PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
OPTIMASI FORMULA SEDIAAN GEL UV PROTECTION FILTRAT PERASAN UMBI WORTEL (Daucus carota, Linn.) : TINJAUAN TERHADAP SORBITOL , GLISEROL, DAN PROPILENGLIKOL
SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh : Andryan Susanto NIM : 048114140
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2008
i
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
OPTIMASI FORMULA SEDIAAN GEL UV PROTECTION FILTRAT PERASAN UMBI WORTEL (Daucus carota, Linn.) : TINJAUAN TERHADAP SORBITOL , GLISEROL, DAN PROPILENGLIKOL
SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh : Andryan Susanto NIM : 048114140
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2008
ii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Skripsi
OPTIMASI FORMULA SEDIAAN GEL UV PROTECTION FILTRAT PERASAN UMBI WORTEL (Daucus carota, Linn.) : TINJAUAN TERHADAP SORBITOL , GLISEROL DAN PROPILENGLIKOL
Yang diajukan oleh : Andryan Susanto NIM : 048114140
telah disetujui oleh : Pembimbing Utama
Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt. Tanggal : 25 Juni 2008
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN
Hati yang gembira adalah obat yang manjur tetapi semangat yang patah mengeringkan tulang (Amsal 17:22)
Kupersembahkan dengan penuh CINTA untuk : Tuhan Yesus, Papa, Mama, Ooh Agus, & Venie Terimakasih untuk segala dukungan & segala yang terbaik untukku, with great love.
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KATA PENGANTAR
Hanya oleh anugrahNya kalau skripsi ini bisa selesai dikerjakan. Dia yang berjanji, Dia yang memulai, Dia juga yang menyelesaikannya tepat pada waktunya. Segala pujian dan syukur hanya bagi Dia. Skripsi ini disusun dan diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Strata 1 (S1) Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm). Skripsi ini selesai dikerjakan karena begitu melimpahnya segala bentuk bantuan dan dukungan yang diberikan berbagai pihak selama penulis menyelesaikan skripsi ini. Tanpa segala bantuan dan dukungan yang diberikan, penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak akan dapat terselesaikan dengan memuaskan. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis ingin berterimakasih kepada berbagai pihak yang begitu banyak memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis. Orang-orang yang terkasih itu antara lain : 1. Tuhan Yesus, untuk sgala anugrahNya dan kasih setiaNya yang tak pernah berkesudahan. 2. Rita Suhadi, M.Si, Apt selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 3. Christine Patramurti, M.Si, Apt selaku Kepala Program Studi Farmasi Universitas Sanata Dharma. 4. Sri Hartati Yuliani, M.Si, Apt selaku Dosen Pembimbing. Terimakasih Bu, untuk sgala kebaikan, bantuan dan bimbingannya. Tuhan memberkati.
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5. C.M. Ratna Rini Nastiti, M.Pharm, Apt selaku Dosen Penguji yang telah menguji sekaligus memberi saran dan kritik yang membangun bagi penulis. 6. Agatha Budi Susiana Lestari, M.Si, Apt selaku Dosen Penguji yang telah menguji sekaligus memberi saran dan kritik yang membangun bagi penulis. 7. Papa dan Mama tersayang untuk sgala doa, nasehat, dan kebaikannya selama ini. Tuhan memberkati. 8. Ooh Agus untuk sgala doa dan dukungannya. Terimakasih Oh. Tuhan memberkati. 9. Venie tercinta. Thanks ya.. untuk sgala bentuk Cinta darimu untukku.. Thanks atas kesediaannya untuk menemaniku selama ini, dalam suka maupun duka. Ayo kerjain skripsinya!!Semangat!!Tuhan memberkati. 10. Tim Project Wortel (Budiaji, Ella, Desi, Cipi, Ine, dan Finza) untuk smua yang terbaik selama ini. 11. Segenap Staf Laboratorium: Pak Yuwono, Pak Musrifin, Pak Sigit, Pak Wagiran, Pak Agung, Pak Iswandi, Pak Otok, Pak Heru, Pak Sarwanto, Pak Parlan, Pak Kunto dan Pak Andri atas sgala bantuannya. 12. Komsel Paingan : Ko Agung, Mas Dwi, Bang Alex Manalu, Budiaji, Andry Axel, Budiarto (selamat datang kami ucapkan!!), Ko Yudi (Ayo semangat Ko!!), Ko Yanuar (yang ada di Jakarta sana. GBU!!). 13. Teman-teman Paingan City: Robert, Icha, Erik, Riko, Bang Steven, Mas Dudy, Fredy, Bobby, Mas Adi, Ko Ady, dan masih banyak lagi yang lain. GBU all!!
vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14. Teman-teman
seperjuangan
Angkatan
2004.
Ayo
semangat!!Pantang
Mundur!!GBU all.. 15. Semua Pihak yang penulis tidak dapat sebutkan namanya satu persatu. Thanks for All!!Tuhan memberkati. Akhir kata kembali penulis mengucapkan banyak terimakasih untuk semua pihak atas segala dukungan dan bantuannya. Penulis juga mengharapkan saran dan kritik dari semua pihak. Mari maju terus dan tetap semangat!!Tuhan Memberkati.
Penulis
viii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta,
Juli 2008
Penulis
Andryan Susanto
ix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
INTISARI
Penelitian ini tentang optimasi formula sediaan gel UV protection filtrat perasan wortel (Daucus carota, Linn.) dengan menggunakan sorbitol, gliserol dan propilenglikol sebagai humektan. Tujuan penelitian adalah mendapatkan area optimum dari gel UV Protection filtrat perasan wortel (Daucus carota, Linn.) dengan komposisi humektan yang sesuai untuk menghasilkan sifat fisik dan stabilitas sediaan gel yang baik. Penelitian ini termasuk rancangan eksperimental menggunakan metode simplex lattice design 3 komponen dan bersifat eksploratif, yaitu mencari formula gel UV protection filtrat perasan wortel yang dapat diterima masyarakat (acceptable). Tiap formula diuji untuk mengetahui respon daya sebar, viskositas dan pergeseran viskositas. Uji validitas persamaan yang diperoleh menggunakan analisis uji F dengan taraf kepercayaan 95%. Dibuat contour plot untuk masing-masing uji fisis, kemudian digabungkan semua contour plot untuk menghasilkan satu superimposed contour plot yang menunjukkan komposisi optimum humektan sorbitol, gliserol dan propilenglikol. Daya sebar optimal berkisar pada diameter penyebaran sebesar 4-5 cm. Viskositas optimal ditentukan antara 275 d.Pa.S-325 d.Pa.S. Stabilitas gel ditunjukkan dengan pergeseran viskositas kurang dari 5%. Dari penelitian diperoleh komposisi optimum superimposed contour plot. Kata kunci : filtrat perasan wortel, UV protection, sorbitol, gliserol, propilenglikol, simplex lattice design
x
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRACT
This research was about formula optimization of carrot filtrate as UV protection gel dosage form using sorbitol, glycerol and propilenglycole as humectants. The research aimed to obtain the optimum composition of the humectants which obtained good physical properties and good stability of gels. The design of the research was experimental design and using 3 component’s simplex lattice design method, which has got UV protection gel which is acceptable. Each formula was tested in terms of spreadability, viscosity, and viscosity shift. The equation of its formula was analysed statistically using F test with 95 % confidence level. Contour plot for each physical properties test was made and all were combined to yield superimposed contour plot, which showed optimum area of sorbitol, glycerol, and propilenglycole composition. Optimum diameter of spreadability was determined around 4-5 cm and optimum viscosity was determined around 275 d.Pa.S-325 d.Pa.S, while gel stability was determined with the viscosity shift less than 5%. From the results the optimum superimposed contour plot was obtained. Keywords : carrot filtrate, UV protection, sorbitol, glycerol, propilenglycole, simplex lattice design.
xi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ................................................................................... i HALAMAN JUDUL........................................................................................ ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING.... .......................................... iii HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... iv HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................... v PRAKATA....................................................................................................... vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ..... .................................................... ix INTISARI ....................................................................................................... x ABSTRACT .................................................................................................... xi DAFTAR ISI .................................................................................................. xii DAFTAR TABEL ......................................................................................... xvi DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xviii BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1 A. Latar Belakang ............................................................................ 1 B. Perumusan Masalah .................................................................... 4 C. Keaslian Penelitian ..................................................................... 5 D. Manfaat Penelitian ...................................................................... 5 E. Tujuan Penelitian ........................................................................ 5
xii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.................................................................... 6 A. Wortel.......................................................................................... 6 1. Morfologi tanaman................................................................ 6 2. Kandungan kimia dan kegunaan ........................................... 6 B. Beta Karoten ............................................................................... 7 C. Gel ............................................................................................... 9 D. Carbomer..................................................................................... 10 E. Humektan .................................................................................... 12 F. Sinar UV, UV Protection dan SPF.............................................. 15 G. Radikal bebas dan Antioksidan karotenoid................................. 17 H Spektrofotometri UV dan Visibel ................................................ 19 I. Simplex Lattice Design ................................................................ 20 J. Uji Daya Sebar ............................................................................ 23 K. Viskositas..................................................................................... 24 L. Keterangan Empiris...................................................................... 24 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN .................................................... 26 A. Jenis Rancangan Penelitian ........................................................ 26 B. Variabel Penelitian ..................................................................... 26 C. Definisi Operasional .................................................................. 27 D. Bahan dan Alat............................................................................ 28
xiii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
E. Tata Cara Penelitian ................................................................... 28 1. Penetapan kadar beta karoten dalam filtrat perasan wortel (Daucus carota, Linn.)......................................................... 28 2. Memprediksi nilai SPF filtrat perasan wortel ...................... 30 3. Optimasi pembuatan gel UV Protection .............................. 31 4. Uji sifat fisis formula ........................................................... 32 F. Analisis Data ............................................................................ 33 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 34 A. Pembuatan Filtrat Wortel ....................................................... 34 B. Penetapan Kadar Beta Karoten dalam Filtrat Perasan Wortel....................................................................................... 36 1. Penetapan kadar beta karoten dan nilai SPF dalam filtrat perasan wortel sebelum membuat gel .................................. 38 2. Penetapan kadar beta karoten dan nilai SPF dalam gel........ 45 C. Pembuatan Sediaan Gel ........................................................... 48 D. Sifat Fisis dan Stabilitas Sediaan Gel ...................................... 50 1. Uji Daya Sebar ..................................................................... 51 2. Uji Viskositas ....................................................................... 53 3. Uji Stabilitas......................................................................... 56 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN …..................................................... 60 A. Kesimpulan .............................................................................. 60 B. Saran......................................................................................... 60
xiv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 61 LAMPIRAN .................................................................................................... 67 BIOGRAFI PENULIS .....................................................................................
xv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR TABEL Tabel I.
Higroskopisitas dan kemampuan humektan mengikat air ..............14
Tabel II.
Desain eksperimen simplex lattice 3 komponen ...........................23
Tabel III.
Clear Aqueous Gel dengan Dimeticone ........................................31
Tabel IV.
Komposisi Formula baru setelah dilakukan modifikasi untuk sediaan (100 gram)..............................................................31
Tabel V.
Formula Simplex Lattice Design ....................................................32
Tabel VI. Kurva baku beta karoten dengan Spectrophotometer Genesis.......40 Tabel VII. Jumlah
beta karoten dalam 1 gram filtrat perasan wortel dengan
Spectrophotometer Genesis 10.......................................................41 Tabel VIII. Hasil pengukuran SPF....................................................................44 Tabel IX. Hasil pengukuran SPF filtrat wortel ..............................................44 Tabel X.
Kurva baku beta karoten dengan Perkin-Elmer Spectrophotometer UV-Vis Lambda 20......................................................................................46
Tabel XI. Jumlah beta karoten dalam 1 gram filtrat perasan wortel karoten dengan Perkin-Elmer Spectrophotometer UV-Vis Lambda 20...................47 Tabel XII. Hasil pengukuran SPF dalam 200 gram gel ..................................47 Tabel XIII. Sifat fisis formula gel filtrat perasan wortel..................................51 Tabel XIV. Persamaan simplex lattice design respon sediaan gel filtrat perasan wortel..............................................................................................51 Tabel XV. Hasil uji validitas persamaan simplex lattice design respon daya sebar gel filtrat perasan wortel
xvi
53
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel XVI. Hasil uji validitas persamaan simplex lattice design respon viskositas gel filtrat perasan wortel ....................................................................55 Tabel XVII. Hasil uji validitas persamaan simplex lattice design respon pergeseran viskositas gel filtrat perasan wortel................................................57 Tabel XVIII. Hasil pengukuran uji pH gel UV Protection ...............................59
xvii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur molekul beta karoten.........................................................8 Gambar 2. Spektra UV-Vis Beta Karoten.........................................................8 Gambar 3. Rumus molekul carbopol ..............................................................11 Gambar 4. Struktur molekul gliserol ..............................................................12 Gambar 5. Struktur molekul sorbitol ............................................................. 13 Gambar 6. Struktur molekul propilenglikol................................................... 14 Gambar 7. Simplex lattice design model special cubic.................................. 21 Gambar 8. Hasil scanning beta karoten dengan pelarut kloroform Spectrophotometer UV GenesisTM 10 ..........................................43 Gambar 9. Hasil scanning filtrat perasan wortel dengan pelarut kloroform Spectrophotometer UV GenesisTM 10 .........................................43 Gambar 10. Hasil scanning panjang gelombang serapan maksimum larutan beta karoten 452,2 nm.....................................................45 Gambar 11. Contour plot daya sebar gel filtrat perasan wortel....................... 52 Gambar 12. Contour plot viskositas sediaan gel filtrat perasan wortel.......... 54 Gambar 13. Contour plot pergeseran viskositas gel filtrat perasan wortel...... 56 Gambar 14. Superimposed contour plot gel filtrat perasan wortel................. 58
xviii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perhitungan Kadar Filtrat Perasan Wortel....................................67 Lampiran 2. Data Sifat Fisis, Persamaan Simplex Lattice Design, Uji F..........73 Lampiran 3. Dokumentasi.................................................................................99
xix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I PENGANTAR
A. LATAR BELAKANG
Spektrum radiasi UV yang sampai ke bumi hanya UV A dan sebagian kecil UV B. UV C dan sebagian besar UV B tidak sampai ke permukaan bumi karena diblok oleh lapisan ozon di stratosfer. Namun penipisan lapisan ozon oleh reaksi fotokimia termasuk chlorofluorocarbons (CFC) menyebabkan lebih banyak UV B yang sampai ke bumi (Halliwell and Gutteridge, 1999). Radiasi UV dibagi menjadi vacuum UV (λ 40-190 nm), Far UV (λ 190220 nm), UV C (λ 220-290 nm), UV B (λ 290-320 nm) dan UV A (λ 320-400 nm). Vacuum UV, Far UV, dan UV C hampir tidak ditemukan dalam alam karena secara total diserap oleh atmosfer. UV B adalah bentuk radiasi UV yang paling berbahaya
karena memiliki energi yang cukup besar untuk menembus dan
merusak DNA seluler. Individu yang dalam aktivitas kesehariannya banyak di tempat terbuka dan terpapar sinar matahari secara langsung memiliki resiko besar terpapar oleh efek UV B (Zeman, 2007). Radiasi UV tidak selalu berbahaya, sejumlah kecil radiasi UV memberikan keuntungan untuk kesehatan dan berperan penting dalam produksi vitamin D (Anonim, 2006). Selain itu radiasi UV juga bermanfaat untuk meningkatkan aliran darah di kulit. Radiasi UV menghasilkan proses fotooksidasi yang bertanggung jawab dalam berbagai macam kerusakan jaringan kulit (Sies
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
and Stahl, 2004). Akan tetapi, paparan sinar UV yang berlebihan dapat mengakibatkan sunburn yang menyebabkan eritema, hiperpigmentasi, penuaan dini (skin aging), edema, hiperplasia dan kanker kulit (Badmaev, 2005; Jellinek, 1970; Ley and Reeve, 1997). Sinar UV yang secara biologis paling berpotensi menyebabkan eritema dan hiperpigmentasi adalah sinar UV dengan panjang gelombang 280-320 nm (UV B) (Jellinek, 1970). Kulit yang terpapar sinar matahari secara terus-menerus akan menjadi kulit yang kering. UV A adalah sinar UV yang bertanggungjawab dalam penebalan stratum corneum. Dibandingkan UV B, sinar UV A lebih efektif menyebabkan penebalan stratum corneum (Ley and Reeve, 1997). Sunscreen adalah senyawa kimia yang mampu mengabsorpsi dan atau memantulkan sinar UV sebelum mencapai kulit (Stanfield, 2003). Sunscreen dapat digunakan untuk mengurangi efek merusak radiasi UV, tetapi sekarang ini sunscreen berbahan aktif sintetik di pasaran dilaporkan terbukti memiliki resiko kurang aman ketika digunakan. Bahan aktif sintetik berkuran sangat kecil mampu untuk terabsorpsi ke dalam kulit dan dapat tereksitasi menjadi radikal bebas menyerang sel DNA. Penyerangan sel DNA ini dapat menyebabkan efek yang lebih buruk daripada terpapar oleh UV secara langsung (Hanson, Gratton, Bardeen, 2006). Beberapa senyawa sintetik seperti benzophenone, octocrylenen, dan octylmethoxycinnamate dilaporkan dapat menginduksi pembentukan radikal bebas seperti reactive oxygen species (ROS) dengan adanya induksi sinar UV (Hanson et al., 2006). Oleh karena itu dalam penelitian ini digunakan zat aktif dari bahan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
alam yang lebih aman dalam penggunaannya, yaitu diperoleh dari filtrat perasan wortel (Daucus carota, Linn.) yang mengandung beta karoten. Peran penting beta karoten di dalam tubuh yaitu sebagai prekursor vitamin A dan sebagai antioksidan. Beta karoten sebagai antioksidan banyak digunakan untuk pencegahan dan pengobatan penyakit yang berhubungan dengan stress oksidatif. Oleh sebab itu, filtrat perasan wortel yang mengandung beta karoten dapat digunakan sebagai alternatif dalam pembuatan sunscreen karena bersifat antioksidan sehingga dapat mengurangi kerusakan oksidatif akibat ROS. Umumnya bentuk sediaan sunscreen yang dijual di pasaran, berbentuk lotion dan cream. Dalam penelitian ini sediaan dibuat dengan variasi bentuk sediaan yang lain yaitu bentuk gel. Dipilih bentuk gel karena memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan bentuk sediaan yang lain. Gel relatif lebih nyaman untuk digunakan karena dapat memberikan sensasi dingin pada kulit, selain itu tidak mengandung minyak sehingga mudah dicuci dengan air. Gel juga memiliki tampilan yang lebih menarik jika dibandingkan dengan bentuk sediaan yang lain sehingga dapat meningkatkan penerimaan masyarakat. Gel merupakan bentuk sediaan semisolid yang mengandung larutan bahan aktif tunggal maupun campuran dengan pembawa senyawa hidrofilik atau hidrofobik atau dapat juga gel didefinisikan sebagai sistem dua komponen dari sediaan semipadat yang kaya akan cairan (Barry, 1983). Disebut sebagai hydrogel apabila pembawanya adalah air. Sediaan hydrogel memiliki beberapa kelebihan dalam hal acceptability, seperti misalnya memiliki viskositas dan daya sebar yang cukup, tidak berminyak dan mudah untuk dibersihkan. Karena dasar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
pertimbangan inilah maka bentuk sediaan yang diformulasi dalam penelitian ini adalah dalam bentuk hydrogel. Dalam penelitian ini digunakan agen pengental gel carbopol dan 3 humektan yaitu sorbitol, gliserol dan propilenglikol. Ketiganya dapat digunakan untuk memberikan proteksi terhadap kehilangan air pada gel karena evaporasi air yang cepat dapat mempengaruhi daya sebar sediaan. Penggunaan secara bersamaan sorbitol, gliserol dan propilenglikol sebagai humektan didasarkan pada kenyataan bahwa masing-masing senyawa mempunyai keuntungan dan kerugian. Sorbitol memiliki sifat sangat higroskopis sehingga dapat menjaga konsistensi sediaan, selain itu sorbitol memiliki viskositas yang tinggi, jika dibandingkan dengan sorbitol maka gliserol mempunyai viskositas yang lebih rendah namun nyaman digunakan sedangkan propilenglikol memiliki viskositas yang lebih tinggi dibandingkan sorbitol namun kurang nyaman dalam aplikasinya karena adanya pengaruh rasa lengket saat digunakan. Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk melakukan optimasi formula gel terhadap humektan yang digunakan. Pendekatan yang digunakan pada optimasi formula gel UV protection dengan metode optimasi simplex lattice design 3 komponen.
