BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Paparan sinar matahari secara berlebih merupakan mediator eksogen utama terjadinya kerusakan pada kulit yang dapat mempercepat terjadinya penuaan dan resiko terjadinya kanker pada kulit. Sinar UV pada dasarnya memiliki manfaat dalam pembentukan vitamin D3 (Cholecalciferol ( Cholecalciferol ) yang digunakan untuk metabolisme pembentukan tulang dan sistem imun. Selain itu, radiasi sinar UV juga dapat digunakan untuk terapi penyakit tbc, psoriasis, dan vitiligo (Cefali dkk., 2016). Akan tetapi, paparan sinar UV secara terus-menerus justru dapat memberikan efek buruk bagi kesehatan (Kockler dkk., 2012). Sinar UV dibagi menjadi 3 daerah, yaitu: UV C(100-290 nm), UV B (290320 nm), dan UV A (320-400 nm) dimana sinar UV C dapat tersaring oleh lapisan la pisan atmosfer dan tidak dapat sampai ke permukaan bumi, UV B dapat menetrasi lapisan permukaan kulit yang paling atas, dapat menyebabkan terjadinya kerusakan DNA dan terbakar surya, dan sinar UV A yang dapat menetrasi lapisan kulit lebih dalam sampai lapisan dermis, dapat menyebabkan terjadinya penuaan, pigmentasi, eritema, tanning , dan kerusakan DNA akibat adanya senyawa oksigen reaktif atau ROS ( Reactive Reactive Oxcygen Species). Species). Efek buruk jika terpapar sinar UV terlalu lama dapat menyebabkan terjadinya kanker kulit, terbakar surya, kerusakan mata seperti katarak dan melanoma, penuaan kulit secara prematur, pigmentasi, eritema, dan kerusakan sistem imun (Cefali dkk., 2016; Kockler dkk., 2012, Kulkarni dkk., 2014).
1
2
Kulit manusia pada dasarnya memiliki mekanisme tersendiri untuk melindungi dari bahaya sinar UV, yaitu dengan melakukan pembentukan butir butir pigmen (melanin) yang akan memantulkan kembali sinar UV. Jika kulit terpapar sinar matahari, maka akan timbul dua tipe reaksi melanin, seperti penambahan melanin secara cepat ke permukaan kulit dan pembentukan tambahan melanin baru. Akan tetapi, apabila kulit terpapar sinar UV secara terusmenerus dapat mengakibatkan hiperpigmentasi yang dapat memicu timbulnya noda hitam pada kulit dan kerusakan kulit lainnya, seperti penuaan dini dan kanker kulit (Trenggono dkk., 2007). Oleh karena itu, untuk menjaga kulit dari efek buruk radiasi sinar UV, maka diperlukan perlindungan menggunakan tabir surya (Balakhrishnan dan Narayanasmamy, 2011). Tabir surya merupakan sediaan kosmetik yang digunakan dengan maksud memantulkan atau menyerap secara aktif cahaya matahari terutama pada daerah dengan emisi gelombang ultraviolet dan inframerah, sehingga dapat mencegah terjadinya gangguan kulit karena sinar UV (Draelos dan Thaman, 2006). Berdasarkan kandungan zat aktifnya, sediaan tabir surya dibedakan menjadi 2 yaitu sunblock dan sunscreen. Sunblock merupakan sediaan tabir surya yang mekanisme kerjanya secara fisik memantulkan sinar UV, sedangkan sunscreen secara kimia menyerap sinar UV agar tidak menyerang sel kulit (Trenggono dkk., 2007). Senyawa yang memiliki aktivitas sebagai pelindung terhadap sinar matahari sangat berguna dalam mengurangi efek buruk radiasi sinar UV pada kulit. Namun, banyak zat aktif pengabsorpsi sinar UV yang dapat menyebabkan
2
Kulit manusia pada dasarnya memiliki mekanisme tersendiri untuk melindungi dari bahaya sinar UV, yaitu dengan melakukan pembentukan butir butir pigmen (melanin) yang akan memantulkan kembali sinar UV. Jika kulit terpapar sinar matahari, maka akan timbul dua tipe reaksi melanin, seperti penambahan melanin secara cepat ke permukaan kulit dan pembentukan tambahan melanin baru. Akan tetapi, apabila kulit terpapar sinar UV secara terusmenerus dapat mengakibatkan hiperpigmentasi yang dapat memicu timbulnya noda hitam pada kulit dan kerusakan kulit lainnya, seperti penuaan dini dan kanker kulit (Trenggono dkk., 2007). Oleh karena itu, untuk menjaga kulit dari efek buruk radiasi sinar UV, maka diperlukan perlindungan menggunakan tabir surya (Balakhrishnan dan Narayanasmamy, 2011). Tabir surya merupakan sediaan kosmetik yang digunakan dengan maksud memantulkan atau menyerap secara aktif cahaya matahari terutama pada daerah dengan emisi gelombang ultraviolet dan inframerah, sehingga dapat mencegah terjadinya gangguan kulit karena sinar UV (Draelos dan Thaman, 2006). Berdasarkan kandungan zat aktifnya, sediaan tabir surya dibedakan menjadi 2 yaitu sunblock dan sunscreen. Sunblock merupakan sediaan tabir surya yang mekanisme kerjanya secara fisik memantulkan sinar UV, sedangkan sunscreen secara kimia menyerap sinar UV agar tidak menyerang sel kulit (Trenggono dkk., 2007). Senyawa yang memiliki aktivitas sebagai pelindung terhadap sinar matahari sangat berguna dalam mengurangi efek buruk radiasi sinar UV pada kulit. Namun, banyak zat aktif pengabsorpsi sinar UV yang dapat menyebabkan
3
terjadinya alergi dan iritasi pada kulit. Oleh karena itu, pengembangan formulasi yang mengandung ekstrak tanaman sedang dikembangkan. Kosmetik dari tumbuhan yang biasa digunakan untuk menghindari penuaan yaitu senyawa antioksidan. Senyawa antioksidan dapat digunakan untuk meminimalisir aktivitas radikal bebas dan melindungi kulit dari radiasi sinar UV karena adanya kandungan polifenol dalam senyawa. Senyawa yang mengandung cincin aromatik dapat mengabsorpsi sinar UV khususnya UV A dan UV B pada panjang gelombang 200-400 nm (Cefali dkk., 2016; Kockler dkk., 2012; Mishra dkk., 2011). Beberapa senyawa aktif antioksidan seperti flavonoid, tannin, antraquinon, sinamat, kurkumin, dan lain-lain telah dilaporkan memiliki kemampuan sebagai pelindung terhadap sinar UV (Singh dkk., 2009; Hogade, 2010; Rasheed dkk., 2012). Tabir surya masih sedikit yang menggunakan zat aktif dari senyawa aktif bahan alam. Oleh karena itu, peneliti bermaksud untuk membuat sediaan tabir surya menggunakan senyawa aktif bahan alam yang diambil dari temu mangga (Curcuma mangga Val.). Val.). Berdasarkan literatur, temu mangga mengandung senyawa antioksidan, diantaranya kalkon, flavanon, flavon, dan kurkumin yang memiliki gugus kromofor dan cincin aromatik (Lajis, 2007; Suryani, 2009; Hartati, 2010). Gugus kromofor tersebut merupakan sistem aromatik terkonjugasi yang memiliki kemampuan untuk menyerap sinar pada kisaran panjang gelombang sinar UV baik pada UV A maupun UV B (Ismiyana dkk, 2015). Menurut Sri Hartati dalam Majalah Farmasi Indonesia (2010) menyebutkan juga bahwa senyawa aktif yang terdapat pada rimpang temu mangga dapat digunakan
4
sebagai senyawa aktif dalam
sediaan tabir surya, sehingga dapat digunakan
