45363843.pdf

i
OPTIMASI FORMULA SEDIAAN GEL HAND SANITIZER MINYAK
ATSIRI JERUK BERGAMOT DENGAN HUMEKTAN GLISERIN DAN
GELLING AGENT CARBOPOL
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Edward Christian
NIM: 128114156
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2016
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

iii

iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
Karya kecil ini kupersembahkan bagi:
Tri Tunggal Maha Kudus
Papa dan Mamaku atas kasih, harapan, nasehat, dan doa
Saudaraku: Edwin dan Evelyn
Teman-teman Fakultas Farmasi Angkatan 2012
serta
Almamater tercinta

v

vi

vii
PRAKATA
Puji dan syukur dihaturkan kepada Tuhan Yesus Yang Maha Pengasih, yang
luar biasa memberkati penulis dari awal hingga akhir penulisan skripsi ini sehingga
dapat terselesaikan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Farmasi (S.Farm.). Skripsi ini berjudul Optimasi Formula Sediaan Gel Hand
Sanitizer Minyak Atsiri Jeruk Bergamot dengan Humektan Gliserin dan Gelling
Agent Carbopol.
Selama proses penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak
dibantu dan didukung oleh banyak pihak dalam segi moral, material, hingga kritik
dan saran. Adapun para pihak tersebut antara lain:
1. Penyedia minyak atsiri CV. Nusa Aroma
2. Bapak Prof. Dr. Achmad Fudholi, DEA., Apt. selaku pembimbing yang
memberi arahan, saran, kritik dan semangat bagi penulis.
3. Ibu Wahyuning Setyani, M.Sc., Apt. dan Ibu Dr. Dewi Setyaningsih,
M.Sc, Apt. sebagai penguji yang telah memberi masukan yang
membangun.
4. Pak Musrifin dan Pak Agung yang telah banyak memberi bantuan
selama penelitian di Laboratorium Formulasi dan Teknologi Sediaan
Farmasi dan Laboratorium Farmasi Fisika.
5. Teman-teman seperjuangan: Vicky, Jessica, Putra, Kevien serta para
sahabat: Adis, Venny, Ella, Rei, Sona, Novi, Siti, dan semua teman-
teman dari FST B 2012.

viii
6. Serta semua pihak yang telah membantu namun tidak dapat disebutkan
satu persatu
Pada akhirnya penulis sadar bahwa skripsi ini jauh dari sempurna, dikarenakan
keterbatasan ilmu dan pengalaman yang penulis miliki. Sehingga penulis sangat
menerima untuk segala saran dan kritik yang membangun bagi skripsi ini karena
masih memiliki banyak kekurangan. Semoga skripsi ini berguna di kemudian hari
bagi semua masyarakat dan ilmu pengetahuan farmasi khususnya.

ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL……………………..........…………………….................. i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING……………………….............. ii
HALAMAN PENGESAHAN………………………………………………….. iii
HALAMAN PERSEMBAHAN………………………………………………... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA………………………………………... v
PERSETUJUAN PUBLIKASI………………………………………………… vi
PRAKATA……………………………………………………………………… vii
DAFTAR ISI……………………………………………………………………. ix
DAFTAR TABEL…………………………………………………………......... xii
DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………… xiii
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………………. xiv
INTISARI……………………..........……………………..........……………….. xv
ABSTRACT……………………………………………………………………… xvi
BAB I PENGANTAR……………………..........……………………................. 1
A. Latar belakang………………..........……………………...................... 1
B. Rumusan masalah……………………....……………………............... 4
C. Keaslian Penelitian……………………......……................................... 4
D. Manfaat……………………………………………………………….. 5
E. Tujuan Penelitian………………..........…………………….................. 6
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA……………………..........………………. 7
A. Gel…………………………………... …………………….................. 7

x
B. Carbopol………………..........……………………..........……..……… 7
C. Humektan……………..........………………..........…………………… 8
D. Deskripsi Jeruk Bergamot…………………………………………….. 9
1. Keterangan Botani……………………..........……………………….. 9
2. Deskripsi Tanaman…………………….......………………................ 9
3. Kandungan Kimia………………..........…………………………….. 10
4. Khasiat…………………….......……………………........................... 10
E. Triethanolamine………………………………………………………. 10
F. Pengawet…………………………………………………..………….. 11
G. Desain Faktorial……………………………………………..………... 12
H. Kulit……………………………………………………….………….. 13
I. Freeze and Thaw…………………………………………..………….. 13
J. Landasan Teori……………………………………………………….. 14
K. Hipotesis……………………..........……….……................................. 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN……………………............................. 16
A. Jenis Rancangan Penelitian…………….………………...................... 16
B. Variabel dan Definisi Operasional………..………………………….. 16
1. Variabel Penelitian…………………………………………………. 16
2. Definisi Operasional………………………………………….......... 17
C. Alat dan Bahan……………………..........……………........................ 18
D. Tata Cara Penelitian…………………….........………………………. 18
1. Verifikasi Minyak Atsiri Jeruk Bergamot…..........………………… 18
2. Formula…………………………………..........…………………… 18