B. Perumusan Masalah 1. Apakah ada range area optimum gel UV Protection filtrat perasan wortel (Daucus carota, Linn.) bila dilihat dari sifat fisis dan stabilitas gel menggunakan metode simplex lattice design?
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
C. Keaslian Penelitian Sejauh penelusuran pustaka yang dilakukan penulis, penelitian tentang optimasi formula gel UV Protection filtrat perasan umbi wortel (Daucus carota, Linn.) tinjauan terhadap sorbitol, gliserol dan propilenglikol dengan metode simplex lattice design belum pernah dilakukan.
D. Manfaat Penelitian 1. Manfaat Teoritis Memberikan sumbangan informasi bagi tumbuh-kembang ilmu kefarmasian mengenai penggunaan bahan alam dalam sediaan UV Protection. 2. Manfaat Praktis Mengetahui range komposisi optimum dari sifat fisis gel UV Protection filtrat perasan wortel (Daucus carota, Linn.) dengan humektan sorbitol, gliserol dan propilenglikol.
E. Tujuan Penelitian 1. Mengetahui apakah ada range area optimum bila dilihat dari sifat fisis dan stabilitas gel UV Protection filtrat perasan wortel (Daucus carota, Linn.) pada variasi komposisi humektan sorbitol, gliserol dan propilenglikol.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Wortel 1. Morfologi tanaman Wortel (Daucus carota, Linn.) termasuk anggota familia Apiaceae yang berasal dari Afrika utara. Merupakan terna musiman, tinggi 1-1,5 m, tumbuh di daerah sejuk bertemperatur 200C, terutama di daerah pegunungan yang memiliki suhu udara dingin dan lembab (Thomas, 1992). Jenis wortel cukup banyak, tumbuh baik pada ketinggian 500-1000 m atau 1000-2000 m dpl (di atas permukaan laut). Untuk tumbuhnya, wortel memerlukan tanah geluh berpasir yang kaya bahan organik dan sinar matahari yang cukup. Wortel berbatang pendek, basah, merupakan sekumpulan tangkai daun yang keluar dari ujung umbi bagian atas. Daun majemuk berganda, pangkal tangkai melebar menjadi upih, lonjong, tepi bertoreh, ujung runcing, pangkal berlekuk, panjang 15-20 cm, lebar 10-13 cm, pertulangan menyirip, berwarna hijau. Bunga berkumpul dalam payung majemuk, mahkota berbentuk bintang, halus, berwarna putih. 2. Kandungan kimia dan kegunaan Wortel segar mengandung air, protein, karbohidrat, lemak, serat, abu, nutrisi anti kanker, gula alamiah (fruktosa, sukrosa, dektrosa, laktosa, dan maltosa), pektin, glutanion, mineral (kalsium, fosfor, besi, kalium, natrium, magnesium, kromium), vitamin (beta karoten, B1, dan C) serta asparagine.
6
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
(Dalimartha, 2001). Secara umum dalam 122 gram wortel, terdapat beta karoten 10,108 mg, vitamin B1 0,081 mg, dan vitamin C 7,2 mg (Anonim, 2007a). Wortel berwarna orange oleh karena kandungan beta karoten, yang mana dalam tubuh manusia untuk diubah menjadi vitamin A. Wortel juga kaya akan serat, mineral dan dikenal sebagai antioksidan. Wortel mengandung porfirin. Zat yang dapat merangsang kelenjar pituitary dan meningkatkan hormon seks. Buah mengandung bisabolene, tiglic acid dan geraniol. Biji wortel liar mengandung flavonoid, minyak menguap termasuk asarone, carotol, pinene dan limonene. Sebuah wortel ukuran sedang mengandung sekitar 15.000 IU beta karoten (Dalimartha, 2001). Kadar beta karoten yang terkandung dalam wortel (740 μg) hampir dua kali lipat lebih banyak dari kandungan beta karoten dalam kangkung (380 μg) dan tiga kali lebih banyak kandungan beta karoten daun caisin (286 μg). Makin jingga warna wortel, makin tinggi kadar beta karotennya (Afriansyah, 2002).
B. Beta Karoten Karotenoid adalah pigmen warna yang memberikan warna merah, orange, kuning dan hijau pada sayuran dan buah. Karotenoid adalah senyawa poliisoprenoid yang memiliki 40 atom karbon dan ikatan rangkap terkonjugasi yang kompleks. Beta karoten merupakan golongan karotenoid. Beta karoten digunakan oleh tubuh untuk membuat retinol, yang dibutuhkan untuk kesehatan penglihatan. Konsumsi vitamin A berlebih adalah berbahaya karena konsumsi lebih dari 300.000 IU dosis tunggal dapat menyebabkan hiperavitaminosis dengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
gejala: mual, sakit kepala dan anoreksia (Anonim, 2008b), tetapi beta karoten adalah supplemen yang aman karena tubuh akan mengubah beta karoten menjadi vitamin A sesuai dengan kebutuhan. Oleh karena itu tidak meracuni tubuh. Beta karoten adalah antioksidan dan melindungi tubuh dengan menangkap radikal bebas mencegah oksidasi (Anonim, 2007b). Karotenoid diketahui mampu menginhibisi radikal bebas menginduksi lipid peroksidase. Beta karoten mempunyai kemampuan mengikat singlet oksigen (1O2) yang baik, mengikat radikal peroksil dan menginhibisi lipid peroksidase. Rantai terkonjugasi dalam golongan karotenoid menunjukkan bahwa mereka menyerap dalam area visible dan memberikan warna. Spektrum pada gambar 2 menunjukkan beta karoten menyerap kuat antara 400-500 nm, beta karoten tampak orange karena merefleksikan warna merah atau kuning (Anonim, 2007c).
Gambar 1. Struktur molekul beta karoten (Anonim, 2007b)
Gambar 2. Spektra UV-Vis Beta Karoten (Anonim, 2007c)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
C. Gel Gel didefinisikan sebagai suatu sistem setengah padat yang terdiri dari suatu dispersi yang tersusun baik dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar dan saling diresapi cairan (Ansel, 1989). Gel merupakan sistem semi rigid yang pergerakan medium pendispersinya dibatasi oleh jaringan tiga dimensi dari partikel atau makromolekul yang terdispersi. Beberapa sistem gel merupakan sistem yang jernih transparan seperti air; tetapi ada yang memiliki tampilan keruh buram karena bahan-bahan penyusun tidak terdispersi secara keseluruhan atau gel tersebut membentuk aggregat. Konsentrasi dari gelling agent kurang dari 10%, biasanya dalam rentang 0.5 % sampai 2 %. Gel dapat digunakan secara oral, topikal, intranasal, vaginal, dan rektal (Allen and Loyd, 2002). Gel merupakan sistem penghantaran obat yang sempurna untuk cara pemberian yang beragam dan kompatibel dengan banyak bahan obat yang berbeda (Allen and Loyd, 2002). Gel merupakan bentuk sediaan semisolid yang mengandung larutan bahan aktif tunggal maupun campuran dengan pembawa senyawa hidrofilik atau hidrofobik atau dapat pula didefinisikan sebagai sistem dua komponen dari sediaan semipadat yang kaya akan cairan (Barry, 1983). Disebut sebagai hydrogel apabila pembawanya adalah air (Peppas et al., 2000). Hydrogel adalah sediaan semisolid yang mengandung material polimer yang mempunyai kemampuan untuk mengembang dalam air tanpa larut dan bisa menyimpan air dalam strukturnya. Salah satu alasan disukainya hydrogel sebagai komponen dari sistem penghantaran dan pelepasan obat adalah kompatibilitasnya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
yang relatif baik dengan jaringan biologis. Polimer yang digunakan dalam hydrogel terhidrolisis lambat dan secara bertahap melepaskan obat bebas. Banyak polimer untuk tujuan ini telah disintesis (Zatz and Kushla, 1996). Hydrogel mengandung bahan-bahan yang terdispersi sebagai koloid atau larut dalam air (Allen and Loyd, 2002). Setelah kering, hydrogel akan meninggalkan suatu lapisan tipis transparan elastis dengan daya lekat tinggi, tidak menyumbat pori kulit, tidak mempengaruhi respirasi kulit, dan dapat mudah dicuci dengan air (Voigt, 1994). Beberapa mekanisme mungkin bertanggungjawab pada pembentukan gel dan sepertinya kombinasi dari beberapa proses terjadi. Pada kondisi asam, sebagian gugus karboksil pada rantai polimer akan terputus untuk membentuk gulungan yang lentur. Penambahan basa memutuskan lebih banyak gugus dan gaya
tolak-menolak
elektrostatis
antara
tempat-tempat
yang
diserang
memperbesar molekul, membuatnya menjadi gel yang rigid dan mengembang. Akan tetapi penambahan basa yang berlebihan membuat gel menjadi cair karena kation-kation melindungi gugus-gugus karboksil dan juga mengurangi gaya tolakmenolak elektrostatis (Barry, 1983).
D. Carbomer Carbomer (Carbopol) pertama kali dideskripsikan dalam literatur professional pada tahun 1955 dan sampai sekarang digunakan dalam berbagai sediaan farmasetika, misalnya dalam tablet lepas terkontrol, suspensi, dan gel topikal. USP 25 menetapkan nama umum untuk carbopol adalah carbomer (Allen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
and Loyd, 2002). Carbopol membentuk gel pada konsentrasi 0,5%. Carbopol merupakan material koloid hidrofilik yang mengental lebih baik daripada natural gum. Carbopol didispersikan ke dalam air membentuk larutan asam yang keruh yang kemudian dinetralkan dengan basa kuat seperti sodium hidroksida, trietanolamin, atau dengan basa inorganik lemah seperti amonium hidroksida, sehingga
akan
meningkatkan
konsistensi
dan
mengurangi
kekeruhan
(Barry,1983). Ketika ditambahkan air, maka memungkinkan tumbuhnya jamur dan mikroorganime yang lainnya. Ketika diformulasikan dengan sistem berair, 0,1% metilparaben atau propilparaben dapat ditambahkan sebagai agen pengawet dan tidak mempengaruhi efisiensi dari resin carbomer (Allen and Loyd, 2002). Carbomer yang digunakan dalam penelitian ini adalah carbomer 940 NF, memiliki kekentalan 40.000-60.000 cP, memiliki efisiensi membentuk gel dengan viskositas tinggi dan memiliki kejernihan sangat baik (Allen and Loyd, 2002). Dalam bentuk netral, carbopol larut dalam air, alkohol, dan gliserin serta akan membentuk gel yang jernih dan stabil. Pada larutan asam (pH 3,5-4,0) dispersi carbopol menujukkan viskositas yang rendah hingga sedang dan pada pH 5-10 akan menunjukkan viskositas yang optimal. Pada pH di atas 10, struktur gel rusak dan viskositas menurun (Anonim, 2001). H2 C
H C COOH
n
Gambar 3. Rumus molekul carbopol (Anonim, 2001)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
E. Humektan Humektan adalah bahan dalam produk kosmetik yang dimaksudkan untuk mencegah hilangnya lembab dari produk dan meningkatkan jumlah air (kelembaban) pada lapisan kulit terluar saat produk digunakan (Loden, 2001). Humektan dalam formula dimaksudkan meningkatkan kenyamanan penggunaan produk pada kulit dan melembutkan kulit (Nairn, 1997). Humektan merupakan senyawa higroskopis yang umumnya larut dalam air. Humektan tidak menutup kulit dan mudah hilang jika tercuci. Gliserol, propilenglikol, dan sorbitol biasa digunakan sebagai humektan dalam sediaan untuk mencegah penguapan dan pembentukan lapisan kering pada permukaan produk. Humektan membantu menjaga kelembaban kulit dengan cara menjaga kandungan air pada lapisan stratum corneum serta mengikat air dari lingkungan ke kulit (Rawlings, Harding, Watkinson, Chandar, and Scott, 2002). Gliserin atau gliserol digunakan sebagai emollient dan humektan dalam daftar FDA-81 produk topikal farmasetis dan digunakan dalam konsentrasi 0,265,7% (Smolinske, 1992). Gliserol dapat campur dengan air dan alkohol 96%, tidak larut dalam pelarut eter, kloroform dan miyak (Anonim, 1973).
HO
OH OH
Gambar 4. Struktur molekul gliserol
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
Sorbitol merupakan serbuk, granul, atau serpihan berwarna putih, bersifat higroskopik, berasa manis, biasanya meleleh pada suhu sekitar 96ºC. Satu gram sorbitol larut dalam 0,45 ml air, sedikit larut dalam alkohol, metanol, atau asam asetat (Anonim, 2000). Sorbitol sangat tidak larut dalam pelarut organik. Sorbitol bersifat inert dan dapat bercampur dengan bahan tambahan lainnya (Loden, 2001). Larutan sorbitol berupa cairan seperti sirup yang tidak berwarna, jernih, berasa manis, tidak memiliki bau yang khas, dan bersifat netral. Larutan sorbitol tidak untuk diinjeksikan (Anonim, 2000).
Gambar 5. Struktur sorbitol (Anonim, 1979)
Sorbitol sifatnya tidak iritatif pada kulit, dan tidak toksik jika digunakan peroral sampai dosis 9 gram/hari. Pada umumnya sorbitol digunakan sebagai pemanis (Loden, 2001). Saat ini sorbitol sering digunakan dalam kosmetik modern sebagai humektan dan bahan pembengkak (thickener) karena sifatnya yang higroskopis (Anonim, 2005). Sorbitol, di bawah kondisi 25ºC dengan kelembaban relatif 50%, memiliki higroskopisitas sebesar 1 mg H2O / 100 mg dan kapasitas menahan air sebesar 21 mg H2O / 100 mg (Rawlings et al., 2002). Sorbitol merupakan bahan yang sangat efektif digunakan sebagai humektan pada konsentrasi 5% atau kurang (Jellinek, 1970).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
Tabel I. Higroskopisitas dan kemampuan humektan mengikat air (250C, 50% RH)
Humektan DPG Sorbitol PEG 200 Glyserin Na-PCA Na-laktat
Higroskopisitas (H20 mg/100mg) 12 1 20 25 44 56
Kapasitas Ikat Air Total (H20 mg/100mg) 8 21 22 40 60 84 (Rawlings et al., 2002).
OH H3C
C H
C H2
OH
Gambar 6. Struktur Propilenglikol (Anonim, 1995)
Propilenglikol merupakan bahan yang berfungsi sebagai humektan, pelarut, plasticizer. Fungsi lain propilenglikol adalah sebagai pengawet pada konsentrasi 15-30%, hygroscopic agent, desinfectan, stabilizer vitamin dan pelarut pengganti yang dapat campur dengan air (Anonim, 1983). Propilenglikol digunakan sebagai gelling agent pada konsentrasi 1-5 %, stabil pada pH 3-6 dan harus mengandung pengawet (Allen and Loyd, 2002). Propilenglikol merupakan bahan yang tidak berbahaya dan aman digunakan pada produk kosmetik dengan konsentrasi lebih dari 50% (Loden, 2001). Propilenglikol tidak menyebabkan iritasi lokal bila diaplikasikan pada membran mukosa, subkutan atau injeksi intramuskular, dan telah dilaporkan tidak terjadi reaksi hipersensitivitas pada 38% pemakai propilenglikol secara topikal (Anonim, 1983).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
F. Sinar UV, UV protection dan SPF Sinar matahari terdiri dari tiga kategori yang dikelompokkan berdasarkan panjang gelombangnya, yaitu UV, sinar tampak, dan infra merah. UV dibedakan menjadi tiga bagian, yaitu UV A (320-400 nm), UV B (290-320 nm), dan UV C (200-290 nm). Sinar UV C umumnya tidak mencapai permukaan bumi karena memiliki panjang gelombang yang paling pendek sehingga terserap seluruhnya di lapisan ozon. Sinar UV B memiliki panjang gelombang yang lebih panjang daripada UV C sehingga masih dapat melewati lapisan ozon sekitar 10%. Apabila lapisan ozon menipis, sinar UV B yang dapat melewati lapisan ozon akan semakin banyak sehingga UV B yang mencapai permukaan bumi akan meningkat jumlahnya. Sinar UV A memiliki panjang gelombang yang paling panjang diantara sinar UV dekat lainnya sehingga sinar ini hampir seluruhnya dapat melewati lapisan ozon. Dengan demikian sinar UV yang paling banyak mencapai permukaan bumi adalah sinar UV A. Sinar UV B dapat memberikan efek positif dengan menginduksi produksi vitamin D di kulit. Sepuluh dari seribu kematian di US setiap tahunnya disebabkan oleh kanker akibat kekurangan UV B (kekurangan vitamin D). Kekurangan vitamin D juga dapat menyebabkan osteomalasia, yang dapat mengakibatkan sakit pada tulang, sulit menahan berat badan karena rapuhnya massa tulang, dan terkadang patah tulang (Anonim, 2007a). UV B merupakan sinar UV yang paling bertanggung jawab mengakibatkan sunburn di kulit. Sinar ini hanya mampu menembus kulit sampai pada lapisan epidermis, dimana pada lapisan ini terdapat keratinosit (sel kulit), sel
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
basal, dan sel melanosit. Sel melanosit mensintesis enzim tirosinase dan pigmen melanin yang kemudian dipindahkan ke keratinosit dan menimbulkan warna di kulit. UV B akan merangsang sel melanosit untuk membentuk melanin lebih banyak, akibatnya kulit akan menjadi lebih gelap yang sering disebut terbakar, atau jika ukurannya sangat kecil biasa disebut titik atau flek hitam (Anonim, 2005). UV B akan menginduksi pembentukan radikal bebas, dimana jika tubuh sudah tidak mampu menahan radikal bebas yang jumlahnya sangat berlebih maka radikal bebas tersebut akan bereaksi dengan molekul yang ada di dekatnya sehingga akan merusak molekul dan struktur sel. Perusakan ini akan mendorong timbulnya kanker kulit seperti melanoma (Anonim, 2005). Sinar UV yang memiliki panjang gelombang paling tinggi adalah UV A. Sinar ini dapat menembus kulit sampai ke lapisan dermis, dimana pada lapisan ini terdapat kolagen, elastin, pembuluh darah, dan ujung saraf. Lapisan ini memberikan perlindungan bagi kulit. Paparan UV A dalam jangka panjang dapat merusak dan menyusutkan kolagen dan elastin, dengan demikian lapisan terluar (epidermis) akan mengkerut atau tidak terikat lagi dengan jaringan tubuh (Anonim, 2005). Minimal erythema dose (MED) adalah karakteristik untuk mengetahui sensitivitas dari seseorang untuk mengalami resiko erythema akibat paparan sinar UV (Sies and Stahl, 2004). SPF merupakan perbandingan MED (Minimal Erythema Dose) pada kulit manusia yang terlindungi oleh agen UV protection
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
dengan MED kulit manusia tanpa perlindungan agen UV protection (Walters et al., 1997). Meskipun pengukuran SPF dapat dilakukan secara alami, namun juga diketahui hubungan yang sederhana antara SPF dan absorbansi sebagai berikut :
⎡I ⎤ A = − log10 ⎢ ⎥ ⎣ Io ⎦ ⎡ 1 ⎤ A = − log10 ⎢ = log10 SPF ⎣ SPF ⎥⎦ (Walters et al., 1997). I sebagai intensitas sinar dengan pemakaian sunscreen dan A merupakan absorbansi. Suatu produk dikatakan mempunyai harga SPF 2 apabila seseorang menggunakan sunscreen dan dia memperoleh perlindungan dari radiasi UV (tanpa mengalami burning) dua kali lebih lama dibandingkan jika dia tidak menggunakan sunscreen (Walters et al., 1997).
