PENGARUH PENINGKATAN KONSENTRASI CHITOSAN SEBAGAI GELLING AGENT TERHADAP STABILITAS FISIK GEL PEMBERSIH GIGI EKSTRAK ETANOL 96% PROPOLIS THE EFFECT OF INCREASING CONCENTRATION OF CHITOSAN AS GELLING AGENT ON THE PHYSICAL STABILITY OF THE 96% ETHANOL EXTRACT OF PROPOLIS DENTAL GEL
Diah Ayu Ika Novianti, Sutyasningsih, Kori Yati Fakultas Farmasi dan Sains Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. HAMKA Jakarta Abstrak Propolis adalah senyawa resin yang terbentuk dari liur lebah, bersifat lengket, yang dikumpulkan dari sumber tanaman, terutama dari bunga dan pucuk daun. Propolis konsentrasi 1% dapat menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans penyebab karies gigi. Pemanfaatan propolis lebih efisien dibuat kedalam sediaan pembersih gigi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi Chitosan sebagai gelling agent terhadap stabilitas fisik gel pembersih gigi ekstrak etanol 96% propolis. Sediaan gel dibuat dengan perbedaan konsentrasi Chitosan 3%, 5%, 7%, dan 9%. Sediaan dievaluasi meliputi pengamatan organoleptik, homogenitas, viskositas, pH, pemisahan fase, dan uji temperatur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sediaan gel stabil selama waktu penyimpanan dengan organoleptik, homogenitas, pemisahan fase, dan uji temperatur tidak mengalami perubahan. Hasil viskositas dianalisa secara statistik menggunakan ANOVA satu arah diperoleh rata-rata yang berbeda secara signifikan dengan nilai sig (0,000) < α (0,05). Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa dengan meningkatnya chitosan sebagai gelling agent dapat meningkatkan stabilitas fisik sediaan gel. Kata kunci: Chitosan, Gelling agent, Pembersih gigi. Abstract Propolis is a resin compound that is formed from the saliva of bees, is sticky. It was collected from plant sources, particularly from flowers ad leaf buds. Concentration of 1% propolis can inhibit the growth of Streptococcus mutan’s causing dental caries bacteria. This study aimed at determining the effect of chitosan as gelling agent concentration on the physical stability of the 96% ethanol extract of propolis dental gel. Preparations gel made with chitosan concentration of 3%, 5%, 7%, and 9%. The gel were evaluated for organoleptic, homogenity, viscosity, pH, separation phase by temperature test. The result showed that the gel is stable during storage with organoleptic, homogenity, separation phase test was same as before. Statistically data analyzed obtained an average which significantly difference. Based on the results of this study, it could be concluded that increasing of chitosan as gelling agent could improve the physical stability of the gel. Key words: Chitosan, gelling agent, cleaning teeth.
1
Chitosan merupakan salah satu bahan yang dapat digunakan sebagai gelling agent. Chitosan adalah polisakarida kationik alami yang diperoleh dari deasetilisasi kitin yang banyak terdapat di alam. Kitin dapat diperoleh dari crustacean atau berbagai fungi. Proses produksi chitosan dari kitin meliputi demineralisasi, deproteinasi, dan deasetilisasi. Demineralisasi dilakukan dengan menggunakan larutan asam encer yang bertujuan untuk menghilangkan mineral yang terkandung dalam bahan baku. Deproteinisasi dilakukan dengan menggunakan larutan basa encer untuk menghilangkan sisa-sisa protein yang masih terdapat dalam bahan baku. Keuntungan chitosan sebagai gelling agent, antara lain: chitosan mengandung gugus amino dan hidroksi yang dapat