optimasi formula hand sanitizer ekstrak buah … · farmakognosi fitokimia dan membantu penulis...

OPTIMASI FORMULA HAND SANITIZER EKSTRAK BUAH MENGKUDU

(Morinda citrifolia L.) DENGAN GELLING AGENT CMC-Na DAN

HUMEKTAN PROPILEN GLIKOL

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)

Program Studi Farmasi

Oleh :

Tiffany Gunawan

NIM : 148114007

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

i

OPTIMASI FORMULA HAND SANITIZER EKSTRAK BUAH MENGKUDU

(Morinda citrifolia L.) DENGAN GELLING AGENT CMC-Na DAN

HUMEKTAN PROPILEN GLIKOL

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)

Program Studi Farmasi

Oleh :

Tiffany Gunawan

NIM : 148114007

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017


ii


iii


iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Skripsi ini saya persembahkan untuk Tuhan Yesus Kristus, Papa, Mama,

Styfani, Gweny, Danny, Vania, dan Seluruh teman-teman Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma khususnya FSMA 2014 yang telah memberikan

dukungan kepada saya sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi ini dengan

baik.


v


vi


vii

PRAKATA

Puji dan syukur saya haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karunia-Nya

yang begitu besar sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

”Optimasi Formula Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu (Morinda citrifolia L.)

Dengan Gelling Agent CMC-Na dan Humektan Propilen Glikol” dengan baik. Skripsi

ini merupakan bagian dari penelitian Wahyuning Setyani, M.Sc., Apt yang berjudul

“Optimasi dan Uji Aktivitas Antibakteri Senyawa Iridoid Ekstrak Buah Mengkudu

(Morinda citrifolia) Secara In-Vitro” berdasarkan SK no. 015b/LPPM USD/III/2017.

Skripsi ini disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu pada program

studi Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Terselesainya skripsi ini tidak

lepas dari dukungan berbagai pihak, sehingga penulis bermaksud menyampaikan rasa

terimakasih, kepada :

1. Ibu Wahyuning Setyani selaku dosen pembimbing yang telah membimbing saya

sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

2. Ibu Beti Pudyastuti dan Ibu Agatha Budi Susiana Lestari selaku dosen penguji yang

telah memberikan saran dan masukan untuk menjadikan skripsi ini lebih baik.

3. Papa, Mama, dan kakak saya yang selalu memberikan dukungan motivasi dan doa.

4. Pak Wagiran, Pak Musrifin, Pak Parlan, Pak Heru, Mas Agung, dan Mas Kunto

selaku laboran di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah

membantu penulis dalam menjalankan penelitian.

5. Luh Jenny Wahyuni, Benedicta Jati Ayuningtyas, Roy Gunawan Wicaksono selaku

teman terbaik yang selalu mendengarkan keluh kesah penulis, menemani penulis,

dan sabar menghadapi perilaku penulis selama perkuliahan. Penulis sangat

bersyukur memiliki teman terbaik seperti kalian.

6. Defika Taqilala selaku teman titrasi, teman curhat, dan teman belajar yang baik.

7. Debby Nataya Furi, Karmelia Intany Doko selaku teman seperjuangan saat ujian

proposal, skripsi dan pada saat di laboratorium.


viii

8. Herlina, Karina Harijadi, Clarentia Dwivani yang telah setia dan sabar saat

mengajari penulis pada waktu perkuliahan. Terimakasih sudah berproses belajar

bersama penulis selama 3,5 tahun perkuliahan.

9. Sr. Maria Titik Arina yang selalu sabar, memberikan dukungan, doa, dan selalu

mendengarkan keluh kesah penulis.

10. Christophorus Adhi Pandhito yang telah membantu dalam mengajari penulis

selama perkuliahan dan skripsi ini.

11. Martin Vicentius yang telah membantu penulis saat berada di laboratorium

farmakognosi fitokimia dan membantu penulis untuk belajar memahami skrining

fitokimia.

12. Marcellina Dwinanda yang telah memberikan ilmu dan mengajarkan banyak hal

dari awal perkuliahan sampai penyusunan skripsi ini.

13. Edward Christian yang telah membantu penulis dalam belajar, menjawab

pertanyaan-pertanyaan penulis dan mengajarkan design factorial sehingga skripsi

ini dapat selesai.

14. Ingelin Sutikno, Laurensia Aniella Hosea dan Regina Fatma Lucky selaku teman

terkasih yang selalu memberikan dukungan dan penghiburan pada saat penulis

sedang di masa yang sulit.

15. Henry Dharmawan Santoso dan Daniel Richard Winoto atas dukungan, motivasi,

dan hiburan yang diberikan.

16. Seluruh teman FSMA 2014 yang telah berdinamika bersama selama 3,5 tahun ini

17. Seluruh Dosen Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah

memberikan ilmunya selama perkuliahan.

Penulis sadar bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini

sehingga penulis berharap menerima kritik dan saran yang membangun. Akhir kata,

semoga skripsi ini bermanfaat untuk ilmu pengetahuan khususnya dibidang farmasi.


ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI ........................................................... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................... iv

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .......................................... v

LEMBAR PERNYATAAN PUBLIKASI ........................................................ vi

PRAKATA ...................................................................................................... vii

DAFTAR ISI ................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii

INTISARI ........................................................................................................ xiv

ABSTRACT ...................................................................................................... xv

PENDAHULUAN ........................................................................................... 1

METODE PENELITIAN ................................................................................. 2

Alat ............................................................................................................ 2

Bahan ......................................................................................................... 2

Definisi Operasional................................................................................... 3

Determinasi buah mengkudu ...................................................................... 3

Preparasi ekstrak buah mengkudu .............................................................. 3

Uji skrining fitokimia ................................................................................. 3

Uji aktivitas antibakteri ekstrak buah mengkudu ........................................ 4

Optimasi CMC-Na dan propilen glikol ....................................................... 5

Formula sediaan hand sanitizer .................................................................. 5


x

Pembuatan hand sanitizer........................................................................... 6

Evaluasi fisik sediaan hand sanitizer .......................................................... 6

Analisis statistik ......................................................................................... 7

HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 7

Determinasi buah mengkudu ...................................................................... 7

Uji skrining fitokimia ................................................................................. 8

Uji aktivitas antibakteri ekstrak buah mengkudu ........................................ 8

Penentuan rentang viskositas dan daya sebar .............................................. 9

Optimasi level cmc-na dan propilen glikol ................................................. 10

Pembuatan gel hand sanitizer ..................................................................... 11

Evaluasi fisik sediaan hand sanitizer .......................................................... 12

KESIMPULAN ............................................................................................... 25

SARAN ........................................................................................................... 25

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 26

Lampiran ......................................................................................................... 28

BIOGRAFI PENULIS ..................................................................................... 57


xi

DAFTAR TABEL

Tabel I Formula Acuan Hand Sanitizer .................................................... 5

Tabel II Formula Modifikasi Hand Sanitizer ............................................. 6

Tabel III Uji T-independent Kontrol Positif VS Konsentrasi Ekstrak .......... 9

Tabel IV Viskositas dan Daya Sebar Produk Pasaran .................................. 10

Tabel V Viskositas dan Daya Sebar Hand Sanitizer Ekstrak Buah

Mengkudu Variasi CMC-Na ........................................................ 10

Tabel VI Viskositas dan Daya Sebar Hand sanitizer Ekstrak Buah

Mengkudu Variasi Propilen Glikol .............................................. 11

Tabel VII Organoleptis Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu ................. 12

Tabel VIII Nilai pH Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu ....................... 12

Tabel IX Viskositas Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu .................... 13

Tabel X Daya Sebar Sediaan Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu ..... 16

Tabel XI Validasi Viskositas (cP) .............................................................. 20

Tabel XII Validasi Daya Sebar (mm) ........................................................... 20

Tabel XIII Pergeseran Viskositas Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu ... 21

Tabel XIV Pergeseran Daya Sebar Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu . 23


xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Hubungan Antara CMC-Na dan Viskositas .................................. 14

Gambar 2. Hubungan Antara Propilen Glikol dan Viskositas ........................ 15

Gambar 3. Contour Plot Viskositas Hand Sanitizer Ekstrak Buah

Mengkudu ................................................................................... 16

Gambar 4. Hubungan Antara CMC-Na dan Daya Sebar ................................ 17

Gambar 5. Hubungan Antara Propilen Glikol dan Daya Sebar ...................... 18

Gambar 6. Contour Plot Daya Sebar Hand Sanitizer Ekstrak Buah

Mengkudu ................................................................................... 18

Gambar 7. Contour Plot Superimposed Hand Sanitizer Ekstrak Buah

Mengkudu ................................................................................... 19

Gambar 8. Pergeseran Viskositas Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu ... 22

Gambar 9. Pergeseran Daya Sebar Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu . 24


xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat Pengambilan Bahan ......................................................... 28

Lampiran 2. Surat Determinasi Tanaman ...................................................... 29

Lampiran 3. Sertifikat Mikrobia.................................................................... 30

Lampiran 4. Surat Penggunaan program SPSS .............................................. 31

Lampiran 5. Data Viskositas dan Daya Sebar ................................................ 32

Lampiran 6. Uji T-independent Konsentrasi 10mg/mL vs Kosnsentrasi uji ... 34

Lampiran 7. Design Factorial ....................................................................... 36

Lampiran 8. Hasil Uji Validasi dengan SPSS ................................................ 38

Lampiran 9. Data Uji Freeze-thaw ................................................................ 39

Lampiran 10. Perhitungan Uji Freeze-thaw dengan SPSS ............................... 41

Lampiran 11. Dokumentasi ............................................................................. 53


xiv

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antibakteri pada ekstrak

buah mengkudu terhadap Escherichia coli, mengetahui pengaruh konsentrasi CMC-Na

dan propilen glikol terhadap sifat fisik dalam sediaan hand sanitizer ekstrak buah

mengkudu, dan memperoleh area komposisi optimum hand sanitizer ekstrak buah

mengkudu pada rentang konsentrasi CMC-Na dan propilen glikol yang diuji.