G. Radikal bebas dan Antioksidan karotenoid
Radikal bebas adalah molekul dengan satu atau lebih elektron tidak berpasangan di orbit terluarnya. Molekul tidak stabil ini berinteraksi dengan cepat dengan molekul yang ada didekatnya, memberikan, menarik, atau bahkan saling melengkapi elektron terluar mereka. Reaksi ini tidak hanya mengubah molekul yang berdekatan tetapi juga menghasilkan radikal bebas yang kedua atau ROS yang
lain.
Karena
kereaktifan
dari
ROS
maka
terjadi
reaksi
yang
berkesinambungan. Reaksi ini memiliki efek yang mengubah struktur dan fungsi dari jaringan hidup. Bila tubuh kita secara terus-menerus terpapar radikal bebas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
dan ROS yang lain, jaringan yang dirusak oleh ROS dapat semakin parah berkembang menjadi sejumlah penyakit, salah satunya kanker kulit (Gregory, 2002). Paparan UV pada kulit dapat dianggap sebagai stress yang dapat menimbulkan terbentuknya ROS (Reactive Oxygen Species). ROS adalah suatu bentuk radikal bebas yang dapat menyebabkan bahaya, salah satunya adalah terjadinya lipid peroksidasi. Lipid peroksidasi akan menyebabkan terjadinya disfungsi sel yang pada akhirnya akan menyebabkan kerusakan dan kematian sel. Lipid peroksidasi mengacu pada degradasi oksidatif dari lipid. Ini adalah proses dimana radikal-radikal bebas mencuri elektron-elektron dari lipid pada membran sel, menghasilkan kerusakan sel. Proses ini dihasilkan oleh mekanisme rantai reaksi radikal bebas. Proses ini lebih sering mempengaruhi polyunsaturated fatty acid, karena mengandung kelipatan ikatan ganda diantara methylen -CH2- yang memiliki hidrogen reaktif yang istimewa. Lipid peroksidasi yang dihasilkan oleh ROS akan menyebabkan terjadinya disfungsi sel yang pada akhirnya akan menyebabkan kerusakan dan kematian dari suatu sel hidup. Lipid peroksidasi juga menghasilkan gas-gas seperti ethane, pentane dan ethylen sebagai tanda terjadinya kerusakan sel atau bahkan kematian sel. Antioksidan adalah bahan kimia yang dapat memberikan sebuah elektron yang diperlukan radikal bebas, tanpa menjadikan dirinya berbahaya. Antioksidan dibedakan menjadi antioksidan endogen dan exogen. Antioksidan endogen berupa enzim dalam tubuh, misalnya superoksida dismutase (SOD), glutathion, atau
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
katalase. Sedangkan antioksidan exogen mencakup beta karoten, vitamin C, vitamin E, zinc (Zn), dan selenium (Se). Se, misalnya, terdapat pada udang, ikan tuna, lobster, telur, ayam, bawang putih, biji gandum, jagung, beras merah, nasi putih, dan sereal (Anonim, 2008a). Antioksidan exogen bekerja dengan tiga mekanisme yaitu 1) pemotongan rantai propagasi dan radikal bebas, 2) mekanisme khelasi, dan 3) memadamkan singlet oksigen (Atmosukartono dan Rahmawati, 2003). Aktivitas fotoproteksi dari karotenoid dihubungkan dengan sifat antioksidan yang dimilikinya, secara efektif menetralkan reaksi radikal bebas seperti oksigen singlet. Pengatasan reaksi radikal bebas dilakukan oleh karotenoid secara fisika, dengan penghantaran energi eksitasi oksigen singlet ke karotenoid, sebagai hasilnya oksigen akan kembali stabil (ground state), energi dilepaskan oleh karotenoid sebagai energi panas (Sies and Stahl, 2004).
H. Spektrofotometri UV dan Visibel
Spektrofotometri ultraviolet adalah bagian dari analisis spektroskopik yang memakai sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat (190-380 nm) dengan
instrumen
spektrofotometer
(Mulja
dan
Suharman,
1995).
Spektrofotometri UV dapat melakukan penentuan terhadap sampel berupa larutan, gas atau uap. Pada analisis kuantitatif, pengukuran serapan dilakukan pada panjang gelombang maksimum. Panjang gelombang serapan maksimum merupakan panjang gelombang dimana suatu senyawa memberikan absorbansi maksimum. Pada panjang gelombang serapan maksimum, perubahan absorbansi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
untuk tiap satuan konsentrasi paling besar sehingga akan didapat kepekaan analisis yang maksimal (Mulja dan Suharman, 1995). Spektrofotometri Visibel merupakan anggota teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber radiasi elektromagnetik sinar tampak (380-780 nm). Pada umumnya pelarut yang sering dipakai dalam analisis Spektrofotometri UV-Visibel adalah air, etanol, sikloheksan, dan isopropanol. Namun demikian, perlu diperhatikan absorpsi pelarut yang dipakai di daerah UV-Visibel (penggal UV=UV cut off). Hal lain yang perlu diperhatikan dalam masalah pemilihan pelarut adalah polaritas pelarut yang dipakai, karena akan sangat berpengaruh terhadap pergeseran spektrum molekul yang dianalisis (Mulja dan Suharman, 1995).
I. Simplex Lattice Design
Metode optimasi simplex lattice design diaplikasikan untuk melihat profil campuran bahan. Dengan pendekatan ini juga dimungkinkan untuk mendapatkan area optimum campuran ketiga humektan dengan sifat fisis dan stabilitas yang dikehendaki (Amstrong, 1996., Bolton, 1997) Suatu formula merupakan campuran yang terdiri dari obat dan eksipien. Setiap perubahan fraksi dari salah satu komponen dalam campuran akan merubah sedikitnya satu atau bahkan lebih fraksi eksipien lain. Jika Xi adalah fraksi dari komponen i dalam campuran maka : 0 ≤ Xi ≤ 1
i = 1, 2, …. , q
(1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
Campuran akan mengandung sedikitnya satu komponen dan jumlah fraksi semua komponen adalah seragam, ini berarti X1 + X2 + …… + Xq = 1
(2)
Area yang menyatakan semua kemungkinan kombinasi dari komponenkomponen dapat dinyatakan oleh interior dan garis batas dari suatu gambar dengan q titik sudut dan q – 1 dimensi. Semua fraksi dari kombinasi dua komponen dapat dinyatakan sebagai garis lurus. Jika ada 3 komponen (q=3) maka akan dinyatakan sebagai dua dimensi dengan 3 sudut yaitu merupakan gambar segitiga sama sisi (model special cubic) seperti yang terlihat pada gambar 7. Panjang dari tiap sisi segitiga menggambarkan ukuran tiga komponen sebagai suatu fraksi dari keseluruhan komponen.
Gambar 7. Simplex lattice design model special cubic
Tiap sudut dari segitiga sama sisi tersebut menyatakan komponen murni, oleh karena itu fraksi dari komponen itu adalah satu. Titik A menyatakan suatu formula hanya mengandung komponen A, komponen B dan C tidak ada. Garis AC menyatakan semua kemungkinan campuran komponen A dan C. Titik D
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
menyatakan campuran 0,5 komponen B dan 0,5 komponen C, komponen A tidak ada. Yang harus diperhatikan adalah ketiga sisi segitiga harus mempunyai skala yang sama (Amstrong and James, 1996). Hubungan fungsional antara respon (variabel tergantung) dan komposisi (variabel tidak tergantung) dinyatakan dengan persamaan : Y = B1X1 + B2X2 + B3X3 + B12X1X2 + B13X1X3 + B23X2X3 + B123X1X2X3
(3)
Dengan Y adalah respon, B1 adalah koefisien dari X1, B12 adalah koefisien dari X1 dan X2 bersama-sama, dan seterusnya. Dalam persamaan diatas tidak terdapat B0 yang merupakan suatu konstanta dari suatu titik potong, karena dalam model segitiga sama sisi ini tidak dimungkinkan adanya suatu titik potong. Untuk q=3 maka persamaan (2) berubah menjadi X1 + X2 + X3 = 1
(4)
Dari persamaan (4) didapat X3 = 1 – (X1 + X2) dan disubstitusikan ke persamaan (3) menjadi: Y = B1X1 + B2X2 + B3 [1 – (X1 + X2) ] + B12 X1X2 + B13X1 [1 – (X1 + X2) ] + B23X2 [1 – (X1 + X2) ] + B123 X1X2 [1 – (X1 + X2) ]
(5)
Persamaan (5) diubah dalam bentuk persamaan kuadrat dengan basis X2 sebagai berikut : (−B 23 − B123 X 1 )X 22 + (B 2 − B 3 + B12 X 1 − B13 X 1 + B 23 − B 23 X 1 + B123 X 1 − B123 X 12 )X 2 + (B1 X 1 + B 3 − B 3 X 1 + B13 X 1 − B13 X 12 − Y) = 0
(6)
Dengan didasarkan pada bentuk y = ax2 + bx + c, maka nilai a, b, dan c pada persamaan (6) adalah sebagai berikut: a = −(B 23 + B123 X 1 )
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
b = B 2 − B 3 + B12 X 1 − B13 X 1 + B 23 − B 23 X 1 + B123 X 1 − B123 X 12 c = B1 X 1 + B 3 − B 3 X 1 + B13 X 1 − B13 X 12 − Y
Koefisien diketahui dari perhitungan regresi dan Y adalah respon yang diinginkan (merupakan nilai dari contour). Nilai X1 ditentukan maka nilai X2 dapat dihitung. Akan didapatkan 2 nilai X2 dan dicari X2 yang memenuhi syarat yaitu yang memenuhi persamaan (1) dan (4) dengan kata lain X2 tidak boleh negatif dan tidak boleh lebih dari satu. Kemudian nilai X1 dan X2 digunakan untuk mencari nilai X3 dengan persamaan (4). Setelah semua nilai didapatkan dimasukkan ke dalam segitiga maka akan didapatkan contour plot yang diinginkan (Armstrong
and James, 1996). Tabel II. Desain eksperimen simplex lattice design 3 komponen
Percobaan I II III IV V VI VII
Komponen A (%) 100 0 0 50 50 0 33,33
Komponen B (%) 0 100 0 50 0 50 33,33
Komponen C (%) 0 0 100 0 50 50 33,33
J. Uji Daya Sebar
The parallel-plate method merupakan metode yang paling sering digunakan dalam menentukan dan mengukur daya sebar sediaan semisolid. Metode ini mudah dan relatif murah (Garg et al., 2002). Faktor yang mempengaruhi daya sebar adalah formulanya kaku atau tidak, kecepatan dan lama tekanan yang menghasilkan kelengketan, temperatur pada
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
tempat aksi. Kecepatan penyebaran bergantung pada viskositas formula, kecepatan evaporasi pelarut dan kecepatan peningkatan viskositas karena evaporasi (Garg et al., 2002).
K. Viskositas
Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas maka makin besar tahanannya (Martin and Bustamante, 1993). Viskositas, elastisitas dan rheologi merupakan karakteristik formulasi yang penting dalam produk akhir sediaan semisolid. Peningkatan viskositas akan menurunkan daya sebar (Garg et al., 2002). Gel pada penggunaan topikal sebaiknya tidak terlalu lengket karena dapat menimbulkan rasa tidak nyaman. Penggunaan konsentrasi gelling agent yang terlalu tinggi atau penggunaan gelling agent dengan bobot molekul yang terlalu besar akan menghasilkan gel yang susah diaplikasikan (Zatz and Kushla, 1996).
L. Keterangan Empiris
Golongan karotenoid seperti beta karoten terbukti memiliki efektivitas sebagai fotoproteksi dengan pemberian supplemen beta karoten secara per oral (Sies and Stahl, 2004), tetapi belum diketahui bagaimana efek yang ditimbulkan jika diaplikasikan dalam sediaan topikal. Wortel (Daucus carota, Linn.) sebagai tanaman yang memiliki kandungan beta karoten yang cukup banyak sangat berpotensi untuk dikembangkan menjadi sediaan UV Protection. Penggunaan beta karoten yang diperoleh dari wortel dilakukan dengan alasan bahwa zat aktif dari
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
bahan alam diketahui memberikan tingkat keamanan yang lebih baik bagi kulit daripada zat aktif sintetik. Humektan ditambahkan untuk membantu menjaga kelembaban kulit dengan cara menjaga kandungan air pada lapisan stratum corneum serta mengikat air dari lingkungan ke kulit sehingga akan menggantikan air dalam sediaan yang menguap sehingga konsistensi sediaan tetap terjaga. Formula optimum merupakan formula yang memiliki sifat fisis gel terbaik yaitu daya sebar gel, viskositas gel dan stabilitas gel yang ditunjukkan dengan pergeseran viskositas setelah penyimpanan selama 1 bulan. Penelitian ini dilakukan untuk memperoleh formula optimum sediaan gel UV Protection filtrat perasan umbi wortel dengan menggunakan sorbitol, gliserol, dan propilenglikol sebagai humektan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan rancangan eksperimental semu menggunakan metode simplex lattice design 3 komponen dan bersifat eksploratif, yaitu mencari formula UV Protection filtrat perasan wortel yang memenuhi salah satu persyaratan mutu, yaitu dapat diterima masyarakat (acceptable).
B. Variabel Penelitian 1. Variabel bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi komposisi humektan, yaitu sorbitol, gliserol dan propilenglikol. 2. Variabel tergantung
Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik gel (daya sebar, viskositas, dan % pergeseran viskositas gel setelah penyimpanan selama satu bulan). 3. Variabel pengacau terkendali
Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah lama pengadukan, kecepatan pengadukan, lama penyimpanan, dan wadah penyimpanan. 4. Variabel pengacau tak terkendali
Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah suhu percobaan dan kelembapan udara.
26
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
C. Definisi Operasional
1. Filtrat perasan wortel adalah cairan hasil dari wortel yang telah dijuice, disaring tiga kali dan disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm selama 15 menit, dipisahkan dengan endapan perasan wortel. 2. Gelling agent adalah bahan pembentuk sediaan gel yang akan membentuk matriks tiga dimensi. Pada penelitian ini digunakan carbopol 1% b/v. 3. Humektan adalah bahan yang membantu mempertahankan kelembaban pada permukaan kulit dengan cara menarik lembab dari lingkungan. Pada penelitian ini digunakan sorbitol, gliserol, dan propilenglikol. 4. Sifat fisis adalah sifat gel yang dapat dilihat kenampakan fisisnya dan dapat diukur secara kuantitatif meliputi daya sebar, viskositas dan perubahan viskositas selama penyimpanan. 5. Daya sebar optimum adalah daya sebar sediaan gel dengan diameter penyebaran dengan range diameter 4-5 cm. 6. Viskositas optimum adalah viskositas yang mempunyai nilai antara 275-325 d.Pa.s. 7. Pergeseran viskositas optimum adalah selisih viskositas gel setelah disimpan selama 1 bulan pada suhu kamar dengan viskositas segera setelah pembuatan yang telah dirata-rata, dibandingkan dengan viskositas segera setelah pembuatan. Pergeseran viskositas yang optimum dalam penelitian ditentukan sebesar ≤ 5 %. 8. Contour plot adalah profil respon daya sebar, viskositas, dan pergeseran viskositas gel UV protection.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
9. Superimposed contour plot adalah gabungan dari semua contour plot yang dapat digunakan untuk menentukan ada tidaknya prediksi komposisi formula optimum gel UV protection. 10. Komposisi optimum adalah range komposisi humektan yang menghasilkan gel dengan daya sebar 4-5 cm, viskositas 275-325 d.Pa.s, dan pergeseran viskositas ≤ 5%.
D. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah filtrat perasan wortel (Daucus carota, Linn.), n-heksan (kualitas p.a), aseton (kualitas p.a), gliserol (kualitas farmasetis), sorbitol (kualitas farmasetis), carbopol (kualitas farmasetis), triethanolamine (TEA), metil paraben (kualitas farmasetis), aquadest. Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas (PYREX), mixer, Viscotester seri VT 04 (Rion-Japan), Spectrophotometer UV GenesisTM 10, Perkin-Elmer
Spektrophotometer UV-Vis Lambda 20, lemari pendingin (Refrigerator Toshiba).