sebagai pertimbangan dasar dilakukannya penelitian untuk menguji optimasi formula ekstrak etanol temu mangga sebagai tabir surya. Dari pertimbangan dasar tersebut, peneliti akan melakukan penelitian uji aktivitas ekstrak etanol temu mangga dalam bentuk lotion w/o yang dapat diaplikasikan pada kulit manusia. Formula sediaan lotion dipilih karena sediaan tersebut lebih sering dipakai untuk sediaan topikal tabir surya. Lotion dapat berupa suspensi, emulsi, atau larutan dengan atau tanpa obat yang dimaksudkan untuk penggunaan topikal yang kecairannya memungkinkan pemakaian yang merata dan cepat pada permukaan kulit yang luas sehingga cepat kering, mudah dioleskan, mudah menyebar, dan meninggalkan lapisan tipis dari komponen pada permukaan kulit (Ansel, 1989; Jone, 2008). Lotion tipe w/o memiliki beberapa keuntungan yaitu tidak mudah dicuci dengan air dan memiliki daya lekat yang lama sehingga substantivitas dan efektivitasnya jika digunakan menjadi lebih baik (P.Agin, 2006; Rai dan Srinivas, 2007). Sediaan lotion agar dapat memenuhi kriteria perlindungan kulit dengan baik, maka perlu dilakukan optimasi formula lotion w/o tabir surya dengan basis cera alba, setil alkohol, dan gliserin. Cera alba berfungsi untuk meningkatkan konsistensi lotion, setil alkohol berfungsi sebagai emulgator dan emollient yang dapat meningkatkan stabilitas lotion, dan gliserin berfungsi sebagai humektan dan emollient yang dapat mempengaruhi stabilitas dari lotion (Rowe dkk., 2006). Optimasi variasi ketiga bahan tersebut pada jumlah tertentu diharapkan akan menghasilkan lotion dengan sifat fisik yang baik dan nyaman digunakan. Salah
5
satu metode optimasi untuk mendapatkan formula lotion w/o tabir surya yaitu dengan menggunakan metode Simplex Lattice Design. Dengan metode ini dapat dilihat efek konsentrasi tiap-tiap komponen terhadap respon dan bagaimana interaksi dari masing-masing komponen tersebut terhadap respon yang diamati (Bolton, 1997). B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang akan diselesaikan pada penelitian ini antara lain : 1. Apakah ekstrak etanol temu mangga mampu menghasilkan nilai SPF sedang menurut FDA? 2. Apakah lotion w/o ekstrak etanol temu mangga yang optimum memiliki sifat fisik dan stabilitas fisik yang baik selama penyimpanan dalam kurun waktu satu bulan? 3. Apakah formula optimum lotion w/o ekstrak etanol temu mangga memiliki aktivitas sebagai tabir surya? C. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Mengetahui
konsentrasi
ekstrak
etanol
temu
mangga
yang
mampu
menghasilkan nilai SPF sedang menurut Food and Drug Administration (FDA). 2. Mengetahui sifat fisik dan stabilitas fisik formula optimum lotion w/o pada penyimpanan dalam kurun waktu satu bulan. 3. Mengetahui aktivitas tabir surya lotion w/o pada formula optimum secara in vitro menggunakan spektrofotometer UV-Vis
6
D. Pentingnya penelitian diusulkan
Penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan penggunaan bahan alam sebagai zat aktif utama dalam sediaan tabir surya yang lebih aman sebagai pengganti senyawa sintetis, sebab bahan alam memiliki toleransi yang baik pada kulit sehingga tidak menimbulkan alergi dan iritasi pada kulit.
E. Keaslian Penelitian
Sri Hartati (2010) dalam Majalah Farmasi Indonesia melaporkan bahwa senyawa yang terkandung dalam temu mangga (Curcuma mangga) pada kadar tertentu menunjukkan nilai SPF yang sesuai persyaratan dalam FDA. Sampai saat ini, belum ada laporan penelitian tentang pembuatan kosmetik tabir surya sediaan lotion w/o menggunakan ekstrak etanol temu mangga ( Curcuma mangga) dan diuji nilai SPF, persen eritema (%Te), dan persen pigmentasi (%Tp) pada formula optimum secara in vitro menggunakan spektrofotometri UV-Visible.
F. Tinjauan Pustaka 1. Taksonomi dan morfologi temu mangga ( Curcuma manga Val.)
Gambar 1. Rimpang temu mangga (wikipedia.org)
7
Temu mangga merupakan tanaman herbal yang termasuk ke dalam sistematika tumbuhan dan diklasifikasikan sebagai berikut : Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Sub divisi
: Angiospermae
Kelas
: Monocotyledonae
Ordo
: Zingiberaceae
Famili
: Zingiberaceae
Genus
: Curcuma
Spesies
: Curcuma mangga Val.
(Gusmaini dkk., 2004) Temu mangga biasa ditemukan di Pulau Jawa, Malaysia, dan Thailand. Temu mangga termasuk dalam tanaman tahunan yang berbentuk rimpang berbatang semu dan memiliki sejumlah anakan. Rimpang temu mangga bercabang, dibagian luar berwarna kekuningan, dan memiliki warna daging berwarna kuning lebih gelap dengan dilingkari warna putih. Daun temu mangga berbentuk elips-obling yang meruncing dibagian ujung daun, dengan panjang 15-95 cm dan lebar 5-23 cm, berwarna hijau, dan terdapat warna ungu di bagian tangkai daun. Sistem perakaran tanaman termasuk akar serabut. Akar melekat dan keluar dari rimpang induk. Panjang akar sekitar 25 cm dan letaknya tidak beraturan (Gusmaini dkk., 2004). Rimpang dan daun Curcuma mangga Val. mengandung saponin serta flavonoid, daunnya mengandung polifenol (Hutapea dkk., 1993). Kandungan
8
kimia lain yang ada pada rimpang meliputi kalkon; flavon; flavanon; (E)-labda8(17),12-dien-15,16-dial; (E)-15,16-bisnorlabda8(17),11-dien-13-one; zerumin A; β-sitosterol; kurkumin; demetoksikurkumin; dan bisdemetoksikurkumin (Abas dkk., 2005; Lajis, 2007; Malek dkk., 2011). Hasil analisis HPLC terhadap kandungan senyawa fenolik dalam temu mangga terdiri dari asam galat , katekin, epikatekin, epigalokatekin, epigalokatekin galat, dan galokaterkin galat (Pujimulyani dkk., 2013). Hasil analisis kandungan kurkuminoid dalam temu mangga menggunakan metode HPLC didapatkan kandungan kurkuminoid sebanyak 0,18-0,47 % (Bos dkk., 2007). Temu mangga berkhasiat sebagai penurun panas (antipiretik), penangkal racun
(antitoksik),
pencahar
(laksatif),
antioksidan,
antiinflamasi,
dan
antimikroba (Hong dkk., 2015). Khasiat lainnya digunakan untuk mengatasi kanker, sakit perut, mengecilkan rahim setelah melahirkan, mengurangi lemak perut, menambah nafsu makan, menguatkan syahwat, gatal-gatal pada vagina (pruritis), sesak nafas (asma), radang saluran nafas (bronchitis), demam, kembung, dan masuk angin (Hariana, 2006). 2. Flavonoid
Flavonoid merupakan salah satu kelompok senyawa metabolit sekunder yang paling banyak ditemukan di dalam jaringan pada tanaman. Flavonoid termasuk dalam golongan senyawa fenolik dengan struktur dasar C 6 -C3 – C6 pada tumbuhan yang memegang peran sebagai fotoprotektan dan memiliki kontribusi pada warna tumbuhan (Madhavi dkk., 1985 dan Maslarova, 2001). Kerangka flavonoid terdiri atas satu cincin aromatik A, satu cincin aromatik B,
9
dan cincin tengah berupa heterosiklik yang mengandung oksigen dan bentuk teroksidasi cincin dijadikan dasar pembagian flavonoid ke dalam sub-sub kelompoknya. Flavonoid telah dikenal sebagai antioksidan poten dengan aktivitasnya sebagai penangkap elektron, donasi atom hidrogen, atau melalui kemampuannya mengkelat dengan logam berada dalam bentuk glukosida (mengandung rantai samping glukosa) atau dalam bentuk bebas yang disebut aglikon (Markham, 1988).