Penelitian ini merupakan eksperimental murni dengan menggunakan desain

faktorial dengan 2 faktor yang diuji yaitu CMC-Na dan propilen glikol. Respon fisik

yang diamati adalah viskositas dan daya sebar yang dianalisis dengan Design Expert.

Hasil penelitian menunjukkan adanya aktivitas antibakteri Escherichia coli

pada ekstrak buah mengkudu dengan konsentrasi optimum 10mg/mL. CMC-Na dan

propilen glikol terbukti memberikan pengaruh terhadap viskositas dan daya sebar

dimana CMC-Na memiliki kontribusi sebesar 95,91% sedangkan propilen glikol

1,91% dalam menaikkan viskositas. CMC-Na berpengaruh sebesar 97,32% dan

propilen glikol 0,39% dalam menurunkan daya sebar. Pada uji stabilitas dengan metode

freeze-thaw, formula 1 dan b tidak memiliki stabilitas yang baik, sedangkan formula a

dan ab memiliki stabilitas yang baik. Area komposisi optimum dapat ditemukan

berdasarkan spesifikasi viskositas dan daya sebar yang di tetapkan

Kata Kunci: gel, hand sanitizer, CMC-Na, propilen glikol, design factorial, buah

mengkudu.


xv

ABSTRACT

The purpose of this research are firstly to know the antibacterial activity of noni

fruit extract especially Escherichia coli bacteria. Secondly, to know the effect of CMC-

Na and propylene glycol on physical properties of hand sanitizer containing noni fruit

extract. Thirdly, to obtained optimal area of concentration range between CMC-Na

and propylene glycol which are being tested.

This research is pure experimental using factorial design which have 2 factors:

CMC-Na and propylene glycol. Physical properties which are being observed are

viscosity and spreadability, then this physical properties were analyzed by factorial

design.

The result showed that there is an antibacterial activity against Escherichia

coli form noni fruit extract and the optimal concentration is 10 mg/mL. CMC-Na and

propylene glycol showing an effect of physcical properties such as viscosity and

spreadabilty. Contribution of CMC-Na is 95,91% while propylene glycol is 1,91%

toward viscosity and CMC-Na also have contribution 97,23% while propylene glycol

0,39% in spreadability. On stability testing with freeze-thaw method, formula 1 and

formula b didn’t have good stability, but formula a and ab have a good stability.

Optimum area composition was found based on viscosity and spreadability

specification.

Kata Kunci: gel, hand sanitizer, CMC-Na, propylene glycol, design factorial, noni

fruit.


1

PENDAHULUAN

Diare merupakan masalah kesehatan yang dapat menyebabkan mortalitas dan

morbiditas. Penyebab utama penyakit ini adalah infeksi bakteri Escherichia coli

(Hodges and Gill, 2010). Bakteri Escherichia coli termasuk dalam Enterobacteriaceae

yang merupakan bakteri gram negatif berbentuk basilus dengan panjang 1µm dan lebar

0,35µm, memiliki flagela yang berfungsi untuk bergerak pada lingkungannya/memiliki

rambut seperti fili untuk melekat pada sel lain. Bakteri ini merupakan bakteri fakultatif

anaerob yang dapat hidup dengan/tanpa adanya oksigen, tetapi tidak dapat tumbuh

pada suhu dan pH ekstrim (Blount, 2015). Bakteri ini masuk ke tubuh manusia salah

satunya melalui tangan yang kotor. Hal ini dapat dicegah dengan mencuci tangan

sebelum dan sesudah beraktivitas, serta penggunaan produk hand sanitizer yang dapat

menghilangkan kontaminan dan membunuh organisme.

Hand sanitizer ada 2 basis, yaitu alkohol dan non-alkohol. Mekanisme kerja

basis alkohol dan non-alkohol kurang lebih sama, yaitu mendenaturasi protein bakteri.

Alkohol juga dapat mendenaturasi lemak dan menyebabkan dehidrasi pada bakteri.

Hand sanitizer berbasis non-alkohol biasanya mengandung benzalkonium klorida,

senyawa aromatik dan asam piroglutamat (Dixit et al., 2014). Formulasi hand sanitizer

umumnya dibuat dalam bentuk gel. Gel adalah sistem semi padat yang terdiri dari

suspensi yang dibuat dari partikel kecil anorganik atau molekul organik besar yang

terpenetrasi oleh cairan (The United States Pharmacopeial Convention, 2009).

Komponen penting dalam gel adalah gelling agent dan humektan. Dalam

penelitian ini gelling agent yang digunakan adalah CMC-Na karena menurut penelitian

Sultana et al (2016) gel yang mengandung CMC-Na memiki daya sebar, estrudability,

kadar obat dan pelepasan obat yang paling baik dari pada formula lain (carbopol,

HPMC, HEC), sehingga formula dengan CMC-Na dipilih sebagai formula yang

optimum. Humektan yang digunakan adalah propilen glikol karena telah banyak

digunakan untuk formulasi farmasetik, tidak toksik, dan paling aman dibandingkan

dengan glikol yang lain (Rowe et al., 2009).


2

Salah satu tanaman yang digunakan sebagai obat tradisional adalah Morinda

citrifolia L. biasa disebut sebagai mengkudu atau noni (Nayak and Mengi, 2010).

Morinda citrifolia L. memiliki senyawa fitokimia yang memiliki efek sebagai

antibakteri, antiviral, antijamur, antitumor, analgesik, anti inflamasi dan peningkat

sistem kekebalan tubuh (Assi et al., 2015). Beberapa senyawa yang berperan sebagai

antibakteri, contohnya flavonoid, tannin, dan antrakuinon (Shahidi and Alasalvar,

2016).

Berdasarkan studi literatur diatas, peneliti akan melakukan pengujian aktivitas

antibakteri Escherichia coli ekstrak buah mengkudu, dan memformulasikan ekstrak

buah mengkudu ke dalam sediaan hand sanitizer dengan mengoptimasi CMC-Na dan

propilen glikol untuk mendapatkan area kompsosisi optimum hand sanitizer. Penelitian

mengenai optimasi formula hand sanitizer ekstrak buah mengkudu dengan gelling

agent CMC-Na dan humektan propilen glikol belum pernah dilakukan sehingga hal ini

menjadi dasar peneliti untuk membuat formula optimum dengan melihat bentuk fisik

sediaan hand sanitizer dan stabilitas yang baik.

METODE PENELITIAN

Penelitian berjudul optimasi formula hand sanitizer ekstrak buah mengkudu

(Morinda citrifolia L.) dengan gelling agent CMC-Na dan humektan propilen glikol

termasuk dalam metode eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial.

Bahan

Simplisia kering buah mengkudu, etanol 96%, CMC-Na, propilen glikol, metil

paraben, propil paraben, aquadest, DMSO 0,25%, FeCl3, kloroform, asam sulfat,

reagen mayer, reagen dragendorf, AlCl3, HCl dan serbuk Mg.

Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah oven, rotary evaporator,

shaker, timbangan analitik, Biological Safety Cabinet (BSC), alat-alat gelas, jarum ose,


3

pelubang sumuran, nephelometer, lemari es, Viscometer Brookfield, jangka sorong, pH

stick universal.

Definisi Operasional

Area Komposisi Optimum adalah area yang masuk dalam range viskositas dan daya

sebar yang telah ditetapkan.

Stabilitas hand sanitizer ekstrak buah mengkudu dilihat menggunakan uji statistik,

%pergeseran viskositas dan %pergseran daya sebar. Hand sanitizer dikatakan stabil

apabila pada saat diuji statistik tidak ada perbedaan bermakna sebelum dan sesudah uji

stabilitas dan %pergseran viskositas serta daya sebarnya <10%.