xi
3. Pembuatan Gel Hand Sanitizer…………...……………………........ 19
4. Uji Sediaan Gel Hand Sanitizer…………………………………….. 19
5. Penentuan Viskositas dan Daya Sebar Gel Hand Sanitizer di
Pasaran……………………………………………………………… 20
6. Analisis Hasil……………………………………………………….. 20
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN………………………………………. 21
1. Identifikasi Jeruk Bergamot………………………………………….. 21
2. Orientasi Formula dan Penetapan Range Produk………………......... 21
3. Formulasi Gel………………………………………………............... 22
4. Evaluasi Sediaan Gel Hand Sanitizer………………………................ 23
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN………………………………………... 36
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………….. 37
LAMPIRAN……………………..........……………………............................... 39
BIOGRAFI PENULIS…………………………………………………………. 62

xii
DAFTAR TABEL
Tabel I. Keaslian Penelitian……………………………………………5
Tabel II. Desain Faktorial………………………………………………12
Tabel III. Perhitungan Bahan Tiap Formula…………………………….18
Tabel IV. Data Gel Hand Sanitizer di Pasaran…………………………..21
Tabel V. Orientasi Carbopol……………………………………………22
Tabel VI. Orientasi Gliserin……………………………………………..22
Tabel VII. Hasil Uji Organoleptis………………………………………..24
Tabel VIII. Tabel Hasil Uji pH……………………………………………24
Tabel IX Hasil Pengukuran Viskositas....................................................25
Tabel X Hasil Pengukuran Daya Sebar………………………………..28
Tabel XI. Hasil Validasi Viskositas……………………………………..33
Tabel XII. Hasil Validasi Daya Sebar……………………………………33

xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur Carbopol……………………………………………….8
Gambar 2. Struktur Gliserin………………………………………………...9
Gambar 3. Grafik Hubungan Antara Carbopol dan Viskositas……………..26
Gambar 4. Grafik Hubungan Antara Gliserin dan Viskositas………………27
Gambar 5. Contour Plot Viskositas Sediaan………………………………..28
Gambar 6. Grafik Hubungan Antara Carbopol dan Daya Sebar……………29
Gambar 7. Grafik Hubungan Antara Gliserin dan Daya Sebar……………..30
Gambar 8. Contour Plot Daya Sebar Sediaan………………………………31
Gambar 9. Contour Plot Superimposed…………………………………….32
Gambar 10. Grafik Pergeseran Viskositas………………………………….35
Gambar 11. Grafik Pergeseran Daya Sebar………………………………...36

xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Certificate of Analysis……………………………………39
Lampiran 2. Data Viskositas dan Daya Sebar Hand Sanitizer di Pasaran…..46
Lampiran 3. Data Viskositas dan Daya Sebar……………………………….48
Lampiran 4. Data Olahan Viskositas………………………………………..50
Lampiran 5. Data Olahan Daya Sebar………………………………………52
Lampiran 6. Data Post Hoc Tukey…………………………………………..54
Lampiran 7. Nilai P-Value Hasil Validasi…………………………………...58
Lampiran 8. Foto-foto Dokumentasi………………………………………...59

xv
INTISARI
Pemakaian alkohol dalam sediaan hand sanitizer dapat mengakibatkan
terkikisnya permukaan kulit pada pemakaian jangka panjang. Pemakaian zat aktif
herbal lebih disarankan demi keamanan konsumen. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui formula gel hand sanitizer mana yang paling optimal antara Carbopol
dan gliserin, serta interaksi keduanya dalam menentukan sifat fisik sediaan yang
dibuat dengan zat aktif minyak atsiri jeruk bergamot. Selain itu penelitian ini juga
berfungsi melihat kestabilan sediaan dalam perubahan suhu dengan uji freeze thaw.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni yang
menggunakan metode desain faktorial. Optimasi dilakukan dengan melihat sifat
fisik sediaan gel yaitu viskositas dan daya sebar. Dua faktor yang digunakan dalam
penelitian ini adalah Carbopol dan gliserin. Stabilitas sediaan diuji dengan
perlakuan freeze and thaw selama lima siklus. Uji statistik yang digunakan antara
lain, uji Shapiro-Wilk, uji Levene, dan ANOVA dengan taraf kepercayaan 95%.
Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh dari Carbopol dan gliserin
secara berturut-turut sebesar 99,48% dan 0,19% terhadap viskositas, serta 99,64%
dan 0,15% terhadap daya sebar. Area optimum didapatkan dari contour plot
superimpossed respon viskositas dan daya sebar.
Kata kunci: jeruk bergamot, Carbopol, gliserin, desain faktorial, gel hand sanitizer,
freeze thaw

