MAKALAH TEKNOLOGI HERBAL Obat Herbal sebagai Komoditas Ekonomi ace Whi Wh i teni teni ng Cre Cr eam Bengkuang” “F ace
Disusun oleh :
Angela Susanti
/ 1206247303
Devi
/ 1206243601
Nindya Bestari
/ 1206255122
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2014
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa karena atas berkat dan anugerah-Nya, penulis dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Makalah Teknologi Herbal : Face Whitening Cream Bengkuang ini dibuat sebagai tugas akhir untuk mata kuliah Teknologi Herbal. Makalah ini pun tidak akan terealisasi tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis juga tidak lupa menyampaikan terima kasih kepada, 1. Dr. Eny Kusrini, S.Si. dan Ir. Dewi Tristantini, M.T., Ph.D. selaku dosen pembimbing untuk mata kuliah Teknologi Teknolo gi Herbal 2. Tommy Martinus selaku asisten dosen untuk mata kuliah Teknologi Herbal 3. Pihak – pihak lain yang turut membantu penulis, baik secara langsung maupun secara tidak langsung, dalam proses penyelesaian makalah ini Ada pepatah berbunyi, “tak ada gading yang tak retak”. Begitu pula dengan makalah ini, masih banyak kekurangan dikarenakan keterbatasan kemampuan yang penulis miliki, kurangnya sarana dan prasarana dalam praktikum, dan lain sebagainya. Namun dibalik semua kekurangan yang ada, penulis tetap berharap bahwa makalah ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak untuk memperkaya wawasan mengenai berbagai obat herbal yang dapat dijadikan komoditas ekonomi. ekonomi.
Depok , 9 Desember 2014
Penulis
i Universitas Indonesia
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa karena atas berkat dan anugerah-Nya, penulis dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Makalah Teknologi Herbal : Face Whitening Cream Bengkuang ini dibuat sebagai tugas akhir untuk mata kuliah Teknologi Herbal. Makalah ini pun tidak akan terealisasi tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis juga tidak lupa menyampaikan terima kasih kepada, 1. Dr. Eny Kusrini, S.Si. dan Ir. Dewi Tristantini, M.T., Ph.D. selaku dosen pembimbing untuk mata kuliah Teknologi Teknolo gi Herbal 2. Tommy Martinus selaku asisten dosen untuk mata kuliah Teknologi Herbal 3. Pihak – pihak lain yang turut membantu penulis, baik secara langsung maupun secara tidak langsung, dalam proses penyelesaian makalah ini Ada pepatah berbunyi, “tak ada gading yang tak retak”. Begitu pula dengan makalah ini, masih banyak kekurangan dikarenakan keterbatasan kemampuan yang penulis miliki, kurangnya sarana dan prasarana dalam praktikum, dan lain sebagainya. Namun dibalik semua kekurangan yang ada, penulis tetap berharap bahwa makalah ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak untuk memperkaya wawasan mengenai berbagai obat herbal yang dapat dijadikan komoditas ekonomi. ekonomi.
Depok , 9 Desember 2014
Penulis
i Universitas Indonesia
ABSTRAK
Bengkuang mengandung senyawa flavonoid yang menunjukkan aktivitas penghambatan kerja tirosinase, yang berperan dalam biosintesis melanin. Penghambatan enzim tirosinase merupakan aktivitas yang berperan penting dalam proses pemutihan kulit. Daun saga mengandung flavonoid, polifenol, β -karoten, dan asam askorbat yang berperan sebagai antioksidan melalui mekanisme scavenging , serta mengandung gliserizin yang memberikan efek sejuk / mendinginkan pada kulit. Ekstrak bengkuang dan daun saga diformulasi menjadi krim M/A (minyak dalam air). Karakterisasi zat aktif dilakukan melalui liquid chromatography maupun berdasarkan data spektroskopik termasuk data UV, spektra IR, spektra 1H NMR (400,13 MHz), spektra 13C NMR (100,61 MHz), spektra massa. Uji kestabilan dilakukan dengan penyimpanan pada tiga variasi suhu (7±2ºC; 27±2ºC; dan 40±2ºC), cycling test , dan centrifugal test . Uji sitotoksik dapat dilakukan dengan metode DPPH, BST, dan MTT Assay. Besar biaya yang dibutuhkan untuk memproduksi sebuah whitening cream 5 g beserta kemasan adalah Rp 1540,97. Kata kunci : aktivitas penghambatan tirosinase, ekstrak bengkuang ( Pachyrhizus Pachyrhizus erosus), ekstrak daun saga ( Abrus precatorius), krim M/A, stabilitas fisik
ii Universitas Indonesia
ABSTRACT
Pachyrhizus erosus contains some of flavonoids which show tyrosinase inhibition activity, which involved in melanin biosynthesis. Tyrosinase inhibition is an essential activity in skin whitening. Abrus precatorius leaves contains flavonoid, polyphenol, β-carothen, and ascorbic acid, which have a role as antioxidant by scavenging mechanism. Abrus precatorius also contains glycyrrhezin, which gives soothing effect to the skin. Pachyrhizus erosus and Abrus precatorius extract are formulated into O/W (oil in water) cream. Characterization of active constituent can be done by using liquid chromatography and spectroscopic data, including UV data, IR spectra, 1H NMR spectra (400,13 MHz), 13C NMR spectra (100,61 MHz), and mass spectra. Stability test was conducted by storing the cream at three different temperatures (7±2ºC; 27±2ºC; dan 40±2ºC), cycling test , and centrifugal test . Cytotoxic test was performed by using some methods, such as : DPPH, BST, dan MTT Assay. The total cost that was needed to produce 5 g whitening cream (including the package) was Rp 1540,97.
Keywords : tyrosinase inhibition activity, Pachyrhizus erosus extract, Abrus precatorius extract, O/W cream, physical stability
iii Universitas Indonesia
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ..................................... ...................................................... ................................. ................ i ABSTRAK ................................... ..................................................... .................................... .................................. ................ ii ABSTRACT .................................... ...................................................... ..................................... ............................... ............ iii DAFTAR ISI .................................... ...................................................... .................................... .............................. ............ iv DAFTAR GAMBAR .................................... ..................................................... .................................... ................... vi DAFTAR TABEL ..................................... ...................................................... .................................... ...................... ... vii BAB 1. PENDAHULUAN ................................... .................................................... ........................... .......... 1 1.1 Latar Belakang .................................... ..................................................... ........................... .......... 1 1.2 Rumusan Masalah ................................................... .......................................................... ....... 2 1.3 Tujuan Pembuatan Pembuatan ................................... ..................................................... ...................... .... 2 BAB 2. TINJAUAN TINJAUAN PUSTAKA PUSTAKA .................................. .................................................... .................. 3 2.1 Bahan Aktif dan Bahan Tambahan ................................ ................................ 3 2.1.1 Bengkuang ................................... ..................................................... ......................... ....... 3 2.1.2 Daun Saga .................................... ...................................................... ......................... ....... 6 2.2 Cara Kerja ..................................... ...................................................... ................................. ................ 8 2.2.1 Skin Whitening ................................... ..................................................... .................... 8 2.2.2 Efek Antioksidan pada Kulit ................................ ................................ 13 2.3 Ekstraksi .................................... ..................................................... .................................... ................... 14 2.4 Krim .................................. .................................................... .................................... ........................... ......... 15 2.4.1 Asam Stearat .................................................. ......................................................... ....... 16 2.4.2 Setil Alkohol ................................... ..................................................... ...................... .... 17 2.4.3 Gliseril Monostearat .................................... ............................................. ......... 17 2.4.4 Metil Paraben ................................................. ........................................................ ....... 17 2.5 Stabilitas Krim .................................... ..................................................... ........................... .......... 18 BAB 3. METODE PEMBUATAN ................. ........ ................... .................. ................. ............. .... 22 3.1 Diagram Alir Pembuatan ................................... ............................................... ............ 22 3.1.1 Ekstraksi Pachyrizus erosus ................................. ................................. 22 3.1.2 Ekstraksi Abrus precatoris ................................... 22 3.1.3 Pembuatan Emulsi Whitening Cream ................... 22 3.2 Alat – Alat Alat .................................... ..................................................... ................................. ................ 23 3.3 Bahan ................................... .................................................... .................................... ......................... ...... 24 3.4 Metode Pembuatan .................................. .................................................... ...................... .... 25 3.4.1 Ekstraksi Pachyrizus erosus ................................. ................................. 25 3.4.2 Ekstraksi Abrus precatoris .................................. .................................. 25 3.4.3 Proses Pembentukan Whitening Cream ............... 25 3.5 Pengawet .................................... ..................................................... .................................... ................... 26 iv Universitas Indonesia
3.6 Pewarna ......................................................................... 26 3.7 Rencana Kemasan........................................................... 26 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................... 27 4.1 Karakterisasi Struktur, Komposisi, Morfologi, serta Kandungan Zat Akif ...................................................... 27 4.1.1 Bengkuang ............................................................ 27 4.1.2 Daun Saga ............................................................. 29 4.2 Uji Stabilitas Produk ...................................................... 30 4.3 Uji Sitotoksik ................................................................. 32 4.3.1 Bengkuang ............................................................ 32 4.3.2 Daun Saga ............................................................. 34 4.3.3 Asam Stearat ......................................................... 36 4.3.4 Setil Alkohol ......................................................... 37 4.3.5 Gliseril Monostearat ............................................. 40 4.3.6 Metilparaben ......................................................... 40 4.4 Analisis Ekonomi ........................................................... 43 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ......................................... 45 5.1 Kesimpulan .................................................................... 45 5.2 Saran .............................................................................. 46 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................... 47
v Universitas Indonesia
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 2.10 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4
Umbi Pachyrizus erosus (bengkuang)........................ 3 Struktur dasar flavonoid ............................................ 5 Biosintesis flavonoid ................................................. 6 Tanaman saga ............................................................ 7 Anatomi kulit ............................................................. 9 Biosintesis melanin .................................................... 10 Struktur asam stearat ................................................. 16 Struktur setil alkohol ................................................. 17 Struktur gliseril monostearat ..................................... 17 Struktur metil paraben ............................................... 18 Diagram alir ekstraksi Pachyrhizus erosus ............... 22 Diagram alir ekstraksi Abrus precatoris .................... 22 Diagram alir pembuatan emulsi whitening cream ..... 22 Contoh kemasan whitening cream ............................. 26
vi Universitas Indonesia
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel 3.1 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6
Kandungan bengkuang .............................................. 4 Komposisi Face whitening cream M/A .................... 24 Toksisitas Inhalasi Akut ............................................ 37 Toksisitas Oral Akut .................................................. 37 Toksisitas Dermal Akut ............................................. 38 Iritasi Kulit ................................................................ 38 Iritasi Ocular ............................................................. 39 Kalkulasi Harga Komponen Whitening Cream ......... 43
vii Universitas Indonesia
viii Universitas Indonesia
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Manusia terutama wanita tercipta dengan naluri untuk selalu tampil cantik dalam berbagai kesempatan dan ingin menjadi pusat perhatian bagi orang-orang di sekelilingnya. Hal ini menjadi alasan bagi wanita untuk terus melengkapi dan mempercantik diri dengan menggunakan berbagai jenis kosmetik. Kondisi ini menjadi pendorong berkembangnya industri kosmetik di seluruh dunia, termasuk Indonesia. Perkembangan industri kosmetik di Indonesia ditandai dengan meningkatnya penjualan kosmetik sebesar 14% dari tahun 2011 ke tahun 2012. Menurut data Kementrian Perindustrian, total penjualan kosmetik pada tahun 2011 mencapai 8,5 triliun rupiah sedangkan pada tahun 2012 terjadi peningkatan hingg mencapai 9,76 triliun rupiah. Peningkatan ini terus berlangsung hingga saat ini. Persatuan Perusahaan Kosmetika Indonesia (Perkosmi) memperkirakan bahwa tahun ini penjualan kosmetik akan naik sebesar 15% dari tahun 2012, mencapai total penjualan 11,2 triliun rupiah. Selain itu, dari sisi ekspor, industri kosmetik ditaksir tumbuh 20% menjadi US$ 406 juta. Salah satu jenis kosmetik yang meningkat permintaannya dari tahun ke tahun di Indonesia adalah produk whitening cream. Wanita Asia, termasuk Indonesia memiliki suatu stigma bahwa cantik identik dengan memiliki kulit putih bersih. Hal ini ditunjukkan melalui berbagai iklan kosmetik yang menampilkan model iklan berkulit putih. Berbagai usaha dilakukan oleh para wanita untuk mendapatkan kulit yang demikian. Bahkan, seringkali mereka rela membayar harga mahal untuk mendapatkannya melalui berbagai produk kosmetik. Sayangnya, tidak semua produk kosmetik yang beredar di pasaran saat ini aman untuk digunakan. Badan Pengawas Obat dan Makanan (BPOM), pada razia tanggal 12 Desember 2012 di Jakarta, berhasil menyita 20 merk kosmetik yang mengandung senyawa berbahaya, yaitu merkuri. Kandungan merkuri ini didapatkan pada produk-produk whitening cream, eye shadow, lipstik dan sebagainya. Berdasarkan realita di atas, penulis berinisiatif untuk membuat suatu produk kosmetik whitening cream berbahan dasar herbal yang aman bagi kesehatan pengguna dan lingkungannya. Salah satu bahan
1 Universitas Indonesia
pemutih alami yang terdapat secara melimpah di Indonesia adalah Pachyrizus erosus yang lebih dikenal dengan nama bengkuang. Selama ini, tanaman ini umumnya hanya dimanfaatkan sebagai makanan, khususnya sebagai salah satu bahan dalam pembuatan rujak, serta sebagai acar atau asinan. Padahal, menurut data, kota Padang mampu menghasilkan bengkuang sebanyak 192 kuintal/hektar dan kota Kebumen mampu menghasilkan 5.020 -7.030 ton per tahun (Winarto, 2009). Jumlah produksi yang cukup besar ini dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan produk berbahan dasar bengkuang, yang memiliki nilai jual lebih tinggi. Salah satunya adalah dengan mengolahnya menjadi whitening cream. Bengkuang mengandung senyawa aktif yang mampu mengabsorpsi dan memantulkan radiasi ultra violet yang berasal dari matahari. Sinar ultra violet merupakan salah satu faktor yang menyebabkan kulit terlihat lebih gelap. Selain itu, radiasi oleh sinar ini menyebabkan berbagai penyakit, seperti kanker kulit, kelainan pigmen kulit, kerutan dan sebagainya. Zat aktif dalam bengkuang mampu mencegah aktivitas enzim polimerase oksidatif yang memicu pembentukan pigmen melanin (pemberi warna coklat) pada kulit. 1.2
Rumusan Masalah Rumusan masalah yang diperoleh berdasarkan latar belakang adalah sebagai berikut. Zat apakah yang terkandung dalam bengkuang yang dapat dimanfaatkan sehingga membuat kulit tampak lebih putih? Bagaimana mekanisme kerja dari zat tersebut dalam proses pemutihan kulit? Bagaimana proses pembuatan face whitening cream dengan menggunakan bengkuang sebagai bahan dasar atau bahan aktifnya? Berapa komposisi face whitening cream berbahan dasar bengkuang yang optimal dan aman bagi konsumen? 1.3
Tujuan Pembuatan Tujuan pembuatan face whitening cream ini adalah membuat sebuah obat herbal dengan memanfaatkan susbtansi yang terdapat dalam bahan aktif berupa bengkuang yang dapat membuat kulit, khususnya bagian wajah, tampak lebih putih serta aman digunakan oleh konsumen.