Determinasi Tanaman Mengkudu

Buah mengkudu diperoleh dari CV Merapi Farma Herbal Yogyakarta pada

bulan Agustus tahun 2017, lalu dilakukan determinasi tanaman di Laboratorium

Sistemika Tumbuhan Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.

Preparasi Ekstrak Buah Mengkudu

Serbuk simplisia kering buah mengkudu sebanyak 30 gram diekstraksi dengan

300mL etanol 96% dan diletakkan di maserator selama 24 jam pada 150 rpm sampai

menjadi ekstrak cair. Kelebihan pelarut dihilangkan dengan menggunakan rotary

evaporator sehingga menjadi ekstrak kental (Sabirin and Yuslianti, 2016). Setelah itu

ekstrak kental tersebut dimasukkan ke dalam cawan petri dan dimasukkan ke dalam

oven dengan suhu 50°C hingga bobot tetap. Bobot tetap didapatkan setelah ± 7 hari

dalam oven. Setelah itu dihitung %rendemennya, dengan menggunakan rumus:

%rendemen = 𝑏𝑜𝑏𝑜𝑡 𝑒𝑘𝑠𝑡𝑟𝑎𝑘

𝑏𝑜𝑏𝑜𝑡 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑠𝑖𝑎 x 100%

Uji Skrining Fitokimia

Skrining fitokimia dilakukan dengan melarutkan ekstrak kental dengan pelarut

DMSO 0,25% dengan konsentrasi ekstrak 100 mg/mL (Nagalingam, Sasikumar, and

Cherian, 2012). DMSO telah banyak digunakan sebagai pelarut dan konsentrasi DMSO

hingga 2,5% tidak menghambat pertumbuhan mikroorganisme (Kang et al., 2011).


4

a. Flavonoid

Sebanyak 300 µL ekstrak dalam DMSO 0,25% ditambah 1 mL amoniak

dan 1 mL asam sulfat. Hasil positif dinyatakan apabila terbentuk warna kuning.

Uji flavonoid juga dapat menggunakan pereaksi HCl pekat + serbuk Mg. Hasil

positif apabila terbentuk warna merah jingga.

b. Tanin

Sebanyak 300 µL ekstrak dalam DMSO 0,25% ditambah FeCl3 10%.

Hasil positif jika terdapat warna hijau kehitaman, ungu, biru, atau hitam.

c. Alkaloid

Sebanyak 300 µL ekstrak dalam DMSO 0,25% ditambah 300µL reagen

mayer. Hasil positif apabila terbentuknya endapan.

d. Saponin

Sebanyak 300 µL ekstrak dalam DMSO 0,25% ditambah 2 mL aquadest

lalu dikocok. Hasil positif apabila buih yang terbentuk tidak hilang (stabil).

e. Terpenoid

Sebanyak 300 µL ekstrak dalam DMSO 0,25% ekstrak ditambah 1 mL

kloroform dan beberapa tetes asam sulfat. Hasil positif apabila terdapat endapan

berwarna merah kecoklatan.

(Nagalingam, Sasikumar, and Cherian, 2012).

Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Buah Mengkudu

Uji aktivitas antibakteri menggunakan metode difusi sumuran. Media pertumbuhan

mikroba menggunakan Muller Hinton Agar (MHA). Media ditambah 0,5 mL kultur

bakteri Escherichia coli, lalu media dilubangi dengan pelubang sumuran (6 mm).

Ekstrak kental buah mengkudu yang sudah dihitung bobot tetapnya dilarutkan dengan

DMSO 0,25% dan diinokulasikan 50 µL pada lubang sumuran sebagai kontrol

pengujian. Konsentrasi ekstrak buah mengkudu yang digunakan adalah 1 mg/mL, 10

mg/mL, 100mg/mL, 200 mg/mL, 300 mg/mL, dan 400 mg/mL. Kontrol positif yang

digunakan adalah antibiotik kloramfenikol 1mg/mL, dan kontrol negatif yang

digunakan adalah DMSO 0,25%. Setelah itu diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37°C


5

dan di lihat kadar efektifnya. Pengujian direplikasi 3 kali (Jayaraman, Manoharan, and

Illanchezian, 2008; Sunder et al., 2011).

Optimasi CMC-Na dan Propilen Glikol

Spesifikasi mengenai viskositas, daya sebar, dan organoleptis sediaan hand sanitizer

ekstrak buah mengkudu ditentukan dengan melakukan pengujian terhadap 4 macam

produk gel yang sudah beredar di pasaran. Setelah diketahui spesifikasi hand sanitizer

yang diterima di pasaran, dilakukan optimasi CMC-Na dengan level rendah dan tinggi

menurut literatur, jika sudah masuk dalam range spesifikasi, dilakukan optimasi

propilen glikol. Pengukuran viskositas menggunakan Viscometer Brookfield dengan

spindel no 62 dengan kecepatan 0,6 rpm.

Formula Sediaan Hand Sanitizer

Formula yang digunakan dalam pembuatan hand sanitizer mengacu pada penelitian

Rajesh et al. (2014).

Tabel I. Formula Acuan Hand Sanitizer

Komposisi Formula

CMC-Na 0,75 g

Ekstrak lbizia lebbeck

bark

0,625 g

Gliserin 0,5 mL

Metil Paraben 0,05 mL

Propil Paraben 1,25 mL

Trietanolamin (TEA) Q.s

Dibutil ftalat (DBP) 0,6 mL

Aquadest Q.s


6

Berdasarkan formula acuan tersebut dilakukan modifikasi sebagai berikut:

Tabel II. Formula Modifikasi Hand Sanitizer

Komposisi Formula

I a B Ab

Ekstrak Kental Buah

Mengkudu 1 g 1 g 1 g 1 g

CMC-Na 2 g 3 g 2 g 3 g

Propilen Glikol 15 mL 15 mL 20 mL 20 mL

Metil Paraben 100 mg 100 mg 100 mg 100 mg

Propil Paraben 50 mg 50 mg 50 mg 50 mg

Aquadest ad 100 mL ad 100 mL ad 100 mL ad 100 mL

Pembuatan Hand Sanitizer

Pembuatan hand sanitizer dimulai dengan menaburkan CMC-Na dalam aquadest lalu

didiamkan selama sehari. Setelah CMC-Na mengembang, tambahkan ekstrak buah

mengkudu yang telah dilarutkan dengan aquadest sambil diaduk. Setelah homogen,

tambahkan campuran metil paraben, propil paraben, dan propilen glikol, lalu diaduk

hingga homogen.

Evaluasi Fisik Sediaan Hand Sanitizer

a. Uji organoleptis : pengamatan secara visual terhadap bau, warna, bentuk atau

konsistensi sediaan hand sanitizer.

b. Uji pH : pH stick dicelupkan dalam hand sanitizer lalu dibandingkan dengan

pH teoritis yang berada pada kotak pH stick universal.

c. Uji viskositas : uji viskositas dengan menggunakan Viscometer Brookfield

dengan T-bar spindel 62. Sediaan gel diambil 50 g lalu dimasukkan dalam

100mL beaker. Tiga kali pembacaan dalam 1 menit dinyatakan sebagai

viskositas gel.

d. Daya sebar : uji daya sebar dilakukan dengan mengambil 1g gel diletakkan di

antara 2 plat kaca horizontal (20 x 20) dan didiamkan 1 menit. Setelah itu diukur

diameternya pada 4 titik berbeda. Beban yang ditambahkan di atas plat kaca

horizontal adalah 125 g.


7

e. Freeze-thaw : hand sanitizer disimpan pada suhu dingin (5 ± 2 °C) selama 24

jam dan suhu 40°C selama 24 jam. Uji ini dilakukan selama 3 siklus.

(Bankar and Dole, 2016; Dantas et al., 2016)

Analisis Statistik

Data zona hambat ekstrak buah mengkudu dianalisis dengan uji-T independent

dengan membandingkan antara kosentrasi 10 mg/mL dengan konsentrasi 100, 200,300,

dan 400 mg/mL. Jika nilai p-value > 0,05 maka tidak ada perbedaan bermakna antara

zona hambat dari konsentrasi yang diuji. Data sifat fisik berupa viskositas dan daya

sebar pada siklus 0 dianalisis dengan Design Expert version 11 sehingga didapatkan

persamaan yang menggambarkan interaksi dari kedua faktor pada dua level untuk

masing-masing respon. Setiap respon akan mendapatkan contour plot dan dilakukan

analisis superimposed contour plot. Analisis data stabilitas hand sanitizer ekstrak buah

mengkudu dilakukan menggunakan Shapiro-Wilk dengan taraf kepercayaan 95% untuk

mengetahui normalitas distribusi data, nilai p>0,05 menunjukkan data terdistribusi

normal. Jika data terdistribusi normal dilanjutkan dengan uji Levene Test untuk melihat

variansi kelompok data. Setelah itu dilanjutkan uji one way ANOVA dan Post-Hoc

Turkey. Jika data tidak terdistribusi normal dilakukan uji Kruskal Wallis dan Mann-

Whitney untuk melihat signifikansi kelompok data. Nilai p < 0,05 menandakan adanya

perbedaan yang signifikan. Selain diuji statistik, analisis data stabilitas hand sanitizer

dilihat dengan nilai %pergeseran viskositas dan daya sebar. Hand sanitizer dikatakan

stabil jika %pergeseran<10%.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Determinasi Buah Mengkudu

Tanaman mengkudu diperoleh dari CV Merapi Farma Herbal Yogyakarta dan

dideterminasi di Fakultas Biologi Laboratorium Sistematika Tumbuhan Universitas

Gadjah Mada Yogyakarta yang menyatakan bahwa tanaman mengkudu yang

digunakan dalam penelitian ini benar dari jenis Morinda citrifolia L. Serbuk simplisia


8

kering buah mengkudu sebanyak 900 gram menghasilkan 65,885 gram ekstrak kental,

dengan rendemen sebesar 7,32%. Ekstrak kental buah mengkudu yang dihasilkan

berwarna cokelat tua, dan berbau khas buah mengkudu.