Gambar 2. Struktur dasar flavonoid (Kar, 2007)
Flavonoid dalam tanaman biasanya terdapat pada permukaan atau dalam sel epidermis daun hijau. Kemungkinan senyawa ini berfungsi melindungi daun dari efek radiasi cahaya UV dan dapat menekan fotoperoksidasi lipid oleh penangkapan anion superoksid yang dihasilkan selama proses peroksidasi dalam kloroplas. Dengan demikian senyawa tersebut diharapkan dapat berfungsi sebagai pelindung kulit manusia dari radiasi sinar UV atau sebagai antioksidan alamiah (Kometani dkk., 1994). Flavonoid memiliki potensi sebagai tabir surya karena adanya gugus kromofor yang umumnya memberikan warna kuning pada tanaman. Gugus kromofor tersebut merupakan sistem aromatik terkonjugasi yang menyebabkan kemampuan untuk menyerap kuat pada kisaran panjang gelombang sinar UV baik pada UVA maupun UVB (Ismizana dkk., 2015).
10
Flavonoid adalah komponen senyawa alami yang paling banyak diteliti dengan fungsinya sebagai pelindung sinar matahari. Flavonoid banyak ditemukan pada tanaman buah-buahan maupun sayuran. Adanya cincin aromatik pada struktur flavonoid dapat memberikan kemampuan untuk mengabsorpsi radiasi sinar UV pada panjang gelompang 200-400 nm, bersifat antioksidan, agen imunomodulator, dan dapat digunakan sebagai senyawa aktif dalam tabir surya. Banyak penelitian yang menyatakan bahwa senyawa rutin dan quersetin pada tumbuhan memiliki efek perlindungan terhadap radiasi sinar matahari dan dapat digunakan sebagai tabir surya (Cefali dkk., 2016; Choquenet dkk.,2009; Saewan dan Jimtaisong, 2013).
3. Kurkumin
Kurkumin merupakan salah satu produk senyawa metabolit sekunder dari tanaman Zingiberaceae, khususnya kunyit dan temulawak. Kurkumin termasuk dalam kelompok senyawa fenolik yang terdapat dalam tanaman family Zingiberaceae. Kurkumin merupakan kandungan utama dari kurkuminoid. Selain kurkumin, terdapat senyawa lain yang termasuk dalam anggota kurkuminoid, yaitu demetoksikurkumin dan bisdemetoksikurkumin. Kurkumin tidak larut dalam air tetapi larut dalam etanol atau dimetilsulfoksida (DMSO). Degradasi kurkumin tergantung pada pH dan berlangsung lebih cepat pada kondisi netral-basa (Sastry,1970).
11
Gambar 3. Struktur kimia kurkumin (Dewick, 2009)
Kurkumin mempunyai kelarutan yang rendah, tidak stabil dalam larutan, tidak stabil terhadap asam, dan cahaya. Kurkumin sukar larut dalam air, heksana, dan light petroleum, agak larut dalam benzene, kloroform, dan eter, tetapi kurkumin larut dalam alkohol, aseton, dan asam asetat glasial. Kurkumin stabil pada pH di bawah 6,5 dan akan terdegradasi pada pH di atas 6,5. Hal ini disebabkan oleh adanya gugus metilen aktif. Produk degradasi kurkumin dalam lingkungan alkali (pH 7-10) akan menghasilkan asam ferulat dan ferruloil metan. Degradasi kurkumin mengakibatkan terjadinya perubahan pada larutan, yaitu pada pH 1-7 berwarna kuning sedangkan pada pH 7,5 – 9,1 larutan berwarna merah jingga (Tonnesen dan Karlsen, 1997). Kurkumin yang terdapat pada Curcuma longa akhir-akhir ini banyak diteliti untuk mengetahui semua nutrisi dan efek yang baik pada kurkumin. Kurkuminoid dari Curcuma longa family Zingiberaceae telah dilaporkan memiliki fungsi klinik penting diantaranya sebagai antiinflamasi, antifungi,
12
antimikroba, antioksidan, antiproliferasi, dan dapat melindungi kulit dari bahaya radikal bebas (Mishra dkk., 2011). Telah banyak penelitian yang menyebutkan penggunaan kurkumin pada sediaan topikal yang memiliki keuntungan pada kulit. Warna kuning pada senyawa kurkumin dapat menghambat terjadinya pigmentasi pada kulit.
Beberapa penelitian
juga menunjukkan bahwa
penggunaan tetrahidrokurkumin pada sediaan topikal sangat aman dan efektif untuk mencerahkan kulit. Pencerahan kulit dapat membantu menghambat terjadinya hiperpigmentasi atau penggelapan kulit (Singh dkk., 2009).
4. Ekstraksi
Ekstraksi merupakan suatu metode penyarian zat-zat aktif dari bagian tanaman obat, hewan, dan beberapa jenis ikan, termasuk biota laut. Ekstraksi dalam penelitian bertujuan untuk menarik komponen kimia yang terdapat pada bahan alam. Ekstraksi ini didasarkan pada prinsip perpindahan massa komponen zat ke dalam pelarut, dimana perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka kemudian berdifusi masuk ke dalam pelarut (Depkes RI, 2000). Menurut Depkes RI (2000), ekstraksi terdiri dari beberapa jenis salah satunya yaitu ekstraksi secara maserasi. Ekstraksi secara maserasi merupakan proses pengekstrakan simplisia menggunakan pelarut dengan beberapa kali pengocokan atau pengadukan pada temperatur kamar. Maserasi bertujuan untuk menarik zat-zat berkhasiat yang tahan pemanasan maupun yang tidak tahan pemanasan (Depkes RI, 2000).
13
5. Senyawa fenolik sebagai fotoprotektor
Fotoprotektor berfungsi menyerap atau menyebarkan sinar matahari sehingga intensitas sinar yang mampu mencapai kulit jauh lebih sedikit dari yang seharusnya (Wasitaatmadja, 1997). Mekanisme fotoprotektan dalam melindungi kulit dari pengaruh sinar UV yaitu secara kompetitif bersaing dengan senyawa yang dapat dirusak oleh sinar matahari. Sebagai contoh cahaya UV dapat memacu pembentukan sejumlah senyawa reaktif atau radikal bebas pada kulit. Senyawa dengan kemampuan antioksidan atau penangkap radikal bebas dapat berkompetisi dengan molekul target dan mengurangi atau mengacaukan efek merugikan (Shaath, 1990). Senyawa fenolik merupakan salah satu fotoprotektor alami. Fenolik adalah senyawa yang memiliki ciri berupa cincin aromatik dengan satu atau lebih gugus hidroksil (Harborne, 1987). Fenolik mempunyai aktivitas fotoprotektor karena adanya ikatan rangkap terkonjugasi yang bertanggung jawab dalam penyerapan sinar UV A dan UV B (Bartley dan Scolnik, 1995). Menurut Javanmardi dkk., (2002) senyawa fenolik dapat mengadsorpsi dan menetralkan radikal bebas, meredamkan oksigen singlet dan triplet, dan mendekomposisi peroksida. Senyawa polifenol merupakan senyawa paling baik untuk mencegah efek radiasi sinar UV pada kulit, khususnya flavonoid yang memiliki potensi sebagai fotoprotektan yang dapat mengabsoprsi sinar UV (Saewan dan Jimtaisong, 2013). Untuk itu senyawa fenolik khususnya flavonoid dapat digunakan untuk perlindungan terhadap sinar UV. Flavonoid mengandung polifenol hasil sintesis
14
dari jalur metabolisme fenilpropanol dan memiliki manfaat dalam pengobatan (Cefali dkk., 2016).