2 Universitas Indonesia
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bahan Aktif dan Bahan Tambahan 2.1.1 Bengkuang Klasifikasi ilmiah dari bengkuang adalah sebagai berikut. Kingdom : Plantae Divisi : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Ordo : Fabales Famili : Fabaceae Subfamili : Faboideae Genus : Pachyrhizus Spesies : Pachyrhizus erosus
Gambar 2.1 Umbi Pachyrhizus erosus (bengkuang) [Sumber : http://www.emilybeautycenter.co m/foto_portfolio/63bengkoang.jpg]
Tanaman bengkuang tumbuh sebagai tanaman merambat atau menjalar yang ketinggiannya dapat mencapai 4-5 m jika diberikan penyokong yang sesuai. Akar bengkuang memiliki panjang mencapai 2 m dan memiliki berat hingga 2 kg. Berbeda dengan bagian akarnya yang dapat dikonsumsi, bagian lain dari tanaman bengkuang sangat beracun, misalnya bijinya yang mengandung rotenon, yang sangat beracun dan biasanya digunakan untuk membunuh serangga (sebagai pestisida) atau untuk menangkap ikan. Beberapa substansi yang terkandung dalam akar (khususnya umbi akar) bengkuang terangkum dalam Tabel 2.1 3 Universitas Indonesia
No. 1.
Substansi Air (8690%)
2.
Oligofrukto -sa
Tabel 2.1 Kandungan bengkuang Struktur Keterangan / Fungsi Memberi efek pendingin
Memberi rasa manis pada umbi akar Tidak dapat dicerna tubuh manusia sehingga baik untuk penderita diabetes atau untuk program diet rendah kalori
3.
Adenin
4.
Kolin
Membentuk nukleotida dari asam nukleat (salah satu basa nukleotida purin)
Melindungi organ hati dan meningkatkan fungsi memori
Di samping keempat senyawa di atas, bengkuang juga mengandung saponin dan flavonoid. Saponin dan flavonoid bertindak sebagai tabir surya alami yang dapat mencegah kerusakan – kerusakan yang disebabkan oleh rangsangan radikal bebas sebagai hasil absorpsi sinar ultra-violet (UV) (Sandler, 2005). Oleh karena itu, sangat mungkin jika umbi akar bengkuang dapat digunakan sebagai material atau bahan dasar tabir surya. Selain itu, bengkuang juga mengandung berbagai senyawa fenolik. Senyawa fenolik dapat digunakan sebagai agen depigmentasi karena struktur kimianya yang serupa dengan tirosin, substrat dari tirosinase. Enzim tirosinase merupakan salah satu enzim 4 Universitas Indonesia
yang memiliki peranan penting dalam sintesis melanin (Wang et al., 2006). Substansi dalam bengkuang yang diharapkan dapat membantu proses pemutihan kulit, khususnya bagian wajah, adalah flavonoid. 2.1.1.1 Flavonoid Flavonoid mewakili sebuah kelas yang terdiri dari beraneka metabolit tanaman sekunder dengan 9000 struktur yang telah teridentifikasi hingga saat ini. Senyawa – senyawa ini biasanya ditemukan pada tanaman vaskular juga beberapa jenis lumut (Harborne dan Baxter, 1999; Williams dan Grayer, 2004). Flavonoid menunjukkan beragam sifat fisiologis, biokimia, dan ekologis, beberapa contohnya adalah perlindungan sinar UV, pewarnaan bunga, interaksi interspesies dan pertahanan tanaman (Martens, 2005). „Flavonoid‟ merupakan kata benda kolektif yang dul unya digunakan untuk menggambarkan beberapa kelas senyawa yang memiliki kerangka flavon C6-C3-C6 yang serupa (Cavaliere et al., 2007).
Gambar 2.2 Struktur dasar flavonoid [Sumber : Martens, 2005]
Flavonoid merupakan sebuah produk yang berasal dari sebuah unit awal cinnamoyl-CoA, dengan ekstensi rantai menggunakan tiga molekul dari malonyl -CoA (Dewick, 2002). Jalur biosintesis dari flavonoid dapat dilihat pada Gambar 2.3. Reaksi biosintesis yang paling penting dalam rangkaian proses tersebut adalah kondensasi dari tiga molekul malonyl -CoA dengan satu molekul p-coumaryl -CoA menuju intermediet kalkon (Martens, 2005). Beberapa kelas besar dari flavonoid adalah flavon, isoflavon, flavonol, flavanon, antosianin, katekin, dan kalkon (Cavaliere et al., 2007).
5 Universitas Indonesia
Kalkon dan dihidrokalkon merupakan kelas – kelas flavonoid yang terdiri dari dua gugus fenol yang terhubung oleh tiga karbon. Kelas flavonoid berupa flavonon, yang terdiri dari tiga cincin, dapat diperoleh dari struktur kalkon. Dari kelas – kelas flavonon tersebut, kelas – kelas flavonoid lainnya dapat diperoleh, termasuk isoflavon, flavanol, antosianida, flavonol, dan flavon (Martens, 2005). Kelas flavonoid terakhir ditandai dengan adanya ikatan ganda antara C2 dan C3 dalam kerangka heterosiklik dari flavan. Flavon dapat diklasifikasikan kembali ke dalam beberapa subkelompok berdasarkan kehadiran suatu substituen dan kelarutan dari flavon dalam air (Harborne dan Baxter, 1999; Williams dan Grayer, 2004)
Gambar 2.3 Biosintesis flavonoid [Sumber : Martens, 2005]
2.1.2 Daun Saga Klasifikasi ilmiah dari tanaman saga adalah sebagai berikut. : Plantae Kingdom Divisi : Magnoliophyta
6 Universitas Indonesia
Kelas Ordo Famili Subfamili Genus Spesies
: Magnoliopsida : Fabales : Fabaceae : Faboideae : Abrus : Abrus precatorius
Gambar 2.4 Tanaman saga [Sumber : http://ff.unair.ac.id/sito/index.php?search=Abrus+precatorius &p=1&mode=search&more=true&id=193]
Abrus precatorius, yang juga dikenal sebagai Rosary pea atau Saga di Indonesia, merupakan tanaman kayu menjalar yang memiliki biji merah beracun dengan tanda hitam di dasar bijinya. Daun tanaman saga memiliki bentuk yang serupa dengan daun asam jawa, serta memiliki 20 – 40 pucuk daun. Tanaman ini berasal dari India, biasanya terletak pada ketinggian 1 – 200 m. Namun, saat ini tanaman saga sudah banyak ditemukan di negara – negara tropis. Tanaman saga awalnya digunakan dalam pengobatan tradisional untuk mengobati tetanus, dan mencegah rabies. Tanaman ini juga dapat digunakan untuk mengobati goresan dan luka yang disebabkan oleh anjing, kucing dan, tikus, dan juga digunakan dengan bahan lain untuk mengobati leukoderma. Daun dari tanaman digunakan untuk menyembuhkan demam, batuk, dan flu (Garaniya dan Bapodra, 2014). Daun saga mengandung beberapa konstituen kimia seperti abrusosida A, abrusosida B, abrusosida C, abrusosida D, galaktosa, xilosa, kolin, dan glisirizin (Garaniya dan Bapodra, 2014). Glisirizin dapat menunjukkan aktivitas sebagai demulcent , atau memberikan efek 7 Universitas Indonesia
sejuk pada kulit (Kataria et.al., 2013). Selain itu, daun saga juga kaya akan polifenol, flavonoid, β-karoten, dan asam askorbat. Berbagai tanaman telah menjadi sumber antioksidan alami seperti tocopherol , karotenoid, dan senyawa fenolik (Palvai et.al., 2014). 2.2 Cara Kerja 2.2.1 Skin Whitening 2.2.1.1 Biosintesis Melanin Warna kulit normal bergantung pada pigmen – pigmen seperti hemoglobin (baik dalam kondisi teroksidasi maupun tereduksi), karotenoid, dan melanin. Penentu utama warna kulit adalah melanin. Perbedaan ras dan etnis dalam warna kulit berhubungan dengan jumlah, ukuran, bentuk, distribusi, dan degradasi dari organel yang mengandung melanin yang disebut melanosom (Bleehen et al., 1995). Produksi melanin oleh melanosit pada kulit maupun rambut disebut melanogenesis (Kim et al., 2004). Produksi melanin bergantung pada sinar UV atau paparan sinar matahari. Hal ini merupakan mekanisme perlindungan alami dari kulit ketika terdapat terlalu banyak sinar UV yang menembus kulit manusia. Terlalu banyak sinar UV dapat menyebabkan sunburn (terbakar sinar matahari), terhambatnya sintesis dari beberapa prekursor yang dibutuhkan untuk membuat DNA manusia, serta terjadi peningkatan radikal bebas. Melanin akan melekatkan radikal bebas serta berpartisipasi dalam proses oksidasi – reduksi lainnya dalam tubuh manusia (Bleehen et al., 1995). Proses pigmentasi terdiri dari tiga fase : fase aktivasi ( activation), sintesis ( synthesis), dan ekspresi ( expression). Tahap pertama merupakan aktivasi melanosit oleh beberapa pemicu seperti sinar UV dan paparan radikal bebas. Tahap kedua merupakan sintesis dari fase melanin. Melanosit akan membuat butir – butir ( granule) melanin yang disebut melanosom melalui serangkaian reaksi. Tahap terakhir adalah tahap ekspresi. Pada tahap ini, melanosom dipindahkan dari melanosit menuju lapisan atas sel – sel kulit. Ketika melanin telah disintesis dan diisikan ke dalam melanosom, melanosom akan bergerak keluar menuju lengan – lengan melanosit. Setelah melanosom mencapai tepi dari tentakel – tentakel (seperti dendrit) tersebut, melanosom akan didorong keluar dari melanosit dan diambil oleh keratinosit, yang merupakan sel – sel kulit yang terletak di atas melanosit pada epidermis. Keratinosit
8 Universitas Indonesia
akan mengambil melanosom tersebut dan membawanya ke permukaan kulit untuk diekspresikan. Setelah proses perpindahan tersebut berlangsung, warna melanin akan tampak pada permukaan kulit (Williams et al., 1995).