E. Tata Cara Penelitian 1.
Penetapan kadar beta karoten dalam filtrat perasan wortel (Daucus carota, Linn)
1.1 Ekstraksi beta karoten dalam wortel a. Preparasi Wortel Wortel segar dibersihkan dan dipotong-potong, lalu ditimbang kurang lebih 1 kg wortel yang telah dibersihkan kemudian dijus menggunakan juicer.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Hasil jus disaring
29
tiga kali. Kemudian hasil saringan dipisahkan dengan
menggunakan sentrifuge kecepatan 4000 rpm selama 15 menit sehingga didapatkan filtrat wortel dan endapan wortel. Kemudian filtrat dan endapan dipisahkan. Bagian filtrat yang digunakan sebagai zat aktif gel UV Protection. b. Ekstraksi beta karoten Sampel filtrat perasan wortel yang didapat kemudian ditimbang secara seksama 3 gram. Kemudian sampel dicuci dengan 2 x 25 ml aseton, kemudian dengan 25 ml heksan. Fase aseton dihilangkan dari ekstrak dengan 5 x 100 ml aquadest. Kemudian lapisan paling atas (fraksi heksan) diambil, lalu masukkan dalam labu ukur 25 ml kemudian ditambahkan pelarut (aseton : heksan = 1: 9) sampai tanda. Replikasi dilakukan sebanyak 3 kali. 1.2 Pembuatan kurva baku beta karoten a.
Pembuatan larutan stok beta karoten Timbang kurang lebih seksama 10,0 mg beta karoten murni kemudian larutkan dengan pelarut aseton : heksan (1:9) sampai 25 ml.
b.
Pembuatan larutan intermediet beta karoten Ambil 2,5 ml larutan stok ke dalam labu ukur 25 ml kemudian encerkan dengan pelarut aseton:heksan (1:9) sampai tanda.
c.
Pembuatan larutan baku beta karoten Pipet larutan intermediet sebanyak 1,25; 2,5; 3,75; 5,0; dan 6,25 ml masing-masing ke dalam labu ukur 25 ml dan larutkan dalam pelarut
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
aseton:heksan (1:9) sampai tanda sehingga didapat konsentrasi 2; 4; 6; 8; 10 ppm. d.
Scanning panjang gelombang serapan maksimum larutan baku beta karoten Scanning λmax dengan menggunakan 3 seri larutan baku (2, 6, 10 ppm). Kemudian dari ketiga seri larutan baku dibandingkan kurva serapannya.
e.
Pengukuran absorbansi larutan seri baku Tiap-tiap larutan seri baku 2; 4; 6; 8; 10 ppm diukur aborbansi pada λmax yang didapat. Kemudian dibuat persamaan regresi linier antara konsentrasi dengan absorbansi.
1.3 Penetapan kadar beta karoten dalam filtrat perasan wortel Absorbansi sampel filtrat diukur pada λmax. Kadar beta karoten dalam filtrat perasan wortel dihitung berdasarkan persamaan kurva baku yang didapat.
2.
Memprediksi nilai SPF beta karoten dalam filtrat perasan wortel
Scanning serapan pada panjang gelombang 365 nm Timbang 0,875 gram (yang mengandung beta karoten setara dengan jumlah beta karoten yang dimasukkan dalam gel UV protection) filtrat perasan wortel. Setelah itu larutkan dalam kloroform hingga 25 ml, kemudian lakukan scanning pada UV 250-400 nm untuk mengetahui profil serapan dari beta karoten pada panjang gelombang UV. Setelah itu diukur serapannya pada
panjang gelombang 365 nm. Pengukuran serapan ini
dilakukan dalam 3 kali replikasi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Penentuan λ dan pengukuran serapan filtrat perasan wortel Dari hasil scanning serapan pada λ 365 nm, serapan yang didapat dihitung sebagai nilai SPF, menggunakan rumus: A
=
log 10 SPF (Walters et al., 1997).
3.
Optimasi pembuatan gel UV Protection Tabel III. Clear Aqueous Gel dengan Dimeticone
Bahan Aquadest Carbomer Triethanolamin Gliserol Propilene Glikol Dimetikon copoliol
Jumlah (gram) 59,8 0,5 1,2 34,2 2,0 2,3
Tabel IV. Komposisi Formula baru setelah dilakukan modifikasi untuk sediaan (100 gram)
Bahan Aquadest Carbomer Triethanolamin Gliserol Sorbitol Propilenglikol zat aktif (filtrat perasan wortel)
Jumlah (gram) 47 1 0,5 0-48 0-48 0-48 3,5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Rancangan formula simplex lattice design dengan komposisi sorbitol, gliserol, dan propilenglikol yang berbeda dalam penelitian : Tabel V. Formula Simplex Lattice Design
Formula(gram) Sorbitol Gliserol Propilenglikol Carbopol Aquadest Trietanolamin Filtrat Perasan Umbi Wortel
I 48 0 0 1 47 0,5
II 0 48 0 1 47 0,5
III 0 0 48 1 47 0,5
IV 24 24 0 1 47 0,5
V 24 0 24 1 47 0,5
VI 0 24 24 1 47 0,5
VII 16 16 16 1 47 0,5
VIII 32 8 8 1 47 0,5
IX 8 32 8 1 47 0,5
X 8 8 32 1 47 0,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
Prosedur : Carbopol ditambah aquadest kemudian dimikser 400 rpm selama 10 menit. Campuran komponen humektan dimikser selama 200 rpm selama 5 menit. Kemudian campuran carbopol, campuran humektan dan filtrat dimikser dengan kecepatan 200 rpm selama 5 menit. Langkah terakhir ditambahkan TEA pada campuran, dimikser sampai terbentuk massa yang kental dan homogen.
4.
Uji Sifat Fisis Formula
a.
Uji Daya Sebar Uji daya sebar sediaan gel UV Protection filtrat perasan wortel dilakukan langsung setelah pembuatan, dengan cara: gel ditimbang seberat 1 gram, diletakkan di tengah kaca bulat berskala. Di atas gel diletakkan kaca bulat lain ditambah dengan pemberat sehingga total berat diatas gel 125 gram. Setelah didiamkan selama 1 menit, kemudian dicatat penyebarannya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
(Garg et al., 2002). Kemudian dilakukan pengulangan pengukuran sebanyak enam kali. b.
Uji Viskositas Pengukuran viskositas menggunakan alat Viscotester Rion seri VT 04 dengan cara: gel dimasukkan dalam wadah dan dipasang pada portable viscotester. Viskositas gel diketahui dengan mengamati gerakan jarum penunjuk viskositas. Uji ini dilakukan dua kali, yaitu (1) segera setelah gel selesai dibuat dan (2) setelah disimpan selama 1 bulan dengan replikasi sebanyak enam kali (Voigt,1994).
F. Analisa Data
Data uji fisis diolah dengan pendekatan simplex lattice design untuk menghitung koefisien A, B, C, AB, AC, BC dan ABC sehingga didapatkan persamaan: Y = A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3). Dibuat persamaan simplex lattice design dan dibuat contour plot yang menggambarkan garis respon yang diinginkan. Tiap persamaan diuji validitasnya secara statistik menggunakan uji F dengan taraf kepercayaan 95%. Apabila valid maka dapat dilakukan prediksi respon tertentu dari campuran humektan dalam berbagai komposisi.Untuk mendapatkan area komposisi optimum, masing-masing contour plot respon dijadikan satu dalam superimposed contour plot.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A.
Pembuatan Filtrat Wortel
Langkah awal yang dilakukan adalah menyiapkan sejumlah wortel yang diperlukan. Wortel-wortel ini diperoleh dari daerah sejuk Kopeng. Daerah ini dipilih dengan alasan, wortel yang dihasilkannya memiliki kualitas dan kuantitas yang terjamin. Dipilih wortel-wortel yang masih segar dan diusahakan memiliki umur dan bentuk yang seragam. Setelah terkumpul sejumlah wortel yang diperlukan, kemudian wortel-wortel ini dicuci sampai bersih dengan air mengalir. Pencucian ini dilakukan untuk menghilangkan kotoran-kotoran seperti debu, sisa tanah dan kotoran-kotoran lainnya yang masih melekat pada wortel. Wortel yang sudah bersih ini kemudian dikeringkan dengan cara diangin-anginkan pada udara terbuka selama beberapa saat. Setelah kering kemudian wortel-wortel ini ditimbang sejumlah ± 1kg, diharapkan dapat diperoleh hasil perasan yang cukup untuk membuat 10 formula gel dimana setiap untuk setiap formula gel (200 gram) dibutuhkan 7 gram filtrat perasan wortel. Kemudian dipotong-potong menjadi bagian-bagian yang lebih kecil maksudnya adalah untuk memudahkan proses penyarian dengan alat juicer yang digunakan. Pemotongan yang dilakukan tidak boleh terlalu kecil dan tipis, karena akan menyusahkan proses penyarian yang akan dilakukan dengan juicer. Alat juicer ini dipilih karena dalam proses kerjanya tidak membutuhkan air tambahan, mengingat bahwa yang ingin diperoleh adalah air perasan wortel saja tanpa adanya air tambahan dari luar.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
Proses penyarian dengan juicer diulang lebih dari satu kali apabila masih ada bagian wortel yang belum menjadi ampas, pengulangan ini dapat menambah volume air perasan yang didapatkan, selain itu semua bagian menjadi digunakan dan tidak tersisa. Setelah didapatkan air perasan wortel kemudian dilakukan penyaringan. Proses penyaringan dilakukan sebanyak tiga kali dengan tujuan untuk menjamin ampas kasar tidak terdapat dalam hasil perasan wortel. Apabila tidak dilakukan penyaringan terlebih dahulu maka akan ditemukan endapan ampas setelah proses sentrifuge selesai dilakukan. Setelah hasil perasan wortel terpisah dari ampasnya, kemudian dilakukan proses sentrifuge. Tujuan dilakukan sentrifuge adalah untuk memisahkan filtrat dan endapan dari air perasan jus wortel. Proses sentrifuge dilakukan menggunakan alat sentrifuge empat tabung, hasil penyaringan disentrifuge dalam volume sedikit demi sedikit. Proses sentrifuge dilakukan selama 15 menit dengan kecepatan putar 4000 rpm. Pemilihan kecepatan putar 4000 rpm selama 15 menit karena dengan kecepatan 4000 rpm selama 15 menit sudah dapat memisahkan filtrat dan endapan. Pada saat proses sentrifuge, hasil penyaringan dimasukkan ke dalam tabung sentrifuge sampai hampir penuh pada tabung, kemudian ditutup kencang dengan membran film supaya cairan tidak tumpah keluar. Proses sentrifuge yang dilakukan ini menggunakan prinsip gravitasi dalam pengendapan partikel kecil dengan kecepatan tinggi sehingga diperoleh sejumlah massa endapan di bagian bawah tabung sentrifuge. Kemudian filtrat yang dihasilkan dipisahkan pada wadah terpisah dari endapannya, sehingga diperoleh filtrat yang bebas dari
35
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
endapan. Filtrat inilah yang akan digunakan sebagai zat aktif dalam pembuatan sediaan gel UV Protection. Selama masa orientasi didapati bahwa filtrat cepat mengalami kerusakan dan pembusukan. Oleh karena itu ditambahkan metil paraben 0,1 % secukupnya sebagai bahan pengawet untuk mencegah tumbuhnya jamur dan perkembangan bakteri pembusuk yang dapat mengakibatkan pembusukan filtrat wortel dalam waktu yang singkat. Dipilih metil paraben 0,1 % karena memiliki kecocokan dengan gelling agent carbopol yang digunakan untuk pembuatan sediaan gel.
B. Penetapan Kadar Beta Karoten dalam Filtrat Perasan Wortel
Beta karoten dalam penelitian ini digunakan sebagai senyawa penanda, karena beta karoten merupakan kandungan terbesar dalam wortel dibandingkan senyawa lainnya. Sebagai standarisasi kandungan kimia dari sediaan gel yang dibuat maka sebelum dilakukan pembuatan gel, perlu diketahui terlebih dahulu kandungan beta karoten dari filtrat wortel yang akan dimasukkan ke dalam sediaan. Prosedur ekstraksi yang dilakukan mengacu pada prosedur pengisolasian beta karoten dari sayuran segar menurut yang tercantum dalam Analytical method
of AOAC dengan sedikit modifikasi pada bagian-bagian yang diperlukan (Anonim, 1995b). Pelarut yang digunakan dalam proses ekstraksi ini adalah campuran dengan perbandingan 1 bagian aseton dan 9 bagian heksan. Ekstraksi beta karoten dari filtrat perasan wortel dilakukan dengan bantuan pengadukan menggunakan magnetic strirer. Langkah awal adalah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
menimbang sampel filtrat perasan wortel secara seksama sebanyak 0,5 gram, sampel kemudian diekstrak dengan 25 ml aseton lalu distirrer selama 2,5 menit. Hasil ekstraksi ini disaring dengan kertas saring dan ditampung dalam erlemeyer. Endapan yang masih tersisa kemudian distirrer lagi dengan 25 ml aseton selama 2,5 menit. Hasil ekstraksinya kemudian kembali disaring dengan kertas saring dan dijadikan satu dengan hasil ekstraksi tahap I pada erlemeyer. Proses ekstraksi dilakukan secara bertahap, tujuannya adalah untuk mendapatkan kadar beta karoten dalam jumlah yang lebih besar daripada jika hanya dilakukan 1 kali tahap ekstraksi. Proses ekstraksi dilanjutkan dengan penambahan 25 ml heksan dan distirrer selama 1 menit lagi. Kemudian hasilnya disaring dan disatukan dengan hasil ekstraksi dengan aseton pada erlemeyer. Waktu yang dibutuhkan untuk pencucian heksan lebih singkat karena intensitas warna filtrat sesudah mengalami pencucian dengan aseton sudah memudar, diasumsikan sebagai tanda bahwa kandungan beta karoten sudah banyak yang terlarut dalam aseton. Penambahan heksan bertujuan untuk memisahkan beta karoten dengan komponen lain yang bersifat polar yang terdapat dalam filtrat perasan wortel sehingga beta karoten banyak yang masuk ke pelarut heksan. Hal ini disebabkan heksan lebih bersifat non polar daripada aseton. Hasil ekstraksi kemudian ditempatkan ke dalam corong pisah, fase aseton dihilangkan dengan penambahan 100 ml aquadest dan penggojogan selama 2 menit. Tujuan penggojogan yaitu diharapkan fase aseton lebih terikat pada air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
karena polaritasnya yang mirip sehingga beta karoten hanya terdapat dalam fase heksan. Setelah penggojogan akan tampak 2 fraksi dalam corong pisah, fraksi
aquadest yang mengikat aseton dan fraksi heksan. Beta karoten dalam fraksi aseton diharapkan terikat pada fraksi heksan ketika fraksi aseton terikat pada molekul air, karena heksan kepolarannya lebih rendah daripada aseton sehingga diharapkan beta karoten yang bersifat non polar lebih terikat pada heksan daripada pada aseton. Fraksi heksan yang telah didapat diekstraksi 4 kali lagi menggunakan 100 ml aquadest dengan prosedur yang sama. Tujuan penambahan aquadest adalah untuk menghilangkan sisa-sisa aseton. Fraksi heksan yang didapat dikumpulkan pada labu ukur 25 ml lalu ditambahkan pelarut campuran asetonheksan (1:9) sampai tanda batas, tujuan penambahan pelarut adalah untuk menyeragamkan volume dalam perhitungan kadar beta karoten. 1. Penetapan kadar beta karoten dan nilai SPF sebelum dibuat sediaan gel
Penetapan kadar beta karoten perlu dilakukan untuk digunakan sebagai kontrol terhadap kandungan beta karoten yang terdapat dalam sediaan gel UV
protection. Sebelum filtrat wortel dimasukkan dalam sediaan maka terlebih dahulu perlu ditetapkan kadar beta karoten di dalamnya supaya kadar beta karoten yang dimasukkan dalam tiap formula selalu sama. Untuk mengetahui kadar beta karoten di dalam filtrat wortel digunakan metode spektrofotometri. Sebagai baku digunakan beta karoten (E Merck®,USA). Seri larutan baku beta karoten dibuat dengan menimbang 10 mg beta karoten kemudian dilarutkan dalam 25 ml pelarut aseton:heksan (1:9). Kemudian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
dibuat larutan intermediet dengan pengenceran 10 kali larutan stok. Seri larutan baku dibuat dengan konsentrasi 2; 4; 6; 8; dan 10 ppm dan dibuat replikasi sebanyak 3 kali, untuk mencari nilai r (linearitas) persamaan baku yang paling signifikan yaitu mendekati 1. Dengan demikian dapat digunakan untuk menghitung kadar beta karoten dari filtrat perasan wortel. Langkah berikutnya yang dilakukan adalah scanning panjang gelombang serapan maksimum larutan baku beta karoten. Scanning panjang gelombang dilakukan dengan menggunakan spektofotometer GENESIS 10 pada range panjang gelombang 200-700 nm, pada konsentrasi 2 ppm, 6 ppm, dan 10 ppm. Pada konsentrasi tersebut panjang gelombang maksimum yang didapat adalah 452 nm. Padahal panjang gelombang teoritis menurut AOAC adalah 436 nm, ini berarti terdapat pergeseran panjang gelombang yang cukup jauh antara panjang gelombang hasil pengukuran dan teoritis. Tetapi yang digunakan untuk penetapan kadar beta karoten adalah panjang gelombang maksimum 452 nm. Pergeseran ini mungkin disebabkan karena adanya pergeseran batokromik beta karoten oleh pelarut aseton-heksan sehingga panjang gelombang maksimum yang dihasilkan lebih panjang dari teoritisnya. Atau dimungkinkan juga karena kondisi seperti suhu dan kelembaban udara yang berbeda dari acuan sehingga mempengaruhi hasil pengukuran. Selain itu mungkin juga disebabkan oleh beberapa hal yaitu adanya perbedaan kondisi baku beta karoten yang digunakan, kemungkinan spektrofotometer yang digunakan untuk mengukur serapan juga berbeda, selain itu praktikan yang melakukan pengukuran juga
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
berbeda sehingga memiliki cara mengukur dan ketelitian yang berbeda juga. Akibatnya hasil pengukurannya juga berbeda. Tabel VI. Kurva baku beta karoten dengan Spektrofotometer Genesis
KURVA BAKU I Kadar Absorbansi (ppm) 2,174 0,262 4,348 0,541 6,522 0,930 8,696 1,200 10,870 1,509 A = 0,0575 B = 0,14503 r = 0,99855 y = 0,14503 x + 0,0575
KURVA BAKU II Kadar Absorbansi (ppm) 2,160 0,243 4,320 0,626 6,480 0,986 8,640 1,291 10,800 1,629 A = – 0,0761 B = 0,15912 r = 0,99915 y = 0,15912 x – 0,0761
KURVA BAKU III Kadar Absorbansi (ppm) 2,056 0,336 4,112 0,570 6,168 0,980 8,224 1,320 10,280 1,622 A = -0,031 B = 0,16158 r = 0,99729 y = 0,16158 x - 0,0310
Dari hasil perhitungan kadar dan absorbansi ketiga seri larutan baku diatas menggunakan metode regresi linear, didapatkan 3 persamaan dengan nilai r (regresi) yang berbeda. Ketiga persamaan tersebut memiliki nilai r yang lebih besar dari pada nilai r tabel (r tabel = 0,878) dengan taraf kepercayaan sebesar 95 %, sehingga didapatkan kesimpulan bahwa ketiga persamaan tersebut linear. Berdasarkan nilai r dari ketiga seri larutan baku tersebut, didapati bahwa pada seri larutan baku II memiliki nilai r yang paling mendekati 1, yaitu sebesar 0,99915. Semakin tinggi nilai regresi menunjukkan semakin baik hubungan sebab akibat antara variabel bebas dan variabel tergantung. Dalam penetapan kadar ini hubungan yang dimaksud adalah bahwa perubahan nilai kadar benar-benar mempengaruhi nilai absorbansi yang didapat, sehingga untuk perhitungan kadar digunakan persamaan y = 0,15912x – 0,0761. Hasil dari pengukuran nilai absorbansi sampel adalah sebagai berikut :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Tabel VII. Jumlah beta karoten dalam 1 gram filtrat perasan wortel dengan Spectrophotometer Genesis 10
filtrat
absorbansi
1 2 3
1,238 1,186 1,251
Σ beta karoten dalam 1 g filtrat 0,13764 mg 0,13220 mg 0,13900 mg
x ± SD (mg)
CV (%)
0,13628 ± 0,0036
2,6403
Sun Protection Factor merupakan suatu parameter sediaan sunscreen yang digunakan untuk mengetahui lamanya perlindungan yang diberikan sediaan
sunscreen untuk dapat memproteksi kulit dari sinar UV jika dibandingkan dengan kondisi normal (tanpa sunscreen). Beta karoten yang terdapat dalam sediaan gel filtrat wortel diharapkan dapat berpotensi sebagai sunscreen dengan cara mengabsorpsi sinar UV karena beta karoten memiliki gugus terkonjugasi yang cukup banyak pada struktur beta karoten. Menurut standar FDA suatu sediaan dikategorikan sebagai sunscreen jika memiliki nilai SPF di atas 15. Namun menurut Stacener (2008) nilai SPF dibatasi dari 4-30 tergantung kondisi geografis dan kondisi normal orang yang menggunakannya. Orang yang tidak mudah terbakar sinar matahari dapat menggunakan sunscreen dengan SPF rendah (4) demikian pula sebaliknya. Sediaan gel yang akan dibuat pada penelitian ini adalah sediaan yang memiliki SPF medium yaitu antara 10-15. Hal ini dikarenakan untuk kondisi Indonesia hanya diperlukan SPF yang medium saja, karena sebagian kulit orang Indonesia tidak mudah terbakar, mengingat bahwa kulit orang Indonesia memiliki pigmen yang lebih gelap daripada orang Eropa maupun Australia, juga dibandingkan dengan kondisi di kedua benua tersebut yang lapisan ozonnya sudah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
mulai menipis dan berlubang sedangkan kondisi lapisan ozon di Indonesia masih lebih baik sehingga dapat menangkal radiasi UV untuk sampai ke permukaan bumi. Perhitungan nilai SPF dilakukan dengan menggunakan rumus Walters yang mana menunjukkan hubungan antara absorbansi dan nilai SPF. ⎡ 1 ⎤ A = - log10 ⎢ ⎥ = log10 SPF ⎣ SPF ⎦
(Walters et al., 1997) Cara pengukuran SPF dengan rumus ini dianggap cukup sederhana dan mudah dilakukan. Filtrat wortel yang sudah diketahui berapa kadarnya ditimbang dan dilarutkan dalam kloroform untuk kemudian dilakukan scanning menggunakan spektrofotometer GENESIS 10 pada panjang gelombang UV (250-400 nm). Dipilih menggunakan kloroform karena pelarut ini bersifat relatif lebih polar dibanding pelarut lainnya selain itu UV cut off dari kloroform di bawah 250 nm sehingga kloroform tidak akan menimbulkan serapan pada spektra yang dihasilkan (Day and Underwood, 1996). Penggunaan kloroform sebagai pelarut dalam uji pengukuran SPF berbeda dengan pelarut yang digunakan untuk penetapan kadar. Hal ini tidak menjadi masalah yang berarti karena jumlah beta karoten yang terlarut pada kedua pelarut tersebut dibawah jumlah kelarutan jenuhnya sehingga dalam hal ini perbedaan pelarut tidak mempengaruhi jumlah beta karoten yang terlarut pada kedua pelarut. Kedua gambar di bawah ini merupakan perbandingan antara kurva baku dengan sampel filtrat perasan wortel yang dilarutkan dalam kloroform, kemiripan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
profil dua puncak yang dimiliki oleh kedua hasil scanning membuktikan bahwa sampel filtrat perasan wortel adalah beta karoten.