dimodifikasi, sebagai polimer alam, chitosan memiliki sifat reaktivitas kimia tinggi yang menyebabkan chitosan mampu mengikat air dan minyak (Harianingsih 2010). Pada penelitian sebelumnya (Syahirah 2009). Kesimpulan yang diperoleh yaitu konsentrasi chitosan 3%, 5%, 7%, dan 9% dapat digunakan sebagai gelling agent. Dalam penelitian ini digunakan chitosan sebagai bahan gelling agent dan bertujuan untuk mengetahui pengaruh peningkatan konsentrasi chitosan terhadap stabilitas fisik sediaan gel pembersih gigi ekstrak etanol 96% propolis. Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, bahwa propolis (Apis mellifera L.) berkhasiat untuk menghambat pertumbuhan bakteri penyebab karies gigi yaitu Streptoccus mutans. Pemanfaatan propolis lebih efisien dibuat kedalam sediaan pembersih gigi. Dalam proses pembuatan gel pembersih gigi digunakan chitosan sebagai gelling agent. Chitosan digunakan sebagai gelling agent karena sebagai polimer alam, chitosan memiliki kemampuan dapat mengikat air dan minyak. Permasalahan penelitian sebagai berikut: Pengaruh peningkatan konsentrasi chitosan 3%, 5%, 7%, dan 9% dapat
PENDAHULUAN Latar Belakang Lebah adalah hewan penghasil madu. Lebah menghasilkan produk yang sangat dibutuhkan untuk dunia kesehatan, salah satunya propolis yang kini telah popular (Nurjanah 2011). Propolis atau lem lebah merupakan suatu bahan resin yang dikumpulkan oleh lebah madu dari berbagai macam tumbuhan. Penelitian terhadap propolis telah banyak dilakukan baik secara in vitro maupun in vivo. Hasilnya menunjukkan bahwa propolis memiliki beberapa aktivitas biologis dan farmakologis antara lain bersifat antibakteri baik terhadap bakteri Gram positif maupun Gram negatif (Sabir 2011). Propolis bermanfaat untuk mengobati karies gigi karena efek antinflamasinya (Suranto 2010). Karies gigi adalah penyakit jaringan keras gigi yang bersifat kronik progresif dan disebabkan aktivitas bakteri yaitu Streptococcus mutans dengan memfermentasikan karbohidrat, ditandai dengan demineralisasi jaringan keras dan diikuti kerusakan zat organiknya. Pada penelitian sebelumnya (Riyanti. 2009). Kesimpulan yang diperoleh yaitu propolis sebagai prroduk alami dari lebah, bermanfaat sebagai antibakteri pada pasta gigi dengan konsentrasi sebesar 1%. Saat ini, dapat ditemui aneka produk propolis baik sebagai sediaan obat, berperan dalam industri makanan, maupun kosmetik. Bentuknya bervariasi, cair, kapsul, tablet, salep, krim, dan pembersih gigi (Nurjanah 2011). Pembersih gigi digunakan untuk membantu membersihkan gigi. Sediaan pembersih gigi tersedia dalam bentuk pasta, bubuk dan gel. Pembersih gigi yang berbentuk gel umumnya lebih disukai karena mempunyai penampilan yang lebih menarik. Gelling agent yang biasa digunakan antara lain: rumput laut, tragakan, natrium alginat, karbomer, dan chitosan.
2
meningkatkan stabilitas pembersih gigi ekstrak propolis.
fisik etanol
gel 96%
sisa pelarut, sehingga diperoleh ekstrak kental propolis. Pemeriksaan karakteristik ekstrak
METODOLOGI 1) Penetapan kadar abu Ditimbang kurs kosong, lalu catat bobotnya. Timbang ekstrak propolis sebanyak 2 g dalam kurs kemudian ratakan. Panaskan kurs yang telah berisi ekstrak propolis diatas hot plate hingga ekstrak propolis menjadi agak kering. Setelah ekstrak propolis menjadi agak kering, masukkan ke dalam tanur dengan suhu 6000 C sampai ekstrak propolis menjadi abu. Abu didinginkan dalam deksikator dan timbang. Abu dipijarkan kembali hingga diperoleh bobot tetap.
Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah propolis (Apis mellifera L.) yang diperoleh dari Balittro, Bogor. Bahan-bahan lain yang digunakan meliputi: chitosan, kalsium karbonat, larutan sorbitol 70%, natrium lauril sulfat, menthol, natrium benzoat, natrium sakarin, dan aquadest. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah timbangan analitik, Viskometer Brookfield, pH meter, sentrifuge, alat-alat gelas, oven, dan lemari pendingin. Prosedur penelitian Pengumpulan dan penyediaan bahan Bahan aktif yang digunakan untuk penelitian ini yaitu propolis (Apis mellifera L.) yang diperoleh dari Balittro-Bogor. Propolis yang diambil adalah yang berwarna cokelat kehitaman, dan memiliki karakteristik fisik liat dan lengket. Sedangkan bahan tambahan seperti: chitosan, kalsium karbonat, nartrium benzoat, natrium sakarin, larutan sorbitol 70%, natrium lauril sulfat, menthol, dan aquadest diperoleh dari PBF.
2) Penetapan kadar air Ditimbang botol timbang dangkal kosong, catat bobotnya, lalu keringkan didalam oven dengan suhu 1050 C selama 2 jam. Timbang ekstrak propolis sebanyak 2,5 g, ratakan dengan menggoyangkan botolnya. Masukkan botol timbang dangkal yang telah berisi ekstrak propolis ke dalam oven dengan suhu 1050 C dan buka tutupnya selama 2 jam. Kemudian didinginkan di dalam deksikator dan ditimbang. Ekstrak propolis dipanaskan kembali hingga diperoleh bobot tetap.
Pembuatan ekstrak propolis Propolis berbentuk bongkahan ditimbang dipotong-potong menjadi ukuran kecil, Masukkan potongan propolis kedalam tabung erlenmeyer, lalu tambahkan etanol 96% hingga potongan propolis terendam. Rendam dan kocok hingga larut. Proses perendaman (maserasi) dilakukan selama 7 hari, lalu disaring, Filtrat dikentalkan dengan vacuum rotary evaporator dengan suhu penguapan 500C selama 2 jam lalu dipindahkan kedalam cawan penguap, Ekstrak dalam cawan penguap dipanaskan diatas penangas air untuk menghilangkan
Pembuatan gel pembersih gigi Siapkan alat-alat dan bahan yang digunakan, Chitosan dilarutkan dengan pelarut asam asetat konsentrasi 2% hingga larut, lalu gerus hingga homogen (basis gel), Masukkan seluruh larutan sorbitol 70% gerus homogen, Tambahkan ekstrak kental propolis, Natrium sakarin, natrium benzoat dan natrium lauril sulfat dilarutkan dengan air; Menthol dilarutkan dengan dengan etanol, Tambahkan kalsium karbonat, gerus sampai homogen.
3
5) Pemisahan Fase a) Metode Sentrifugasi Sediaan gel di masukkan kedalam tabung sentrifugasi, kemudian dilakukan pengocokan/sentrifuse pada kecepatan 3500 rpm selama 1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, dan 5 jam. Amati perubahan yang terjadi. b) Metode freeze thaw Siklus pemisahan fase dengan metode freeze thaw pada pembersih gigi dilakukan pada 6 siklus. Sediaan disimpan tidak kurang dari 48 jam pada suhu 40C. Setelah 48 jam, dilihat jika adanya pemisahan fase. Kemudian sediaan disimpan pada suhu 450C selama 48 jam, kemudian dilihat terjadinya pemisahan fase. Pengujian dilakukan selama 6 siklus, yaitu siklus terdiri dari 48 jam pada kulkas 40C dan 480C kemudian pada oven.