Gambar 2.5 Anatomi kulit [Sumber : http://nuskin.com/corp/library/pdf/clinicals /tpw_pigmentation_clinicals.pdf]
Melanin biasanya diklasifikasikan ke dalam dua kelompok utama yaitu eumelanin hitam dan coklat yang tidak larut, dan feomelanin kuning dan coklat-kemerahan yang larut dalam alkali. Kedua eumelanin dan feomelanin diperoleh dari tirosin, melalui tahapan yang sama (Bleehen et al., 1995; Parvez et al., 2007; Kobayashi et al., 1994). Sintesis melanin dimulai dari konversi asam amino L-tirosin menjadi L-3,4-dihidroksifenilalanin (L-DOPA) yang diikuti oksidasi LDOPA untuk memproduksi sebuah dopakuinon oleh tirosinase. Dopakuinon kemudian ditransformasi lebih lanjut melalui beberapa reaksi untuk menghasilkan melanin coklat hingga hitam yang bertanggung jawab atas warna kulit mamalia. (Okombi, 2006; Lee, 2002; Ohguchi et al., 2003; Wang dan Hebert, 2006). Dua enzim melanogenik lainnya, enzim TRP1 ( tyrosine-related-protein1) dan enzim TRP2 (tyrosine-related-protein2) yang juga disebut sebagai enzim dopakrom tautomerase (DCT), juga terlibat dalam biosintesis melanin (Kobayashi et al., 1994; Parvez et al., 2007). 9 Universitas Indonesia
Gambar 2.6 Biosintesis melanin [Sumber : Kobayashi et.al., 1994; Parvez et al., 2007]
10 Universitas Indonesia
2.2.1.2 Enzim Tirosinase Tirosinase yang juga dikenal sebagai polifenol oksidase (PPO) merupakan enzim yang mengandung tembaga yang terdistribusi di alam. Tirosinase dapat ditemukan pada beberapa mikroorganisme, tumbuhan, dan hewan (Matsuura et al., 2006) dan biasanya terlibat dalam biosintesis melanin (Lerch, 1983). Tirosinase mengkatalisis hidroksilasi dari monofenol, seperti tirosin menjadi o-difenol oleh monooksigenase, dan oksidasi dari o-difenol menjadi o-kuinon. O-kuinon selanjutnya akan terpolimerisasi dan mengalami serangkaian reaksi penting enzimatik dan nonenzimatik untuk menghasilkan pigmen merah dan coklat serta melanin hitam. Pada serangga, diketahui bahwa enzim ini memiliki peranan dalam pembentukan o-difenol dan kuinon untuk pigmentasi, penyembuhan luka, enkapsulasi parasit dan sclerotization. Karena fungsi – fungsi tersebut digunakan dalam berbagai proses perkembangan dan pertahanan dalam serangga, enzim tersebut dapat menjadi target dalam pengendalian hama serangga. Dalam makanan, tirosinase bertanggung jawab terhadap perubahan warna buah dan sayuran yang tidak diinginkan pada masa setelah panen. Reaksi tersebut mengakibatkan terjadinya perubahan warna (menjadi kecokelatan), rasa, dan nutrisi yang tidak diinginkan. Pada manusia, tirosinase mengkatalisis proses biosintesis melanin. Pigmen melanin juga ditemukan pada otak mamalia. Di dalam otak manusia, tirosinase memiliki peranan penting dalam pembentukan neuromelanin, yang mungkin memiliki kontribusi terhadap neurodegenerasi terkait penyakit Parkinson. Melanin merupakan pigmen utama yang mempengaruhi warna kulit, rambut, dan mata. Produksi melanin secara berlebihan dapat dipicu oleh paparan sinar matahari kronis, melasma atau penyakit – penyakit hiperpigmentasi lainnya. Saat ini, inhibitor tirosinase menjadi komponen yang sangat penting dalam dunia kosmetik dan obat untuk pengobatan penyakit dan kelainan kulit terkait hiperpigmentasi melanin serta untuk mencegah timbulnya noda dan bintik hitam ( freckles) akibat terbakar sinar matahari (Tanimoto et al., 2006). 2.2.1.3 Mekanisme Pemutihan Kulit dengan Bengkuang Proses pemutihan kulit dengan penggunaan face cream bengkuang dapat terjadi karena adanya penghambatan kinerja enzim 11 Universitas Indonesia
tirosinase. Penghambatan / inhibisi tirosinase merupakan salah satu metode untuk mengurangi sintesis melanin (Khatib et al., 2005). Dalam beberapa tahun terakhir, dengan mempertimbangkan orientasi konsumen, beberapa jenis kosmetik seperti produk anti-kerut dan agen pemutih telah dikombinasikan dengan senyawa – senyawa dari alam atau obat – obat herbal (Tanimoto et al., 2006). Akan tetapi, hanya beberapa senyawa natural dan sintetik, yang memiliki aktivitas sebagai inhibitor tirosinase, yang dapat digunakan sebagai agen pemutih wajah / kulit ( skin whitening agent ) karena adanya pertimbangan kesehatan dan keselamatan (Okombi et al., 2006). Beberapa inhibitor yang ditemukan pada tanaman tingkat tinggi dapat diklasifikasikan ke dalam dua kelompok, yaitu polifenol dan turunan aldehid (Parvez, 2007). Senyawa fenol merupakan material penting dan dapat digunakan sebagai agen depigmentasi, karena senyawa tersebut memiliki struktur kimia yang serupa dengan tirosin, yang merupakan material dasar dari melanin dan substrat dari tirosinase (Wang et al., 2006; Sandler, 2005; Sudjaroen et al., 2005). Flavonoid merupakan salah satu gugus fenol tanaman yang memiliki aktivitas inhibisi tirosinase yang sangat kuat. Seluruh flavonoid dapat menghambat enzim karena kemampuannya mengikat dan mengendalikan tembaga (chelate) pada sisi aktif tirosinase. Akan tetapi, sifat tersebut dapat diterapkan hanya jika gugus 3-hidroksil dari isoflavonoid bebas. Flavonoid yang memiliki gugus keto memiliki aktivitas inhibisi tirosinase yang kuat. Hal ini disebabkan karena terdapat kesamaan antara kerangka dihidroksifenol L-DOPA dan gugus keto pada flavonoid. Sejumlah besar aldehid dan turunan – turunannya juga menunjukkan sifat sebagai inhibitor tirosinase. Hal ini disebabkan karena aldehid dapat bereaksi dengan gugus nukleofilik seperti sulfhydryl , amino, dan gugus hidroksil. Kalkon yang sebagian terdiri dari fenol menunjukkan aktivitas antioksidatif sebagai akibat dari kemampuannya menyumbangkan sebuah elektron (atau menerima atom hidrogen) dan/atau logam transisi chelate, seperti tembaga atau ion besi, sehingga dapat mengeliminasi oksigen reaktif dan spesies nitrogen (ROS dan RNS) dan reaksi propagasi radikal decay-free. Ketika kedua reaksi kuat, dapat timbul sintesis melanin (Nerya et al., 2004; Khatib et al., 2005).
12 Universitas Indonesia
2.2.2 Efek Antioksidan pada Kulit 2.2.2.1 Paparan Sinar UV dan Sumber Utama Stres Oksidatif pada Kulit Paparan sinar UV (180 – 400 nm) dapat menyebabkan berbagai kerusakan pada sel, dengan menghasilkan O2, *OH, H 2O2, dan berbagai ROS (reactive oxygen species ). Sinar UVB (290 – 320 nm) diserap oleh kromofor epidermal seperti melanin dan asam urokanik sehingga menyebabkan terjadinya kerusakan molekul selagi membentuk ROS. Dengan adanya H2O2, radiasi UVB menyebabkan terjadinya pembentukan *OH, yang dapat menimbulkan kerusakan DNA. Sinar UVA (320 – 400 nm) dapat menembus lebih dalam ke lapisan dermis, dan meningkatkan produksi dari ROS. Kulit secara kontinu dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan, khususnya radiasi UV. Dalam kulit, radikal bebas diinduksi oleh radiasi UV sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada DNA, protein, serta menyebabkan ketidakstabilan membran keratinosit, yang dapat mengakibatkan penuaan sel kulit yang prematur. Ketika terpapar radiasi UV, kulit akan mengalami perubahan seperti inflamasi, dermatoheliosis, dan berbagai penyakit kulit (Pouillot, et.al., 2011). 2.2.2.2 Mekanisme Kerja Antioksidan Jaringan – jaringan hidup pada dasarnya memiliki mekanisme kontrol untuk menjaga ROS tetap seimbang. Ketika ROS dihasilkan secara in vivo, antioksidan memiliki peranan yang sangat penting. Tingkat kepentingan dari antioksidan bergantung pada jenis ROS yang dihasilkan, bagaimana dan di mana mereka dihasilkan, dan target kerusakan dari ROS tersebut. Tubuh manusia memiliki mekanisme perlindungan tersendiri dengan menggunakan antioksidan endogen (yang dihasilkan di dalam tubuh). Akan tetapi, ketika jumlah antioksidan endogen tidak memadai atau tidak seimbang dibandingkan jumlah yang dibutuhkan untuk melawan oksidan, antioksidan eksogen (yang tidak dapat dihasilkan di dalam tubuh dapat membantu mengembalikan keseimbangan (Pouillot, et.al., 2011). Antioksidan memiliki beberapa peranan sebagai berikut. Menghambat produksi ROS melalui scavenging langsung Mengurangi jumlah oksidan di dalam dan sekitar sel Mencegah ROS mencapai target biologisnya Membatasi propagasi oksidan
13 Universitas Indonesia
Menghalangi timbulnya fenomena penuaan
stres
oksidatif
dengan
mencegah
2.3
Ekstraksi Ekstraksi secara umum dapat diartikan sebagai metode untuk memindahkan suatu unsur pokok dari zat padat atau cair dengan cara mengontakkannya dengan pelarut cair. Dalam pembuatan cream ini, bahan yang harus diekstraksi adalah daging akar bengkuang dan daun saga. Dengan demikian, ekstraksi yang dilakukan tergolong leaching , karena zat aktif sebagai unsur pokok atau zat terlarut terdapat di dalam suatu zat padat. Keberhasilan dan efektivitas ekstraksi sangat dipengaruhi oleh jenis pelarut yang digunakan. Terdapat beberapa hal yang harus dipertimbangkan dalam memilih pelarut, antara lain : 1. Selektivitas Selektivitas ditandai dengan simbol β yang analog dengan volatilitas relatif di dalam proses distilasi. Di dalam proses ekstraksi, β harus bernilai lebih dari satu agar ekstraksi dapat berlangsung. 2. Koefisien distribusi Koefisien distribusi adalah hubungan zat terlarut yang terdistribusi di antara dua pelarut atau perbandingan komposisi rafinat dengan ekstrak pada keadaan setimbang. Semakin besar nilai distribusi ini, maka jumlah pelarut yang dibutuhkan semakin kecil. 3. Kelarutan pelarut Semakin rendah kelarutan zat terlarut pada dilute-nya, maka semakin baik ekstraksi dapat terjadi. 4. Kemampuan pelarut untuk di-recover Untuk menekan biaya pemisahan secara ekstraksi seminimal mungkin, maka pelarut yang digunakan harus dapat digunakan kembali dalam proses selanjutnya. 5. Massa jenis Semakin besar perbedaan massa jenis fase-fase dalam keadaan cair jenuh, proses ekstraksi semakin baik. 6. Tegangan permukaan Semakin besar tegangan permukaan, maka perpaduan emulsi terbentuk dengan mudah, tetapi dispersi dari satu cairan ke cairan
14 Universitas Indonesia
lain akan semakin sulit dilakukan. Namun, karena perpaduan lebih penting, dalam proses ini, maka tegangan permukaan yang tinggi dapat menghasilkan ekstraksi yang lebih baik. 7. Reaktivitas kimia Pelarut harus bersifat stabil secara kimia dan inert . 8. Viskositas, tekanan uap, dan titik beku Nilai ketiga sifat pelarut ini harus rendah agar proses pengolahan dan penyimpanan lebih mudah dilakukan. 9. Sifat nontoksik, tidak mudah terbakar, dan murah Pelarut yang sesuai untuk proses ekstraksi akar bengkuang adalah pertoleum ether , etil asetat, metanol, kloroform, diklorometana, dan n-butanol (Lukitaningsih, 2009). Sedangkan, daun saga dapat diekstraksi dengan menggunakan etanol 70% (Nurwaini et al., 2010). Namun, dalam proses pembuatan cream ini, ekstraksi yang dilakukan adalah proses ekstraksi secara mekanis. Kedua bahan utama, yaitu bengkuang dan daun saga akan diekstraksi dengan cara sebagai berikut. 2.4
Krim Produk perawatan kulit ( skin care) umumnya berupa emulsi atau olahan yang bening dan tembus pandang, yang teksturnya bervariasi mulai dari cairan hingga padatan. Meskipun terdapat beraneka ragam produk perawatan kulit yang dijual di pasaran, konsumen lebih memilih produk olahan berbentuk emulsi. Hal ini disebabkan karena emulsi dapat memberikan khasiat yang lebih optimal sebagai produk perawatan kulit. Beberapa bentuk emulsi yang sering digunakan dalam produk perawatan kulit antara lain : krim ( cream) dan lotion. Krim dan lotion merupakan emulsi yang terdiri dari dua cairan imisibel (tidak saling larut), contohnya air dan minyak, dengan salah satu cairan membentuk fase terdispersi dan cairan lainnya membentuk media kontinu. Fase terdispersi didistribusikan dalam media kontinu dalam keadaan stabil (Rieger, 2000). Krim didefinisikan sebagai sediaan setengah padat, yang mengandung air tidak kurang dari 60%, dan dimaksudkan untuk pemakaian luar (Farmakope Indonesia III, 1979). Krim biasanya terdiri dari air, minyak, dan berbagai humektan yang komposisinya disesuaikan dengan tujuan penggunaan pada berbagai jenis kulit, kondisi kulit, musim, usia, dan lingkungan. Krim dapat diklasifikasikan ke dalam dua
15 Universitas Indonesia
tipe (berdasarkan surfaktan dan bahan – bahan minyak yang digunakan) yaitu krim M/A (minyak dalam air) dan krim A/M (air dalam minyak). Untuk produk face whitening cream, bentuk sediaan yang dipilih adalah krim M/A (minyak dalam air). Bentuk sediaan krim dipilih karena sifatnya yang sangat mudah digunakan pada kulit dan merupakan media pembawa dengan kapasitas yang cukup besar. Bentuk sediaan lotion tidak digunakan karena pemakaiannya lebih tepat dilakukan pada daerah tubuh yang berambut, sedangkan produk yang dibuat diperuntukkan untuk pemakaian pada daerah wajah. Di samping itu, krim dapat memberikan efek mengkilap, berminyak, lembab, mudah tersebar merata, dan mudah berpenetrasi pada kuit. Jenis krim M/A dipilih karena sifatnya yang mudah dicuci dengan air dan tidak terlalu lengket jika dibandingkan dengan krim A/M. Sediaan krim terdiri atas dua komponen utama, yaitu bahan aktif dan bahan dasar (basis) krim. Bahan dasar krim terdiri dari fase minyak dan fase air yang dicampur dengan adanya bahan pengemulsi (emulgator) sehingga membentuk basis krim. Agar diperoleh suatu basis krim yang baik, maka penggunaan dan pemilihan bahan pengemulsi sangat menentukan. Selain itu, dalam suatu krim untuk menunjang dan menghasilkan suatu karakteristik formula krim yang diinginkan, maka ditambahkan bahan – bahan tambahan seperti pengawet, pengkelat, pengental, pewarna, pelembab, pewangi, dan sebagainya (Lachman, 1994). 2.4.1 Asam Stearat Asam stearat dalam sediaan topikal digunakan sebagai bahan pengemulsi (emulsifier ). Dalam pembuatan basis krim netral (anionik), asam stearat dinetralisasi dengan penambahan alkali. Asam stearat memiliki sifat mudah larut dalam benzen, karbon tetraklorida, kloroform, dan eter; larut dalam etanol, heksan, dan propilen glikol; dan praktis tidak larut dalam air. Umumnya bahan ini tidak bersifat toksik dan tidak menyebabkan iritasi. Titik leleh dari asam stearat di atas suhu 54ºC. Konsentrasi asam stearat yang umumnya digunakan dalam sediaan krim adalah sebesar 1-20% (Wade, 1994).