Gambar 8. Hasil scanning baku beta karoten dengan Spectrophotometer UV GenesisTM 10
Gambar 9. Hasil scanning filtrat perasan wortel dengan pelarut kloroform Spectrophotometer UV GenesisTM 10
Kedua hasil scanning diatas terletak pada panjang gelombang 250-400 nm. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa serapan beta karoten terletak pada UV A (349-352 nm) dan UV C (271-283 nm). Karena UV C hampir tidak ditemukan dalam alam karena secara total diserap oleh atmosfer atau dengan kata lain masih bisa diproteksi oleh atmosfer bumi maka sediaan sunscreen ditujukan untuk melindungi dari radiasi UV A. Sehingga pengukuran nilai SPF dilakukan pada
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
rentang UV A yaitu pada λ 320-400 nm. Pengukuran nilai SPF dilakukan pada rentang panjang gelombang UV 365 nm secara in vitro. Alasan pemilihan panjang gelombang tersebut karena merupakan panjang gelombang dilakukannya uji efikasi yang masuk dalam range UV mengiritasi kulit. Selain itu karena lampu UV yang digunakan untuk pengukuran in vivo hanya memancarkan panjang gelombang 365 nm. Tabel VIII. Hasil pengukuran SPF
Σ beta karoten (mg) 1,64043
Serapan (A) Replikasi 1 2 3 1,152 1,038 1,028
SPF Replikasi 1 2 3 14,191 10,914 10,666
SPF ratarata 11,924
Perhitungan filtrat yang diperlukan dalam formula Tabel IX. Hasil pengukuran SPF filtrat perasan wortel
Konsentrasi (ppm) 52,493736 65,61717
Serapan 0,919 0,985 0,904 1,152 1,038 1,028
SPF 8,299 9,661 8,017 14,191 10,914 10,666
Rata-rata SPF 8,659 11,924
Dari perhitungan diketahui bahwa untuk mendapatkan nilai SPF 11,92 maka kadar beta karoten dalam sediaan adalah 65,61717 ppm. Absorbansi yang mendekati nilai SPF yang diharapkan diperoleh dari endapan perasan wortel, maka kadar beta karoten filtrat disesuaikan untuk mencapai kadar beta karoten yang setara dengan kadar beta karoten pada endapan perasan wortel. Dari hasil perhitungan diperoleh jumlah filtrat perasan yang diperlukan untuk menghasilkan SPF 11,924 adalah 99,2968 gram, apabila diinginkan untuk membuat 200 gram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
gel. Formula yang dibuat sesuai perhitungan menghasilkan sediaan gel yang berpenampilan buruk yaitu warna gel yang terlalu orange pekat seperti saos tomat, mungkin karena jumlah filtratnya terlalu banyak sehingga konsentrasi filtrat dalam sediaan gel menjadi terlalu pekat. Penampilan fisis yang demikian jelas tidak bisa diterima oleh masyarakat, oleh karenanya diperlukan sebuah cara untuk dapat menghasilkan gel yang memiliki penampilan yang lebih bisa diterima masyarakat secara luas. Langkah yang diambil adalah mengurangi konsentrasi filtrat perasan wortel dalam pembuatan formula yang baru, setelah dicoba membuat gel dengan filtrat perasan wortel sejumlah 3,5 gram dalam 100 gram formula memberikan hasil sediaan gel dengan penampilan yang menarik (acceptable). 2. Penetapan kadar beta karoten dan nilai SPF dalam sediaan gel
Panjang gelombang serapan maksimum yang diperoleh adalah 452,2 nm. Dapat dilihat pada gambar di bawah ini:
Gambar 10. Hasil scanning panjang gelombang serapan maksimum larutan beta karoten 452,2 nm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Tabel X. Kurva baku beta karoten dengan Perkin-Elmer Spektrofotomer UV-Vis Lambda 20
KURVA BAKU I Kadar Absorbansi (ppm) 2,060 0,341 4,120 0,669 6,180 0,980 8,240 1,320 10,300 1,656 A = 0,00890 B = 0,15927 r = 0,99988 y = 0,15927 x + 0,00890
KURVA BAKU II Kadar Absorbansi (ppm) 2,114 0,276 4,228 0,543 6,342 0,922 8,456 1,182 10,57 1,462 A = – 0,02630 B = 0,14240 r = 0,99812 y = 0,14240 x – 0,02630
KURVA BAKU III Kadar Absorbansi (ppm) 2,182 0,361 4,364 0,676 6,546 1,046 8,728 1,232 10,91 1,658 A = 0,04960 B = 0,14436 r = 0,99510 y = 0,14436 x + 0,04960
Dari hasil perhitungan kadar dan absorbansi ketiga seri larutan baku diatas menggunakan metode regresi linear, didapatkan 3 persamaan dengan nilai r (regresi) yang berbeda. Ketiga persamaan tersebut memiliki nilai r yang lebih besar dari pada nilai r tabel (r tabel = 0,878) dengan taraf kepercayaan sebesar 95 %, sehingga didapatkan kesimpulan bahwa ketiga persamaan tersebut linear. Berdasarkan nilai r dari ketiga seri larutan baku tersebut, didapati bahwa pada seri larutan baku I memiliki nilai r yang paling mendekati 1, yaitu sebesar 0,99988. Semakin tinggi nilai regresi menunjukkan semakin baik hubungan sebab akibat antara variabel bebas dan variabel tergantung, dalam penetapan kadar ini hubungan yang dimaksud adalah bahwa perubahan nilai kadar benar-benar mempengaruhi nilai absorbansi yang didapat. Sehingga untuk perhitungan kadar digunakan persamaan y = 0,15927x – 0,00890. Sebagai catatan perlu diketahui bahwa setiap kali membuat sediaan gel perlu dilakukan penetapan kadar beta karoten terlebih dahulu, tujuannya adalah untuk menentukan jumlah filtrat perasan wortel yang akan digunakan dalam pembuatan sediaan gel. Hal ini dilakukan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
karena sangat besar kemungkinan adanya perbedaan kadar beta karoten dalam wortel yang berbeda. Hasil dari pengukuran nilai absorbansi sampel adalah sebagai berikut : Tabel XI. Jumlah beta karoten dalam 1 gram filtrat perasan wortel dengan Perkin-Elmer Spektrofotomer UV-Vis Lambda 20
filtrat absorbansi 1 2 3
1,067 1,056 1,059
Σ beta karoten dalam 1 g filtrat 0,08304 0,08218 0,08241
x ± SD (mg)
CV(%)
0,08254 ± 0,00045
0,5392
Dari perhitungan diperoleh jumlah beta karoten dalam 200 gram sediaan adalah 0,29 mg, memberikan nilai SPF sebesar 1,12. Tabel XII. Hasil pengukuran SPF dalam 200 gram gel
Σ beta karoten 0,28889 mg
Serapan (A) Replikasi 1 2 3 0,080 0,029 0,032
SPF Replikasi 1 2 3 1,2023 1,0691 1,0765
SPF ratarata 1,1159
Berdasarkan tabel di atas dapat diketahui bahwa ternyata hasil nilai SPF in vitro dari sediaan sangatlah kecil, yaitu hasil rata-rata dari 3 replikasi hanya sebesar 1,12 saja. Jika suatu sediaan memiliki nilai SPF lebih dari 2 maka masih dapat digolongkan menjadi sediaan sunscreen, sehingga dapat dikatakan sediaan ini tidak memenuhi syarat untuk dapat disebut sebagai sediaan sunscreen. Walau demikian sediaan ini masih berpotensi sebagai sediaan UV protection karena masih dapat memberikan perlindungan terhadap radiasi UV (perlindungan terhadap radiasi UV tersebut ditunjukkan dengan sediaan tersebut memiliki nilai SPF) dengan mekanisme mencegah terjadinya resiko photoaging karena sifatnya sebagai antioksidan. Jadi mekanisme perlindungan beta karoten dalam wortel
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
bukan dengan mengabsorpsi atau merefleksikan sinar UV tetapi dengan menangkap radikal bebas yang dilepaskan sel akibat paparan radiasi UV. Dengan dasar demikian maka sediaan yang dibuat adalah sediaan UV protection.
C. Pembuatan Sediaan Gel
Penelitian ini membuat 10 formula dengan perbandingan komposisi sorbitol, gliserol dan propilenglikol yang berbeda. Tujuan dibuat 10 formula ini adalah untuk mendapatkan
komposisi optimum melalui perhitungan simplex
lattice design. Sorbitol, propilenglikol dan gliserol dimaksudkan untuk memberikan proteksi terhadap kehilangan air pada gel, mengingat kemampuannya sebagai humektan karena evaporasi air yang cepat dapat mempengaruhi daya sebar sediaan gel. Penggunaan secara bersamaan humektan sorbitol, gliserol dan propilenglikol didasarkan pada kenyataan bahwa gliserol mempunyai viskositas yang rendah namun nyaman digunakan sedangkan propilenglikol memiliki viskositas yang lebih tinggi namun kurang nyaman dalam aplikasinya karena adanya pengaruh rasa lengket saat digunakan. Sorbitol memiliki sifat sangat higroskopis sehingga dapat menjaga konsistensi sediaan. Selain hal di atas humektan dalam sediaan UV protection mutlak diperlukan karena dapat mengurangi evaporasi air dari kulit untuk mengurangi efek dari paparan sinar UV. Carbopol digunakan sebagai agen pembentuk gel yang memiliki sifat mengembang dalam air, memiliki kelebihan cepat mengembang ketika diformulasikan. Dalam formula ditambahkan trietanolamin
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
sebagai pengental yang bersifat basa yang akan meningkatkan konsistensi dan mengurangi kekeruhan gel carbopol. Ketika ditambahkan aquades, maka ada kemungkinan tumbuhnya jamur dan mikroorganime yang lainnya, maka ditambahkan metilparaben sebagai agen pengawet dan tidak mempengaruhi efisiensi
dari resin carbomer. Metil paraben telah ditambahkan pada awal
prosedur pembuatan filtrat perasan wortel karena sifat filtrat yang rentan ditumbuhi jamur dan mikroorganisme lain sehingga mudah membusuk dalam waktu yang relatif cepat. Penggunaan aquadest adalah untuk menggantikan penggunaan etanol yang biasa digunakan dalam suatu sediaan gel. Etanol akan memberikan sensasi dingin pada kulit saat sediaan gel diaplikasikan pada kulit. Sensasi dingin disebabkan karena saat menguap etanol menyerap kalor dari tubuh sehingga terjadi pendinginan pada permukaan kulit. Sensasi dingin inilah yang menjadi kelebihan dari sediaan gel dibandingkan bentuk sediaan lainnya. Namun adanya etanol pada preparasi gel berbasis karbopol dapat menurunkan viskositas dan kejernihan sediaan gel yang dihasilkan (Allen et al., 2005). Hal ini akan mempengaruhi tampilan sediaan gel dan mempengaruhi nilai estetikanya. Oleh karena itu penggunaan etanol diganti dengan aquadest. Aquadest dapat memberikan sensasi dingin dan selain itu tidak memiliki resiko kulit teriritasi.
D. Sifat Fisis dan Stabilitas Sediaan Gel
Sifat fisis dan stabilitas merupakan unsur yang menjamin kualitas farmasetis dari suatu sediaan. Uji sifat fisis gel UV protection dilakukan untuk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
menggambarkan aspek penerimaan konsumen terhadap sediaan gel tersebut. Sifat fisis yang diuji meliputi daya sebar untuk mengetahui kemampuan gel untuk disebarkan di permukaan kulit, sedangkan viskositas gel diukur untuk mengetahui kekentalan gel. Stabilitas sediaan dilihat dari pergeseran viskositas yang terjadi setelah gel disimpan selama satu bulan. Pengukuran daya sebar dilakukan dengan mengukur diameter penyebaran gel rata-rata pada 6 kali pengukuran pada kaca bulat berskala. Daya sebar yang baik menjamin pemerataan gel saat diaplikasikan pada kulit. Optimasi formula dilakukan terhadap sifat fisis dari sediaan yang dibuat. Sifat fisis yang digunakan sebagai dasar perhitungan optimasi formula adalah daya sebar, viskositas dan perubahan viskositas. Kriteria dari masing-masing sifat fisis tersebut adalah sebagai berikut nilai daya sebar yang direkomendasikan untuk sediaan semistiff yaitu antara range 4-5 cm, daya sebar berbanding terbalik dengan viskositas sediaan semipadat. Semakin besar daya sebar maka viskositas sediaan semipadat semakin kecil (Garg et al., 2002). Nilai viskositas yang ditetapkan adalah sebesar 275-325 d.Pa.s sedangkan perubahan viskositas ditetapkan pada nilai kurang dari 5%. Optimasi dilakukan terhadap gel berbasis carbopol dan dengan zat aktif berupa filtrat perasan wortel.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Tabel XIII. Sifat fisis formula gel filtrat perasan wortel
Formula
Daya sebar (cm)
Viskositas (dPa.s)
I II III IV V VI VII VIII IX X
3,78±0,20 4,18±0,08 4,37±0,41 3,72±0,20 4,13±0,23 4,27±0,30 3,70±0,06 4,03±0,15 4,12±0,19 4,03±0,24
295,00±8,37 295,83±21,08 296,67±5,16 298,33±4,08 296,67±8,16 296,67±5,16 299,17±14,97 288,33±16,02 296,67±5,16 291,67±9,83
Pergeseran viskositas (%) 3,95±1,75 3,66±1,85 7,30±1,07 4,19±1,65 4,77±2,06 3,18±2,21 3,62±1,36 0,96±0,94 1,87±0,58 1,33±1,18
Dari data di atas kemudian dibuat persamaan simplex lattice design untuk masingmasing respon. Hasil persamaan simplex lattice design adalah: Tabel XIV. Persamaan simplex lattice design respon sediaan gel filtrat perasan wortel
Daya sebar Viskositas Perubahan viskositas
Persamaan simplex lattice design Y = 3,7833 (X1) + 4,1833 (X2) + 4,3667 (X3) – 1,0660 (X1)(X2) + 0,2336 (X1)(X3) – 0,0328 (X2)(X3) – 7,6711 (X1)(X2)(X3) Y = 295,0000(X1) + 295,8333(X2) + 296,6667(X3) + 11,6668(X1)(X2) – 3,3336(X1)(X3)+ 1,6672(X2)(X3) + 124,5604 (X1)(X2)(X3) Y = 3,9548(X1) + 3,6609(X2) + 7,3044(X3) + 1,5242 (X1)(X2) – 3,4128 (X1)(X3) – 8,0704(X2)(X3) – 6,1352(X1)(X2)(X3)
1. Uji Daya Sebar
Perhitungan
persamaan
berdasarkan
metode
simplex
lattice
design
menghasilkan persamaan Y = 3,7833 (X1) + 4,1833 (X2) + 4,3667 (X3) – 1,0660 (X1)(X2) + 0,2336 (X1)(X3) – 0,0328 (X2)(X3) – 7,6711 (X1)(X2)(X3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Dari persamaan daya sebar diatas maka akan didapatkan contour plot seperti pada gambar 11. Notasi I pada gambar segitiga tersebut menunjukkan 100% sorbitol, notasi II menunjukkan 100% gliserol dan notasi III menunjukkan 100% propilenglikol. Berdasarkan contour plot yang terbentuk dapat diketahui bahwa semakin banyak jumlah gliserol dan propilenglikol yang digunakan dalam formula akan menghasilkan gel dengan daya sebar sesuai yang diharapkan yaitu 4-5 cm. Respon yang dikehendaki ditunjukkan dengan area yang diarsir dalam gambar.