6. Ekstrak
Ekstrak adalah sediaan kental yang diperoleh dengan mengekstraksi zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan massa atau serbuk yang terisi diperlakukan sedemikian sehingga memenuhi baku yang telah ditetapkan (Anonim, 1995). Ekstrak dikelompokan atas dasar sifatnya, yaitu (Voight, 1995): a. Ekstrak encer adalah sediaan yang memiliki konsistensi semacam madu dan dapat dituang. b. Ekstrak kental adalah sediaan yang dilihat dalam keadaan dingin dan tidak dapat dituang. Kandungan airnya berjumlah sampai 30%. Tingginya kandungan air menyebabkan ketidakstabilan sediaan obat karena cemaran bakteri. c. Ekstrak kering adalah sediaan yang memiliki konsistensi kering dan mudah dituang, sebaiknya memiliki kandungan lembab tidak lebih dari 5%. d. Ekstrak cair, ekstrak yang dibuat sedemikian rupa sehingga 1 bagian simplisia sesuai dengan 2 bagian ekstrak cair. Proses
ekstraksi
didapat
melalui
tahap
dari
pembuatan
serbuk,
pembasahan, penyarian, dan pemekatan. Sistem pelarut yang digunakan dalam ekstraksi harus dipilih berdasarkan kemampuannya dalam melarutkan jumlah
15
yang maksimum dari zat aktif dan seminimal mungkin bagi unsur yang tidak diinginkan (Depkes RI, 2000).
7.Kromatografi lapis tipis
Kromatografi merupakan cara pemisahan zat berkhasiat dan zat lain yang ada dalam sediaan, dengan jalan penyarian berfraksi, atau penyerapan, atau penukaran ion pada zat padat berpori, menggunakan cairan atau gas yang mengalir. Zat yang diperoleh dapat digunakan untuk percobaan identifikasi atau penetapan kadar (Anonim, 1989). Teknik
kromatografi
umumnya
membutuhkan
zat
terlarut
yang
terdistribusi diantara dua fase, satu diantaranya diam (fase diam) dan yang lainnya bergerak (fase gerak). Kromatografi sendiri terbagi dalam berbagai macam metode, salah satunya yaitu kromatografi lapis tipis. Kromatografi lapis tipis merupakan teknik pemisahan zat secara cepat dengan menggunakan zat penyerap berupa serbuk halus yang dilapisi
dianggap sebagai kolom
kromatografi kolom terbuka, sedangkan pemisahannya didasarkan pada penyerapan, pembagian, atau penggabungan, tergantung dari jenis zat penyerap dan cara pembuatan lapisan zat penyerap dan jenis pelarut. Nilai Rf yang didapat diidentifikasi menggunakan 2 bercak yang memiliki nilai Rf kurang lebih sama. Ukuran dan intensitas bercak dapat digunakan untuk memperkirakan kadar senyawa yang terkandung dalam sediaan (Anonim, 1989). Parameter kualitatif dari kromatografi lapis tipis yaitu nilai Rf. Nilai Rf merupakan ukuran kecepatan migrasi suatu senyawa pada kromatogram dan pada kondisi konstan merupakan besaran karakteristik dan reprodusibel. Nilai Rf
16
didefinisikan sebagai perbandingan antara jarak senyawa dari titik awal dan jarak tepi muka pelarut dari titik awal. Dari definisi tersebut, suatu senyawa yang bermigrasi dengan tepi muka pelarut mempunyai nilai Rf = 1, sebaliknya senyawa yang tetap tertinggal pada titik awal mempunyai nilai Rf = 0 (J.Roth dan G.Blascke, 1981).
8. Kulit
Gambar 4. Penampang melintang kulit (Burns dkk., 2013)
Kulit adalah organ tubuh paling luar yang membatasi dari lingkungan hidup manusia. Luas kulit orang dewasa kira-kira sekitar 15% dari berat badan. Kulit juga sangat kompleks, elastis, dan sensitif, bervariasi pada keadaan iklim, umur, seks, ras, dan juga tergantung pada lokasi tubuh (Djuanda dkk., 1999). Kulit merupakan pelindung atau barrier awal sistem imun tubuh terhadap benda asing dari luar, seperti radiasi sinar UV, bahan kimia, panas, serangan mikroba pathogen dan trauma mekanis. Selain pelindung, kulit juga merupakan organ pengontrol suhu tubuh, yaitu dengan adanya proses berkeringat maupun
17
peningkatan dan penurunan aliran darah menuju area pembuluh darah dekat kulit (Standring, 2008). Keberadaan melanin pada sel kulit memberikan perlindungan pada kulit terhadap sinar UV dan juga radikal bebas. Kulit memiliki 3 lapisan seperti pada gambar 4, yaitu : 1. Epidermis Lapisan epidermis merupakan lapisan luar kulit yang tipis dan avaskuler. Lapisan penyusun epidermis mengalami regenerasi setiap 4-6 minggu. Lapisan ini terdiri dari stratum korneum, stratum lusidum, stratum granulosum, stratum spinosum, dan stratum basal. a. Stratum korneum (lapisan tanduk) adalah lapisan kulit terluar yang terdiri dari sel keratinosit, mudah terkelupas, dan terus berganti. b. Stratum lusidum berupa garis translusen, biasanya terdapat pada kulit tebal telapak kaki dan telapak tangan serta tidak tampak pada kulit tipis. c. Stratum granulosum terdiri dari 3-5 lapis sel poligonal gepeng dengan inti ditengah dan sitoplasma terdiri oleh granula basofilik kasar yang dinamakan granula keratohialin. Granula ini mengandung protein kaya histidin. d. Stratum spinosum atau lapisan malphigi terdiri dari berkas-berkas filament yang dinamakan tonofibril. Pada lapisan ini terdapat sel langerhans. e. Stratum basal merupakan satu lapis sel yang mengandung melanosit dan diperbaharui setiap 28 hari untuk migrasi ke permukaan. Pada lapisan ini
18
terjadi aktivitas mitosis yang hebat dan bertanggung jawab dalam pembaharuan sel epidermis secara konstan (Djuanda dkk., 1999). Adanya sinar UV dapat membuat melanosit yang berisi melanin yang akan teraktivasi, sehingga menjadi melanosom. Melanosom akan bermigrasi ke keratinosit, sehingga menimbulkan tanning kulit yang berfungsi sebagai fotoprotektif (Standring, 2008). 2. Dermis Lapisan dermis merupakan lapisan di bawah epidermis yang jauh lebih tebal daripada epidermis. Lapisan ini terdiri dari lapisan elastik dan fibrosa padat dengan elemen-elemen selular dan folikel rambut. Secara garis besar dibagi menjadi dua bagian yakni: a. Pars papilare yaitu bagian tipis mengandung jaringan ikat jarang, yang berisi ujung serabut saraf dan pembuluh darah. b. Pars retikulare adalah bagian tebal terdiri dari jaringan ikat padat, berisi kelenjar sebasea, kelenjar keringat, dan folikel rambut (Djuanda dkk.,1999). Sebagian besar dermis terdiri dari kolagen yang memberikan 70-80% dari total berat kering dermis. Fungsi kolagen tersebut adalah menambah elastisitas kulit, sehingga tidak mudah robek. Kolagen juga berperan sebagai pelumas dalam pergantian kulit (Burns dkk., 2013). 3. Subkutan/ Hipodermis Lapisan subkutis merupakan lapisan di bawah dermis, terdiri atas jaringan ikat longgar berisi sel-sel lemak di dalamnya. Sel-sel lemak
19
merupakan sel bulat, besar, dengan inti terdesak ke pinggir sitoplasma lemak yang bertambah. Lapisan sel-sel lemak disebut penikulus adipose, berfungsi sebagai cadangan makanan. Di lapisan ini terdapat ujung-ujung saraf tepi, pembuluh darah, dan getah bening. Tebal tipisnya jaringan lemak tidak sama bergantung pada lokasinya. Di abdomen dapat mencapai ketebalan 3cm, berbeda dengan daerah di kelopak mata yang sangat sedikit jaringan lemaknya (Djuanda dkk., 1999).