Gambar 2.7 Struktur asam stearat [Sumber : http://www.wikipremed.com/image.php?img=0401 04_68zzzz 258750_Stearic_acid_68.jpg&image_id=258750]
16 Universitas Indonesia
2.4.2 Setil Alkohol Setil alkohol digunakan sebagai bahan pengemulsi ( emulsifier ) dan bahan pengeras / thickener dalam sediaan krim. Setil alkohol dapat meningkatkan viskositas krim dan meningkatkan stabilitas sediaan. Sebagai bahan pengeras, konsentrasi umum setil alkohol yang digunakan adalah 2-10% dan sebagai bahan pengemulsi digunakan pada konsentrasi sebesar 2-5%. Setil alkohol sangat mudah larut dalam etanol 95% dan eter. Kelarutan setil alkohol dapat ditingkatkan dengan peningkatan suhu. Titik leleh dari setil alkohol adalah 45-52ºC (Wade, 1994).
Gambar 2.8 Struktur setil alkohol [Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/Cetyl_alcohol#mediaviewer /File:Cetyl_alcohol_structure.svg]
2.4.3 Gliseril Monostearat Gliseril monostearat dapat digunakan sebagai bahan pengemulsi non-ionik, emolien, penstabil, pelarut, dan sebagai plasticizer dalam produk makanan, farmasetika, dan kosmetik. Gliseril monostearat larut dalam etanol panas (95%), eter, kloroform, aseton panas, dan minyak mineral; praktis tidak larut dalam air. Umumnya, gliseril monostearat tidak bersifat toksik dan tidak menyebabkan iritasi. Sebagai bahan pengemulsi tunggal bahan ini digunakan pada konsentrasi sekitar 5-20% dari basis krim. Titik lelehnya adalah 55-60ºC (Wade,1994).
Gambar 2.9 Struktur gliseril monostearat [Sumber : http://www.chemicalbook.com/CAS%5CGIF%5C22610-63-5.gif]
2.4.4 Metil Paraben (Nipagin) Metil paraben biasanya digunakan sebagai bahan pengawet dalam formulasi farmasetika, produk makanan, dan terutama dalam kosmetik. Metil paraben dapat digunakan sendiri maupun dikombinasikan dengan jenis paraben lainnya. Efektivitas pengawet ini berada pada rentang pH 4-8. Dalam sediaan topikal, konsentrasi umum dari metil paraben yang 17 Universitas Indonesia
digunakan adalah 0,02-0,3%. Bahan ini sukar larut dalam air, larut dalam air panas, etanol 95%, eter (1:10), dan metanol (Wade, 1994).
Gambar 2.10 Struktur metil paraben [Sumber : http://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/ structure8/050/mfcd00002352.eps/_jcr_content/renditions/medium.png]
2.5
Stabilitas Krim Stabilitas didefinisikan sebagai kemampuan suatu produk obat atau kosmetik untuk bertahan dalam batas spesifikasi yang diterapkan sepanjang periode penyimpanan dan penggunaan untuk menjamin identitas, kekuatan, kualitas, dan kemurnian produk. Definisi sediaan kosmetik yang stabil yaitu suatu sediaan yang masih berada dalam batas yang dapat diterima selama periode waktu penyimpanan dan penggunaan, di mana sifat dan karakteristiknya sama dengan yang dimilikinya saat dibuat (Djajadisastra, 2004). Ketidakstabilan fisika dari sediaan emulsi atau krim ditandai dengan adanya pemucatan warna atau munculnya warna, timbul bau, perubahan atau pemisahan fase, pecahnya emulsi, pengendapan suspensi atau caking , perubahan konsistensi, pertumbuhan kristal, terbentuknya gas dan perubahan fisik lainnya. Ketidakstabilan fisik suatu emulsi atau suspensi dapat dipengaruhi oleh faktor – faktor yang mempengaruhi kestabilan kimia dari pengemlusi (emulgator), bahan pensuspensi, antioksidan,, pengawet, dan bahan aktif. Gejala – gejala yang menjadi indikator terjadinya kerusakan emulsi antara lain (Martin, Swarbick, dan Cammarata, 1993) : 1. Creaming adalah terjadinya lapisan – lapisan dengan konsentrasi yang berbeda – beda di dalam suatu emulsi. Creaming ke arah atas terjadi dalam suatu emulsi yang tidak stabil di mana fase dalam mempunyai kerapatan lebih kecil daripada kerapatan fase luar. Creaming ke arah bawah terjadi di dalam emulsi yang tidak stabil di mana kerapatan fase dalam lebih besar daripada kerapatan fase luar (Ansel, 1989). 2. Flokulasi adalah penggabungan partikel – partikel akibat gaya tarik menarik melebihi gaya tolak menolak, jika potensial zeta
18 Universitas Indonesia
dikurangi di bawah harga tertentu. Potensial zeta inilah yang mengatur derajat tolak – menolak antara partikel – partikel terdispersi yang bermuatan sama dan saling berdekatan. Creaming dan flokulasi masih dapat diperbaiki dengan pengadukan atau pengocokan, karena masih terdapat film antar permukaan. 3. Breaking merupakan kondisi yang berbeda dengan creaming , karena breaking merupakan proses searah, sedangka creaming merupakan proses bolak-balik. Krim yang mengalami creaming dapat didispersikan kembali dengan mudah, dan dapat terbentuk kembali suatu campuran yang homogen dengan pengocokan karena bola-bola minyak masih dikelilingi oleh suatu lapisan pelindung dari zat pengemulsi. Jika terjadi breaking , pencampuran biasa tidak dapat mensuspensikan kembali bola – bola minyak dalam suatu bentuk emulsi yang stabil, karena lapisan yang mengelilingi partikel-partikel telah dirusak dan minyak cenderung untuk bergabung. 4. Inversi adalah peristiwa di mana fase eksternal menajdi fase internal dan sebaliknya. Nilai kestabilan suatu sediaan farmasetika atau kosmetik dalm waktu yang singkat dapat diperoleh dengan melakukan uji stabilitas dipercepat. Pengujian ini dimaksudkan untuk mendapatkan informasi yang diinginkan dalam waktu sesingkat mungkin dengan cara menyimpan sediaan sampel pada kondisi yang dirancang untuk mempercepat terjadinya perubahan yang biasa terjadi pada kondisi normal. Jika hasil pengujian suatu sediaan pada uji dipercepat selama tiga bulan diperoleh hasil yang stabil, hal itu menunjukkan bahwa sediaan tersebut stabil pada penyimpanan suhu kamar selama setahun Pengujian yang dilakukan pada uji dipercepat yaitu (Juwita, 2011) : 1. Suhu yang dinaikkan Setiap kenaikan suhu 10ºC, maka laju reaksi akan meningkat dua sampai tiga kali lipat, namun secara praktis cara ini cukup terbatas karena kenyataannya perubahan yang terjadi pada suhu yang jauh di atas normal, seperti pemisahan fase dan kerusakan fisik jarang terjadi pada suhu normal. 2. Kelembaban yang dinaikkan Umumnya uji ini dilakukan untuk menguji produk dan kemasannya. Jika terjadi perubahan pada produk dalam 19 Universitas Indonesia
kemasannya karena pengaruh kelembaban, maka hal ini menandakan bahwa kemasannya tidak memberikan perlindungan yang cukup dari atmosfer. 3. Cycling test Tujuan dari uji ini adalah sebagai simulasi adanya perubahan suhu setiap tahun bahkan setiap harinya. Oleh karena itu, uji ini dilakukan pada suhu atau kelembaban tertentu pada interval waktu tertentu sehingga produk dalam kemasannya akan mengalami stress yang bervariasi, bukan stress yang statis. Contoh cycling test adalah melakukan penyimpanan sediaan pada suhu 4ºC selama 24 jam lalu menyimpannya pada suhu 40ºC selama 24 jam, waktu penyimpanan pada dua suhu yang berbeda tersebut dianggap sebagai satu siklus dan dilakukan selama 12 hari. Perlakukan selama 12 hari tersebut akan menghasilkan stress yang lebih tinggi daripada penyimpanan pada suhu 4ºC atau 40ºC saja. 4. Centrifugal test / uji mekanik Tujuan dilakukan centrifugal test adalah untuk mengetahui terjadinya pemisahan fase dari emulsi. Sampel disentrifugasi pada kecepatan 3800 rpm selama 5 jam atau 5000 – 10000 rpm selama 30 menit. Hal ini dilakukan karena perlakuan tersebut sama dengan besarnya pengaruh gaya gravitasi terhadap penyimpanan krim selama setahun. Pada dasarnya, sentrifugasi pada kecepatan tinggi cenderung dapat mengubah bentuk globul fase internal yang terdispersi dan memicu terjadinya koalesens. Parameter-parameter yang digunakan dalam uji kestabilan fisik sediaan krim adalah: 1. Organoleptis atau penampilan fisik Pemeriksaan ini bertujuan untuk mengamati adanya perubahan atau pemisahan emulsi, timbulnya bau atau tidak, dan perubahan warna. 2. Sifat aliran (viskositas) Viskositas adalah tahanan suatu cairan untuk mengalir. Umumnya krim termasuk dalam tipe aliran non-Newton (Martin, Swarbick, dan Cammarata, 1993). Viskositas suatu sediaan dipengaruhi oleh zat pengental, surfaktan, proporsi fase terdispersi, dan ukuran partikel. Penurunan viskositas dipengaruhi oleh peningkatan ukuran globul. Secara umum kenaikan 20 Universitas Indonesia
viskositas dapat meningkatkan kestabilan sediaan (berdasarkan hukum Stokes) (Martin Swarbick, dan Cammarata, 1993). 3. Konsistensi Pemeriksaan ini bertujuan untuk mengetahui kekerasan krim. Krim yang telah disimpan masih mempunyai konsistensi yang cukup agar krim dapat dengan mudah disebarkan pada kulit. 4. Ukuran partikel Perubahan dalam ukuran partikel rata-rata atau distribusi ukuran globul merupakan tolak ukur penting untuk mengevaluasi emulsi, di mana pada emulsi keruh diameter globul berkisar antara 0,1-10 µm. Ukuran partikel merupakan indikator utama kecenderungan terjadinya creaming atau breaking (Martin, Swarbick, dan Cammarata, 1993). 5. pH Krim sebaiknya memiliki pH yang sesuai dengan pH kulit, yaitu 4,5-6,5. pH yang terlalu basa akan menyebabkan kulit bersisik, sedangkan pH yang terlalu asam akan menimbulkan iritasi pada kulit.
BAB 3 METODE PEMBUATAN
21 Universitas Indonesia
3.1 Diagram Alir Pembuatan 3.1.1 Ekstraksi Pachyrizus erosus
Gambar 3.1 Diagram alir ekstraksi Pachyrhizus erosus
3.1.2 Ekstraksi Abrus precatoris
Gambar 3.2 Diagram alir ekstraksi Abrus precatoris
3.1.3 Pembuatan Emulsi Whitening Cream
Gambar 3.3 Diagram alir pembuatan emulsi whitening cream 3.2 Alat – Alat Pisau
22 Universitas Indonesia
Pisau merupakan alat untuk memotong. Alat ini secara umum terbagi menjadi dua bagian utama, yaitu bagian pemotong dan bagian gagang. Pada pembuatan whitening cream ini, pisau digunakan untuk mengupas bahan dasar, yaitu bengkuang atau Pachyrizus erosus. Pengupasan dilakukan untuk membuang bagian kulit yang tidak diperlukan dalam ekstraksi. Pengupasan ini juga dilakukan karena bagian tumbuhan bengkuang selain akarnya tidak memberikan manfaat, sebalinya mengandung zat beracun. Gelas beker Gelas beker merupakan wadah yang terbuat dari kaca. Fungsi dari wadah ini adalah untuk menampung zat cair yang akan diuji atau direaksikan di laboratorium baik. wadah ini dapat dipanaskan langsung di atas heater karena titik lelehnya yang tinggi. Pada pembuatan whitening cream ini, gelas beker digunakan untuk menampung pelarut yang digunakan dalam ekstraksi, yaitu petroleum ether dan berbagai jenis emulsifier, pelembab dan sebagainya sebelum dan sesudah proses pencampuran. Heater Heater merupakan alat dengan sumber daya berupa listrik yang digunakan untuk memanaskan senyawa. Pada pembuatan whitening cream ini, heater digunakan sebagai alat untuk memanaskan pelarut yang digunakan dalam Soxhelt extraction dan memanaskan campuran fasa minyak dan air sebelum dicampurkan untuk membentuk emulsi cream yang diinginkan. Alat pengaduk Alat pengaduk adalah alat berbahan dasar kaca, kayu atau logam yang digunakan untuk mengaduk suatu campuran agar pencampuran terjadi dengan merata. Pada proses pembuatan cream ini, alat pengaduk yang digunakan adalah pengaduk kaca karena penggunaan pengaduk berbahan dasar kayu dan logam dapat menghasilkan kontaminan pada cream yang berupa emulsi sehingga menurunkan stabilitas emulsi, bahkan menyebabkan tidak terbentunya emulsi.