Gambar11. Contour plot daya sebar gel filtrat perasan wortel
Dari persamaan simplex lattice design yang didapat kemudian diuji secara statistik untuk melihat validitas persamaan tersebut. Pengujian persamaan simplex lattice
design daya sebar : Hipotesis : Hi : Y = 3,7833 (X1) + 4,1833 (X2) + 4,3667 (X3) – 1,0660 (X1)(X2) + 0,2336 (X1)(X3) – 0,0328 (X2)(X3) – 7,6711 (X1)(X2)(X3) regresi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Ho : Y = 3,7833 (X1) + 4,1833 (X2) + 4,3667 (X3) – 1,0660 (X1)(X2) + 0,2336 (X1)(X3) – 0,0328 (X2)(X3) – 7,6711 (X1)(X2)(X3) tidak regresi Ho ditolak bila : F hitung > F tabel (6,53) 95% Tabel XV. Hasil uji validitas persamaan simplex lattice design respon daya sebar gel filtrat perasan wortel
Regresi Residu Total
Sum of square 2,8731 1,7134 4,5865
F hitung
DF 6 53 59
Mean of Square 0,47885 0,03233
F hitung 14,8113
= 14,8113
F tabel (6,53) 95% = 2,27 F hitung > F tabel, Kesimpulan Ho ditolak, Hi diterima; persamaaan Y = 3,7833 (X1) + 4,1833 (X2) + 4,3667 (X3) – 1,0660 (X1)(X2) + 0,2336 (X1)(X3) – 0,0328 (X2)(X3) – 7,6711 (X1)(X2)(X3) regresi Hasil uji statistik menunjukan bahwa Ho ditolak dan Hi diterima, jadi persamaan tersebut regresi atau dengan kata lain persamaan simplex lattice design yang didapat valid. Persamaan yang valid dapat digunakan untuk memprediksi respon daya sebar gel filtrat perasan wortel.
2. Uji Viskositas
Perhitungan persamaan berdasarkan metode simplex lattice design menghasilkan persamaan Y = 295,0000(X1) + 295,8333(X2) + 296,6667(X3) + 11,6668(X1)(X2) – 3,3336(X1)(X3)+ 1,6672(X2)(X3) + 124,5604 (X1)(X2)(X3). Dari persamaan tersebut didapat contour plot untuk respon viskositas seperti
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
terlihat pada gambar 12. Notasi I pada gambar segitiga tersebut menunjukkan 100% sorbitol, notasi II menunjukkan 100% gliserol dan notasi III menunjukkan 100% propilenglikol.
Gambar12. Contour plot viskositas sediaan gel filtrat perasan wortel
Respon viskositas yang diharapkan adalah sebesar 275 d.Pa.s -325 d.Pa.s. Semua komposisi humektan yang digunakan dalam pembuatan sediaan gel menghasilkan nilai viskositas seperti yang diharapkan oleh formulator. Dengan demikian semua daerah dalam segitiga diarsir yang menunjukkan bahwa semua daerah tersebut diterima sebagai penyusun gel yang baik ditinjau dari respon viskositas sediaan gel. Dari persamaan simplex lattice design yang didapat kemudian dilakukan uji statistik untuk melihat validitas persamaan tersebut. Pengujian persamaan
simplex lattice design viskositas :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
Hipotesis : Hi : Y = 295,0000(X1) + 295,8333(X2) + 296,6667(X3) + 11,6668(X1)(X2) – 3,3336(X1)(X3)+ 1,6672(X2)(X3) + 124,5604 (X1)(X2)(X3) regresi Ho : Y = 295,0000(X1) + 295,8333(X2) + 296,6667(X3) + 11,6668(X1)(X2) 3,3336(X1)(X3)+ 1,6672(X2)(X3) + 124,5604 (X1)(X2)(X3) tidak regresi Ho ditolak bila : F hitung > F tabel(6,53) 95% Tabel XVI. Hasil uji validitas persamaan simplex lattice design respon viskositas gel filtrat perasan wortel
Regresi Residu Total
Sum of Square 498,333 6125 6623,333
F hitung
DF 6 53 59
Mean of Square 83,0555 115,566
F hitung 0,71868
= 0,71868
F tabel(6,53) 95% = 2,27 F hitung < F tabel, Kesimpulan Ho diterima, Hi ditolak; persamaan Y = 295,0000(X1) +295,8333(X2) + 296,6667(X3) + 11,6668(X1)(X2) – 3,3336(X1)(X3)+ 1,6672(X2)(X3) + 124,5604 (X1)(X2)(X3) tidak regresi Hasil uji statistik menunjukan bahwa Ho diterima dan Hi ditolak, jadi persamaan tersebut tidak regresi atau dengan kata lain persamaan simplex lattice
design yang didapat tidak valid. Persamaan yang tidak valid, tidak dapat digunakan untuk memprediksi respon viskositas gel filtrat perasan wortel. Walau demikian karena semua area memenuhi persyaratan kualitas viskositas yaitu antara 275 d.Pa.s-325 d.Pa.s maka hasil contour plot diatas masih dapat digunakan untuk membuat superimposed contour plot.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
3. Uji Stabilitas
Perhitungan
persamaan
berdasarkan
metode
simplex
lattice
design
menghasilkan persamaan Y = 3,9548(X1) + 3,6609(X2) + 7,3044(X3) + 1,5242 (X1)(X2) – 3,4128 (X1)(X3) – 8,0704(X2)(X3) – 6,1352(X1)(X2)(X3). Sedangkan dari persamaan simplex lattice design respon pergeseran viskositas akan didapat
contour plot sebagai berikut:
Gambar 13. Contour plot pergeseran viskositas gel perasan wortel
Respon perubahan viskositas yang dikehendaki adalah kurang dari 5 %. Respon yang dikehendaki ditunjukkan dengan area yang diarsir dalam gambar tersebut, yaitu area yang lebih banyak mengandung sorbitol dan gliserol. Tidak seperti pada contour plot daya sebar yang menunjukkan semakin banyak gliserol dan propilen glikol adalah daerah yang dikehendaki maka dalam respon viskositas justru daerah yang banyak propilenglikol tidak masuk area yang dikehendaki.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Dari persamaan simplex lattice design yang didapat kemudian dilakukan uji statistik untuk melihat validitas persamaan tersebut. Pengujian persamaan
simplex lattice design pergeseran viskositas : Hipotesis : Hi : Y = 3,9548(X1) + 3,6609(X2) + 7,3044(X3) + 1,5242 (X1)(X2) – 3,4128 (X1)(X3) – 8,0704(X2)(X3) – 6,1352(X1)(X2)(X3) regresi Ho : Y = 3,9548(X1) + 3,6609(X2) + 7,3044(X3) + 1,5242 (X1)(X2) – 3,4128 (X1)(X3) – 8,0704(X2)(X3) – 6,1352(X1)(X2)(X3) tidak regresi Ho ditolak bila : F hitung > F tabel(6,53) 95% Tabel XVII. Hasil uji validitas persamaan simplex lattice design respon pergeseran viskositas gel filtrat perasan wortel.
Regresi Residu Total
Sum of Square 179,0011 107,99 286,9904
F hitung
= 14,6419
DF 6 53 59
Mean of Square 29,83352 2,03754
F hitung 14,6419
F tabel(6,53) 95% = 2,27 F hitung > F tabel, Kesimpulan Ho ditolak, Hi diterima; persamaan Y = 3,9548(X1) + 3,6609(X2) + 7,3044(X3) + 1,5242 (X1)(X2) – 3,4128 (X1)(X3) – 8,0704(X2)(X3) – 6,1352(X1)(X2)(X3) regresi Hasil uji statistik menunjukan bahwa Ho ditolak dan Hi diterima, jadi persamaan tersebut regresi atau dengan kata lain persamaan simplex lattice design yang didapat valid. Persamaan yang valid, dapat digunakan untuk memprediksi respon pergeseran viskositas gel filtrat perasan wortel.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Setelah didapatkan ketiga contour plot tersebut kemudian disatukan sebagai superimposed contour plot untuk mendapatkan area komposisi humektan yang memenuhi persyaratan daya sebar, viskositas dan pergeseran viskositas. Setelah ketiga contour plot disatukan maka didapatkan gambar contour plot sebagai berikut:
Gambar 14. Contour plot superimposed gel filtrat perasan wortel
Contour plot superimposed tersebut menunjukkan area komposisi humektan yang memenuhi persyaratan masing-masing dengan daerah yang diarsir. Melalui area yang diarsir tersebut kita mendapatkan area komposisi humektan (sorbitol, gliserol dan propilenglikol) optimum dari gel filtrat perasan wortel yaitu antara garis contour 4 dan garis contour 5. Nilai ini tidak menunjukkan suatu satuan parameter tertentu, tapi hanya untuk menunjukkan batas area yang diarsir, yaitu area komposisi humektan optimum. Selain uji sifat fisis dan stabilitas dalam penelitian juga dilakukan uji pH sediaan gel filtrat perasan wortel. Uji pH merupakan salah satu uji sediaan yang dilakukan untuk memastikan keamanan sediaan topikal saat diaplikasikan. Hal ini
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
perlu dilakukan karena gel diaplikasikan pada jaringan kulit yang berperan penting untuk kesehatan. Apabila nilai pH terlalu asam atau basa, maka kulit tidak mampu bertahan dan dapat mengalami iritasi. Kulit memiliki sistem pertahanan dengan membentuk lapisan asam mantel dengan pH 4,2-5,6 (Aulton, 1994), demikian pula sediaan topikal yang akan diaplikasikan diharapkan memiliki pH sekitar 4,2-5,6 agar aman digunakan pada kulit sehingga tidak menyebabkan gangguan dan iritasi. Selain itu pH
dari sediaan gel berbasis carbopol ikut
mempengaruhi viskositas dan kejernihannya. Viskositas dan kejernihan gel carbomer yang acceptable dimulai dari pH 4,5-5 dan kejernihan maksimum terjadi pada pH 7 (Allen et al, 2005).Nilai pH sediaan gel UV Protection pada penelitian telah memenuhi persyaratan yang telah ditentukan, yaitu pada rentang nilai yang aman untuk digunakan. pH rata-rata terendah ditemukan pada nilai 4,983 sedangkan pH tertinggi pada nilai 5,437. Hasil pengukuran pH sediaan dapat dilihat pada tabel di bawah ini : Tabel XVIII. Hasil pengukuran uji pH gel UV Protection
Formula I II III IV V VI VII VIII IX X
Pengukuran 1 Pengukuran 2 Pengukuran 3 4,99 4,98 4,98 5,45 5,43 5,43 5,79 5,80 5,81 5,19 5,15 5,15 5,35 5,32 5,32 5.51 5.52 5.50 5.46 5.45 5.44 5.30 5.30 5.28 5.39 5.38 5.38 5.50 5.51 5.50
x ± SD 4,983 ± 0,006 5,437 ± 0,012 5,800 ± 0,010 5,163 ± 0,023 5,330 ± 0,017 5.510 ± 0,010 5.450 ± 0,010 5.293 ± 0,012 5.383 ± 0,006 5.503 ± 0,006
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
1. Ditemukan area komposisi humektan (sorbitol, gliserol dan propilenglikol) optimum gel UV Protection filtrat perasan wortel (Daucus carota, Linn.).
B. SARAN
1. Melakukan penelitian lanjutan untuk memastikan kemanjuran dan keamanan dari sediaan gel filtrat perasan wortel (Daucus carota, Linn.) sebagai UV
Protection. 2. Melakukan lebih banyak lagi penelitian serupa dengan menggunakan bahan alami untuk dapat digunakan sebagai sediaan gel UV Protection.
60
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1973, British Pharmacopeia, 219, Department of Health and Social Services for Northern Ireland, Ireland. ----------, 1979, Farmakope Indonesia, Edisi III, 9, 567, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta. ----------, 1983, Handbook of Pharmaceutical Excipients, 241-242, American Pharmaceutical Association, Washington DC. ---------, 1995a, Farmakope Indonesia, Edisi IV, 712, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta. ---------, 1995b, Official Methods of Analysis of AOAC International, 16th Ed, Chapter 45 (4), Edited by Patricia Cunniff, Virginia, United States of America. ---------, 2000, Remington’s: The Science and Practice of Pharmacy, 20th Ed., 1032-1033, Edited by Daniel Limner, University of the Sciences in Philadephia, USA. ----------, 2001, Final Report on the Safety Assessment of Carbomers-934, -910P, 940,941,and962,http://www.personalcare.noveon.com/Toxicology/final safety.pdf., diakses 10 November 2007. ----------, 2005, The Truth About Tanning: What You Need to Know to Protect Your Skin, http://www.fda.gov/cdrh/fda and you/index.html, diakses tanggal 20 Mei 2007. ----------, 2006, Global disease burden from solar ultraviolet radiation, available on http://www.who.int, diakses pada 1 Desember 2007. ---------, 2007a, USDA National Nutrient Database for Standard Reference http://nutrition.about.com/od/nutritionalinfoveggies, diakses 1 Desember 2007. ---------, 2007b, Beta Carotene, http://omlc.ogi.edu/spectra/html/betacarotene.html ,diakses pada 10 November 2007. ---------, 2007c, Colouring, http://chm.bris.ac.uk/motm/betakaroten.colouring.html diakses pada 10 November 2007.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
---------, 2008a, Antioksidan endogen-eksogen, http://www.lizaherbal.com/php, diakses 1 Juli 2008. ---------, 2008b, Vitamin A berlebih, http:// sysinfokes.balikpapancity.dkkbpp.com, diakses 1 Juli 2008. Afriansyah, 2002, Wortel, antioksidan, penurun kolesterol dan resiko stroke, http://www.kompas.com/index.html. Allen Jr., Loyd V., 2002, The Art, Science, and Technology of Pharmaceutical Compounding, 2nd edition, 301-324, American Pharmaceutical Association, USA. Allen, L., Popovich, N., Ansel, H., 2005, Ansel’s Pharmaceutical Dosage Forms an Drug Delivery System, 8th edition, 420; 424, Lippincott Williams & Wilkins, USA. Amstrong, N.A., James, K.C., 1996, Pharmaceutical Experimental Design and Interpretation, 131 – 165, Taylor and Francis, USA. Ansel, H.C., 1989, Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms, Edisi IV, diterjemahkan oleh Farida Ibrahim, Universitas Indonesia Press, Jakarta. Aulton, M.E., 1994, Pharmaceutics The Science of Dosage Form Design, 384, ELBS, Edinburgh. Atmosukartono, K., 2003, Mencegah penyakit dengan makanan, Cermin Dunia Kedokteran, No 140, Jakarta. Badmaev, Vladimir MD., Prakash, L., Majeed, M., 2005, Topical and nutraceutical skin care naturals, http://.personalcaremagazine.com. Diakses pada 13 Januari 2006. Barry, B. W., 1983, Dermatological Formulation, 300-304, Marcel Dekker Inc., New York. Bolton, S., 1997, Pharmaceutical Statistics Practical and Clinical Applications, th
3 Ed., 553-556, Marcel Dekker Inc., New York. Dalimartha, S., 2001, Atlas Tumbuhan Obat Indonesia, Jilid II, 197-201, Trubus Agrowidya, Jakarta. Day, R.A., Underwood, A.L., 1996, Quantitative Chemical Analysis, edisi kelima, diterjemahkan oleh Aloysius Hadyana, 417, Penerbit Erlangga, Jakarta, Indonesia.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
Garg, A., Aggarwal, D., Garg, S., and Sigla, A.K., 2002, Spreading of Semisolid, Formulation: An Update, Pharmaceutical Technology, September 2002, 84-102, http://www.pharmtech.com. Gregory,B.Bulkley,2002, Free Radicals And Reactive Oxygen Species, http://www.cosmos-club.org/web/journals/2002/bulkley.html. Halliwell, B. and Gutteridge, J.M.C., 1999, Free radicals in biology and medicine, 529-535, Oxford University Press, Inc., New York. Hanson, K.M., Gratton, E., and Bardeen, C.J., 2006, Sunscreens enhancement of UV induced reactive oxygen species in the skin, J. Free Rar. Bio. Med., 41, 1205-1212. Jellinek, J Stephan DR., 1970, Formulation and Function of Cosmetics, translated by G.L.Fenton, 323-325, John Wiley & Sons Inc., USA. Ley, R.D., and Reeve, V.E., 1997, Chemoprevention of ultraviolet radiationinduced skin cancer, 105S, 981-984, Environ Health Perspect. Loden, M, 2001, Hydrating Substances, in Barel, A,O., Paye, M., Maibach, H.I., Handbook of Cosmetic Science and Technology, Marcell Dekker, Inc., New York. Martin, A. and Bustamante, P., 1993, Physical Pharmacy, 4th ed., 496-497, Lea and Febiger, Philadelphia. Mulja, M., Suharman, 1995, Analisis Instrumental, 26-31, Airlangga University Press, Surabaya. Nairn, J.G., 1997, Topical Preparation, in Swarbick, J., and Boyland, J.C., Encyclopedia of Pharmaceutical Technology, Vol. 15, 231-234, Marcel Dekker Inc., New York. Peppas, N.A., Bures, P., Leobondung, W., Ichikawa, H., 2000, Hydrogel in Pharmaceutical Formulation, A Review, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmacetics, 50: 27-46, 2000. Rawlings, A.V., Harding, C.R, Watkinson, A., Chandar, P., Scott lan R., 2002, Skin Moisturization, 245 – 263, Marcell Dekker Inc., New York. Sies, H., and Stahl, W., 2004, Carotenoids and UV Protection, 749-752, http://www.rsc.org/pps, diakses tanggal 20 Mei 2007. Smolinske, 1992, Handbook of Food, Drug and Cosmetics Excipients, 199-200, CRC Press, USA.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