9. Sinar ultraviolet
Paparan sinar matahari secara terus menerus dapat membahayakan dan mengakibatkan efek yang buruk pada kesehatan. Sinar UV merupakan sinar matahari yang memiliki komponen kecil dari spektrum elektromagnetik dan memiliki rentan radiasi yang sempit, yaitu pada panjang gelombang 200-400 nm. Spektrum sinar UV dibagi menjadi 3, yaitu UV C (200-290 nm), UV B (290-320 nm), dan UV A (320-400 nm). Sinar UV A merupakan 90-95% dari sinar ultraviolet yang mampu mencapai permukaan bumi. Sinar UV A memiliki panjang gelombang yang relatif panjang yaitu pada panjang gelombang 320-400 nm dan tidak terserap oleh lapisan ozon. Sinar UV A dapat menetrasi kulit lebih dalam dan terlibat dalam kerusakan kolagen terlibat dalam terjadinya tanning pada kulit. UV A cenderung menekan fungsi kekebalan tubuh, mengakibatkan terjadinya penuaan dini pada kulit, dan menyebabkan terjadinya eritema, pigmentasi, dan elastisitas kulit karena sinar UV A dapat menetrasi komponen pada lapisan dermis yang terdapat dibawah epidermis. Sinar UV A tidak diabsorpsi oleh molekul DNA, tetapi UV A dapat menyebabkan kerusakan kulit
20
akibat adanya senyawa oksigen reaktif ( Reactive Oxygen Species). Sinar UV B sebagian dapat terabsorpsi oleh lapisan ozon sekitar 90% dan memiliki panjang gelombang menengah yaitu 290-320 nm. Sinar UV B tidak menembus kulit sejauh sinar UV A. Sinar UV B menetrasi pada permukaan kulit sampai bagian epidermis dan
merupakan penyebab utama terjadinya terbakar surya dan
tanning yang dapat meningkatkan resiko terjadinya kanker kulit. Sinar UV B juga bertanggung jawab terhadap
foto karsinogenik, dan terlibat dalam
pembentukan katarak. Sinar UV C memiliki panjang gelombang terpendek di bawah 290 nm dan hampir semuanya diserap oleh lapisan ozon. Sinar UV C walaupun tidak sampai ke permukaan bumi tetapi dapat menyebabkan kerusakan kulit yang lebih parah karena memiliki aktivitas sebagai mutagenik dan karsinogenik. Sekarang ini, lapisan ozon mulai menipis dan mungkin sinar UV C dapat berkontribusi dalam terbakar surya dan penuaan kulit secara prematur (Matts, 2006; Kockler dkk., 2012; Kulkarni dkk., 2014).
10. Tabir surya
Menurut Barel dalam buku yang berjudul Handbook of Cosmetic Science and Technology (2009), radiasi sinar matahari pada kulit dikenal sebagai salah satu penyebab utama penyakit kulit. Radiasi sinar matahari jika terpapar langsung oleh kulit dalam jangka waktu tertentu dapat menyebabkan terbakar surya, eritema, pigmentasi, kanker kulit, dan kerusakan sistem imun. Tabir surya merupakan sediaan kosmetik yang digunakan dengan maksud memantulkan atau menyerap sinar UV sehingga dapat mengurangi jumlah radiasi UV yang berbahaya pada kulit (Draelos dan Thaman, 2006). Tabir surya
21
dapat digunakan untuk melindungi kulit dari efek sinar matahari yang dapat menyebabkan eritema pada durasi pendek dan dapat menyebabkan penuaan dan kanker kulit pada durasi yang lama. Mekanisme kerja tabir surya dibagi menjadi 2, yaitu mengabsorpsi atau menyerap secara kimia dan menghambat atau menghalangi secara fisik. Umumya senyawa yang dapat digunakan sebagai tab ir surya memiliki gugus aromatik yang terkonjugasi dengan gugus karbonil, sebab struktur tersebut memungkinkan molekul untuk menyerap sinar UV pada energi yang tinggi dan melepaskannya pada energi rendah sehingga dapat mencegah radiasi sinar UV yang dapat merusak kulit (Lowe, 2006). Idealnya tabir surya harus memiliki nilai SPF yang tinggi, toleran terhadap kulit, menyenangkan ketika digunakan, tidak toksik, efektif melindungi sinar UV A dan UV B, stabil terhadap cahaya, tahan terhadap air, dan ekonomis. Namun tidak ada tabir surya yang benar-benar memiliki persyaratan lengkap. Tabir surya harus digunakan 20-30 menit sebelum terpapar sinar matahari sehingga produk memiliki kesempatan untuk kontak dan bereaksi dengan kulit. Berlawanan dengan saran umum sediaan tabir surya yang harus diterapkan kembali setiap 2-3 jam, penelitian telah menunjukkan bahwa perlindungan terbaik tercapai dengan aplikasi 15-30 menit sebelum terpapar sinar matahari dan dilakukan penggunaan kembali jika diperlukan setelah melakukan kegiatan seperti berenang, berkeringat, dan membersihkan muka (Diffey, 2001). Tabir surya awalnya dirancang untuk menyaring atau melindungi kulit dari sinar UV B. Namun karena sekarang ini penetrasi sinar UV A ketika terkena kulit dapat menembus lebih dalam sampai lapisan dermis dan dapat
22
menyebabkan terjadinya penuaan dan kerusakan DNA, maka sekarang ini terjadi pergeseran ke arah tabir surya yang memiliki spektrum luas. Tabir surya dengan spektrum luas dapat menghalangi penetrasi sinar UV A dan UV B. Beberapa zat yang memiliki spektrum luas tersebut yaitu zat yang memiliki aktivitas sebagai antioksidan. Karena kemampuannya untuk menyerap sinar UV menjadi luas dan kompleks maka perlu diperhitungkan bahwa zat aktif yang digunakan harus stabil oleh sinar UV ( Kockler dkk., 2012). Kosmetik tabir surya agar mampu melindungi kulit terhadap radiasi sinar UV dengan baik, maka FDA merekomendasikan penetapan nilai SPF pada tabir surya minimal 15, dimana SPF 15 tergolong pada perlindungan sedang. Tabir surya dengan nilai SPF 15 mampu menyaring sinar UV B sekitar 93,3% dan untuk SPF dengan nilai 30 mampu menyaring sinar UV B sekitar 96,7% (Draelos dan Thaman, 2006). Nilai SPF hanya berlaku untuk perlindungan terhadap sinar UV B saja. Perlindungan yang diberikan terhadap sinar UV A dalam sediaan tabir surya kimia hanya sekitar 10% dari nilai sinar UV B (Kaidbey dan Gange, 1987).
