i

OPTIMASI KOMBINASI KARBOMER 934 DAN HPMC TERHADAP EFEKTIVITAS GEL ANTIJERAWAT EKSTRAK ETANOLIK KULIT

BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L.) DENGAN METODE FACTORIAL DESIGN

SKRIPSI

Oleh

MUHAMAD ARWANI K100100189

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

SURAKARTA 2017

OPTIMASI KOMBINASI KARBOMER 934 DAN HPMC TERHADAP EFEKTIVITAS GEL ANTIJERAWAT EKSTRAK ETANOLIK KULIT

BUAH MANGGIS (

Diajukan untuk memenuhi derajat Sarjana Farmasi (S. Farm) Pada Fakultas Farmasi

Universitas Muhammadiyah Surakarta

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

i

OPTIMASI KOMBINASI KARBOMER 934 DAN HPMC TERHADAP

EFEKTIVITAS GEL ANTIJERAWAT EKSTRAK ETANOLIK KULIT BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L.) DENGAN METODE

FACTORIAL DESIGN

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai derajat Sarjana Farmasi (S. Farm) Pada Fakultas Farmasi

Universitas Muhammadiyah Surakarta di Surakarta

Oleh:

MUHAMAD ARWANI K 100 100 189

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

SURAKARTA 2017

OPTIMASI KOMBINASI KARBOMER 934 DAN HPMC TERHADAP EFEKTIVITAS GEL ANTIJERAWAT EKSTRAK ETANOLIK KULIT

L.) DENGAN METODE

derajat Sarjana Farmasi (S. Farm) Pada Fakultas Farmasi

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

ii

iii

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Untuk semua orang yang kusayangi . . .

“Terima kasih atas bantuan, doa dan motivasi yang telah

diberikan…”

v

KATA PENGANTAR

حیم حمن الر بسم هللا الر

Assalamu’alaikum warahmatullah wabarakatuh.

Alhamdulillahirobbil’alamin, segala puji syukur penulis panjatkan

kehadirat Allah SWT Rabb semesta alam berkat rahmat dan karunia-Nya penulis

dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Hanya kepada-Nya kita memuji,

memohon, berlindung, menyembah dan berserah diri. Shalawat dan salam

senantiasa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarganya, sahabat-

sahabatnya dan segenap pengikutnya hingga akhir zaman kelak.

Penelitian ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai

derajat Sarjana Farmasi (S.Farm) pada Fakultas Farmasi Universitas

Muhammadiyah Surakarta. Judul yang penulis ajukan adalah “OPTIMASI

KOMBINASI KARBOMER 934 DAN HPMC TERHADAP EFEKTIVITAS

GEL ANTIJERAWAT EKSTRAK ETANOLIK KULIT BUAH MANGGIS

(Garcinia mangostana L.) DENGAN METODE FACTORIAL DESIGN”.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, sehingga

penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua

pihak demi kesempurnaan skripsi ini.

Dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan,

bimbingan dan dukungan dari semua pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan

ini penulis dengan kerendahan hati dan rasa hormat mengucapkan terima kasih

kepada berbagai pihak yang memberikan dukungan dalam penyusunan skripsi ini

hingga selesai terutama kepada yang penulis hormati:

1. Bapak Azis Saifudin, Ph.D., Apt selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas

Muhammadiyah Surakarta dan sekaligus Anggota I Dewan Penguji Skripsi.

2. Bapak Suprapto, M.Sc., Apt selaku dosen pembimbing dan sekaligus

Anggota II Dewan Penguji skripsi yang selalu memberikan bimbingan,

nasehat dan waktunya selama penelitian, penulisan dan penyusunan skripsi

ini.

vi

3. Ibu Anita Sukmawati, Ph.D., Apt selaku Ketua Dewan Penguji.

4. Staf laboratorium lantai 1, 2 dan 3 Fakultas Farmasi Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

5. Orang tua penulis, Bapak H. Masdi Satiman dan Ibu Hj. Ratmini yang selalu

mendoakan dan memberikan motivasi.

Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda kepada

semuanya. Demi perbaikan selanjutnya, penulis dengan senang hati menerima

kritik dan saran yang membangun. Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini

dapat memberikan manfaat bagi kita semua dan dapat menjadi masukan dalam

dunia pendidikan.

Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

vii

DAFTAR ISI

Halaman

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

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. ii

DEKLARASI ..................................................................................................... iii

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

KATA PENGANTAR ......................................................................................... v

DAFTAR ISI ..................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. ix

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xi

DAFTAR SINGKATAN ................................................................................... xii

ABSTRAK ....................................................................................................... xiii

ABSTRACT ....................................................................................................... xiv

BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1

A. Latar Belakang ............................................................................ 1

B. Rumusan Masalah ....................................................................... 3

C. Tujuan Penelitian ........................................................................ 3

D. Tinjauan Pustaka ......................................................................... 3

E. Landasan Teori .......................................................................... 13

F. Hipotesis ................................................................................... 14

BAB II. METODE PENELITIAN ................................................................. 15

A. Kategori Penelitian dan Variabel Penelitian ............................... 15

B. Alat dan Bahan .......................................................................... 15

C. Tempat Penelitian ...................................................................... 16

D. Jalannya Penelitian .................................................................... 16

E. Analisis Data ............................................................................. 25

BAB III. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN................................. 26

A. Pengeringan Simplisia Kulit Buah Manggis ............................... 26

B. Ekstraksi Kulit Buah Manggis ................................................... 26

C. Skrining Fitokimia Ekstrak Etanolik Kulit Buah Manggis ......... 27

D. Identifikasi Bakteri .................................................................... 31

E. Evaluasi Sediaan dan Analisis Desain Faktorial ......................... 31

F. Penentuan Titik Formula Optimum ........................................... 37

G. Hasil Pembuatan Formula Optimum dan Evaluasinya ............... 39

H. Analisis Verifikasi Formula Optimum Dengan Pendekatan

Statistik ..................................................................................... 39

I. Analisis Uji Stabilitas ................................................................ 40

viii

BAB IV. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 42

A. Kesimpulan ............................................................................... 42

B. Saran ......................................................................................... 42

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 43

LAMPIRAN ...................................................................................................... 46

ix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Kandungan senyawa xanthone yang diisolasi dari kulit buah manggis .. 5

Tabel 2. Penentuan faktor dan level formula. ................................................... 20

Tabel 3. Penentuan formula dua level dan dua faktor berdasarkan desain

faktorial ............................................................................................. 20

Tabel 4. Formula sediaan gel ekstrak etanolik kulit buah manggis dengan

gelling agent karbomer 934 dan HPMC. ............................................ 20

Tabel 5. Analisis hasil skrining fitokimia. ........................................................ 29

Tabel 6. Hasil uji evaluasi formula standar……………………………………. 32

Tabel 7. Kriteria formula optimum. .................................................................. 38

Tabel 8. Hasil uji evaluasi formula optimum .................................................... 39

Tabel 9. Analisis sediaan formula optimum…………………………………….39

Tabel 10. Hasil uji evaluasi formula optimum setelah freeze & thaw………........40

Tabel 11. Nilai signifikansi hasil analisis uji t sampel berpasangan……………...41

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Struktur kimia senyawa-senyawa golongan xanthone ........................ 5

Gambar 2. Struktur molekul karbomer ............................................................. 11

Gambar 3. Struktur molekul HPMC ................................................................. 12

Gambar 4. Struktur molekul metil paraben ....................................................... 12

Gambar 5. Struktur molekul propilenglikol ...................................................... 13

Gambar 6. Potongan sampel kulit buah manggis. ............................................. 26

Gambar 7. Hasil maserasi kulit buah manggis. ................................................. 27

Gambar 8. Skrining fitokimia ........................................................................... 29

Gambar 9. Uji KLT .......................................................................................... 30

Gambar 10. Hasil identifikasi bakteri Staphylococcus epidermidis. .................... 31

Gambar 11. Grafik analisis pH formula standar. ................................................. 33

Gambar 12. Grafik analisis viskositas formula standar. ...................................... 34

Gambar 13. Grafik analisis daya lekat formula standar. ...................................... 35

Gambar 14. Grafik analisis daya sebar formula standar. ..................................... 36

Gambar 15. Grafik analisis antibakteri formula standar. ..................................... 37

Gambar 16. Contour plot superimpossed............................................................ 38

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Ektraksi etanolik kulit buah manggis ........................................... 47

Lampiran 2. Uji kromatografi lapis tipis ekstrak etanolik kulit buah manggis .. 48

Lampiran 3. Hasil empat formula standar gel ekstrak etanolik kulit buah

manggis ...................................................................................... 49

Lampiran 4. Hasil uji evaluasi sediaan empat formula gel ekstrak etanolik

kulit buah manggis ...................................................................... 50

Lampiran 5. Perhitungan uji daya hambat kontrol positif dan kontrol negatif

terhadap stapylococcus epidermidis............................................. 51

Lampiran 6. Perhitungan uji daya hambat empat basis formula standar gel

ekstrak etanolik kulit buah manggis terhadap stapylococcus

epidermidis ................................................................................. 52

Lampiran 7. Perhitungan uji daya hambat empat formula standar gel ekstrak

etanolik kulit buah manggis terhadap stapylococcus epidermidis . 53

Lampiran 8. Rangkuman hasil uji daya hambat terhadap stapylococcus

epidermidis ................................................................................. 54

Lampiran 9. Hasil uji evaluasi sediaan formula optimum ................................ 55

Lampiran 10. Uji daya hambat formula optimum ekstrak etanolik kulit buah

manggis terhadap staphylococcus epidermidis ............................. 56

Lampiran 11. Hasil analisis statistik uji t satu sampel hasil prediksi formula

optimum dibandingkan dengan verifikasi percobaan ................... 57

Lampiran 12. Hasil uji evaluasi sediaan formula optimum freeze and thaw . ..... 59