Stacener, M.D., 2008, Learn How To Tan Safely, http://www.sunshinehealth.com/php, diakses 14 Mei 2008 16:56:29 GMT. Stanfield, J.W., 2003, Sun Protectans: Enhancing Product Functionality with Sunscreens, in Schueller, R., Romanowski, P., (Eds.), Multifunctional Cosmetics, 145-148, Marcel Dekker Inc., New York. Thomas, A.N.S., 1992, Tanaman Obat Tradisional, Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Voigt, 1994, Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, 91-92, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Walters, C., Keeney, A., Wigal, C.T., Johnston, C.R., Cornellius, R.D., 1997, The Spectrophotometric Analysis and Modeling of Sunscreen, Journal of Chemical Education, Vol 74, January 1997, 99 – 102, Lebanon Valley College, Annville. Zatz, J.L., and Kushla, G.P., 1996, Gels, in Lieberman, H.A., Lachman, L., Schwatz, J.B., (Eds.), Pharmaceutical Dosage Forms: Dysperse System Vol. 2, 2nd Ed., 400-405, Marcell Dekker Inc., New York. Zeman,Gary,2007,UltravioletRadiation,http://www.hps.org/hpspublications/articl es/uv.html diakses 1 Desember 2007.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
LAMPIRAN Lampiran 1. Perhitungan Kadar Filtrat Perasan Wortel Untuk Menentukan SPF Sediaan Gel UV Protection I. Perhitungan kadar dan SPF sebelum filtrat dimasukkan dalam gel
1. Penimbangan baku beta karoten Bobot kertas Bobot kertas + zat Bobot kertas + sisa Bobot zat
Replikasi I 0,43743 gram 0,44948 gram 0,43861 gram 0,01087 gram
Replikasi II 0,43951 gram 0,45149 gram 0,44069 gram 0,01080 gram
Replikasi III 0,48542 gram 0,49742 gram 0,48714 gram 0,01028 gram
Contoh perhitungan untuk Replikasi I Konsentrasi larutan stok = 0,01087 g/25 ml = 4,348 x 10-4 g/ml = 434,8 ppm Konsentrasi larutan intermediet : V1 x C1 = V2 x C2 2,5 ml x 434,8 ppm = 25 ml x C2 C2 = 43,48 ppm Konsentrasi seri larutan baku: 1. V1 x C1 = V2 x C2 1,25 x 43,48 =25 ml x C2 C2 = 2,174 ppm 2. V1 x C1 = V2 x C2 2,5 x 43,48 = 25 ml x C2 C2 = 4,348 ppm 3. V1 x C1 = V2 x C2 3,75 x 43,48 = 25 ml x C2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
C2 = 6,522 ppm 4. V1 x C1 = V2 x C2 5 x 43,48 = 25 x C2 C2 = 8,696 ppm 5. V1 x C1 = V2 x C2 6,25 x 43,48 = 25 ml x C2 C2 = 10,870 ppm Pengukuran serapan seri larutan baku beta karoten pada λ 452 nm KURVA BAKU I Kadar Absorbansi (ppm) 2,174 0,262 4,348 0,541 6,522 0,930 8,696 1,200 10,870 1,509 A = 0,0575 B = 0,14503 r = 0,99855 Y = 0,14503 X + 0,0575
KURVA BAKU II Kadar Absorbansi (ppm) 2,160 0,243 4,320 0,626 6,480 0,986 8,640 1,291 10,800 1,629 A = – 0,0761 B = 0,15912 r = 0,99915 Y = 0,15912 X – 0,0761
KURVA BAKU III Kadar Absorbansi (ppm) 2,056 0,336 4,112 0,570 6,168 0,980 8,224 1,320 10,280 1,622 A = -0,031 B = 0,16158 r = 0,99729 Y = 0,16158 X - 0,031
2. Perhitungan kadar beta karoten dalam filtrat perasan wortel filtrat
absorbansi
1 2 3
1,238 1,186 1,251
Σ beta karoten dalam 1 g filtrat 0,13764 mg 0,13220 mg 0,13900 mg
x ± SD
CV
0,13628 ± 0,0036
2,6403
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
Contoh perhitungan kadar beta karoten dalam filtrat perasan wortel Replikasi I Y
= 0,15912 X – 0,0761
1,238 = 0,15912 X – 0,0761 X
= 8,2585 ppm x
10 5
= 16,5171 ppm x
25 1000
= 0,41293 mg beta karoten dalam 3 g filtrat perasan wortel = 0,13764 mg beta karoten dalam 1 g filtrat perasan wortel Jumlah rata-rata beta karoten dalam 1 gram filtrat perasan wortel =
0,13764 + 0,13220 + 0,13900 mg 3
= 0,13628 mg 3. Perhitungan SPF Rumus hubungan antara serapan dengan SPF : ⎡ 1 ⎤ A = - log10 ⎢ ⎥ = log10 SPF ⎣ SPF ⎦
(Walters et al., 1997) Diukur pada λ 365 nm Karena absorbansi yang mendekati nilai SPF yang diinginkan berasal dari endapan perasan wortel maka kadar filtrat disesuaikan untuk mencapai kadar beta karoten yang setara dengan kadar beta karoten pada endapan perasan wortel.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Σ beta karoten 1,64043
Serapan (A) Replikasi 1 2 3 1,152 1,038 1,028
SPF Replikasi 1 2 3 14,191 10,914 10,666
68
SPF ratarata 11,924
Untuk mendapatkan kadar setara dengan 65,61717 ppm atau setara dengan jumlah beta karoten 1,64043 mg maka filtrat wortel yang diperlukan adalah : = Σbeta karoten yang menghasilkan SPF 11,924 x jumlah endapan tertimbang Σbeta karoten dalam 1 gram filtrat =
1,64043mg x 1 gram 0,13628mg
= 12,0371 gram Sehingga jika ingin dibuat dalam 200 gram basis gel maka jumlah filtrat yang dibutuhkan untuk mendapatkan SPF 11,924 adalah = 12,0371 gram x (200/25) = 96,2968 gram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
II. Perhitungan kadar beta karoten filtrat yang dimasukkan dalam gel
1. Pembuatan kurva baku beta karoten Bobot kertas Bobot kertas + zat Bobot kertas + sisa Bobot zat
Replikasi I 0,44294 gram 0,45499 gram 0,44469 gram 0,01030 gram
Replikasi II 0,44842 gram 0,46025 gram 0,44968 gram 0,01057 gram
Replikasi III 0,44669 gram 0,45884 gram 0,44793 gram 0,01091 gram
Contoh perhitungan : Replikasi I Konsentrasi larutan stok = 0,01030 g/25 ml = 4,12 x 10-4 g/ml = 412 ppm Konsentrasi larutan intermediet : V1 x C1 = V2 x C2 2,5 ml x 412 ppm = 25 ml x C2 C2 = 41,20 ppm Konsentrasi larutan seri baku : 1. V1 x C1 = V2 x C2 1,25 x 41,2 = 25 x C2 C2 = 2,060 ppm 2. V1 x C1 = V2 x C2 2,5 x 41,2 = 25 x C2 C2 = 4,120 ppm 3. V1 x C1 = V2 x C2 3,75 x 41,2 = 25 x C2 C2 = 6,180 ppm 4. V1 x C1 = V2 x C2 5 x 41,2 = 25 x C2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
C2 = 8,240 ppm 5. V1 x C1 = V2 x C2 6,25 x 41,2 = 25 x C2 C2 = 10,300 ppm Pengukuran serapan seri larutan baku beta karoten pada λ 452,2 nm KURVA BAKU I Kadar Absorbansi (ppm) 2,060 0,341 4,120 0,669 6,180 0,980 8,240 1,320 10,300 1,656 A = 0,00890 B = 0,15927 r = 0,99988 Y = 0,15927 X + 0,00890
KURVA BAKU II Kadar Absorbansi (ppm) 2,114 0,276 4,228 0,543 6,342 0,922 8,456 1,182 10,57 1,462 A = – 0,02630 B = 0,14240 r = 0,99812 Y = 0,14240 X – 0,02630
KURVA BAKU III Kadar Absorbansi (ppm) 2,182 0,361 4,364 0,676 6,546 1,046 8,728 1,232 10,91 1,658 A = 0,04960 B = 0,14436 r = 0,99510 Y = 0,14436 X + 0,04960
2. Perhitungan kadar beta karoten dalam filtrat perasan wortel filtrat absorbansi 1 2 3
1,067 1,056 1,059
Σ beta karoten dalam 1 g filtrat 0,08304 0,08218 0,08241
x ± SD
CV
0,08254 ± 0,00045
0,5392
Contoh Perhitungan kadar beta karoten dalam filtrat perasan wortel Replikasi I Y
= 0,15927 X + 0,00890
1,067 = 0,15927 X + 0,00890 X
= 6,64336 ppm x
25 1000
= 0,16608 mg beta karoten dalam 2 g filtrat perasan wortel
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
= 0,08304 mg beta karoten dalam 1 g filtrat perasan wortel Jumlah rata-rata beta karoten dalam 1 gram filtrat perasan wortel =
0,08304 + 0,08218 + 0,08241 mg 3
= 0,08254 mg
3. Perhitungan SPF Kadar beta karoten dalam sediaan = Σ filtrat perasan wortel dalam sediaan x rata-rata Σ beta karoten dalam filtrat Σ sediaan gel yang dibuat
=
7g x0,08254mg = 2,8889x10-3 mg % b/b 200 g
Jumlah beta karoten dalam sediaan = Σ filtrat perasan wortel dalam sediaan x rata-rata Σ beta karoten dalam filtrat Σ filtrat perasan wortel
=
7g x0,08254mg = 0,28889 mg. 1g Σ beta karoten
0,28889 mg
Serapan (A) Replikasi 1 2 3 0,080 0,029 0,032
SPF Replikasi 1 2 3 1,2023 1,0691 1,0765
SPF ratarata 1,1159
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 2. Data Sifat Fisis, Persamaan Simplex Lattice Design, Uji F A. DAYA SEBAR
Formula I II III IV V VI VII VIII IX X
P1 3,8 4,2 4,8 3,9 4,2 4,6 3,6 4,1 4,0 4,4
P = pengulangan ke
P2 4,0 4,3 4,5 3,9 3,9 3,9 3,7 3,9 4,3 3,9
P3 3,6 4,2 3,8 3,9 4,1 3,9 3,7 4,3 4,1 3,8
P4 3,8 4,1 4,6 3,5 3,9 4,4 3,7 4,0 4,3 3,8
P5 4,0 4,2 3,9 3,5 4,5 4,3 3,7 4,0 4,2 4,1
P6 3,5 4,1 4,6 3,6 4,2 4,5 3,8 3,9 3,8 4,2
Rata-rata 3,7833 4.1833 4,3667 3,1667 4,1333 4,2667 3,7000 4,0333 4,1167 4,0333
72
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
PERSAMAAN SIMPLEX LATTICE DESIGN DAYA SEBAR
Rumus Umum : Y = A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3) Y
= respon (diameter daya sebar)
A
= koefisien untuk Sorbitol
B
= koefisien untuk Gliserol
C
= koefisien untuk Propilenglikol
AB = koefisien untuk kombinasi Sorbitol dan Gliserol AC = koefisien untuk kombinasi Sorbitol dan Propilenglikol BC = koefisien untuk kombinasi Gliserol dan Propilenglikol ABC = koefisien untuk kombinasi Sorbitol, Gliserol dan Propilenglikol X1
= komposisi Sorbitol dalam formula
X2
= komposisi Gliserol dalam formula
X3
= komposisi Propilenglikol dalam formula
Persamaan Simplex lattice design Penentuan koefisien A, Y = 3,7833 X1 = 1 X2 = 0 X3 = 0 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
3,7833 = A(1) + B(0) + C(0) + AB(1)(0) + AC(1)(0) + BC(0)(0) + ABC(1)(0)(0)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
A
74
= 3,7833
Penentuan koefisien B, Y = 4,1833 X1 = 0 X2 = 1 X3 = 0 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
4,1833 = A(0) + B(1) + C(0) + AB(0)(1) + AC(0)(0) + BC(1)(0) + ABC(0)(1)(0) B
= 4,1833
Penentuan koefisien C, Y = 4,3667 X1 = 0 X2 = 0 X3 = 1 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
4,3667 = A(0) + B(0) + C(1) + AB(0)(0) + AC(0)(1) + BC(0)(1) + ABC(0)(0)(1) C
= 4,3667
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
Penentuan koefisien AB, Y = 3,7167 X1 = 0,5 X2 = 0,5 X3 = 0 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
3,7167 = A(0,5) + B(0,5) + C(0) + AB(0,5)(0,5) + AC(0,5)(0) + BC(0,5)(0) + ABC(0,5)(0,5)(0) 3,7167 = 3,7833 (0,5) + 4,1833 (0,5) + AB(0,25) 3,7167 = 1,8916 + 2,0916 + AB(0,25) AB
= - 1,0660
Penentuan koefisien AC, Y = 4,1333 X1 = 0,5 X2 = 0 X3 = 0,5 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
4,1333 = A(0,5) + B(0) + C(0,5) + AB(0,5)(0) + AC(0,5)(0,5) + BC(0)(0,5) + ABC(0,5)(0)(0,5) 4,1333 = 3,7833 (0,5) + 4,3667(0,5) + AC(0,25)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
4,1333 = 1,8916 + 2,1833 + AC(0,25) AC
= 0,2336
Penentuan koefisien BC, Y = 4,2667 X1 = 0 X2 = 0,5 X3 = 0,5 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
4,2667 = A(0) + B(0,5) + C(0,5) + AB(0)(0,5) + AC(0)(0,5) + BC(0,5)(0,5) + ABC(0)(0,5)(0,5) 4,2667 = 4,1833 (0,5) + 4,3667(0,5) + BC(0,25) 4,2667 = 2,0916 + 2,1833 + BC(0,25) BC
= - 0,0328
Penentuan koefisien ABC, Y = 3,7000 X1 = 0,33 X2 = 0,33 X3 = 0,33 Y = A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3,7000 = A(0,33) + B(0,33) + C(0,33) + AB(0,33)( 0,33) + AC(0,33)( 0,33) + BC(0,33)( 0,33) + ABC(0,33)( 0,33)( 0,33) 3,7000 = 3,7833 (0,33) + 4,1833 (0,33) + 4,3667(0,33) + (- 1,0660)(0,1089) + (0,2336)(0,1089) + (- 0,0328)(0,1089) +ABC(0,03594) 3,7000 = 1,2485 + 1,3805 + 1,4410 – 0,1161 + 0,0254 – 0,0036 + ABC(0,03594) ABC
= - 7,6711
Persamaan simplex lattice design untuk daya sebar : Y = A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3) Y = 3,7833 (X1) + 4,1833 (X2) + 4,3667 (X3) – 1,0660 (X1)(X2) + 0,2336 (X1)(X3) – 0,0328 (X2)(X3) – 7,6711 (X1)(X2)(X3)
77
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PENGUJIAN PERSAMAAN DAYA SEBAR
Hipotesis : Hi : Y = 3,7833 (X1) + 4,1833 (X2) + 4,3667 (X3) – 1,0660 (X1)(X2) + 0,2336 (X1)(X3) – 0,0328 (X2)(X3) – 7,6711 (X1)(X2)(X3) regresi Ho : Y = 3,7833 (X1) + 4,1833 (X2) + 4,3667 (X3) – 1,0660 (X1)(X2) + 0,2336 (X1)(X3) – 0,0328 (X2)(X3) – 7,6711 (X1)(X2)(X3) tidak regresi Ho ditolak bila : F hitung > F tabel (6,53) 95%
Formula 1
Formula 2
Formula 3
Formula 4
Formula 5
Data 3,8000 4,0000 3,6000 3,8000 4,0000 3,5000 4,2000 4,3000 4,3000 4,1000 4,2000 4,1000 4,8000 4,5000 3,8000 4,6000 3,9000 4,6000 3,9000 3,9000 3,9000 3,5000 3,5000 3,6000 4,2000 3,9000 4,1000 3,9000 4,5000 4,2000
Kuadrat 14,4400 16,0000 12,9600 14,4400 16,0000 12,2500 17,5400 18,4900 17,6400 16,8100 17,6400 16,8100 23,0400 20,2500 14,4400 21,1600 15,2100 21,1600 15,2100 15,2100 15,2100 12,2500 12,2500 12,9600 17,6400 15,2100 16,8100 15,2100 20,2500 17,6400
Data sld 3,7833 3,7833 3,7833 3,7833 3,7833 3,7833 4,1833 4,1833 4,1833 4,1833 4,1833 4,1833 4,3667 4,3667 4,3667 4,3667 4,3667 4,3667 3,7167 3,7167 3,7167 3,7167 3,7167 3,7167 4,1333 4,1333 4,1333 4,1333 4,1333 4,1333
Kuadrat Data sld 14,3134 14,3134 14,3134 14,3134 14,3134 14,3134 17,5000 17,5000 17,5000 17,5000 17,5000 17,5000 19,0681 19,0681 19,0681 19,0681 19,0681 19,0681 13,8139 13,8139 13,8139 13,8139 13,8139 13,8139 17,0842 17,0842 17,0842 17,0842 17,0842 17,0842
78
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Formula 6
Formula 7
Formula 8
Formula 9
Formula 10 Total Regresi Residu Total F hitung
4,6000 3,9000 3,9000 4,4000 4,3000 4,5000 3,6000 3,7000 3,7000 3,7000 3,7000 3,8000 4,1000 3,9000 4,3000 4,0000 4,0000 3,9000 4,0000 4,3000 4,1000 4,3000 4,2000 3,8000 4,4000 3,9000 3,8000 3,8000 4,1000 4,2000 242,1000
21,1600 15,2100 15,2100 19,3600 18,4900 20,2500 12,9600 13,6900 13,6900 13,6900 13,6900 14,4400 16,8100 15,2100 18,4900 16,0000 16,0000 15,2100 16,0000 18,4900 16,8100 18,4900 17,6400 14,4400 19,3600 15,2100 14,4400 14,4400 16,8100 17,6400 981,4600
Sum of Square 2,8731 1,7134 4,5865 = 14,8113
F tabel (6,53) 95% = 3,178
DF 6 53 59
4,2667 4,2667 4,2667 4,2667 4,2667 4,2667 3,7000 3,7000 3,7000 3,7000 3,7000 3,7000 4,0333 4,0333 4,0333 4,0333 4,0333 4,0333 4,1167 4,1167 4,1167 4,1167 4,1167 4,1167 4,0333 4,0333 4,0333 4,0333 4,0333 4,0333 241,9998