11. Tabir surya alami
Tabir
surya
dengan
bahan
aktif
menggunakan
senyawa
sintesis
dikhawatirkan dapat menimbulkan toksisitas pada kulit manusia sehingga orang dengan kulit sensitif harus lebih berhati-hati dalam memilih tabir surya, sebab kulit yang hipersensitif tidak dapat menggunakan tabir surya dari zat kimia. Beberapa tahun terakhir ini telah banyak peneliti yang mengklaim bahwa kosmetik yang mengandung komponen dari senyawa herbal lebih cocok untuk
23
kulit hiperalergi, karena bahan alam memiliki potensi kecil dalam menimbulkan iritasi dan lebih mudah cocok pada kulit. Tabir surya alami lebih toleran terhadap kulit manusia dan tidak menimbulkan efek samping. Akhir-akhir ini banyak publikasi penelitian tentang manfaat tanaman yang memiliki kandungan senyawa antioksidan, khususnya karotenoid dan flavonoid untuk sediaan tabir surya, karena senyawa tersebut dapat melindungi kerusakan kulit akibat sinar matahari. Senyawa yang mengandung cincin aromatik dapat mengabsorpsi sinar UV khususnya UV A dan UV B pada panjang gelombang 200-400 nm. Beberapa contoh bahan alam yang dapat digunakan sebagai tabir surya antara lain, kunyit, lengkuas, lidah buaya, mahkota dewa, curcuma longa, dan cabai jawa (Mishra dkk., 2011; Rasheed dkk. ,2012; Cefali dkk., 2016).
12. Sun Protecting F actor (SPF )
Sediaan tabir surya dapat ditentukan efektivitasnya dengan menggunakan nilai SPF (Sun Protecting Factor ) dari sediaan. Nilai SPF menggambarkan kemampuan produk tabir surya dalam melindungi kulit dari eritema (Stanfield, 2003). Nilai SPF hanya khusus digunakan untuk melindungi radiasi sinar UV B dan tidak dapat digunakan untuk melindungi sinar UV A (Serpone dkk., 2007). Semakin tinggi nilai SPF maka semakin besar pula penghambatan terjadinya eritema akibat induksi sinar UV. Sun Protecting Factor merupakan perbandingan antara dosis minimal yang diperlukan untuk menimbulkan eritema pada kulit yang diolesi oleh sediaan tabir surya dengan kulit yang tidak diolesi sediaan tabir surya. Secara khusus, minimum erytheme dose (MED) ditentukan pada masing-masing panelis
24
yang melakukan uji SPF. Nilai MED dapat diperoleh dari dosis atau waktu yang diperlukan untuk menghasilkan kemerahan pada kulit yang telah disinari menggunakan simulasi sinar UV. Nilai MED akan bervariasi tergantung jenis kulit panelis. Setelah kulit diolesi tabir surya dengan beberapa dosis, kemudian kulit disinari menggunakan simulasi sinar UV. Setelah 16-24 jam kulit disinari menggunakan simulasi sinar UV, kemudian dilakukan evaluasi dan dicatat pada dosis terendah mulai nampak kemerahan pada kulit (Draelos dan Thaman, 2006). Angka SPF menyatakan berapa kali daya tahan alami kulit seseorang dilipat gandakan sehingga dapat terlindung dari radiasi sinar matahari tanpa terkena luka bakar. Pengujian nilai SPF dapat dilakukan secara in vivo maupun in vitro. Minimum Erythemal Dose (MED) didapat dari uji in vivo, namun uji in vivo membutuhkan biaya yang mahal dan waktu yang lebih lama karena uji in vivo menggunakan subjek manusia atau hewan seperti kelinci atau tikus. Uji in vitro lebih mudah dan lebih hemat biaya. Namun uji in vitro memiliki kekurangan, yaitu uji in vitro tidak dapat memberikan informasi secara kuantitatif terkait perlindungan tabir surya ketika diaplikasikan pada kulit. Meskipun uji in vitro memiliki kekurangan, uji in vitro yang dilakukan dengan menggunakan spektrofotometri memiliki beberapa keuntungan, yaitu lebih murah, reproducible, dan tidak melukai subjek manusia sehat. Selain itu, hasil dari uji in vitro juga dapat memberikan informasi pengganti nilai SPF secara in vivo (Draelos dan Thaman, 2006).
25
Food and Drug Administration membagi produk tabir surya berdasarkan nilai SPFnya menjadi 3. Pembagian nilai SPF tersaji pada tabel I. Tabel I. Nilai SPF beserta keterangannya Nilai SPF
Keterangan
2-12
perlindungan minimal
12-30
perlindungan sedang
>30
perlindungan tinggi
(United States Department of Health and Human Servis, 1999) Food and Drug Administration menyarankan senyawa yang digunakan untuk sediaan tabir surya memiliki nilai SPF lebih dari 2. Bagaimanapun untuk menjamin perlindungan yg cukup dan meminimalisir resiko kerusakan kulit, FDA merekomendasikan penetapan nilai SPF pada sunscreen minimal 15 (Cefali dkk., 2016).
13. Substantivitas tabir surya
Substantivitas berhubungan dengan kontak sediaan semipadat dengan kulit. Substantivitas melibatkan mekanisme seperti adsorpsi, pertukaran ion, dan interaksi kimia. Substantivitas tidak hanya diliat dari produknya saja tetapi juga kulit dan sekresi keringat. Kulit sering dianggap sebagai faktor penting karena adanya emulsi sebum, keringat, dan kondisi epidermal permukaan kulit yang akan berpengaruh pada sediaan dan akan memberikan substantivitas yang bervariasi, misalnya jika kosmetik yang telah diaplikasikan pada kulit dicuci dengan sabun dan air atau jika digunakan segera setelah kulit dibers ihkan (Abbe, 1974). Substantivitas sediaan dapat masuk ke dalam kulit dengan difusi melalui matriks polimer. Substantivitas merupakan istilah yang berhubungan dengan
26
kualitas tabir surya dan kemampuannya untuk bertahan setelah kulit terkena air dan keringat. Keefektifan sediaan topikal ditentukan oleh tingkat ikatan sifat fisik dan kimia sediaan pada permukaan kulit, resistensi terhadap penghapusan atau inaktivasi oleh keringat, berenang, mandi, dan gesekan (Herrmann dkk., 2016). Efektivitas tabir surya tergantung pada nilai SPF dan substantivitas sediaan ketika diaplikasikan pada permukaan kulit. Efektivitas produk tabir surya dapat berkurang akibat adanya keringat, gesekan, air, atau faktor lain yang memiliki potensi untuk menghapus produk dari permukaan kulit. Substantivitas atau ketahanan sediaan terhadap penghapusan oleh air atau keringat bersama dengan daya tahan (daya lekat) atau resistensi terhadap penghapusan oleh pakaian selama beraktivitas merupakan aspek penting dari kinerja tabir surya untuk memberikan perlindungan pada kulit terhadap terbakar surya dan kerusakan kulit akibat efek ultraviolet. Variasi antara individu, substantivitas, daya lekat, dan paparan dari luar dapat berpengaruh terhadap kinerja atau efektivitas dari tabir surya. Semakin tinggi substantivitas suatu sediaan, maka daya lekat sediaan pada kulit akan semakin baik, sehingga sediaan tabir surya akan berkhasiat lebih lama untuk melindungi kulit dari sinar UV (P.Agin, 2006; Rai dan Srinivas, 2007).