Mortar dan Alu 23 Universitas Indonesia
Mortar dan alu adalah alat yang digunakan untuk menghaluskan atau mengerus zat. Kedua alat ini digunakan untuk menghancurkan daun-daun yang digunakan sebagai bahan pembuatan cream. Mortar menjadi wadah penampung zat yang akan dihaluskan, sedangkan alu adalah alat untuk menghaluskan zat dengan tekanan. Mortar dan alu yang digunakan terbuat dari keramik. Tujuan penggunaan kedua alat dengan bahan dasar keramik ini adalah agar tidak ada zat yang tertinggal pada mortar, karena bahan ini dapat dibersihkan dengan lebih muda. Kain Penyaring Kain yang digunakan untuk menyaring pada pembuatan cream ini adalah kain mori yang biasanya digunakan untuk menyaring tahu. Kain ini merupakan hasil tenunan dari kapas dan berwarna putih. Kain ini memiliki pori-pori yang sesuai untuk menyaring hasil penghancuran daun-daun yang digunakan, sehingga didapatkan ekstrak dedaunan yang bersih dari ampasnya.
3.3
Bahan Whitening cream berupa emulsi minyak dalam air (M/A) yang akan dibuat memiliki komposisi yang tertera pada Tabel 3.1. Tabel 3.1 Komposisi Face whitening cream M/A Bentuk Komposisi Bahan Sediaan (% m/m) Ekstrak Pachyrhizus Padat 3,5
erosus Ekstrak Abr us precatori s
Asam stearat Setil alkohol Gliseril monostearat Metil paraben Air Total
Cair Padat Padat Padat Padat Cair
1,5 10,0 3,0 10,0 0,3 71,7 100
Massa (g)
0,175 0,075 0,500 0,150 0,500 0,015 3,585 5,000
24 Universitas Indonesia
3.4 Metode Pembuatan 3.4.1 Ekstraksi Pachyrhizus erosus Massa bengkuang yang dibutuhkan untuk membentuk tepung bengkuang dengan massa 0,175 g adalah 6,9125 g umbi bengkuang bersih. Hal pertama yang harus dilakukan dalam proses ekstraksi Pachyrhizus erosus (bengkuang) adalah mencuci bersih umbi akar bengkuang. Selanjutnya, mengupas kulit dari umbi tersebut. Daging umbi bersihtersebut kemudia diparut dengan menggunakan pemarut sehingga ukuran umbi yang lebih kecil dan halus. Kemudian, hasil pemarutan ini disaring dengan menggunakan kain, untuk diambil filtratnya yang merupakan ekstrak Pachyrhizus erosus. Ekstrak yang dihasilkan ini selajutnya didiamkan kurang lebih 1 jam agar terbentuk endapan tepung Pachyrhizus erosus.
3.4.2 Ekstraksi Abrus precatoris Pertama, daun-daun saga ( Abrus precatoris) dengan massa 0,3 g terlebih dahulu dicuci bersih dengan air. Selanjutnya, daun ini ditumbuk sampai menghasilkan ekstraknya dengan bantuan sedikit air. Hasil ekstraksi ini kemudian disaring dengan kain agar didapatkan ekstrak yang lebih homogen. Massa ekstrak yang dihasilkan dalam proses ini adalah 0,075g. 3.4.3 Proses Pembentukan Whitening Cream Langkah – langkah yang dilakukan dalam proses pembentukan whitening cream adalah sebagai berikut. Pertama, memanaskan asam stearat, setil alkohol, dan gliseril monostearat yang memiliki fase minyak di atas pada suhu 75°C, sesuai dengan komposisi di atas. Selanjutnya, mencampurkan bahan-bahan yang larut ke dalam air (ekstrak akar Pachyrizus erosus, ekstrak daun Abrus precatoris, dan metil paraben) ke dalam air dengan massa 3,585 g. Campuran fase air ini kemudian juga dipanaskan di atas suhu 75°C. Setelah pemanasan dilakukan, campuran fase air dimasukkan perlahan-lahan ke dalam fase minyak dengan pengadukan berlanjut hingga terbentuk whitening cream yang diinginkan.
25 Universitas Indonesia
3.5
Pengawet Bahan pengawet yang digunakan pada whitening cream ini adalah metil paraben (nipagin), yang karakteristiknya dijelaskan pada bagian Tinjauan Pustaka. 3.6
Pewarna Whitening cream ini tidak menggunakan pewarna.
3.7
Rencana Kemasan
Gambar 3.4 Contoh kemasan whitening cream [Sumber : http://www.makingcosmetics.com ]
Whitening cream ini akan dikemas di dalam kemasan polypropylene berukuran 5 g. Sifat dari cream pot berbahan dasar ini adalah memiliki ketahanan yang baik terhadap bahan kimia, impact strength yang rendah, serta tidak mudah mengalami stress cracking akibat perubahan lingkungan. Kemasan dalam bentuk pot yang digunakan memiliki tutup dapat mencegah tumpah atau bocornya cream. Ukuran yang kecil dari kemasan ini diharap dapat meningkatkan nilai kepraktisan untuk para konsumen karena dapat dengan mudah dibawa-bawa.
26 Universitas Indonesia
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1
Karakterisasi Struktur, Komposisi, Morfologi, serta Kandungan Zat Aktif 4.1.1 Bengkuang Karakterisasi dan penentuan struktur dari zat aktif (seperti senyawa fenolik dan flavonoid) yang terkandung dalam bengkuang dapat dilakukan berdasarkan data spektroskopik, termasuk spektra UV, spektra IR, spektra 1H NMR (400,13 MHz), spektra 13C NMR (100,61 MHz), spektra massa. Langkah-langkah penentuan aktivitas pemutihan (whitening activity) dapat dilakukan dalam empat tahap, yaitu : penentuan kandungan fenol total, penentuan kandungan flavonoid total, aktivitas penghambatan tirosinase, dan penentuan tipe penghambatan tirosinase. 1. Penentuan kandungan total fenol Jumlah senyawa fenol dalam ekstrak bengkuang dapat ditentukan dengan menggunakan metode kolorimetri FolinCiocalteau seperti yang dijelaskan oleh Singleton dan Rossi (1965) dengan sedikit perubahan. Sebuah aliquot (200 µL) dari ekstrak atau larutan standar asam galat (20, 40, 60, 80, dan 100 ppm) ditambahkan ke dalam labu volumetrik, yang berisi air suling. Sebuah reagen berupa H 2O terdeionisasi disiapkan. 200 µL reagen fenol Folin-Cioacalteau ditambahkan ke dalam campuran kemudian dikocok. Setelah 5 menit, 2 mL dari larutan 7% Na2CO3 ditambahkan ke dalam campuran. Larutan kemudian diencerkan hingga 5 ml dengan H2O terdeionisasi. Setelah inkubasi selama 90 menit pada temperatur ruang, absorbansi diukur terhadap larutan kosong (blank solution) dengan panjang gelombang 755 nm dengan spektrofotometer UV-Vis 1240. Kandungan fenol total dari ekstrak dinyatakan sebagai gallic acid equivalent (GAE) dalam mg/g ekstrak. Penentuan dilakukan sebanyak tiga kali. 2. Penentuan kandungan total flavonoid Kandungan flavonoid total diukur dengan menggunakan uji kolorimetri dengan aluminium klorida seperti yang dijelaskan oleh Zhisen et al. (1999) dengan sedikit modifikasi. Sebuah aliquot (1 mL) dari ekstrak atau larutan standar katekin (20, 40,
27 Universitas Indonesia
60, 80, dan 100 ppm) ditambahkan ke dalam labu volumetrik 10 mL yang berisi 4 mL H 2O terdeionisasi dan kemudian 0,3 mL dari 5% NaNO2 ditambahkan. Setelah 5 menit, 0,3 mL dari 10% AlCl3 ditambahkan, diikuti dengan 2 mL dari 1M NaOH pada menit keenam. Larutan kemudian diencerkan hingga 10 mL dengan H2O terdeionisasi. Larutan dicampurkan dan absorbansi diukur dengan menggunakan reagen kosong (blank reagent ) pada 500 nm. Penentuan dilakukan sebanyak tiga kali dan dihitung berdasarkan kurva kalibrasi yang diperoleh dengan katekin. Total flavonoid dinyatakan sebagai mg catechin equivalents (CE)/ g ekstrak. 3. Aktivitas penghambatan tirosinase Aktivitas penghambatan tirosinase dari ekstrak diukur berdasarkan metode yang diajukan Hearing (1987) dan Rangkadilok et al. (2006) dengan sedikit modifikasi, dengan menggunakan tirosinase jamu sebagai enzim, L-DOPA sebagai substrat, dan kojic acid sebagai kontrol positif. Sebuah aliquot (50 µL) dari sampel dalam DMSO dicampurkan dengan 100 µL dari 200 IU/ml dari tirosinase jamur dan 100 µL phospate buffered saline (pH 6,8). Larutan uji melalui tahap pre-inkubasi pada suhu 37ºC selama 10 menit dan kemudian dilakukan penambahan 100 µL larutan L-1,4-dihidroksifenilalanin (L-DOPA) 7,6 mM. Reaksi kemudian diinkubasi lebih lanjut selama 15 menit pada 37ºC. Dopakrom diukur pada 475 nm dengan menggunakan spektrofotometer UV/Vis. DMSO digunakan sebagai reagen kosong. Dalam uji kontrol warna, buffer fosfat digunakan bukan enzim tirosinase. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali. 4. Penentuan tipe penghambatan tirosinase Penentuan tipe penghambatan tirosinase dari beberapa komponen yang telah diisolasi (flavonoid dan senyawa fenolik) dilakukan berdasarkan metode yang diajukan oleh Chen dan Kubo (2002) dengan sedikit modifikasi. Aktivitas enzim ditentukan pada suhu 25ºC dengan mengikuti kenaikan absorbansi pada panjang gelombang 475 nm yang menyertai oksidasi substrat (L-DOPA). Satu unit (U) dari aktivitas enzim didefinisikan sebagai jumlah enzim yang meningkatkan 0,001 absorbansi pada 475 nm dalam kondisi ini. Dalam metode ini, tirosinase jamur (1,0 mg/mL dalam 0,1 M buffer fosfat dengan 28 Universitas Indonesia