18,2047 18,2047 18,2047 18,2047 18,2047 18,2047 13,6900 13,6900 13,6900 13,6900 13,6900 13,6900 16,2675 16,2675 16,2675 16,2675 16,2675 16,2675 16,9472 16,9472 16,9472 16,9472 16,9472 16,9472 16,2675 16,2675 16,2675 16,2675 16,2675 16,2675 978,9385
Mean of Square 0,47885 0,03233
F hitung 14,8113
79
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
F hitung > F tabel, Kesimpulan Ho ditolak, Hi diterima; persamaaan Y = 3,7833 (X1) + 4,1833 (X2) + 4,3667 (X3) – 1,0660 (X1)(X2) + 0,2336 (X1)(X3) – 0,0328 (X2)(X3) – 7,6711 (X1)(X2)(X3) regresi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
B. VISKOSITAS
Formula I II III IV V VI VII VIII IX X
P1 300 325 300 300 300 300 300 300 300 300
P = pengulangan ke
P2 300 300 300 300 300 300 325 300 300 300
P3 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300
P4 300 300 300 300 300 300 280 280 290 280
P5 280 260 290 290 280 290 290 260 290 290
P6 290 290 290 300 300 290 300 290 300 290
Rata-rata 295,0000 295,8333 296,6667 298,3333 296,6667 296,6667 299,1667 288,3333 296,6667 293,3333
81
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
82
PERSAMAAN SIMPLEX LATTICE DESIGN VISKOSITAS
Penentuan koefisien A, Y = 295,0000 X1 = 1 X2 = 0 X3 = 0 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
295,0000 = A(1) + B(0) + C(0) + AB(1)(0) + AC(1)(0) + BC(0)(0) + ABC(1)(0)(0) A
= 295,0000
Penentuan koefisien B, Y = 295,8333 X1 = 0 X2 = 1 X3 = 0 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
295,8333 = A(0) + B(1) + C(0) + AB(0)(1) + AC(0)(0) + BC(1)(0) + ABC(0)(1)(0) B
= 295,8333
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
83
Penentuan koefisien C, Y = 296,6667 X1 = 0 X2 = 0 X3 = 1 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
296,6667 = A(0) + B(0) + C(1) + AB(0)(0) + AC(0)(1) + BC(0)(1) + ABC(0)(0)(1) C
= 296,6667
Penentuan koefisien AB, Y = 298,3333 X1 = 0,5 X2 = 0,5 X3 = 0 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
298,3333 = A(0,5) + B(0,5) + C(0) + AB(0,5)(0,5) + AC(0,5)(0) + BC(0,5)(0) + ABC(0,5)(0,5)(0) 298,3333 = 295,0000 (0,5) + 295,8333 (0,5) + AB(0,25) 298,3333 = 147,5000 + 147,9166 + AB(0,25) AB
= 11,6668
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
84
Penentuan koefisien AC, Y = 296,6667 X1 = 0,5 X2 = 0 X3 = 0,5 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
296,6667 = A(0,5) + B(0) + C(0,5) + AB(0,5)(0) + AC(0,5)(0,5) + BC(0)(0,5) + ABC(0,5)(0)(0,5) 296,6667 = 295,0000(0,5) + 296,6667(0,5) + AC(0,25) 296,6667 = 147,5000 + 148,3333 + AC(0,25) AC
= 3,3336
Penentuan koefisien BC, Y = 296,6667 X1 = 0 X2 = 0,5 X3 = 0,5 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
296,6667 = A(0) + B(0,5) + C(0,5) + AB(0)(0,5) + AC(0)(0,5) + BC(0,5)(0,5) + ABC(0)(0,5)(0,5) 296,6667 = 295,8333 (0,5) + 296,6667(0,5) + BC(0,25)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
85
296,6667 = 147,9166 + 148,3333 + BC(0,25) BC
= 1,6672
Penentuan koefisien ABC, Y = 299,1667 X1 = 0,33 X2 = 0,33 X3 = 0,33 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
299,1667 = A(0,33) + B(0,33) + C(0,33) + AB(0,33)( 0,33) + AC(0,33)( 0,33) + BC(0,33)( 0,33) + ABC(0,33)( 0,33)( 0,33) 299,1667 = 295,0000(0,33) + 295,8333(0,33) + 296,6667(0,33) + 11,6668 (0,1089) + 3,3336(0,1089) + 1,6672(0,1089) +ABC(0,03594) 299,1667 = 97,3500 + 97,6249 + 97,9000 + 1,2705 + 0,3630 + 0,1816 + ABC(0,03594) ABC
= 124,5604
Persamaan simplex lattice design untuk viskositas : Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
Y
= 295,0000(X1) + 295,8333(X2) + 296,6667(X3) + 11,6668(X1)(X2) – 3,3336(X1)(X3+ 1,6672(X2)(X3) + 124,5604 (X1)(X2)(X3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
86
PENGUJIAN PERSAMAAN VISKOSITAS
Hipotesis : Hi : Y = 295,0000(X1) + 295,8333(X2) + 296,6667(X3) + 11,6668(X1)(X2) – 3,3336(X1)(X3+ 1,6672(X2)(X3) + 124,5604 (X1)(X2)(X3) regresi Ho : Y = 295,0000(X1) + 295,8333(X2) + 296,6667(X3) + 11,6668(X1)(X2) – 3,3336(X1)(X3+ 1,6672(X2)(X3) + 124,5604 (X1)(X2)(X3) tidak regresi Ho ditolak bila : F hitung > F tabel(6,53) 95%
Formula 1
Formula 2
Formula 3
Formula 4
Formula 5
Data 300,0000 300,0000 300,0000 300,0000 280,0000 290,0000 325,0000 300,0000 300,0000 300,0000 260,0000 290,0000 300,0000 300,0000 300,0000 300,0000 290,0000 290,0000 300,0000 300,0000 300,0000 300,0000 290,0000 300,0000 300,0000 300,0000 300,0000 300,0000 280,0000 300,0000 300,0000
Kuadrat 90000,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 78400,0000 84100,0000 105625,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 67600,0000 84100,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 84100,0000 84100,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 84100,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 78400,0000 90000,0000 90000,0000
Data sld 295,0000 295,0000 295,0000 295,0000 295,0000 295,0000 295,8333 295,8333 295,8333 295,8333 295,8333 295,8333 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 298,3333 298,3333 298,3333 298,3333 298,3333 298,3333 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667
Kuadrat Data sld 87025,0000 87025,0000 87025,0000 87025,0000 87025,0000 87025,0000 87517,3414 87517,3414 87517,3414 87517,3414 87517,3414 87517,3414 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 89002,7579 89002,7579 89002,7579 89002,7579 89002,7579 89002,7579 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Formula 6
Formula 7
Formula 8
Formula 9
Formula 10 Total
300,0000 300,0000 300,0000 300,0000 290,0000 290,0000 300,0000 325,0000 300,0000 280,0000 290,0000 300,0000 300,0000 300,0000 300,0000 280,0000 260,0000 290,0000 300,0000 300,0000 300,0000 290,0000 290,0000 300,0000 300,0000 300,0000 300,0000 280,0000 290,0000 290,0000 17740,0000
90000,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 84100,0000 84100,0000 90000,0000 105625,0000 90000,0000 78400,0000 84100,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 78400,0000 67600,0000 84100,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 84100,0000 84100,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 90000,0000 78400,0000 84100,0000 84100,0000 5251750,0000
Regresi Residu Total
Sum of Square 498,333 6125 6623,333
F hitung
= 0,71868
F tabel(6,53) 95% = 3,178
DF 6 53 59
296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 299,1667 299,1667 299,1667 299,1667 299,1667 299,1667 288,3333 288,3333 288,3333 288,3333 288,3333 288,3333 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 296,6667 293,3333 293,3333 293,3333 293,3333 293,3333 293,3333 17740,0000
88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 89500,7144 89500,7144 89500,7144 89500,7144 89500,7144 89500,7144 83136,0919 83136,0919 83136,0919 83136,0919 83136,0919 83136,0919 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 88011,1309 86044,4249 86044,4249 86044,4249 86044,4249 86044,4249 86044,4249 5245625,1
Mean of Square 83,0555 115,566
F hitung 0,71868
87
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
F hitung < F tabel, Kesimpulan Ho diterima, Hi ditolak; persamaan Y = 295,0000(X1) + 295,8333(X2) + 296,6667(X3) + 11,6668(X1)(X2) – 3,3336(X1)(X3)+ 1,6672(X2)(X3) + 124,5604 (X1)(X2)(X3) tidak regresi
88
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
C. % PERGESERAN VISKOSITAS % Pergeseran Viskositas = Viskositas 1 bulan formula − Viskositas awal rata − rata tiap formula x100% viskositas awal rata − rata tiap formula
Formula
P1
P2
P3
P4
P5
P6
I II III IV V VI VII VIII IX X
5,0847 5,3511 7,3044 4,4682 5,6190 3,9337 3,0619 0,5792 1,1225 2,2739
5,0847 1,9707 5,6190 6,1442 7,3044 5,6190 6,4046 0,5792 1,1225 1,1352
5,0847 1,9707 8,9898 2,7922 5,6190 1,1225 3,0619 2,8891 2,2483 1,1352
5,0847 5,3511 7,3044 6,1442 2,2483 2,2483 3,0619 0,5792 2,2483 1,1352
1,6949 5,3511 7,3044 2,7922 5,6190 2,2483 3,6619 0,5792 2,2483 2,2739
1,6949 1,9707 7,3044 2,7922 2,2483 5,6190 3,0619 0,5792 2,2483 1,1352
P = pengulangan ke
Ratarata 3,9548 3,6609 7,3044 4,1889 4,7764 3,4651 3,6190 0,9642 1,8730 1,5148
89
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
90
PERSAMAAN SIMPLEX LATTICE DESIGN % PERGESERAN VISKOSITAS
Penentuan koefisien A, Y = 3,9548 X1 = 1 X2 = 0 X3 = 0 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
3,9548 = A(1) + B(0) + C(0) + AB(1)(0) + AC(1)(0) + BC(0)(0) + ABC(1)(0)(0) A
= 3,9548
Penentuan koefisien B, Y = 3,6609 X1 = 0 X2 = 1 X3 = 0 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
3,6609 = A(0) + B(1) + C(0) + AB(0)(1) + AC(0)(0) + BC(1)(0) + ABC(0)(1)(0) B
= 3,6609
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
91
Penentuan koefisien C, Y = 7,3044 X1 = 0 X2 = 0 X3 = 1 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
7,3044 = A(0) + B(0) + C(1) + AB(0)(0) + AC(0)(1) + BC(0)(1) + ABC(0)(0)(1) C
= 7,3044
Penentuan koefisien AB, Y = 4,1889 X1 = 0,5 X2 = 0,5 X3 = 0 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
4,1889 = A(0,5) + B(0,5) + C(0) + AB(0,5)(0,5) + AC(0,5)(0) + BC(0,5)(0) + ABC(0,5)(0,5)(0) 4,1889 = 3,9548(0,5) + 3,6609(0,5) + AB(0,25) 4,1889 = 1,9774 + 1,8305 + AB(0,25) AB
= 1,5240
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
92
Penentuan koefisien AC, Y = 4,7764 X1 = 0,5 X2 = 0 X3 = 0,5 = A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) +
Y
ABC(X1)(X2)(X3) 4,7764 = A(0,5) + B(0) + C(0,5) + AB(0,5)(0) + AC(0,5)(0,5) + BC(0)(0,5) + ABC(0,5)(0)(0,5) 4,7764 = 3,9548(0,5) + 7,3044(0,5) + AC(0,25) 4,7764 = 1,9774 + 3,6522 + AC(0,25) AC
= - 3,4128
Penentuan koefisien BC, Y = 3,4651 X1 = 0 X2 = 0,5 X3 = 0,5 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
3,4651 = A(0) + B(0,5) + C(0,5) + AB(0)(0,5) + AC(0)(0,5) + BC(0,5)(0,5) + ABC(0)(0,5)(0,5) 3,4651 = 3,6609(0,5) + 7,3044(0,5) + BC(0,25)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
93
3,4651 = 1,8305 + 3,6522 + BC(0,25) BC
= - 8,0704
Penentuan koefisien ABC, Y = 3,6190 X1 = 0,33 X2 = 0,33 X3 = 0,33 Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
3,6190 = A(0,33) + B(0,33) + C(0,33) + AB(0,33)( 0,33) + AC(0,33)( 0,33) + BC(0,33)( 0,33) + ABC(0,33)( 0,33)( 0,33) 3,6190 = 3,9548(0,33) + 3,6609(0,33) + 7,3044(0,33) + 1,5242(0,1089) + (- 3,4128)(0,1089) + (- 8,0704)(0,1089) +ABC(0,03594) 3,6190 = 1,3051 + 1,2081 + 2,411 + 0,1659 – 0,3717 – 0,8789 + ABC(0,03594) ABC
= - 6,1352
Persamaan simplex lattice design untuk % pergeseran viskositas : Y
= A(X1) + B(X2) + C(X3) + AB(X1)(X2) + AC(X1)(X3) + BC(X2)(X3) + ABC(X1)(X2)(X3)
Y
= 3,9548(X1) + 3,6609(X2) + 7,30441(X3) + 1,5242 (X1)(X2) – 3,4128 (X1)(X3) – 8,0704(X2)(X3) – 6,1352(X1)(X2)(X3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PENGUJIAN PERSAMAAN % PERGESERAN VISKOSITAS
Hipotesis : Hi : Y = 3,9548(X1) + 3,6609(X2) + 7,30441(X3) + 1,5242 (X1)(X2) – 3,4128 (X1)(X3) – 8,0704(X2)(X3) – 6,1352(X1)(X2)(X3) regresi Ho : Y = 3,9548(X1) + 3,6609(X2) + 7,30441(X3) + 1,5242 (X1)(X2) – 3,4128 (X1)(X3) – 8,0704(X2)(X3) – 6,1352(X1)(X2)(X3) tidak regresi Ho ditolak bila : F hitung > F tabel(6,53) 95%
Formula 1
Formula 2
Formula 3
Formula 4
Formula 5
Data 5,0847 5,0847 5,0847 5,0847 1,6949 1,6949 5,3511 1,9707 1,9707 5,3511 5,3511 1,9707 7,3044 5,6190 8,9898 7,3044 7,3044 7,3044 4,4682 6,1442 2,7922 6,1142 2,7922 2,7922 5,6190 7,3044 5,6190 2,2483 5,6190 2,2483
Kuadrat 25,8542 25,8542 25,8542 25,8542 2,8727 2,8727 28,6343 3,8837 3,8837 28,6343 28,6343 3,8837 53,3543 31,5732 80,8165 53,3543 53,3543 53,3543 19,9648 37,7512 7,7964 37,3834 7,7964 7,7964 31,5732 53,3543 31,5732 5,0549 31,5732 5,0549
Data sld 3,9548 3,9548 3,9548 3,9548 3,9548 3,9548 3,6609 3,6609 3,6609 3,6609 3,6609 3,6609 7,3044 7,3044 7,3044 7,3044 7,3044 7,3044 4,1889 4,1889 4,1889 4,1889 4,1889 4,1889 4,7764 4,7764 4,7764 4,7764 4,7764 4,7764
Kuadrat Data sld 15,6404 15,6404 15,6404 15,6404 15,6404 15,6404 13,4022 13,4022 13,4022 13,4022 13,4022 13,4022 53,3543 53,3543 53,3543 53,3543 53,3543 53,3543 17,5469 17,5469 17,5469 17,5469 17,5469 17,5469 22,8140 22,8140 22,8140 22,8140 22,8140 22,8140
94
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Total
3,9337 5,6190 1,1225 2,2483 2,2483 5,6190 3,0619 6,4046 3,0619 3,0619 3,0619 3,0619 0,5792 0,5792 2,8891 0,5792 0,5792 0,5792 1,1225 1,1225 2,2483 2,2483 2,2483 2,2483 2,2739 1,1352 1,1352 1,1352 2,2739 1,1352 211,8984
Regresi Residu Total
Sum of Square 179,0011 107,99 286,9904
Formula 6
Formula 7
Formula 8
Formula 9
Formula 10
15,4740 31,5732 1,2600 5,0549 5,0549 31,5732 9,3752 41,0189 9,3752 9,3752 9,3752 9,3752 0,3355 0,3355 8,3469 0,3355 0,3355 0,3355 1,2600 1,2600 5,0549 5,0549 5,0549 5,0549 5,1706 1,2887 1,2887 1,2887 5,1706 1,2887 1035,3393
F hitung = 14,6419 F tabel(6,53) 95% = 3,178 F hitung > F tabel,
DF 6 53 59
3,4651 3,4651 3,4651 3,4651 3,4651 3,4651 3,6190 3,6190 3,6190 3,6190 3,6190 3,6190 0,9642 0,9642 0,9642 0,9642 0,9642 0,9642 1,8730 1,8730 1,8730 1,8730 1,8730 1,8730 1,5148 1,5148 1,5148 1,5148 1,5148 1,5148 211,929 Mean of Square 29,83352 2,03754
12,0069 12,0069 12,0069 12,0069 12,0069 12,0069 13,0972 13,0972 13,0972 13,0972 13,0972 13,0972 0,9297 0,9297 0,9297 0,9297 0,9297 0,9297 3,5081 3,5081 3,5081 3,5081 3,5081 3,5081 2,2946 2,2946 2,2946 2,2946 2,2946 2,2946 927,5657 F hitung 14,6419
95
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
96
Kesimpulan Ho ditolak, Hi diterima; persamaan Y = 3,9548(X1) + 3,6609(X2) + 7,3044(X3) + 1,5242 (X1)(X2) – 3,4128 (X1)(X3) – 8,0704(X2)(X3) – 6,1352(X1)(X2)(X3) regresi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
97
BIOGRAFI PENULIS
Penulis lahir pada tanggal 26 Mei 1985 di Wonosobo, anugrah Tuhan yang diberikan untuk pasangan Hartono dan Rina Oktora, anak kedua dari 2 bersaudara. Penulis telah menyelesaikan masa studinya di TK Kristen Wonosobo pada tahun 1991, kelas 1 – 6 di SD Kristen 1992 - 1998, Spenza (SLTP N 1) Wonosobo pada tahun 1998 - 2001, kemudian melanjutkan belajar di SMU Negeri 1 Wonosobo pada tahun 2001-2003, menjalani perkuliahan di Fakultas Farmasi Minat Komunitas Klinis Universitas Sanata Dharma pada tahun 2004 – 2008. Penulis selama perkuliahan memiliki pengalaman kerja sebagai Asisten Praktikum Asisten Praktikum FTS Padat (2007)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
98