Uji Fitokimia Ekstrak Buah Mengkudu

Uji fitokimia yang dilakukan meliputi uji flavonoid, tanin, alkaloid, saponin,

dan terpenoid. Senyawa alkaloid dan saponin pada umumnya bersifat polar (Nirwana,

Astirin, and Widiyanti, 2015). Flavonoid dan tanin merupakan senyawa metabolit yang

bersifat semipolar, sedangkan terpenoid bersifat nonpolar karena tersusun atas rantai

hidrokarbon yang panjang, yakni C30 (Tanaya, Retnowati, and Suratmo, 2015). Etanol

merupakan pelarut semi polar sehingga dapat melarutkan senyawa polar dan non polar.

Pada uji fitokimia hasil positif terjadi pada uji tanin dan flavonoid. Tanin

termasuk golongan fenolik yang mengandung kerangka cincin aromatik dan memiliki

gugus OH (Nirwana, Astirin, and Widiyanti, 2015). Perubahan warna menjadi hitam

disebabkan adanya ikatan kovalen antara ion Fe3+ dengan atom O- dari gugus fungsi

OH senyawa tanin yang melepaskan atom H dan menghasilkan senyawa kompleks

berwarna hijau kehitaman, ungu, biru atau hitam. Perubahan warna pada uji flavonoid

disebabkan terjadinya hidrolisis flavonoid glikosida menjadi aglikon flavonoid dengan

penambahan asam kuat yang selanjutnya akan membentuk kompleks dengan serbuk

magnesium dan menghasilkan perubahan warna menjadi merah atau jingga (Tanaya,

Retnowati, and Suratmo, 2015).

Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Buah Mengkudu

Uji ini dilakukan untuk mengetahui apakah ekstrak buah mengkudu memiliki

aktivitas antibakteri terhadap bakteri Escherichia coli. Pada uji ini menggunakan 6

konsentrasi, yaitu 1 mg/mL, 10 mg/mL, 100mg/mL, 200mg/mL, 300mg/mL, dan

400mg/mL. Ekstrak buah mengkudu dilarutkan menggunakan pelarut DMSO 0,25%

sehingga pelarut DMSO 0,25% ini digunakan sebagai kontrol negatif, sedangkan

kontrol positif yang digunakan adalah antibiotik kloramfenikol 1mg/mL. Fungsi dari

kontrol negatif DMSO 0,25% adalah untuk mengetahui apakah pelarut DMSO 0,25%

yang digunakan mempunyai aktivitas antibakteri Escherichia coli atau tidak,


9

sedangkan fungsi kontrol positif adalah untuk menguji suatu metode yang digunakan

sudah tepat atau belum dan sebagai pembanding ekstrak buah mengkudu. DMSO

hingga konsentrasi 2,5% tidak menghambat pertumbuhan mikroorganisme (Kang et

al., 2011). Tabel III menunjukkan hasil uji-T independent antara kontrol positif dan

konsentrasi ekstrak buah mengkudu.

Tabel III. Uji T-independent Konsentrasi 10 mg/mL vs Konsentrasi Uji

100 mg/mL 200 mg/mL 300 mg/mL 400 mg/mL

p-value 0,512 0,502 0,132 0,101

Hasil pengujian ekstrak buah mengkudu di atas dapat disimpulkan bahwa pada

konsentrasi terkecil yang diuji yaitu 10 mg/mL menghasilkan aktivitas antibakteri yang

tidak berbeda bermakna dengan konsentrasi 100, 200, 300, dan 400 mg/mL sehingga

konsentrasi 10 mg/mL dikatakan sebagai konsentrasi efektif. Konsentrasi efektif

adalah kosentrasi terkecil dari konsentrasi pengujian yang sudah memiliki efek

antibakteri Escherichia coli yang berbeda tidak bermakna dengan konsentrasi

pengujian yang lebih tinggi. Konsentrasi efektif ini yang akan digunakan dalam

formulasi hand sanitizer ekstrak buah mengkudu. Efek penghambatan Escherichia coli

oleh ekstrak ini disebabkan adanya senyawa flavonoid dan tanin. Mekanisme

antibakteri dari senyawa flavonoid adalah membentuk kompleks dengan protein

ekstraseluler dan dinding sel bakteri Escherichia coli sehingga menginduksi kerusakan

membran sel bakteri Escherichia coli. Mekanisme antibakteri dari senyawa tanin

adalah menginaktifkan microbial adhesins, enzim, dan cell envelope transport

proteins (Godstime et al., 2014).

Penentuan Rentang Viskositas dan Daya Sebar

Penentuan rentang viskositas dan daya sebar didapatkan dari pengujian 4

produk yang telah beredar di pasaran. Tujuannya untuk melihat sediaan hand sanitizer

ekstrak buah mengkudu yang dibuat dapat diterima oleh masyarakat dari segi viskositas

dan daya sebar. Pengujian direpetisi sebanyak 3x agar hasil yang didapatkan valid.


10

Tabel IV. Viskositas dan Daya Sebar Produk Pasaran

Produk Viskositas (cP) Daya Sebar (mm)

�̅� ± SD �̅� ± SD

A 38023.33 ± 812,92 69,42 ± 1,51

B 47623,33 ±1887,02 56,42 ± 3,75

C 48190,00 ± 2778,49 57,33 ± 3,40

D 19683,33 ± 1517,67 80,77 ± 0,93 Data ditampilkan dalam bentuk �̅� ± SD, n repetisi = 3

Dari pengukuran 4 produk di pasaran, didapatkan range viskositas 19683,33-48190,00

cP dan didapatkan range daya sebar 56,42-80,77 mm.

Optimasi level CMC-Na dan Propilen Glikol

Optimasi bertujuan untuk menentukan level rendah dan tinggi CMC-Na dengan

melihat respon fisik yaitu viskositas dan daya sebar pada variasi jumlah CMC-Na.

Dalam formulasi ini dibuat 5 konsentrasi CMC-Na yang berbeda, tetapi konsentrasi

propilen glikol yang digunakan tidak berbeda.

Tabel V. Viskositas dan Daya Sebar Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu

Variasi CMC-Na

Konsentrasi

CMC-Na (%)

Viskositas (cP) Daya Sebar (mm)

�̅� ± SD �̅� ± SD

1,5 19483,33 ± 293,66 72,42 ± 2,24

2 23570,00 ± 236,43 58,50 ± 1,50

3 41240,00 ± 1068,88 44,33 ± 0,88

3,5 42306,67 ± 1077,42 42,42 ± 0,45

4 49950 ± 40 37,17 ± 0,63 Data ditampilkan dalam bentuk �̅� ± SD, n repetisi = 3

Hasil menunjukkan bahwa peningkatan jumlah CMC-Na meningkatkan viskositas dan

menurunkan daya sebar. Dari respon fisik di atas ditentukan bahwa level rendah dan

tinggi CMC-Na adalah 2% dan 3% karena menghasilkan respon fisik yang baik.

Penggunaan CMC-Na dalam formulasi gel adalah 3-6% (Rowe et al., 2009). Setelah

optimasi CMC-Na, dilakukan optimasi level rendah dan tinggi propilen glikol.


11

Tabel VI. Viskositas dan Daya Sebar Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu

Variasi Propilen Glikol

Konsentrasi

Propilen Glikol

(mL)

Viskositas (cP) Daya Sebar (mm)

�̅� ± SD �̅� ± SD

5 32973,33 ± 585,95 56,72 ± 0,32

10 36340,00 ± 229,13 54,47 ± 0,20

15 39306,67 ± 401,04 52,17 ± 0,30

20 39873,33 ± 144,34 50,59 ± 1,11 Data ditampilkan dalam bentuk �̅� ± SD, n repetisi = 3

Tabel VI menunjukkan bahwa propilen glikol juga dapat meningkatkan viskositas dan

menurunkan daya sebar. Dari respon fisik tersebut diambil level rendah dan tinggi 15%

dan 20%. Konsentrasi propilen glikol sebagai humektan adalah 15%. Propilen glikol

juga aman digunakan pada produk kosmetik sampai dengan 50% (Barrel, Paye, and

Maibach, 2001).