pH 6,8) pertama-tama diencerkan sebanyak 50 kali dengan air, dan kemudian 50 µL dari larutan ditambahkan ke dalam 200 µL dari sebuah larutan substrat uji dengan 25 µL DMSO yang mengandung senyawa terisolasi dengan konsentrasi yang berbeda. Peningkatan absorbansi UV/Vis dari campuran ini kemudian segera diukur pada 475 nm selama 20 menit untuk mendeteksi dopakrom yang terbentuk. Konsentrasi dari larutan substrat (larutan DOPA dalam buffer fosfat dengan pH 6,8) yang digunakan dalam eksperimen ini adalah 0,6; 0,8; 1,0; 1,5; dan 2,0 mM. Kurva perkembangan reaksi substrat dianalisis untuk memperoleh konstanta laju reaksi (V) yang dinyatakan dalam satuan/menit. Konstanta laju reaksi (V) merupakan slope dari plot kurva absorpsi (sumbu Y) dan waktu (sumbu X). Plot Lineweaver-Burk, yang menyatakan hubungan antara 1/[konsentrasi dari larutan DOPA] vs. 1/V dalam konsentrasi komponen terisolasi yang berbeda, dibuat untuk mengevaluasi tipe penghambatan tirosinase dari senyawa terisolasi. Senyawa terisolasi dapat diklasifikasikan dalam kelompok inhibitor kompetitif, jika peningkatan konsentrasi senyawa menghasilkan sejumlah garis dengan intercept yang serupa pada sumbu 1/V tetapi memiliki slope yang berbeda. Jika peningkatan konsentrasi senyawa menghasilkan sejumlah garis dengan intercept yang sama pada sumbu 1/S, juga dengan slope yang berbeda, senyawa dapat diklasifikasikan ke dalam kelompok inhibitor nonkompetitif. 4.1.2 Daun Saga Pada sampel kering, beberapa komponen antioksidan yang berbeda diestimasi dengan menggunakan metode standar. Asam askorbat dapat ditentukan dengan menggunakan metode titrimetrik dengan menggunakan pewarna 2,6-diklorofenol-indofenol. αTocopherol diekstraksi melalui saponifikasi langsung dari sampel kering dan diestimasi berdasarkan pembentukan kompleks merah dari reaksi αα‟-bipiridil dengan ion ferrous karena adanya reduksi ion ferric oleh tocopherol . β-karoten dikuantifikasi melalui kromatografi kolom terbuka, yang diikuti pengukuran absorbansi dari elusi pada 450 nm terhadap β-karoten standar. Glutation tereduksi ditentukan berdasarkan pembentukan senyawa kuning akibat reaksi dari DTNB (5,5‟ -ditiobis-229 Universitas Indonesia
asam nitrobenzoat) dengan senyawa yang mengandung gugus sulfihidril. Fenol total diekstraksi dari sampel kering seberat 50-500 mg dengan 5 mL 1,2 M HCl dalam 50% metanol aqueous selama 2 jam dan dengan 70% aseton yang dikocok selama 2 jam dan dianalisis dengan metode Folin-Ciocalteau (Palvai et al., 2014). Beberapa metode kromatografi untuk estimasi dengan penggunaan detektor UV telah digunakan dan eluen dimonitor pada 254 nm setelah elusi isokratik. Kolom C18 digunakan dengan sebuah fasa gerak yang mengandung baik metanol atau asetonitril sebagai komponen organik beserta dengan fase aqueous yang mengandung asam asetat maupun asam fosfat. Kandungan glisirizin, yang merupakan salah satu jenis saponin, dalam jaringan tanaman akan bervariasi secara signifikan pada periode waktu yang berbeda dalam satu tahun. Estimasi kuantitatif dari glisirizin dapat dilakukan dengan high performance liquid chromatographic (HPLC) sedangkan konfirmasi identitas dapat dilakukan dengan menggunakan spektrometri massa (De et al., 2012). 4.2
Uji Stabilitas Produk Uji stabilitas produk dapat dilakukan dengan melalui beberapa tahapan berikut. Uji stabilitas pada suhu 7±2ºC, 27±2ºC, dan suhu 40±2º C Tiap formulasi krim (dibuat beberapa sampel untuk diuji) disimpan pada suhu 7±2ºC, 27±2ºC, dan suhu 40±2º C. Untuk masing – masing formulasi, dilakukan pengukuran parameter parameter kestabilan seperti bau, warna, pH, dan diameter globul. Pengamatan dilakukan setiap 2 minggu dengan waktu evaluasi total selama 8 mingu. Cycling test Sampel disimpan pada suhu 7±2ºC selama 24 jam lalu dipindahkan ke dalam oven bersuhu 40±2ºC selama 24 jam, waktu penyimpanan untuk kedua variasi suhu tersebut dianggap sebagai satu siklus. Uji stabilitas dilakukan sebanyak 6 siklus, kemudian diamati ada tidaknya pemisahan fase dan inversi. Centrifugal test / uji mekanik Sampel krim dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian dimasukkan ke dalam sentrifugator pada kecepatan 3800 rpm selama 5 jam. Pengamatan dilakukan terhadap krim yang telah
30 Universitas Indonesia
disentrifugasi untuk mengamati jika terjadi pemisahan fase air dan minyak. 4.3 Uji Sitotoksik 4.3.1 Bengkuang ( Pachyrhizus erosus ) Biji bengkuang memiliki sifat insektisida dan pestisida yang membunuh tungau dan kutu karena kandungan rotenon dan isoflavonoid lainnya. Rotenon dapat melawan beberapa cell line tumor pada manusia. Akan tetapi, mekanisme aksi dari senyawa aktif ini belum dapat dipahami secara utuh (Edgar et al., 2014). Sifat sitotoksik dari bahan ini dapat diujikan pada cell line leukimia pada manusia (K562) yang didapatkan dari American Type Culture Collection (ATCC, Rockville, MD, USA) dan dikultur di Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM) dengan suplemen berupa 10% serum fetal bovine yang telah dinonaktifkan melalui pemanasan, 100 U/mL penisilin G, 100 U/mL streptomisin sulfat dan 0,25 µg/mL amphothericin B (Invitrogene Carlsbad, CA, USA). Kultur ini dijaga pada kondisi 37°C pada atmosfer yang telah dihumidifikasi dengan 5% CO2 (Gonzalez-Sanches et al., 2011). Sitotoksik ekstrak bengkuang pada sel K562 dapat dilakukan dengan metode MTT assay yang telah dimodifikasi dengan tiga perlakuan yang berbeda. Sel K562 disemai pada 96 well plate dengan konsentrasi 7x103 sel/well yang mengandung 200 µL medium yang telah disebutkan di atas. Setelah 24 jam, sel-sel ditambahkan dengan ratonen dengan konsentrasi yang berbeda dalam volum 50 µL, sehingga menghasilkan volum total sebesar 250 µL. Viabilitas sel kemudian ditentukan 48 jam kemudian. Pada tahap penentuan tersebut, medium dihilangkan dan 20 mL MTT 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5difeniltetrazolium bromida 2,5 mg/mL (Sigma, St. Louis, MO, USA) dalam PBS dengan pH 7,2 ditambahkan. Setelah 2 jam, 0,2 mL DMSO ditambahkan pada setiap well , diikuti dengan pengocokan perlahan. Absorbansi kemudian diukur pada panjang gelombang 540 nm dengan menggunakan Synergy® 2 Multi-Mode Microplate Reader, BioTek® (BioTek, Winooski, VT, USA). Jumlah formazan yang terdeteksi proporsional dengan jumlah sel yang hidup, dan penghambatan pertumbuhan sel dapat ditentukan dengan persamaan :
31 Universitas Indonesia
Penghambatan pertumbuhan sel (%) = (1 – absorbansi sel yang diuji/absorbansi sel yang tidak diuji) x 100 Rotenon menunjukkan aktivitas sitotoksik yang penting (IC50 = 13,05 µM). Genotoksiksitas retonen dideteksi dengan menggunakan comet assay. Pada metode ini sel yang diuji masih sama, yaitu K562. Sel-sel yang akan diuji disemai pada cawan petri 60x15mm (Coming, NY) sebanyak 2x104 sel per cawan dan diuji dengan rotenon (13,05 µM) pada 1,3 dan 12 h; hidrogen peroksida (10%) digunakan selama 15 menit sebagai kontrol positif karena senyawa ini menghasilkan pemutusan untaian tunggal dan ganda terinduksi pada konsentrasi bersatuan milimolar sekalipun (Orescanin et al., 2009). Comet assay versi alkalin digunakan menurut Lu et al. pada tahun 2010. Singkatnya, setelah dilakukan pengujian, sel-sel leukimia tersebut terpisah dan 2 mL dari suspensi ini dihomogenisasi dengan 300 µL agarosa dengan titik leleh rendah (0,8%) dengan larutan lisis (300 mM NaOH, 1mM Na2EDTA, Triton X-100 1%, dan 10% DMSO), buffer elektroforesis (300 mM NaOH, 1 mM Na2EDTA dengan Ph 13,0 dan suhu 4°C) dan campuran agarosa dengan pelelehan normal dan rendah sebanyak 0,6%. Selanjutnya, elektroforesisi dilakukan pada tegangan 30 V dan 300 mA selama 20 menit, dan kemudian ptotongan dipisahkan dan direndam dengan buffer netralisasi (0,4 M Tris-HCl pada pH 7,5) sebanyak 3 kali, masing-masing selama 15 menit. Selanjutnya, slides dikeringkan pada suhu ruang selama 5 menit sebelum dinodai dengan 5 µL gel merah (1:50.000), dan comet divisualisasi dan difoto dengan mikroskop fluorescence (Lu et al., 2010). Efek in vitro dari rotenon pada plasmid pDEST26 ditaksir dengan elektroforesis jel agarosa. Singkatnya, ratonen (13,05 atau 130 µM), vehicle (DMSO 0,28%) dan kontrol positif berupa reagen Fenton (30mM de H2O2, 50 nM asam askorbik, dan 80 nM de FECl 3) dan endonuklease Eco RI (Siddiqui et al., 2011) dicampur dengan 0,5 µg pDEST26 DNA plasmid dalam tabung mikrosentrifugasi 200 µL. Volum akhir dari campuran reaksi sebesar 12 µL dengan DNAse/RNAse bebas air dan diinkubasikan selama 1 jam pada suhu 37°C. Elektroforesis dilakukan pada tegangan 80V selama 2 jam. Gel kemudian ditambahkan dengan gel red (0,5 µg/L). DNA divisualisasikan dengan UV-transilluminator dengan menggunakan
32 Universitas Indonesia
Biomaging System Software (UVP) dan difoto dengan sistem Gel Doc (Ultra-Violet Product UVP Ltd., Cambridge, U.K.). yang telah diaktivasi dievaluasi dengan Caspase-3 immunocytofluorescence . Sel K562 (5x105) diinkubasikan selama 24 jam dengan rotenon (13,05 µM), taxol (250 nM) dan DMSO (0,28%). Setelah itu, sel diletakkan pada cawan petri dengan coverslip dan selanjutnya difiksasi dengan 4% paraformaldehida (PFH) selama 30 menit pada suhu 4°C. Setelah dilakukan fiksasi, PFH dihilangkan dan sel dicuci sebanyak tiga kali dengan TBS dan 0,1% Tween. Sel dipermeabilisasi dengan 0,1% Trixton X-100 dalam TBS dengan 0,1% Tween selama 1 jam, dan diblok dengan bovine serum albumin (BSA) 5% selama 1 jam. Sel diinkubasi dengan antibodi polyclonal rabbit anticapcase-3 (1:250) pada suhu 4°C selama satu malam. Alexa Fluor 546 anti-rabbit IgG diinkubasi pada kondisi gelap selama 1 jam pada suhu kamar sebagai antibodi sekunder (A11030; 1:500; Invitrogen, Grand Island, NY). Cover slip disusun dengan menggunakan media penyusun 4’,6 -diamidino-2-fenilindol (DAPI). Sampel diobservasi pada mikroskop dengan kamera digital. Percobaan dilakukan sebanyak tiga kali. Coverslip tanpa antibodi primer diproses secara paralel sebagai kontrol negatif. Positif kontrol yang digunakan adalah taxol (250 nM). Metode analisis statistik dengan menggunakan metode ANOVA satu ujung digunakan untuk menganalisis semua hasil yang didapatkan. Tiga jenis isoflavonoid lain yang dapat diisolasi dari bengkuang tidak bersifat sitotoksik. Kemampuan rotenon menginduksi kematian sel, dan aktivasi caspase-3 diindikasi dengan TUNEL assay, dan immunocytofluorescence . Plasmid nicking assay mengindikasikan bahwa rotenon tidak berinteraksi secara langsung dengan DNA.