Lampiran 13. Hasil analisis statistik uji t sampel berpasangan sediaan gel

formula optimum sebelum uji freeze and thaw dan sesudah uji

freeze and thaw. .......................................................................... 61

xii

DAFTAR SINGKATAN

atm : Atmosfer (satuan tekanan)

BHI DS : Brain Heart Infusion Double Strenght

BHI SS : Brain Heart Infusion Single Strenght

CFU/mL : Colony Forming Units per Milliliter

Cm : Centimeter

g : Gram

HPMC : Hydroxy Propyl Methyl Cellulose

KBM : Kadar Bunuh Minimum

KHM : Kadar Hambat Minimum

MH : Mueller Hinton

mL : Mililiter

mm : Millimeter

MIC : Minimum Inhibitory Concentration

OP : Optical Density

PA : Pro Analyst

xiii

ABSTRAK

Kulit buah manggis mengandung senyawa golongan xanthone yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri penyebab jerawat Staphylococcus epidermidis. Namun, penggunaan simplisia secara tradisional dirasa kurang praktis. Sediaan topikal berupa gel sangat cocok untuk penggunaan yang lebih praktis. Maka perlu dilakukan percobaan untuk menemukan formulasi yang tepat yang mempunyai sifat dan menghantarkan zat aktif secara maksimal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komposisi kadar gelling agent karbomer 934 dan HPMC dalam sediaan gel ekstrak etanolik kulit buah manggis sehingga dihasilkan formula optimum dengan sifat fisik yang baik.

Pada percobaan ini dilakukan optimasi formula untuk menemukan komposisi optimum gelling agent karbomer 934 dan HPMC menggunakan metode desain faktorial pada perangkat lunak Design Expert® Stat-Ease. Hasil prediksi sediaan formula optimum diverifikasi dengan cara dilakukan percobaan dan dianalisis kesesuaiannya dengan menggunakan uji t satu sampel dengan menggunakan perangkat lunak IBM SPSS® Statistics dengan taraf kepercayaan 95%. Sediaan formula optimum diuji stabilitasnya dengan metode freeze & thaw dan dianalisis dengan metode uji t sampel berpasangan.

Hasil uji optimasi dihasilkan sediaan gel formula optimum yang mempunyai komposisi karbomer 934 sebesar 1,19% dan HPMC 0,5%. Hasil uji verifikasi sediaan formula optimum prediksi dan percobaan dinyatakan berbeda tidak signifikan. Hasil uji stabilitas sediaan formula optimum menunjukkan bahwa nilai signifikansi viskositas 0,034, daya lekat 0,002, daya sebar 0,014 dan daya antibakteri 0,034. Dengan demikian, sediaan formula optimum setelah mengalami pengujian freeze & thaw 3 siklus dinyatakan tidak stabil atau berbeda signifikan dengan sediaan formula optimum sebelum freeze & thaw. Hasil uji daya antibakteri dapat disimpulkan bahwa formula optimum gel ekstrak etanolik kulit buah manggis mempunyai daya hambat terhadap bakteri Staphylococcus epidermidis dengan kategori sedang. Kata kunci: formula gel, ekstrak etanolik kulit buah manggis, karbomer 934, HPMC, desain faktorial

xiv

ABSTRACT

The mangosteen pericarpium contains xanthones compounds that can inhibit the growth of Staphylococcus epidermidis that cause acne. However, the use of botanicals traditionally be considered less practical. Topical dosage form like gel is suitable for more practical usage. It is necessary to experiment to find the right formulation that has the properties and deliver the active substance to the fullest. This study aims to determine the composition of gelling agent carbomer 934 and HPMC in gel ethanolic extract of mangosteen pericarpium to produce the optimum formula with good physical properties.

The experiment of optimization formula is to find the composition of the gelling agent carbomer 934 and HPMC using factorial design method on Design Expert® Stat-Ease software. The result of optimum formula verified by the trial and analyzed by using one sample t-test method on IBM SPSS® Statistics software with 95% independence level. Stability of the optimum formula tested with freeze and thaw method and analyzed by using paired sample t-test method on IBM SPSS® Statistics software.

The optimization test result gel with the optimum formula having carbomer 934 1.19% and HPMC 0.5%. The result of verification test the optimum prediction formula and optimum experimental formula is differently not significant. The results of the stability test of the optimum formula showed that the significance value of viscosity 0.034, adhesion 0.002, dispersive power 0.014 and antibacterial power 0.034. Therefore, the preparation of optimum formula after freeze and thaw test of 3 cycles is not stable or significantly different with optimum formula before freeze & thaw. The result of antibacterial test can be concluded that optimum formula of gel ethanolic extract of mangosteen pericarpium has resistance to Staphylococcus epidermidis bacteria with medium category.

Keywords: gel formula, ethanolic extract of mangosteen pericarpium, carbomer 934, HPMC, factorial design.