Pembuatan Gel Hand Sanitizer

Sediaan yang akan dibuat pada penelitian ini adalah hidrogel. Hidrogel terdiri

dari 85-95% air atau campuran air dan alkohol serta gelling agent (Barrel, Paye, and

Maibach, 2001). Hidrogel dapat dibuat dari hampir semua polimer yang larut air.

Kelebihan hidrogel adalah biokompatibel, dan dengan kandungan air yang tinggi serta

ukuran pori yang besar dapat mengakibatkan pelepasan obat yang relatif cepat (Hoare

and Kohane, 2008). Hidrogel juga memiliki kekurangan yaitu memungkinkan

pertumbuhan bakteri karena berbasis air (Bolognia et al., 2012)

Zat aktif yang digunakan adalah ekstrak buah mengkudu dengan konsentrasi

10mg/mL karena konsentrasi tersebut merupakan konsentrasi efektif yang dapat

menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Komponen yang digunakan dalam

membuat gel adalah CMC-Na yang berfungsi untuk menjaga ketahanan gel untuk

mengalir, propilen glikol sebagai humektan, agen perservatif antimikroba seperti metil

paraben dan propil paraben untuk menjaga sediaan hand sanitizer agar tidak tumbuh

mikroba. Aktivitas antimikroba akan meningkat jika metil paraben dikombinasi dengan


12

propil paraben. Kedua zat ini aktif sebagai aktivitas antimikroba pada rentang pH 4-8

(Rowe et al., 2009).

Evaluasi Fisik Sediaan Hand Sanitizer

Tujuan uji sifat fisik adalah untuk mengetahui apakah sediaan hand sanitizer

memiliki sifat fisik yang baik. Uji sifat fisik yang dilakukan meliputi organoleptis, pH,

viskositas, dan daya sebar.

a. Organoleptis

Uji ini meliputi bentuk, bau, dan warna. Keempat formula memiliki

organoleptis yang sama. Hasil pengamatan organoleptis dari 4 formula disajikan

pada tabel VII.

Tabel VII. Organoleptis Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu

Organoleptis F 1 F a F b F ab

Bentuk Semisolid Semisolid Semisolid Semisolid

Bau Manis Manis Manis Manis

Warna Cokelat

Bening

Cokelat

Bening

Cokelat

Bening

Cokelat

Bening

b. pH

Uji pH bertujuan untuk mengetahui pH sediaan hand sanitizer dengan

menggunakan stick pH universal. pH sediaan gel sedekat mungkin dengan pH kulit,

yaitu berkisar antara 4,5-6 (Baranoski and Ayello, 2008).

Tabel VIII. Nilai pH Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu

Replikasi F 1 F a F b F ab

1 6 6 6 6

2 6 6 6 6

3 6 6 6 6

�̅� 6 6 6 6

SD 0 0 0 0

CV 0 0 0 0

Hasil di atas menunjukkan bahwa keempat formula masuk dalam rentang pH yang

diijinkan, sehingga hand sanitizer ini aman jika digunakan.


13

c. Viskositas

Uji ini bertujuan untuk mengetahui kekentalan dari sediaan hand sanitizer. Uji

ini menggunakan Viscometer Brookfield. Pengujian dilakukan dengan rentang

kecepatan 0,3 – 100 rpm, dimana kecepatan 0,6 rpm digunakan sebagai data.

Pengujian dilakukan 24 jam setelah pembuatan untuk menghilangkan turbulensi

agar tidak mempengaruhi pengukuran (Shah et al., 2014).

Tabel IX. Viskositas Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu

Formula Viskositas (cP)

�̅� ± SD

1 17922,22 ± 1078,23

a 39845,56 ± 113,44

b 23327,78 ± 723,96

ab 39862,22 ± 151,23 Data ditampilkan dalam bentuk �̅� ± SD, n replikasi = 3

Jika dilihat dari hasil yang diperoleh, formula a, b, dan ab masuk dalam rentang

spesifikasi viskositas yang di tetapkan, sedangkan formula 1 dibawah viskositas

sediaan yang di tetapkan. Adanya perbedaan level dari tiap formula menyebabkan

perbedaan dari respon fisik yang dihasilkan. Efek penambahan CMC-Na, propilen

glikol dan interaksi keduanya terhadap viskositas dapat dilihat menggunakan

Design Expert Version 11. Uji ANOVA factorial ini dengan tingkat kepercayaan

95% dan didapatkan persamaan :

Y = 30239,44 + 9614,44(X1) + 1355,55(X2) – 1347,22 (X1X2)

Dengan X1 sebagai CMC-Na, X2 sebagai propilen glikol, dan X1X2 sebagai

respon keduanya. Jika dilihat dari persamaan ini, CMC-Na dan propilen glikol

dapat meningkatkan viskositas, sedangkan interaksi keduanya dapat menurunkan

viskositas. Pada ANOVA factorial ini juga didapatkan p-value untuk CMC-Na,

Propilen glikol, dan interaksi keduanya terhadap respon viskositas. p-value yang

dihasilkan adalah <0,0001 yang berarti faktor CMC-Na, propilen glikol dan

interaksi keduanya memberikan efek signifikan pada viskositas sediaan.


14

Gambar 1 menunjukkan CMC-Na dapat meningkatkan viskositas pada propilen

glikol level rendah maupun tinggi. Level rendah propilen glikol ditunjukkan

dengan garis berwarna hitam, sedangkan level tinggi propilen glikol ditunjukkan

dengan garis berwarna merah. CMC-Na memiliki kontribusi sebesar 95,91%

terhadap peningkatan viskositas.

Gambar 1. Hubungan Antara CMC-Na dan Viskositas

Gambar 2 menunjukkan bahwa propilen glikol juga meningkatkan viskositas

CMC-Na level rendah maupun tinggi, tetapi pada CMC-Na level tinggi tidak terlalu

terlihat perbedaannya. Propilen glikol memiliki kontribusi 1,91% terhadap

peningkatan viskositas, sedangkan interaksi antara CMC-Na dan propilen glikol

memiliki kontribusi sebesar 1,88% dalam menurunkan viskositas.


15

Gambar 2. Hubungan Antara Propilen Glikol dan Viskositas

Gambar 3 menunjukkan interaksi antara CMC-Na dan propilen glikol terhadap

viskositas sediaan. Interaksi ini dilihat dengan menggunakan contour plot. Gambar

contour plot ini menunjukkan bahwa CMC-Na dan propilen glikol dapat

meningkatkan viskositas sediaan. Hal ini ditunjukkan dengan perubahan daerah

yang berwarna biru menjadi warna merah. Daerah biru menunjukkan viskositas

rendah, sedangkan daerah berwarna merah menunjukkan viskositas tinggi.


16

Gambar 3. Contour Plot Viskositas Hand Sanitizer

d. Daya Sebar

Uji ini bertujuan untuk mengetahui apakah sediaan yang dibuat dapat menyebar

secara merata pada saat pengaplikasian. Tabel X menunjukkan hasil daya sebar 4

formula.

Tabel X. Daya Sebar Sediaan Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu

Formula Daya Sebar (mm)

�̅� ± SD

1 61,37 ± 1,78

a 48,84 ± 0,39

b 60,23 ± 1,30

ab 48,44 ± 0,19 Data ditampilkan dalam bentuk �̅� ± SD, n replikasi = 3

Hasil menunjukkan bahwa formula 1 dan b masuk dalam rentang daya sebar

sediaan yang di tetapkan, sedangkan formula a dan ab tidak masuk dalam rentang

yang di tetapkan. Hasil daya sebar diuji menggunakan Design Expert version 11.

Uji ANOVA factorial dengan tingkat kepercayaan 95% dan didapatkan persamaan:


17

Y = 54,72 – 6,08(X1) – 0,3847(X2) + 0,1835 (X1X2)

Dengan X1 sebagai CMC-Na, X2 sebagai propilen glikol. jika dilihat dari

persamaan ini dapat disimpulkan bahwa CMC-Na dan propilen glikol dapat

menurunkan daya sebar, tetapi interaksi keduanya dapat meningkatkan daya sebar.

Pada uji ANOVA juga didapatkan p-value CMC-Na <0,0001 sedangkan propilen

glikol 0,2677 dan interaksi keduanya memiliki p-value 0,5855 yang berarti CMC-

Na memberikan efek yang signifikan terhadap penurunan daya sebar sedangkan

propilen glikol tidak memberikan efek yang signifikan terhadap penurunan daya

sebar. Interaksi keduanya juga tidak memberikan efek yang signifikan terhadap

peningkatan daya sebar. CMC-Na berkontribusi sebesar 97,32% dalam

menurunkan daya sebar, sedangkan propilen glikol berkontribusi sebesar 0,39%

dalam menurunkan daya sebar. Interaksi antara CMC-Na dan propilen glikol juga

mempunyai kontribusi 0,09% dalam meningkatkan daya sebar. Interaksi keduanya

dapat meningkatkan daya sebar.