Formula sediaan gel pembersih gigi Tabel 1. Formula gel pembersih gigi Bahan Ekstrak kental propolis Chitosan Kalsium karbonat Larutan sorbitol 70% Natrium lauril sulfat Menthol Natrium benzoat Natrium sakarin Aqua dest ad Asam asetat
1 1
Formula (%) 2 3 1 1
4 1
3 10 20
5 10 20
7 10 20
9 10 20
1
1
1
1
0,4 0,1 0,1 100 2
0,4 0,1 0,1 100 2
0,4 0,1 0,1 100 2
0,4 0,1 0,1 100 2
Evaluasi gel pembersih gigi 1) Pengamatan organoleptik Pengamatan organoleptik dilakukan dengan mengamati perubahan-perubahan rasa, warna, dan bau dari sediaan gel secara visual pada suhu kamar. 2) Pengamatan homogenitas Sediaan gel dioleskan pada kaca objek, kemudian ditutup dengan cover glass, diamati secara visual. Homogenitas sediaan diamati dari permukaan yang terbentuk pada kaca objek dan dilakukan pada suhu kamar. 3) Pengukuran viskositas
HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil pemeriksaan karakteristik ekstrak propolis Tabel 2. Karakteristik ekstrak kental propolis
Pengukuran viskositas menggunakan viskometer Brookfield. Sediaan gel dimasukkan kedalam gelas piala 500 ml, kemudian pasang spindle nomer 5 pada alat dan dimasukkan kedalam sediaan sampai batas yang telah ditentukan. Alat dinyalakan pada kecepatan 2 rpm sampai garis tanda menunjuk angka viskositas yang konstan. Lalu catat viskositasnya. 4) Pengukuran pH Pengukuran pH diuji dengan menggunakan alat pH meter. Lakukan terlebih dahulu pengkalibrasian elektroda dari pH meter dengan larutan dapar pH 4 dan pH 7. Ambil sejumlah sediaan, lalu elektroda dicelupkan dalam sediaan kemudian catat pH yang tertera pada alat.
Karakterisasi
Hasil pengamatan
Bentuk
Kental
Warna
Cokelat
Bau
Khas
% Kadar abu
5,63%
% Kadar air
1,83%
Rendemen
21,25%
Propolis yang digunakan untuk ekstraksi sebanyak 581,6 g dengan menggunakan metode maserasi diperoleh ekstrak kental propolis sebanyak 123,6 g dan rendemen sebesar 21,25%. Rendemen digunakan sebagai parameter mutu ekstrak pada tiap bets produksi maupun parameter efisiensi ekstraksi.
4
Hasil penetapan kadar abu diperoleh dengan menghitung rata-rata berat setelah pemijaran dari kurs yang digunakan. Berdasarkan penetapan kadar abu diperoleh % kadar abu sebesar 5,63%. Penetapan kadar abu dilakukan untuk memberikan gambaran kandungan mineral internal dan eksternal dalam simplisia mulai dari proses awal sampai terbentuknya ekstrak. Hasil penetapan kadar air diperoleh dengan menghitung rata- rata berat setelah pemanasan dari botol timbang yang digunakan. Berdasarkan penetapan kadar air diperoleh % kadar air sebesar 1,83%. Penetapan kadar air dilakukan untuk memberikan batasan minimal atau rentang tentang besarnya kandungan air didalam bahan. Kadar abu sebesar 1,83% atau < 10% adalah kadar air yang baik, karena pada tingkat kadar air tersebut waktu simpan sampel akan relatif lebih lama dan terhindar dari pencemaran.
– 7,50. Nilai pH yang didapat dipengaruhi oleh pH gelling agent yang digunakan. Semakin tinggi konsentrasi chitosan yang digunakan sebagai gelling agent untuk pembuatan gel pembersih gigi maka semakin besar pH yang dihasilkan.
Gambar 1. Pengukuran pH 3. Hasil pengukuran viskositas
B. Hasil penelitian 1. Hasil pengamatan organoleptik dan homogenitas Pengamatan organoleptik dan homogenitas dilakukan selama 8 minggu didapat hasil pada minggu ke-1 sampai minggu ke-8, semua sediaan dari Formula 1 sampai formula 4 mempunyai warna coklat muda, berbau khas, dan berbentuk kental. Pengamatan homogenitas baik pada minggu ke-1 sampai minggu ke-8 pada Formula 1 sampai Formula 4 menunjukkan susunan yang homogen. Hal ini dikarenakan proses pencampuran dan pengadukan yang tepat pada saat pembuatan sediaan gel pembersih gigi.