14. Lotion
Lotion merupakan emulsi yang terbentuk dari dua cairan yang tidak saling campur. Kebanyakan lotion mengandung bahan serbuk halus yang tidak larut dalam media disperse dan disuspensikan dengan menggunakan zat pensuspensi
27
dan zat pendispersi. Lotion rentan terhadap ketidakstabilan seperti mudah terjadi creaming , sedimentasi, flokulasi, peleburan, dan inverse atau berubah tipe dari yang semula bertipe o/w menjadi w/o. Untuk mencegah ketidakstabilan dari emulsi tersebut, maka dalam pembuatannya ditambahkan emulsifier dan pengental dalam jumlah tertentu. Zat pengemulsi atau emulsifier memiliki dua sifat yang menguntungkan, yaitu dapat menurunkan tegangan muka antara kedua cairan yang tidak saling campur dan stabilitas fase dispers terhadap medium dispers. Zat pengental disisi lain dapat menghambat reaksi secara sebagian antara zat yang terkandung dalam emulsi (Moravkova dan Filip, 2014). Lotion digunakan pada kulit sebagai pelindung atau untuk obat karena sifat bahan-bahannya. Lotion dimaksudkan untuk pemakaian yang merata, cepat, segera kering setelah digunakan, mudah dioleskan, mudah menyebar, dan meninggalkan lapisan tipis dari komponen obat pada permukaan kulit (Ansel, 1989; Jone, 2008). Selain itu, bentuk sediaan lotion lebih disukai untuk pengobatan pada kondisi lokal karena bentuk larutannya lebih berair dan tidak memerlukan penambahan pengawet (Jone, 2008).
15. Krim
Krim merupakan sediaan semipadat yang terdiri dari zat terlarut atau tersuspensi dalam basis air yang mudah tercuci atau emollient . Krim diklasifikasikan dalam 2 tipe yaitu tipe w/o dan o/w yang menggabungkan fase air dan fase minyak secara mekanik atau panas. Baru-baru ini istilah untuk krim dibatasi pada tipe emulsi o/w karena produk tersebut mudah tercuci oleh air,
28
lebih nyaman, dan mudah diterima oleh konsumen. Krim lebih banyak dipilih oleh konsumen karena krim cocok atau sesuai untuk pasien yang memiliki kulit sensitif atau kulit kering yang mudah mengalami iritasi. Pasien yang memiliki kulit kering lebih nyaman menggunakan krim dibandingkan dengan gel, sebab krim dapat memberikan efek berminyak ketika diaplikasikan pada kulit (Kumar dkk., 2011). Lotion dan krim sekilas nampak sangat mirip. Lotion dan krim memilliki fungsi yang sama yaitu untuk melembabkan dan menghaluskan kulit serta dapat memberikan rasa nyaman dan mudah dioleskan ketika digunakan (Jone, 2008). Krim dan lotion memiliki sifat rheologi yang berbeda, dimana krim adalah sistem pseudoplastik dengan konsistensi yang lebih besar dibandingkan dengan lotion (Jone, 2008). Perbedaan utama dari lotion dan krim yaitu terletak pada rasio penggunaan minyak dan cairan. Krim merupakan perpaduan antara minyak dan cairan dengan presentase minyak lebih banyak. Biasanya krim terlihat lebih kental dan kandungan pelembab yang terdapat pada krim dapat bertahan lama daripada lotion, sedangkan lotion merupakan perpaduan minyak dan cairan namun lotion sangat ringan dan lebih encer karena mengandung cairan lebih banyak. Dibandingkan dengan krim, lotion memiliki daya serap yang lebih cepat.
16. Emulsi
Emulsi merupakan sediaan cair terdispersi yang biasanya terdiri dari dua cairan yang tak bercampur satu sama lain dan salah satunya adalah air. Emulsi
29
yang dimaksudkan untuk penggunaan pada kulit dapat disebut linimen (liniment ) (Voigt, 1994). Terdapat 2 macam tipe emulsi yaitu : a.Emulsi o/w yaitu emulsi yang mempunyai fase dalam minyak dan fase luar air. b.Emulsi w/o yaitu emulsi yang mempunyai fase dalam air dan fase luar minyak (Ansel, 1989). Emulsi w/o atau o/w dapat dipakai keduanya untuk pemakaian pada kulit dan membran mukosa manusia. Proses emulsi memungkinkan bentuk lotion yang memiliki konsistensi mudah diaplikasikan pada kulit, mudah dicuci, tidak membekas pada pakaian, rupa, bau, warna, dan rasa yang baik (Anief, 1999).
17. Simplex Lattice Design
Simplex Lattice Design (SLD) merupakan suatu metode yang digunakan untuk menentukan optimasi formula pada berbagai perbedaan jumlah komposisi bahan (yang dinyatakan dalam beberapa bagian) dimana jumlah totalnya yaitu sama dengan satu bagian. Profil respon dapat ditentukan melalui persamaan berdasarkan
Simplex
Lattice
Design. Profil tersebut digunakan untuk
memprediksi perbandingan komposisi campuran bahan yang memberikan repon optimum (Bolton, 1997). Cara menentukan optimasi formula menggunakan metode Simplex Lattice Design dilakuan dengan menyiapkan beberapa formula yang mengandung kombinasi bahan yang divariasi secara berbeda. Hasil eksperimen yang
30
dihasilkan digunakan untuk membuat persamaan polynomial ( simplex) dimana persamaan ini dapat digunakan untuk memprediksi profil respon (Bolton, 1997). Metode SLD memiliki beberapa keuntungan, yaitu mudah digunakan dan efisien karena merupakan model yang mempermudah seseorang untuk memprediksi respon dengan variasi minimal. Validitas dari model SLD dapat diuji dengan menambahkan test point . Namun terdapat beberapa kekurangan dari metode SLD, yaitu metode ini membutuhkan test point yang banyak jika banyak komponen yang divariasikan. Oleh karena itu studi polynomial dengan 4 komponen jarang dilakukan (Bolton, 1997).
18. Software Design Expert®
Software Design Expert® adalah perangkat lunak yang digunakan untuk mendesain
suatu
percobaan,
mengoptimasi
proses
maupun
produk,
menganalisis data, dan menampilkan hasil analisis dalam bentuk grafik secara cepat. Software ini menyediakan berbagai pilihan desain dan fleksibilitas untuk menangani faktor kategori dan menggabungkannya dengan campuran atau variabel proses. Plot dua dimensi yang diberikan dapat dieksplor untuk identifikasi koordinat campuran tersebut. Software ini memberi plot tiga dimensi yang dapat diputar sehingga mudah menampilkan profil respon dari berbagai profil. Fungsi numerical optimization dalam software memungkinkan sifat-sifat terbaik dari berbagai respon untuk ditentukan secara bersama (Anonim, 2010).