Gambar 4. Hubungan Antara CMC-Na dan Daya Sebar

Gambar 4 menunjukkan CMC-Na dapat menurunkan daya sebar pada propilen

glikol level rendah maupun tinggi.


18

Gambar 5. Hubungan Antara Propilen Glikol dan Daya Sebar

Gambar 5 menunjukkan bahwa propilen glikol juga menurunkan daya sebar pada

CMC-Na level rendah maupun tinggi.

Gambar 6. Contour Plot Daya Sebar Hand Sanitizer


19

Gambar 6 menunjukkan interaksi antara CMC-Na dan propilen glikol terhadap

daya sebar sediaan. Interaksi ini dilihat dengan menggunakan contour plot.

Contour plot ini menunjukkan bahwa CMC-Na dan propilen glikol dapat

menurunkan daya sebar sediaan. Hal ini ditunjukkan dengan perubahan daerah

yang berwarna merah menjadi warna biru. Daerah biru menunjukkan daya sebar

rendah, sedangkan daerah berwarna merah menunjukkan daya sebar tinggi.

e. Contour Plot Superimposed

Contour plot superimposed didapatkan dari gabungan contourplot antara

viskositas dan daya sebar untuk mendapatkan area viskositas dan daya sebar yang

optimum. Rentang viskositas dan daya sebar yang digunakan untuk penentuan area

komposisi optimum sebesar 19683,33-48190,00 cP dan 56,42 - 80,76 mm. Daerah

berwarna kuning merupakan area komposisi optimum sedangkan daerah berwarna

abu-abu tidak termasuk dalam area komposisi yang optimum. Area komposisi

optimum adalah area dimana viskositas dan daya sebar masuk kedalam rentang

viskositas dan daya sebar produk hand sanitizer pasaran.

Gambar 7. Contour Plot Superimposed


20

Setelah mendapat area komposisi optimum, diambil satu titik dari area komposisi

optimum untuk diuji validitasnya. Titik yang diambil adalah titik dimana

komposisi CMC-Na 2,32 gram dan propilen glikol 17,92 mL. Hasil validasi

kemudian dianalisis dengan independent sample T-test untuk diuji validitasnya

antara hasil teoretis dan hasil penelitian sehingga akan didapatkan p-value. Jika p-

value > 0,05 berarti tidak ada perbedaan yang signifikan antara teoretis dengan hasil

penelitian. Tabel XI dan XII menunjukkan hasil validasi viskositas dan daya sebar.

Tabel XI. Validasi Viskositas (cP)

Teoretis Hasil Uji p-value

�̅� ± SD

27044,10 26995,33 ± 94,72 0,425 Data ditampilkan dalam bentuk �̅� ± SD, n replikasi = 3

Tabel XII Validasi Daya Sebar (mm)

Teoretis Hasil Uji p-value

�̅� ± SD

56,86 56,96 ± 0,14 0,422 Data ditampilkan dalam bentuk �̅� ± SD, n replikasi = 3

Hasil uji statistik menandakan bahwa uji validitas viskositas memiliki p-value

0,425 dan uji statistik validitas daya sebar memiliki p-value 0,422 yang

menandakan tidak ada perbedaan signifikan antara nilai teoretis dan pengujian.

Dengan demikian area komposisi optimum yang didapat dari design factorial

dinyatakan valid.

f. Uji Stabilitas Sediaan dengan metode Freeze-thaw

Uji ini bertujuan untuk melihat stabilitas sediaan terhadap perubahan suhu

ekstrim. Suhu yang digunakan adalah 5°C selama 24 jam dan 40°C selama 24 jam.

kemudian dilihat organoleptis, pergeseran viskositas, dan pergeseran daya

sebarnya.


21

1. Organoleptis

Setelah siklus terakhir yaitu siklus 3 tidak terjadi perubahan warna

maupun bau. Dari konsistensi sediaan, formula 1 dan formula b mengalami

penurunan viskositas yang cukup drastis, tetapi masih seperti gel. Pada keempat

formula tidak ada perubahan pH hingga siklus 3.

2. Viskositas

Pada pengujian dengan Shapiro-Wilk, formula 1, a, b, dan ab

terdistribusi normal karena nilai p > 0,05 sehingga formula 1, a, b, dan ab

dilanjutkan dengan uji Levene-Test dan didapatkan hasil bahwa formula 1 dan

ab memiliki variansi yang homogen, sedangkan formula a dan b memiliki

variansi tidak homogen. Keempat formula lalu dilanjutkan dengan uji one way

ANOVA. Pada uji ANOVA, formula 1 dan b menunjukkan perbedaan

bermakna, sedangkan formula a dan ab menunjukkan perbedaan tidak

bermakna. Formula yang menunjukkan perbedaan bermakna diuji lagi

menggunakan Post-Hoc Turkey untuk melihat letak data yang berbeda

bermakna.

Tabel XIII. Pergeseran Viskositas Hand Sanitizer Ekstrak Buah

Mengkudu

Formula 1 Formula a Formula b Formula ab

Viskositas

Siklus 0

17922,22 39845,56 23327,77 39862,22

Viskositas

Siklus 3

844,44 40495,56 983,34 39928,89

%Pergeseran 95,29 1,63 95,78 0,16


22

Gambar 8. Pergeseran Viskositas Hand Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu

Pemanasan yang berkepanjangan pada suhu tinggi dapat menyebabkan gum

depolymerize sehingga akan menurunkan viskositas secara permanen (Rowe et

al., 2009). Fungsi %pergeseran adalah untuk melihat apakah terjadi pergeseran

viskositas dan pergeseran daya sebar yang berbeda signifikan atau tidak. Hand

santizer dikatakan stabil apabila memiliki %pergeseran <10%. Berdasarkan

tabel XIII, Formula 1 dan b memberikan perubahan viskositas yang jauh lebih

besar daripada formula a dan ab karena formula 1 dan b memiliki

pergeseran>10%, sedangkan formula a dan ab memiliki pergeseran<10%. Hal

ini disebabkan karena CMC-Na memiliki kontribusi yang besar terhadap

viskositas yaitu 95,91%, dengan kontribusi yang besar maka ketika ada

perubahan level pada CMC-Na akan sangat berpengaruh terhadap respon

viskositas yang dihasilkan. Hal ini jelas terlihat ketika level CMC-Na

diturunkan yaitu formula 1 dan b terjadi perubahan viskositas yang cukup besar.

Hal ini juga bisa disebabkan karena pada CMC-Na level rendah pembentukan

matrixnya rendah sehingga belum mampu mempertahankan konstitensi gel

sehingga tidak stabil saat uji freeze-thaw. Pada CMC-Na level tinggi yaitu 3%

menghasilkan respon viskositas yang mirip dan tidak mengalami penurunan

0.000

10,000.000

20,000.000

30,000.000

40,000.000

50,000.000

Siklus 0 Siklus 1 Siklus 2 Siklus 3

Vis

ko

sita

s (c

P)

Siklus

Pergeseran Viskositas

Formula 1 Formula a

Formula b Formula ab


23

viskositas. Viskositas meningkat maka akan meningkatkan stabilitas pada

konsentasi CMC tingkat tinggi (Huan, Zhang, and Vardhanabhuti, 2016).

CMC-Na level tinggi mampu mempertahankan konstitensinya sehingga stabil

pada uji freeze-thaw.

3. Pergeseran Daya Sebar

Pada pengujian pergeseran daya sebar dengan Shapiro-Wilk, formula 1,

a, b, dan ab terdistribusi normal, dilihat dari nilai p > 0,05. Formula 1, a, b, dan

ab dilanjutkan dengan uji Levene-Test dan di dapatkan hasil bahwa formula 1,

a, dan b memiliki variansi yang homogen, sedangkan pada formula ab memiliki

variansi yang tidak homogen. Keempat formula dilanjutkan dengan one way

ANOVA. Pada uji ANOVA, formula 1, a, dan b menunjukkan perbedaan

bermakna, sedangkan formula ab menunjukkan perbedaan tidak bermakna.

Formula yang menunjukkan perbedaan bermakna diuji lagi menggunakan Post-

Hoc Turkey untuk melihat letak data yang berbeda bermakna.