Gambar 2. Grafik hasil pengukuran viskositas gel
Hasil pengukuran viskositas gel dapat dilihat pada Gambar 2. Hasil pengukuran viskositas gel pada minggu ke-1 sampai minggu ke-8 menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi chitosan sebagai gelling agent, maka semakin tinggi viskositasnya. Pengukuran viskositas gel pembersih gigi ekstrak etanol 96% propois menggunakan alat viskometer Brookfield tipe RV dengan spindel nomer 5. Kenaikan viskositas disebabkan oleh peningkatan daya kohesivitas yang terjadi pada suatu sistem. Semakin tinggi konsentrasi chitosan yang digunakan, maka semakin banyak molekul- molekul yang saling berdekatan, sehingga semakin besar viskositas yang dihasilkan. Chitosan sebagai gelling agent dalam sediaan gel pembersih gigi menyebabkan perbedaan
2. Hasil pengukuran pH Gambar 1. Grafik hasil pengukuran pH gel
Hasil pengukuran pH gel dapat dilihat pada Gambar 1. Dari hasil pengukuran pH diketahui gel pembersih gigi yang dibuat memiliki pH antara 7,20 5
viskositas pada sediaan gel. Viskositas dari sediaan gel pembersih gigi akan terus meningkat seiring bertambahnya konsentrasi chitosan yang digunakan sebagai gellng agent.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa dengan meningkatnya chitosan sebagai gelling agent dapat meningkatkan stabilitas fisik sediaan gel.
4. Pengamatan frezee thaw Hasil pengamatan freeze thaw pada saat siklus ke-4 untuk F1 terjadi pemisahan (terbentuk suatu lapisan pada permukaan) dan saat siklus ke-5 terjadi pemisahan pada F2. Hal ini terjadi karena jumlah chitosan yang mengikat air sedikit. Penyimpanan pada suhu 40 C menyebabkan rata-rata ukuran partikel meningkat dibandingkan kondisi awal sediaan pembersih gigi. Hal ini terjadi karena pada saat fase air yang disimpan pada suhu 40C akan membeku membentuk kristal es sehingga ruang fase air akan menyempit dan memaksa fase padat untuk berdekatan sedangkan pada penyimpanan suhu 45 0C kristal es akan mencair kembali membentuk suatu lapisan yang terpisah dari fase padatannya. Hasil pengamatan freeze thaw pada F3 dan F4 tidak terjadi perubahan organoleptik.
Saran Dari penelitian yang telah dilakukan disarankan untuk melakukan pengujian lebih lanjut secara mikrobiologi. DAFTAR PUSTAKA Harianingsih. 2010. Pemanfaatan Limbah Cangkang Kepiting Menjadi Kitosan Sebagai Bahan Pelapis(coater) Pada buah Stroberi. Tesis. Program Magister Teknik Kimia UNDIP, Semarang. Hlm 8-9 Nurjanah. Nurjanah Nunung, Karim A. Rokim, Mahani. 2011. Keajaiban Propolis Trigona. Pustaka Bunda ,Jakarta. Hlm. 1, 24-7, 45
5. Pengamatan sentrifugasi Tabel 3. Hasil pengamatan sentrifugasi gel Formula
Hasil pengamatan
F1
-
F2
-
F3
-
F4
-
Riyanti E., Hadidjah D., Iswari AP. 2009. Pemakaian Propolis Sebagai Antibakteri Pada Pasta Gigi. Dalam: Jurnal FKG Padjadjaran, Bandung. Hlm. 8 Sabir, A. Aktivitas antibakteri flavonoid propolis Trigona sp terhadap bakteri Streptococcus mutans (in vitro).www.journal.unair.ac.id. html. Diakses 7 oktober 2011 Pukul 11.00 WIB
Keterangan : (-) = Tidak terjadi pemisahan sediaan (+) = Terjadi pemisahan sediaan
Pemisahan fase dengan metode sentrifugasi, dilakukan dengan cara sediaan diputar pada kecepatan 3500 rpm selama 1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, dan 5 jam. Hasil pengamatan terlihat bahwa F1 sampai F4 tidak mengalami pemisahan, karena banyaknya ikatan antara fase padat dan fase pendispersinya sehingga dapat bertahan terhadap goncangan tersebut.
Suranto Adji. 2010. Dahsyatnya Propolis Untuk Menggempur Penyakit. Agro Media Pustaka, Jakarta. Hlm: 17-18, 23, 29, 85-86
6