4.3.2 Daun Saga ( Abrus precatoris ) Berdasarkan buku Medicinal Plants of The World , aktivitas sitotoksik dibuktikan menggunakan ekstrak dari stem yang dikeringkan (menggunakan etanol 95%), dan selanjutnya dikultur. Aktifitas sitotoksiknya inaktif pada CA-9KB, ED 50> 30,0 mcg/mL. Ekstrak air dan etanol pada daun yang telah dikeringkan dikultur, sehingga memproduksi aktivitas yang kuat pada Sarcoma Yoshida ASC, ED 50 0,004 mcg/mL. Ekstrak dari daun saga memberikan hasil aktif pada CA9KB, ED50< 20,0 mcg/mL. Kemudian, ekstrak dari daun juga aktif pada pengujian Poecilocera picta. 33 Universitas Indonesia
Selain itu, adapun cara lainnya untuk membuktikan toksisitas daun saga adalah melalui uji coba terhadap tikus. Tikus yang digunakan adalah 20 tikus wistar dengan berat rata-rata 180 hingga 250 g. Kemudian, 20 tikus ini dibagi menjadi 4 kelompok, yakni kelompok A, B, C, dan D. Setiap 1 kelompok, terdiri atas 5 ekor tikus. Kelompok A berfungsi sebagai kontrol percobaan, sedangkan kelompok B, C, dan D diberi dosis ekstrak sebanyak 400 mg/kg, 800 mg/kg, dan 1600 mg/kg. Ekstrak daun yang digunakan memiliki konsentrasi sebesar 500 mg/mL yang telah melalui tahap maserasi. Kemudian dilakukan filtrasi dan hasil filtrat diberikan kepada tiap-tiap kelompok tikus berdasarkan dosis yang telah ditentukan sebelumnya. Teknik pengambilan sampel darah dan serum dikumpulkan dari jantung tiap tikus yang telah dianastesi menggunakan dietil eter. Sampel darah disimpan di dalam botol non-heparinised . Penentuan parameter hematologi mengikuti aturan Schalm, Jain & Caroll (1975) menggunakan metode cyanomethahaemoglobin. Packed Cell Volume (PCV) ditentukan melalui metode konvensional dengan mengisi pembuluh kapiler dengan darah, seperti yang telah dituliskan oleh Schalm et al. (1975). Eritrosit setelah itu dihitung menggunakan haemocytometer . Total leukosit juga dihitung dalam percobaan ini. Indeks eritrosit ditentukan berdasarkan nilai yang tertera pada penghitungan RBC, konsentrasi hemoglobin, dan nilai PCV. Penentuan parameter serum biokimia ditentukan melalui penghitungan protein total menggunakan reaksi biuret, albumin dihitung menggunakan estimasi warna dengan Sigma Diagnostics reagen albumin yang mengandung bromocresol green (BCG). Globulin dapat diperkirakan sebagai pembeda total protein dan albumin. Dari uji coba yang telah dilakukan, terjadi perubahan secara hematologis, dimana kelompok B, C, dan D mengalami penurunan hemoglobin yang signifikan (P < 0,05) dengan rata-rata tingkat PCV relatif terhadap kontrol, meskipun tidak mengindikasikan adanya anemia. Hemoglobin menurun drastis pada tikus B dan D, namun tidak pada tikus 800 mg/kg. Selanjutnya, pada leukogram juga menunjukan adanya penurunan yang cukup signifikan pada jumlah sel darah putih kelompok tikus B. Penurunan signifikan juga terjadi pada limfosit dari tikus yang diberikan perlakuan B dan C. Pada pengujian serum biokimia, terjadi kenaikan yang cukup signifikan pada total protein, albumin dan globulin kelompok D. Pengujian enzim menunjukkan 34 Universitas Indonesia
adanya kenaikan yang cukup signifikan pada tingkat ALP (alkalin fosfatase) pada tikus kelompok D. Sedangkan pada tikus kelompok B, mengalami penurunan ALP (alkalin fosfatase) yang cukup signifikan. Pada tikus kelompok C, terjadi reduksi yang signifikan pada total bilirubin dan bilirubin terkonjugasi, dan kebalikannya, tikus kelompok D mengalami kenaikan yang cukup signifikan pada total bilirubin dan bilirubin terkonjugasi. Dari percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa daun saga memiliki potensi sitotoksik berdasarkan perubahan jumlah eritrosit, limfosit dan total bilirubin pada tikus. 4.3.3 Asam Stearat Dua formulasi lotion yang mengandung 2,8% asam stearat diuji fototoksisitasnya. Formulasi dalam bentuk larutan 100, 75, 50 dan 25% diaplikasikanpada 4 daerah yang berbeda pada punggung 10 Hartley albino guinea pigs dengan berat 324-486 g dan 284-452 g. Bagian in kemudian dipaparkan dengan radiasi UV. Sepuluh guinea pigs dengan berat 268-434 dan 344-464 g dijadikan sebagai kontrol dan mendapat aplikasi yang sama, tetapu tidak diberikan iradiasi UVA. Bagian ini dievaluasi 1 dan 24 jam setelah perlakuan diberikan. Tidak ada formulasi yang teruji menghasilkan bersifat fototoksik pada guinea pigs pada kondisi yang diberikan karena kelompok kontrol mengalami tandatanda iritasi jika dibandingkan dengan kelompok yang diiradiasi. Satu guinea pigs pada kelompok kontrol mati. Reaksi kelompok-kelompok yang diuji menunjukkan eritema yang tergolong dipertanyakan hingga sedang pada 6 (konsentrasi 50%) ke 10 bagian (75%, 100%). Formulasi dengan konsentrasi 25% tidak menghasilkan tanda-tanda fototoksik pada kedua uji. Kelompok kontrol pada kedua studi menunjukkan efek yang tergolong dipertanyakan hingga sedang (bagian 50-100%, bagian 50-75%) dan penyakit eritema (bagian 100%). Tidak ada iritasi yang ditunjukkan pada bagian kontrol yang diberi perlakukan dengan formulasi 25%. Selain itu, uji coba juga telah dilakukan pada manusia atau bagian tubuhnya. Sebuah face cream yang mengandung 13% asam stearat diuji photosensitization pada 52 subjek manusia dan 4 patch induksi serta 1 orang patch tantangan. Patch yang tertutup dan terbuka 24 jam diaplikasikan dan bagian tempat dilakukannya pengujian diiradiasi dengan spektrum cahaya Xenon UV penuh, masing-masing sebanyak 35 Universitas Indonesia
tiga kali Minimal Erythermal Dose (MED) predeterminasi. Dan setelah 48 jam, setelah tantangan untuk patch dilakukan selama 24 jam, bagian yang diuji diradiasi dengan sinar UVA (sumber Xenon yang dilengkapi dengan filter Schott WG345) selama 3 menit. Tidak terjadi reaksi apapun pada bagian yang diuji, baik untuk patch yang terbuka maupun tertutup pada bagian yang diinduksi maupun ditantang. 4.3.4 Setil Alkohol Uji sitotoksik setil alkohol diuji dengan menggunakan binatang. Dalam hal ini, pengujian setil alkohol dibagi menjadi beberapa bagian, yakni pengujian terhadap pernapasan, penggunaan pada bagian bibir, pengujian iritasi pada kulit dan iritasi okular (iritasi di bagian kulit sekitar mata). Hasil serta cara pengujian dapat ditunjukkan melalui tabel berikut. Tabel 4.1 Toksisitas Inhalasi Akut Sumber : Anonim, 1988
Tabel 4.2 Toksisitas Oral Akut Sumber : Anonim, 1988
36 Universitas Indonesia
Tabel 4.3 Toksisitas Dermal Akut Sumber : Anonim, 1988
Tabel 4.4 Iritasi Kulit Sumber : Anonim, 1988
37 Universitas Indonesia
Tabel 4.5 Iritasi Ocular Sumber : Anonim, 1988
Penghirupan uap setil alkohol (26 ppm) oleh tikus, anak tikus, dan guinea pig menyebabkan iritasi ringan pada membran mucous pada mata, hidung, tenggorokan, dan organ pernapasan lainnya. Pada konsentrasi 2220 mg/m3, senyawa ini dapat menyebabkan kematian pada hewan. Untuk pengujian pemaparan secara oral, setil alkohol yang digunakan dan diuji pada tikus adalah > 8.3 g/kg. Setelah pengujian, hewan mengalami depresi di bagian sistem saraf dan pernapasan menjadi tersendat. Setil alkohol dengan kandungan sebesar 2,0; 3,25; dan 4,0% tidak memberikan efek beracun. Berdasarkan percobaan diatas, setil alkohol aman untuk digunakan sebagai bahan kosmetik jika digunakan pada dosis yang tepat.
38 Universitas Indonesia
4.3.5 Gliseril Monostearat Uji sitotoksik gliseril monostearat dilakukan pada cell line murine fibroblas (NIH/3T3) yang dikultur di dalam DMEM dengan displementasikan dengan FBS 10% yang telah dinonaktifkan dengan pemanasan, 100 U/mL penisilin, 100 µg/mL sterptomisin, 10mM HEPES yang dijaga pada suhu 37°C di dalam atmosfer yang telah dihumidifikasi dengan 5% CO2 dan pH 7,4. Setiap 2-3 hari, sel dihilangkan supernatannya sebanyak 90% dan digantikan dengan media segar. Pada semua percobaan, keberlangsungan hidup sel dievaluasi pada awal eksperimen dengan ekskulsi Trypan Blue. Viabilitas sel dapat dilihat melalui MTT assay. Pengujian ini mengevaluasi fungsi mitokondria sebagai parameter yang menentukan viabilitas sel, yang mengizinkan deteksi pada sel sebelum sel-sel tersebut kehilangan integritas dan bentuk. Singkatnya, sel NIH/3T3 (1x104 mL-1) disemai pada 96 plat tetes dan diinkubasikan selama 24 jam. Selanjutnya, media kultur digantikan dengan gliseril monostearat dengan rentang 50 hingga 1000 µg/mL. Setelah inkubasi selama 24 jam, sel dicuci dengan media kultur segar dan 5 mg/mL MTT ditambahkan dengan diikuti dengan inkubasi selama 2 jam pada suhu 37°C. Presipitasi formazan yang dilarutkan di dalam DMSO dan absorbansi diukur pada panjang gelombang 540 nm menggunakan micro-well system reader (Organin Teknika, Turnhout, Belgium). Konsentrasi sitotoksik (CC50) dikalkulasi dengan Hill concentration-response curve. Selain itu, gliseril monostearat telah diuji pada hamster jantan. Senyawa ini diberikan kepada hamster yang diet 15% dengan konsentrasi 5-10% selama 22-28 minggu. Terjadi penurunana peningkatan berat pada pada kelompok ini. Hati hamster mengalami pembesaran tetapi tidak terjadi perubahan histopatologikal (Orten dan Dajani, 1957). Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa tidak ada efek yang membahayakan bagi manusia, yang dihasilkan oleh gliseril monostearat ini (World Health Organization, 1974). 4.3.6 Metil Paraben Turunan paraben yang lain, yaitu propilparaben. Pengujian dilakukan pada sel vero (diturunkan dari ginjal monyet) yang ditumbuhkan pada suhu 37°C pada labu dengan luas 75 cm2 (Falcon,Becton Dickinson, USA) pada kondisi atmosfer yang 39 Universitas Indonesia
mengandung 5% CO2 dengan DMEM yang disuplementasikan dengan 5% fetal calf serum (FSC), 100 U/mL penisilin, 100 mg/mL streptomisin dan 2 mM L-glutamin (semua dari Lonza, Switzerland). Pertumbuhan sel secara eksponensial disemai pada massa jenis 80.000 sel/mL ke dalam 24 plat tetes untuk evaluasi kuantitatif, atau ke dalam 12 plat tetes yang mengandung kaca cover-slip steril untuk studi dengan mikroskop. Setelah menghilangkan medium kultur sel dan mencuci PBS ( phosphat-buffered saline), sel vero diinkubasi selama 24 jam dengan medium baru yang mengandung PPB dengan pengenceran berseri. Larutan PPB dipersiapkan dari DMSO dan dijaga pada suhu kamar dan kegelapan. Konsentrasi maksimum DMSO pada mediung adalah 0,5% termasuk kelompok kontrol. Tiga colorimetric assay digunakan untuk mengevaluasi aktivitas sitotoksik senyawa ini. Netral red uptake (NRU) ke dalam lisosom dari sel hidup dievaluasi. Singkatnya, setelah PBB kultur media digantikan dengan meda baru yang mengandung 50 µg/mL neutral red . Selanjutnya dilakukan inkubasi selama 3 jam, media dihilangkan dan pewarna intraseluler diekstrak dengan mendambahkan larutan etanol 50% yang mengandung 1% asam asetat. MTT assay, termasuk reduksi garam tetrazolium (3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5 diphenil tetrazolium bromide) dengan sel hidup menjadi formazan ungu. Setelah diberi PPB, sel diinkubasi selama 2 jam dengan MTT dalam DMEM pada konsentrasi akhir 0,5 mg/mL. Media digantikan dengan DMSO untuk melarutkan formazan. Pertumbuhan sel dan/atau cell detachment diestimasi dengan menghitung total protein content (TPC), dengan reagen brilliant blue. Paraben di dalam formulasi kosmetik yang diaplikasikan ke kulit akan mengalami penetrasi pada stratum corneum dengan hubungan berkebalikan dengan panjang rantai ester. Karboksilesterase menghidrolisis paraben pada kulit. Paraben tidak terakumulasi di dalam tubuh (Anonim, 2008). Konsentrasi serum paraben, bahkan setelah masuk ke dalam pembuluh darah cenderung rendah dan melambat. Studi toksisitas akut pada hewan mengindikasikan bahwa paraben bersifat nontoksik sebagian. Sejumlah uji genotoksik lain dilakukan pada metilparaben, seperti Ames testing , dominant lethal assay , host mediated assay , dan cytogenic assay, mengindikasikan bahwa paraben bersifat nonmutagenik, meskipun etilparaben dan metilparaben menambah aberasi kromosom 40 Universitas Indonesia
pada ovary cell assay Chinese Hamster. Etilparaben, propilparaben, dan butilparaben dalam diet menghasilkan poliferasi sel dalam forestomach tikus, dengan aktivitas yang secara langsung berhubungan dengan panjang rantai alkil, tetapi isobutilparaben dan butilparaben tidak bersifat karsinogenik pada studi chronic feeding pada tikus. Metilparaben bersifat tidak karsinogenik ketika diinjeksikan secara subkutan pada tikus. Metilparaben tidak bersifat teratogenik pada kelinci, tikis, dan hamster. Paraben, meskipun pada level tertentu menghasillkan toksisitas maternal, tidak menghasilkan anomali fetal pada studi yang dilakukan pada hewan. Paraben telah diteliti secara ekstensif untuk mengevaluasi toksisitas pada reproduktif laki-laki. Pada salah satu uji in vitro, sperma tidak dapat bertahan hidup pada konsentrasi 6 mg/mL metilparaben, 8 mg/ mL etilparaben, 3 mg/ mL propilparaben, atau 1 mg/ mL butilparaben, tetapi pada uji in vivo dari 0,1% sampai 1,0% metilparaben atau etilparaben pada tikus menunjukkan tidak ada efek spermatotoksik. Metilparaben diuji dengan tikus dengan dosis rata-rata 1141,1 mg/kg hari dan terbukti tidak menghasilkan efek testikular. Sensitisasi paraben telah muncul dan dilaporkan secara kontinu pada berbagai literatur, tetapi secara prinsip pemaparan senyawa ini hanya menyebabkan kerusakan kulit. Bahkan ketika pasien dengan penyakit dermatitis kronis diuji patch pada campuran paraben, senyawa ini hanya menginduksi sensitisasi kurang dari 4%. Mekanisme sitotoksik paraben mungkindapat dihubungkan dengan kegagalan ketergantungan mitokondria pada induksi transisi permeabilitas membran yang diikuti dengan depolarisasi metokondria dan deplesi ATP seluler melalui fosforilasi oksidatif yang tidak berpasangan. Salah satu metode pengujian, yaitu MTT diapat dilakukan pada metilparaben dengan prosedur sebagai berikut. Pengujian dilakukan pada keratinosit kulit manusia. Sel ini diberi metilparaben dan akan diuji efeknya terhadap UVB. Keratinosit HaCaT dikulturkan di dalam medium yang mengandung metilparaben selama 24 jam, kemudian dipaparkan dengan UVB (15 atau 30 mJ/cm2) dan selanjutnya dikultur lebih lannjut selama 24 jam. Kelangsungan hidup sel diuji dengan MTT assay dan kematian sel dikualifikasi dengan flurescent microscopy dan flow cytometry. Oxidative stress, produksi NO, peroksidasi lipid seluler diukur dengan menggunakan probe fluoresen. Aktivasi faktor nuklear kappa B dan aktivator protei-1 dilakukan dengan electro-mobility gel41 Universitas Indonesia
shift assay. Konsentrasi metilparaben sebesar 0,003% menghasilkan efek yang rendah pada viabilitas sel, oxidative stress, produksi NO, peroksidasi lipid seluler, dan aktivasi faktor transkrip nuklear dalam keratinosit HaCaT. UVB dalam dosis yang rendah tidak memberi efek pada parameter-parameter yang terdapat dalam keratinosit HaCaT di atas. Namun, pemaparan UVB menambah kematian sel secara signifikan, oxidative stress, produksi NO, peroksidasi lipid seluler, dan aktivasi faktor transkrip nuklear dalam keratinosit HaCaT yang diberi perlakuan metilparaben. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa pengawet ini aman bagi kulit manusia, selama tidak terpapar dengan sinar matahari. 4.4
Analisis Ekonomi Berdasarkan survei harga pasar untuk bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan whitening cream ini, maka dapat dilakukan perkiraan harga produk yang dihasilkan. Kalkulasi harga bahan-bahan yang dibutuhkan untuk medapatkan whitening cream sebanyak 5 g berdasarkan komposisinya masing-masing dapat ditabulasikan sebagai berikut. Tabel 4.6 Kalkulasi Harga Komponen Whitening Cream No. Bahan Harga Komposisi dalam Harga Pasar Cream (kg) (Rp) (Rp/kg) Bengkuang 5000 0,0069125 34,5625 1. ( Pachyrhizus erosus) Saga ( Abrus 90000 0,0003 27 2. precatoris) Asam stearat 26000 0,0005 13 3. Setil alkohol 48000 0,00015 7,2 4. Gliseril 90000 0,0005 45 5. monostearat Metil paraben 230000 1,5E-05 3,45 6. 7. 8.