Tabel XIV. Pergeseran Daya Sebar Hand Sanitizer Ekstrak Buah

Mengkudu


Daya Sebar

Siklus 0

61,37 48,84 60,23 48,44

Daya Sebar

Siklus 3

72,95 53,69 72,92 49,46

%Pergeseran 18,87 9,93 21,07 2,11


24

Gambar 9. Pergeseran Viskositas Hand Sanitizer Ekstrak Buah

Mengkudu

Berdasarkan tabel XIV, formula 1 dan b mengalami pergeseran daya sebar yang

yang jauh lebih besar daripada formula a dan ab karena pergeserannya>10%,

sedangkan pada formula a dan ab memiliki pergeseran <10%, tetapi jika diuji

statistik formula 1, a, dan b memiliki perbedaan bermakna antara 3 siklus,

sedangkan formula ab memiliki perbedaan tidak bermakna antara 3 siklus. Hal

ini disebabkan karena CMC-Na memiliki kontribusi sebesar 97,32% dalam

menurunkan daya sebar, dengan kontribusi yang besar maka ketika ada

perubahan level pada CMC-Na akan sangat berpengaruh terhadap respon daya

sebar yang dihasilkan. Hal ini jelas terlihat ketika level CMC-Na diturunkan

yaitu formula 1 dan b terjadi perubahan daya sebar yang cukup besar. Formula

a yaitu CMC-Na level tinggi dengan propilen glikol level rendah juga

mengalami perbedaan bermakna ketika diuji statistik. Hal ini dapat disebabkan

karena interaksi antara CMC-Na dan propilen glikol dengan kontribusi sebesar

0,59% dapat meningkatkan daya sebar.

0.000

20.000

40.000

60.000

80.000

Siklus 0 Siklus 1 Siklus 2 Siklus 3

Day

a S

ebar

(m

m)

Siklus

Pergeseran Daya Sebar

Formula 1 Formula a



25

KESIMPULAN

1. Ekstrak buah mengkudu telah terbukti memiliki aktivitas antibakteri terhadap

bakteri Escherichia coli dengan konsentrasi efektif sebesar 10mg/mL.

2. CMC-Na terbukti memberikan pengaruh yang signifikan terhadap viskositas

dan daya sebar, dimana CMC-Na memiliki kontribusi sebesar 95,91% dalam

meningkatkan viskositas gel dan memiliki kontribusi sebesar 97,32% dalam

menurunkan daya sebar gel.

3. Propilen glikol memberikan pengaruh yang signifikan dalam meningkatkan

viskositas dengan kontribusi sebesar 1,91%, tetapi tidak memberikan pengaruh

yang signifikan terhadap penurunan daya sebar dengan kontribusi sebesar

0,39%.

4. Interaksi CMC-Na dan propilen glikol memberikan pengaruh yang signifikan

dalam menurunkan viskositas dengan kontribusi sebesar 1,88%, tetapi tidak

memberikan pengaruh signifikan terhadap peningkatan daya sebar dengan

kontribusi sebesar 0,09%.

5. Area komposisi optimum hand sanitizer dapat dilihat menggunakan persamaan

viskositas dan daya sebar dengan rentang spesifikasi 19683,33 – 48190 cP dan

56,42-80,76mm. Persamaan yang didapat untuk viskositas adalah Y = 30239,44

+ 9614,44(X1) + 1355,55(X2) – 1347,22 (X1X2) sedangkan persamaan yang

didapat untuk daya sebar adalah Y = 54,72 – 6,08(X1) – 0,3847(X2) + 0,1835

(X1X2)

SARAN

Perlu dilakukan uji aktivitas hand sanitizer ekstrak buah mengkudu untuk

mengetahui apakah hand sanitizer yang digunakan mampu menghambat

bakteri Escherichia coli. Perlu ditambahkan fragrance agar baunya lebih

menarik.


26

DAFTAR PUSTAKA

Assi R.A., Darwis, Y., Abdulbaqi I.M., Khan, A.A., Vuanghao, L., and Laghari M.H.,

2015. Morinda citrifolia (Noni): A comprehensive review on its industrial uses

pharmacological activities and clinical trials. Arabian Journal of Chemistry.

Bankar, A.M., and Dole, M.N., 2016. Formulation and Evaluation of Herbal

Antimicrobial Gel Containing Musa acuminata Leaves Extract. Journal of

Pharmacognosy and Phytochemistry. Vol 5(1):1-3.

Baranoski, S., and Ayello, E.A., 2008, Wound Care Essential : Practice Principles, 2nd

Edition, Lippincot William and Wilkins, Philadelphia, P. 51.

Barrel, A.O., Paye M., Maibach, H.I., 2001, Handbook of Cosmetic Science and

Technology, Marcell Dekker, Inc, New York, P. 155.

Blount, Z. D., 2015. The Unexhausted Potential of Escherichia coli. The natural

history of model organisms. PP 1-12.

Bolognia, J.L., Jorizzo, J.L., and Schaffer J.V., 2012. Dermatology, 3rd Edition,

Elsevier Health Sciences, United States. P. 2372.

Dantas, M.G.B., Reis, S.A.G.B., Damasceno, C.M.D., Rolim, L.A., Rolim-Neto, P.J.,

Carvalho, F.O., Quintans-Junior, L.J., and Almeida, J.R.G.D.A., 2016.

Development and Evaluation of Stability of a Gel Formulation Containing the

Monoterpene Borneol. Hindawi Publishing Corporation.

Dixit., Pandey P., Mahajan R., and Dhasmana DC., 2014. Alcohol Based Hand

Sanitizers: Assurance and Apprehensions Revisited.Research Journal of

Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. Vol 5 (1) : 558 – 563.

Godstime, O., Felix, E., Agustina, J., and Christopher, E., 2014. Mechanisms of

Antimicrobial Actions of Phytochemicals against Enteric Pathogens. Journal

of Pharmaceutical, Chemical, and Biological Sciences. Vol 2 (2): 77-85.

Hoare, T.R., and Kohane D.S., 2008. Hydrogels in drug delivery: Progress and

challenges. Polymer 49. 1993 – 2007.

Hodges, K., and Gill, R., 2010. Infectious Diarrhea Cellular and Molecular

Mechanisms. Landes Bioscience. Vol 1 (1):4-21.

Huan, Zhang, and Vardhanabhuti, 2016. Influence of the molecular weight of

carboxymethylcellulose on properties and stability of whey protein-stabilized

oil-in-water emulsions. Journal of Dairy Science. Vol. 99(5)3305-3315.

Jayaraman, S.K., Manoharan, M.S., and Illanchezian, S., 2008. Antibacterial,

Antifungal, and Tumor Cell Suppresion Potential of Morinda citrifolia Fruit

Extract. International Journal of Integrative Biology. Vol 3(1):44-49.


27

Kang, C.G., Hah, D.S., Kim, C.H., Kim, Y.H., Kim, E., Kim, J.S., 2011. Evaluation of

Antimicrobial Activity of the Methanol Extracts from 8 Traditional Medicinal

Plants, Official Journal of Korean Society of Toxicology. Vol 27(1): 31-36.

Nayak S., and Mengi S., 2010. Preliminary Physicochemical and Phytochemical

Evaluation of Morinda citrifolia Fruit Extractives. International Journal of

Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. Vol 2(4):150-154.

Nagalingam, S., Sasikumar, C.S., and Cherian, K.M., 2012. Extraction and Preminary

Phytochemical Screening of Active Compounds in Morinda citrifolia Fruit.

Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research. Vol 5(2):179-181.

Nirwana, A.P., Astirin, O.P., Widiyani, T., 2015. Skrining Fitokimia Ekstrak Etanol

Daun Benalu Kersen (Dendrophtoe pentandra L. Miq.). El-Vivo.Vol 3(2):9-15.

Rajesh, B., Saumya, D., Dharmajit, P., and Pavani, M.,2014. Formulation Design and

Optimization Of Herbal Gel Containing Albizia Lebbeck Bark Extract.

International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Science.Vol.6:111-114

Rowe, R. C., Sheskey, P.J., Quinn, M.E., 2009, Handbook Of Pharmaceutical

Excipients, 6th edition, Pharmaceutical Press and American Pharmacists

Association, PP. 118 – 121, 442-443, 592 – 598.

Sabirin, I.P.R., and Yuslianti, E.R., 2016. Benefits of Ethanol Based Noni Leaf

(Morinda citrifolia L.) Extract on Oral Mucosal Wound Healing by

Examination of Fibroblast Cells. Journal of Densitry Indonesia. Vol 23(3):59-

63.

Shah, K.P., Srivastava, R,S., Karle, U.G., Natural Gelling Agent Review. International

Journal of Universal Pharmacy and Bio Sciences. 3(3): 318 – 337.

Shahidi, F., and Alasalvar, C., 2016. Handbook of Functional Beverages and Human

Health. CRC Press Taylor and Franciss Group. P. 412.

Sultana, S.S., Swapna, G., Lakshmi, G.S.S., Swathi, S., Jyothi, G.N., and Devi, A.S.,

2016. Formulation and Evaluation of Herbal Emulgel of Lantana camara

Leaves Extract for Wound Healing Activity in Diabetic Rats. Indo American

Journal of Pharmaceutical Research. Vol 6 (8) : 6404 – 4617.

Sunder, J., Singh, D.R., Jeyakumar, S., Kundu, A., De, A.K., 2011. Antibacterial

Activity in Solvent Extract of Different Parts of Morinda citrifolia Plant.