31
19. Morfologi bahan
a. Setil alkohol Formula dari setil alkohol adalah CH 3(CH3)14CH2OH. Diperoleh dari spermaceti; ethal; ethol; palmityl alcohol ; dan hexadecyl alcohol . Berupa kristal putih dengan titik lebur 49° C, tidak larut dalam air, larut dalam alkohol, kloroform, dan eter. Dalam sediaan kosmetik, setil alkohol berfungsi sebagai emollient . Campuran sebagian setil alkohol dan stearil alkohol digunakan dalam sediaan farmasetik dan salep kulit, juga sediaan kosmetik berupa krim. Aksi dermatologisnya adalah mudah diabsorbsi oleh kulit, memberikan efek perlindungan lapisan seperti kain beludru pada kulit, tidak merupakan iritan primer dan bukan pemicu sensitif pada kulit (Rowe dkk., 2006). b. Mineral oil Minyak mineral merupakan campuran dari cairan hidrokarbon dari petroleum. Sinonim dari minyak mineral yaitu petrolatum cair; parafin cair; minyak parafin; alboline; paroleine; saxol ; minyak adepsine; dan glymol . Minyak tidak berwarna,tidak berbau dan tidak berasa. Tidak larut di dalam air atau alkohol. Larut dalam eter dan benzene. Digunakan sebagai lubrikan (Rowe dkk., 2006). c. Gliserin Gliserin memiliki nama lain croderol; E422;glycerine, glycon G-100; kemstrene,;optim; pricerine; 1,2,3-propanetriol ; dan trihydroxypropane glycerol. Dalam dunia farmasi, gliserin digunakan sebagai antimikroba, emolien, humektan, pelarut, pemanis, agen tonisitas, dan plasticizer . Fungsi
32
gliserin sebagai humektan adalah untuk mempertahankan tingkat kandungan air dalam produk, dengan mengurangi penguapan air selama pemakaian sehingga lotion lebih mudah digunakan dan pembentukan kerak dalam wadah pengemas dapat dihindari (Sweetman, 2002). Tabel II. Fungsi dan konsentrasi gliserin Kegunaan
Konsentrasi
Pengawet antimikroba Emolien Humektan
<20 <30 <30
Formulasi salep mata Plasticizer untuk tablet
0,5 – 3,0 Variable
Pelarut sediaan parenteral Pemanis
<50 <20
(Rowe dkk., 2016) Untuk sediaan topikal, gliserin digunakan sebagai humektan dan emolien. Gliserin memiliki titik didih 290 oC dan titik lebur 17,8 oC. Gliserin larut dalam etanol 95%, methanol, air, dan praktis tidak larut dalam kloroform. Gliserin bersifat higroskopis dan mudah terdekomposisi oleh panas (Rowe dkk., 2006). d. Cera alba Cera alba memiliki nama lain white beeswax, E901, dan bleached wax. Cera alba didapat dari hasil pemutihan cera kuning dan memiliki kegunaan yang sama dengan cera kuning, yaitu sebagai peningkat konsistensi pada krim dan salep, dan stabilitas pada emulsi water in oil . Cera alba memiliki titik lebur pada suhu 61-65 oC dan ketika dipanaskan pada suhu 150 oC akan terjadi esterifikasi dengan penurunan nilai keasaman dan menaikan titik leburnya. Cera alba larut dalam kloroform, eter, minyak, karbon disulfida,
33
sedikit larut pada etanol 95%, dan praktis tidak larut dalam air (Rowe dkk., 2006). e. Propil paraben Propil paraben memiliki nama lain E216; 4-hydroxybenzoic acyd propyl ester, nipasol, propagin, propyl p-hydroxybenzoate, propyl parasep, solbrol P , dan Uniphen P-23. Propil paraben biasanya digunakan sebagai bahan pengawet antimikroba pada kosmetik, makanan, dan formulasi sediaan lain. Propil
paraben
dapat
digunakan
secara
sendiri
atau
dikombinasi
menggunakan paraben yang lainya atau agen antimikroba lainya. Propil paraben (0,02% w/v) digunakan secara bersamaan dengan metil paraben (0,18% w/v) sebagai preservative. Propil paraben larut dalam etanol 50%, 70%, dan 95%, eter, gliserin, mineral oil, propilengilkol, dan air (Rowe dkk., 2006). f. Metil paraben Metil paraben memiliki nama lain E218 , 4-hydroxybenzoic acid metyl ester, methyl p-hydroxybenzoate, nipagin M, dan Uniphen P-23. Metil paraben biasanya digunakan sebagai bahan pengawet antimikroba pada kosmetik, makanan, dan formulasi sediaan lain. Metil paraben dapat digunakan secara sendiri atau dikombinasi menggunakan paraben yang lainnya atau agen antimikroba lainnya. Paraben efektif bekerja pada rentan pH yang luas dan memiliki aktivitas antimikroba spektrum luas, walaupun lebih efektif untuk membunuh jamur dan kapang. Aktivitas antimikroba meningkat jika terikat pada alkil tetapi dapat menurun jika dalam larutan air,
34
sehingga penggunaan paraben biasanya dikombinasi untuk meningkatkan efektivitasnya. Metil paraben biasanya digunakan bersamaan dengan propylparaben (0,02%) jika digunakan untuk pengawet pada formulasi sediaan parenteral. Metil paraben memiliki aktivitas paling rendah dibanding paraben yang lain, sehingga untuk meningkatkan efektivitas antimikrobanya dikombinasi menggunakan paraben lain yang memiliki aktivitas secara sinergis. Metil paraben larut dalam etanol 95%, 50%,70%, eter, gliserin, mineral oil, propilen glikol, dan air (Rowe dkk., 2006). g. Akuades Akuades berupa cairan jernih tidak berwarna dan tidak berbau (Anonim, 1995). Akuades adalah pelarut yang digunakan pada sebagian besar preparat farmasi. Keuntungan akuades sebagai pelarut antara lain ketersediaannya yang melimpah, nilainya relatif lebih murah, tidak toksik untuk penggunaan oral, dan tidak mengiritasi untuk penggunaan eksternal (Winfield dan Richards, 2004).
G. Landasan Teori
Berdasarkan penelitian terdahulu dalam jurnal Sri Hartati (2010) menyebutkan
bahwa
ekstrak
etanol
temu
mangga
(Curcuma
mangga)
mengandung senyawa flavonoid dan kurkumin yang diduga memiliki aktivitas sebagai tabir surya. Ekstrak etanol temu mangga pada rentan kadar 10 % sampai 17,5 % memiliki nilai SPF pada rentan 9,94 sampai 27,98. Selain itu juga telah dilakukan
penelitian
dalam
jurnal
Arun
Rasheed
dkk.,
yang
berjudul
“ Formulation, characterization, and in vitro evaluation of herbal sunscreen
35
lotion” bahwa 5% ekstrak etanol 95% Curcuma longa memiliki nilai SPF 18. Dari hal tersebut peneliti memperkirakan bahwa sediaan lotion w/o ekstrak etanol temu mangga (Curcuma mangga) mengandung senyawa yang dapat digunakan sebagai zat aktif sediaan tabir surya pada konsentrasi tertentu yang memenuhi syarat nilai SPF sedang sesuai dengan persyaratan yang telah ditentukan oleh FDA. Ekstrak etanol temu mangga (Curcuma mangga) dijadikan bahan aktif dalam lotion bertipe w/o. Dalam penelitian ini dilakukan optimasi lotion tipe w/o dengan memvariasikan komposisi setil alkohol, gliserin, dan cera alba menggunakan metode Simplex Lattice Design dengan software Design Expert ® versi 9.0.4.1 program mixture design. Dari metode Simplex Lattice Design peneliti dapat mengetahui komposisi setil alkohol, gliserin, dan cera alba yang dapat menghasilkan formula optimum dengan sifat fisik yang baik (Bolton, 1997). Parameter pada optimasi formula lotion w/o ini menggunakan sifat fisik lotion w/o yaitu viskositas, daya lekat, dan daya sebar. Kombinasi yang dilakukan yaitu dengan memvariasikan proporsi setil alkohol, gliserin, dan cera alba. Setil alkohol berfungsi sebagai emulgator lemah emulsi tipe w/o yang juga dapat berfungsi sebagai emollient pada rentan konsentrasi 2-5% (Rowe dkk., 2006). Penambahan setil alkohol dapat meningkatkan stabilitas, tekstur, dan konsistensi sediaan lotion. Gliserin pada sediaan topikal digunakan sebagai humektan dan emollient dengan konsentrasi <30% (Rowe dkk., 2006). Cera alba digunakan untuk meningkatkan konsistensi sediaan
lotion w/o.
Sehingga tujuan