Air
3000 Cream pot (/buah) Total (Rp)
0,003585
10,755 1400 1540,97
42 Universitas Indonesia
Total biaya yang dibutuhkan untuk memperoleh bahan-bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan whitening cream adalah Rp 1540,97. Produk ini dapat dibandingkan dengan salah satu produk komersil dengan Merk Dagang Mustika Ratu. PT. Mustika Ratu menjual dua tipe whitening cream, yaitu pelembab whitening dengan kemasan 35 mL dan cream malam whitening dengan kemasan 25 g. Masing-masing produk tersebut dijual dengan harga Rp 10.800,00 dan Rp 27.830,00. Apabila dikonversikan ke dalam kemasan yang sama dengan produk yang dibuat, yaitu 5 g, maka masing-masing produk di atas berharga Rp 1.546,78 dan Rp 5.566,00. Produk yang dihasilkan melalui percobaan ini bernilai ekonomis lebih rendah dibandingkan dengan harga pasar. Hal ini wajar terjadi karena beberapa aspek, seperti biaya peralatan, bahan-bahan yang tidak digunakan secara langsung, dan sebagainya belum diperhitungkan.
43 Universitas Indonesia
BAB V KESIMPULAN 5.1
Kesimpulan Terdapat beberapa hal yang dapat disimpulkan melalui studi pustaka dan pembuatan whitening cream ini, antara lain : Bahan herbal yang menjadi bahan dasar pembuatan whitening cream antara lain : bengkuang ( Pachyrhizus erosus) dan daun saga ( Abrus precatorius). Senyawa aktif berupa flavonoid dan turunan senyawa fenol lainnya di dalam bengkuang memberikan efek pemutihan kulit sedangkan flavonoid, polifenol, β -karoten, dan asam askorbat yang terdapat di dalam daun saga memberikan efek antioksidan. Flavonoid dan senyawa turunan fenol dapat menjadi inhibitor yang menghambat kinerja enzim tirosinase yang berperan dalam biosintesis melanin. Flavonoid, polifenol, β-karoten, dan asam askorbat merupakan antioksidan yang bekerja melalui proses scavenging . Untuk membuat bentuk sediaan krim M/A (minyak dalam air), ekstrak dari bahan aktif dan tambahan ditambahkan dengan beberapa jenis emulsifier dan air. Dalam proses proses pembuatan, masing-masing bahan herbal melalui proses ekstraksi. Bahan-bahan dengan fase minyak dan air masing-masing dicampurkan dan dipanaskan pada suhu di atas 75°C. Kedua fase dicampurkan disertai dengan pengadukan merata untuk membentuk sediaan krim. Kemasan yang digunakan bebrentuk pot dengan tutup dengan bahan dasar polypropylene. Karakterisasi zat aktif dilakukan melalui liquid chromatography maupun berdasarkan data spektroskopik termasuk data UV, spektra IR, spektra 1H NMR (400,13 MHz), spektra 13C NMR (100,61 MHz), spektra massa. Uji kestabilan dilakukan dengan penyimpanan pada tiga variasi suhu (7±2ºC; 27±2ºC; dan 40±2ºC), cycling test , dan centrifugal test . Uji sitotoksik dapat dilakukan dengan metode DPPH, BST, dan MTT Assay, serta uji baik secara in vivo maupun in vitro pada hewan dan manusia.
44 Universitas Indonesia
Melalui uji sitotoksik dapat disimpulkan bahwa seluruh komposisi bahan yang digunakan dalam pembuatan whitening cream ini aman bagi kesehatan manusia. Besar biaya yang dibutuhkan untuk memproduksi sebuah whitening cream 5 g beserta kemasan adalah Rp 1540,97.
5.2
Saran Pembuatan whitening cream dalam bentuk emulsi seperti yang telah dilakukan membutuhkan pengadukan secara kontinu ketika fase air dicampurkan dengan fase minyak. Pengadukan yang tidak kontinu karena dilakukan secara manual pada percobaan ini menghasilkan emulsi dengan struktur yang tidak homogen. Oleh karena itu disarankan kepada pihak-pihak yang akan mengembangkan whitening cream ini untuk menggunakan pengaduk kontinu, seperti mixer .
45 Universitas Indonesia
DAFTAR PUSTAKA
Ansel, H.C. (1989) Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi, Edisi keempat, Terj. dari Introduction to Pharmaceutical Dosage Form, oleh Farida Ibrahim. Jakarta : UI Press. Barel, A., Paye, M., Maibach, H. (Ed.) (2009) Handbook of Cosmetic rd Science and Technology, 3 Ed. New York : Informa Healthcare. Bleehen, S.S., Ebling, F.J.G., Champion, R.H. (1995) „Disorders of skin colour‟, Textbook of Dermatology, Vol.3, Ed.5, 1561-1577. Budiman, M.H. (2008) Uji stabilitas fisik dan aktivitas antioksidan sediaan krim yang mengandung ekstrak kering tomat (Solanum lycopersicum L.). Skripsi. Universitas Indonesia. Cavaliere, C., Cucci, F., Foglia, P., Guarino, C., Samperi, R., Lagana, A. (2007) „Flavonoid profile in soybeans by high -performance liquid chromatography / tandem mass spectrometry‟, Rapid Commun. in Mass Spectrometry, 21(14) : 2177-2187. Chen, Q., dan Kubo, I. (2002) „Kinetics of mushroom tyrosinase inhibition by quercetin‟, J. Agric. Food Chem., 50 : 4108 – 4112. Council of Europe (2008) Active Ingredients Used in Cosmetics : Safety Survey. Strasbourg : Council of Europe Publishing. De, A.K., dan Mukherjee, A. (2012) „Quantitative analysis of Glycyrrhizic acid from a polyherbal preparation using liquid chromatographic technique‟, Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research , 3(4) : 210-215. Departemen Kesehatan Republik Indonesia (1979) Farmakope Indonesia Edisi III . Jakarta. Dewick, P.M. (2002) Medicinal Natural Products : a biosynthesis nd approach, 2 Ed. New York : John Wiley and Sons Ltd. Djajadisastra, J. (2004) Cosmetic Stability. Disampaikan pada “Seminar Setengah Hari HIKI‟ Rabu, 18 November 2004, Hotel Menara Peninsula, Slipi, Jakarta. Garaniya, N. dan Bapodra, A. (2014) „Ethno botanical and Phytopharmacological potential of Abrus precatorius L. : A review‟, Asian Pac J Trop Biomed., 4(Suppl 1) : S27-S34. Harborne, J.B. dan Baxter, H. (1999) Handbook of Natural Flavonoids, 2 volume. Chicester : Wiley. Hearing, V.J. Jr., (1987) „ Methods in enzymology‟, Academic Press, 142 : 154 – 165. 46 Universitas Indonesia
Juwita, N.K. (2011) Uji penghambatan tirosinase dan stabilitas fisik sediaan krim pemutih yang mengandung ekstrak kulit batang nangka (Artocarpus heterophyllus) . Skripsi. Universitas Indonesia. Kataria, et al. (2013) „Pharmacological activities of Glycyrrhiza glabraA review‟, Asian Journal of Pharmaceutical and Clinial Research , 6(Suppl 1) : 5-7. Khatib, S., Nerya, O., Musa, R., Shmuel, M., Tamir, S., Vaya, J. (2005) „Chalcone as potent tyrosinase inhibitors : the importance of a 2,4 substituted resorcinol moiety‟, Bioorg. Med. Chem., 13 : 433 – 441. Kim, H., Choi, J., Cho, J.K., Kim, S.Y., Lee, Y- S. (2004) „Solid -phase synthesis of kojic acid-tripeptides and their tyrosinase inhibitory activity, storage stability, and toxicity‟, Bioorg. Med. Chem. Lett , 14(11) : 2843 – 2846. Kobayashi, T., Urabe, K., Winder, A., Jimenez-Cervantes, C., Imwoka, G., Brewington, T., Solano, F., Garcia-Borron, J.C., Hearing, V.J. (1994) „Tyrosinase related protein 1 (TRP1) function as a DHICA oxidase in melanin biosynthesis‟, EMBO Journal , 13 : 5818 – 5825. Lachman, L. (1994) Teori dan Praktek Farmasi Industri , Edisi ke -3. Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia, UI Press. Lee,H.S. (2002) „Tyrosinase inhibitors of Pulsatilla cernua root -derived materials‟, J. Agric. Food Chem., 50 : 1400 – 1403. Lerch, K. (1983) „Neurospora tyrosinase : structural, spectroscopic, and catalytic properties‟ Molecular and Cellular Biochemistry, 52(2) : 125-138. Lukitaningsih, E. (2009) The exploration of whitening and sun screening compounds in bengkoang roots (Pachyrhizus erosus) . Disertasi. Universität Würzburg. Martens, S. dan Mithöfer, A. (2005) „Flavones and flavone synthases‟, Phytochemistry, 66(20) : 2399-2407. Martin, A., Swarbick, J., Cammarata, A. (1993) Farmasi Fisik , Edisi ketiga, Terj dari Physical Pharmacy, oleh Joshita. Jakarta : UI Press. Matsuura, R., Ukeda, H., Sawamura, M. (2006) „Tyrosinase inhibitory activity of Citrus essential oils‟, J. Agric. Food Chem., 54 : 23092313.
47 Universitas Indonesia
Nerya, O., Musa, R., Khatib, S., Tamir, S., Vaya, J. (2004) „Chalcones as potent tyrosinase inhibitors : the effect of hydroxyl positions and numbers‟, Phytochemistry, 65(10) : 1389-1395. Ohguchi, K., Tanaka, T., Iliya, I., Ito, T., Iinung, M., Matsumomo, K., Akao, Y., Nozawa, Y. (2003) „Gnetol as a potent tyrosinase inhibitor from Genus Gnetum‟, Biosci. Biotechnol. Biochem, 67 : 663-665. Okombi, S., Rival, D., Bonnet, S., Mariotte, A.M., Perrier, E., Boumendjel, A. (2006) „Analogoues of Nhydroxycinnamoylphenalkylamides as inhibitors of human melanocyte-tyrosinase‟, Bioorg. Med. Chem. Lett , 16 : 2252 – 2255. Palvai, V.R., Mahalingu, S., dan Urooj, A. (2014) „ Abrus precatorius Leaves : Antioxidant Activity in Food and Biological Systems, pH, and Temperature Stability‟, International Journal of Medicinal Chemistry, vol. 2014, ID Artikel 748549, 7 halaman. Parvez, S., Kang, M., Chung, H.S., Bae, H. (2007) „Naturally occuring tyrosinase inhibitors : mechanism and application in skin health, cosmetics, and agriculture industries‟, Phytother Res., 21(9) : 805816. Pidugu, S., Arun, T. (2012) „Antibacterial activity and phytochemical screening of Mentha arvensis Linn. against Proteus mirabilis from urinary tract infected patients‟, International Journal of PharmTech Research, 4(4) : 1735-1744. Pouillot, A., et al. (2011). Natural Antioxidants and Their Effects on the Skin. Dalam : Dayan, N. dan Kromidas,L. eds. Formulating, st Packaging, and Marketing of Natural Cosmetic Products, 1 Edition. New York : John Wiley & Sons, Inc. pp : 239-257. Rangkadilok, N, Sitthimonchai, S., Worasuttayangkurn, L., Mahidol, C., Ruchirawat, M., Satayavivad, J. (2006) „Evaluation of free radical scavenging and antityrosinase activities of standarized longan fruit extract‟, Food Chem. Toxicol , 1016 – 1024. Rieger, M. (2000) Harry’s Cosmeticology, 8th Ed. New York : Chemical Publishing Co.Inc. Sandler, J.A. (2005) The Phytochemical Extraction and analysis of new flavonoids and saponins from the genus Silphium. Disertasi. University of Texas.
48 Universitas Indonesia