Journal of Pharmaceutical Science and Research. Vol 3(8):1404-1407.

Tanaya, V., Retnowati, R., and Suratmo, Fraksi Semipolar dari Daun Mangga Katsuri.

2015. Kimia Student Journal. Vol 1(1):778-784.

The United States Pharmacopeial Convention, 2009. Topical and Transdermal Drug

Products. Pharmacopeial Forum. Vol 35 (3) : 750 – 764.


28

Lampiran 1. Surat Pengambilan Bahan


29

Lampiran 2. Surat Determinasi Tanaman


30

Lampiran 3. Sertifikat Mikrobia


31

Lampiran 4. Surat Penggunaan Program SPSS


32

Lampiran 5. Data Viskositas dan Daya Sebar

a. Viskositas dan Daya Sebar Produk Pasaran

Produk A Produk B Produk C Produk D

Viskositas (cP) 37740,00 49790,00 44990,00 18050,00

37390,00 46340,00 49590,00 21050,00

38940,00 46740,00 49990,00 19950,00

�̅� 38023,33 47623,33 48190,00 19683,33

SD 812,92 1887,02 2778,49 1517,67

CV (%) 2,14 3,96 5,77 7,71

Daya Sebar (mm) 68,00 54,25 53,50 79,75

71,00 60,75 58,50 80,97

69,25 54,25 60,00 81,58

�̅� 69,42 56,42 57,33 80,77

SD 1,51 3,75 3,40 0,93

CV (%) 2,17 6,65 5,94 1,15

b. Viskositas dan Daya Sebar Optimasi CMC-Na Hand Sanitizer Ekstrak

Buah Mengkudu

CMC-Na

1,5%

CMC-Na

2%

CMC-Na

3%

CMC-Na

3,5%

CMC-Na

4%

Viskositas (cP) 19350,00 23350,00 42440,00 42390,00 49990,00

19820,00 23540,00 40890,00 41190,00 49950,00

19280,00 23820,00 40390,00 43340,00 49910,00

�̅� 19483,33 23570,00 41240,00 42306,67 49950,00

SD 293,66 236,43 1068,88 1077,42 40

CV (%) 1,51 1,00 2,59 2,55 0,08

Daya Sebar (mm) 75,00 57,00 45,25 42,57 37,25

71,25 60,00 43,50 41,91 36,50

71,00 58,50 44,25 42,77 37,75

�̅� 72,42 58,50 44,33 42,42 37,17

SD 2,24 1,50 0,88 0,45 0,63

CV (%) 3,09 2,56 1,98 1,06 1,69


33

c. Viskositas dan Daya Sebar Optimasi Propilen Glikol Hand Sanitizer

Ekstrak Buah Mengkudu

Propilen

Glikol

5mL

Propilen

Glikol

10mL

Propilen

Glikol

15mL

Propilen

Glikol

20mL

Viskositas (cP) 33640,00 36140,00 39340,00 39790,00

32740,00 36590,00 39690,00 40040,00

32540,00 36290,00 38890,00 39790,00

�̅� 32973,33 36340,00 39306,67 39873,33

SD 585,95 229,13 401,04 144,34

CV (%) 1,77% 0,63 1,02% 0,36

Daya Sebar (mm) 56,73 54,62 52,48 49,82

56,39 54,54 52,14 51,86

57,03 54,24 51,89 50,10

�̅� 56,72 54,47 52,17 50,59

SD 0,32 0,20 0,30 1,11

CV (%) 0,56 0,37 0,57 2,19%

d. Viskositas dan Daya Sebar Validasi

Viskositas (cP) Nilai

Teoretis 27044,10

Replikasi I 27073,33

Replikasi II 26890,00

Replikasi III 27023,00

�̅� 26995,33

SD 94,72

CV (%) 0,35

p-value 0,425

Daya Sebar (mm) Nilai

Teoretis 56,86

Replikasi I 56,82

Replikasi II 57,09

Replikasi III 56,98

�̅� 56,96

SD 0,14

CV (%) 0,24

p-value 0,422


34

Lampiran 6. Uji T-independent Konsentrasi 10 mg/mL vs Konsentrasi Uji

a. 10 mg/mL vs 100 mg/mL

b. 10 mg/mL vs 200 mg/mL

c. 10 mg/mL vs 300 mg/mL


35

d. 10 mg/mL vs 400 mg/mL


36

Lampiran 7. Design Factorial

a. Viskositas


37

b. Daya Sebar


38

Lampiran 8. Hasil Uji Validasi dengan SPSS

a. Viskositas

b. Daya Sebar


39

Lampiran 9. Data Uji Freeze-Thaw

Viskositas Siklus 0


Replikasi 1 17066,67 39756,67 22980,00 39923,33

Replikasi 2 17566,67 39806,67 22843,33 39690,00

Replikasi 3 19133,33 39973,33 24160,00 39973,33

Rata-Rata 17922,223 39845,557 23327,777 39862,22

Viskositas Siklus 1


Replikasi 1 8400,00 39690,00 3633,33 40690,00

Replikasi 2 11080,33 39956,67 5883,33 39923,33

Replikasi 3 14350,00 39823,33 4400,00 39790,00

Rata-Rata 11276,777 39823,333 4638,887 40134,443

Viskositas Siklus 2


Replikasi 1 1000,00 37806,67 1750,00 40406,667

Replikasi 2 1133,33 40423,33 1333,33 39790,00

Replikasi 3 1333,33 39923,33 1650,00 39923,333

Rata-Rata 1155,553 39384,443 1577,776 40040,00

Viskositas Siklus 3


Replikasi 1 633,33 41206,67 916,67 40073,33

Replikasi 2 800,00 39606,67 1066,67 39940,00

Replikasi 3 1100,00 40673,33 966,67 39773,33

Rata-Rata 844,443 40495,557 983,337 39928,887

Daya Sebar Siklus 0


Replikasi 1 62,324 48,556 59,8125 48,632

Replikasi 2 62,455 49,293 61,6825 48,257

Replikasi 3 59,323 48,683 59,1975 48,437

Rata-Rata 61,367 48,844 60,231 48,442


40

Daya Sebar Siklus 1


Replikasi 1 65,966 49,249 64,690 48,868

Replikasi 2 65,595 50,293 64,161 48,778

Replikasi 3 66,753 48,697 64,180 48,532

Rata-Rata 66,105 49,413 64,344 48,726

Daya Sebar Siklus 2


Replikasi 1 72,740 55,061 68,366 49,838

Replikasi 2 70,627 53,550 70,205 49,288

Replikasi 3 70,198 52,484 68,582 48,093

Rata-Rata 71,188 53,698 69,582 49,073

Daya Sebar Siklus 3


Replikasi 1 72,500 54,471 72,823 49,209

Replikasi 2 74,059 52,583 72,584 49,413

Replikasi 3 72,300 54,012 73,342 49,743

Rata-Rata 72,953 53,689 72,917 49,455


41

Lampiran 10. Perhitungan Uji Freeze-thaw dengan SPSS

Viskositas Formula 1


42

Viskositas Formula a


43


44

Viskositas Formula b


45

Viskositas Formula ab


46


47

Daya Sebar Formula 1


48

Daya Sebar Formula a


49


50

Daya Sebar Formula b


51

Daya Sebar Formula ab


52


53

Lampiran 11. Dokumentasi

Uji Flavonoid Uji Tanin

Uji Terpenoid Uji Saponin

Uji Alkaloid Serbuk simplisia Buah Mengkudu


54

Uji Antibakteri Uji Antibakteri

Formula 1 Formula a


55


Validasi

Formula I Formula I Siklus III


56

Formula a Formula a Siklus III

Formula b Formula b Siklus III

Formula ab Formula ab Siklus III


57

BIOGRAFI PENULIS

Penulis skripsi dengan judul “Optimasi Formula Hand

Sanitizer Ekstrak Buah Mengkudu (Morinda citrifolia L.)

dengan Gelling Agent Cmc-Na dan Humektan Propilen

Glikol” bernama lengkap Tiffany Gunawan lahir di

Pekalongan, 4 November 1996, merupakan anak ketiga dari

tiga bersaudara dari pasangan Sujanto Gunawan dan Maria

Sundari Rahardjo. Penulis menempuh pendidikan formal di

TK Handayani (2001-2002), SD Pius (2002-2008), SMP Pius

(2008-2011), dan SMA Negeri Satu (2011-2014). Penulis

melanjutkan pendidikan sarjana di Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma pada tahun 2014. Selama masa

perkuliahan, penulis mengikuti kegiatan kemahasiswaan seperti Dana dan Usaha

Pharmacy Performance Road to School (2015), Kesekretariatan pada acara Pelepasan

Wisuda (2016), dan Penulis juga pernah menjadi Asisten Dosen Mikrobiologi tahun

2017.


optimasi formula hand sanitizer ekstrak buah … · farmakognosi fitokimia dan membantu penulis...

Documents