xvi
ABSTRACT
The use of alcohol in the preparation of hand sanitizer can result
the erosion of the skin surface at long-term usage. The use of herbal active
substance is preferred for the sake of consumer safety. This study aims to find out
the most optimal hand sanitizer gel formula between Carbopol and glycerin, as well
as their interaction in determining the physical properties of the preparation with
orange bergamot essential oil as active ingredient. In addition, this study also see
preparation stability in temperature changes with freeze thaw test.
This research used pure experimental factorial design method.
Optimization is done by looking at the physical properties of viscosity and
spreadability. Two faktors that used in this study are Carbopol and glycerin. The
stability of the preparation was tested by freeze and thaw treatment for five cycles.
The statistical test used the Shapiro-Wilk test, Levene test and ANOVA with 95%
confidence level.
The results showed the effect of Carbopol and glycerin amounted to 99.48%
and 0.19% on the viscosity, as well as 99.64% and 0.15% on the spreadability.
Optimal area obtained from the contour plot superimposed by viscosity and
response.
Keywords: citrus bergamia, Carbopol, glycerin, faktorial design, hand sanitizer
gel, freeze thaw

1
BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Kebutuhan akan higienitas produk semakin marak, apalagi dengan
banyaknya polusi udara dan kebersihan yang minim di tempat umum menjadi
pemicu untuk meningkatkan kehigienisan diri terkait dengan kesehatan diri. Diare
adalah gejala umum dari penyakit pencernaan, termasuk yang disebabkan oleh
infeksi, peradangan, malabsorpsi, dan kekurangan gizi. Diare juga didefinisikan
sebagai peningkatan massa tinja, frekuensi, atau fluiditas, biasanya untuk volume
lebih dari 200 ml per hari.
Escherichia coli (E. coli) biasanya hidup di usus manusia dan hewan.
Kebanyakan E.coli tidak berbahaya dan benar-benar merupakan bagian penting dari
saluran usus manusia yang sehat. Namun, beberapa E. coli bersifat patogen, yang
berarti mereka dapat menyebabkan penyakit. Jenis E. coli yang menyebabkan diare
dapat ditularkan melalui air atau makanan yang terkontaminasi, atau melalui kontak
dengan hewan atau orang, serta benda-benda di keseharian (Kumar and Abbas,
2013). Persiapan makanan dan kebersihan yang baik dapat mengurangi
kemungkinan terkena infeksi E. coli. Infeksi enterokolitis adalah masalah global
yang menyebabkan 12.000 kematian pada anak-anak di negara berkembang dan

2
salah satu penyebab dari semua kematian sebelum usia 5 tahun di seluruh dunia.
Meskipun jauh lebih lazim di negara-negara maju, infeksi ini masih memiliki
tingkat serangan 1:59 penyakit per orang per tahun, kedua setelah flu.
Kemudian, infeksi yang diakibatkan ketidakhigienisan juga sudah menjadi
concern dunia. Kebersihan tangan adalah kunci untuk menghindari infeksi.
Kebersihan tangan dapat dijaga dengan mencuci tangan dengan sabun atau hand
sanitizer yang kemudian juga harus disosialisasikan kepada khalayak umum agar
semakin tergerak untuk menjaga kebersihan (Bloomfield, dkk., 2010).
Dewasa ini hampir semua sediaan gel hand sanitizer menggunakan alkohol
sebagai bahan utama disinfektan, di mana diketahui bahwa alcohol dapat mengikis
permukaan kulit akibat pemakaian berlanjut. Selain itu kandungan alkohol dalam
sediaan hand sanitizer juga dapat tertelan dan terhirup melalui saluran pernapasan
sehingga terakumulasi dalam tubuh. Akibatnya dapat mengakibatkan penyakit
sirosis hati, pankreas dan sistem kardiovaskular pada kadar alkohol diatas 70 persen
(Bessonneau, dkk., 2010). Atas dasar inilah penulis ingin mereduksi kadar alkohol
dalam sediaan hand sanitizer dan mengganti dengan zat aktif yang memiliki efek
antibakteri.
Bergamot adalah nama umum untuk Citrus bergamia Risso et Poiteau,
tanaman famili Rutaceae (subfamili Esperidea). Pohonnya tinggi besar, daun
berwarna hijau tua mirip dengan daun lemon, bunganya putih berbentuk bintang,
dan buahnya berwarna kuning berbentuk bulat. Asal-usul botani dan geografis
tanaman ini asli daerah Calabria (Italia).

3
Jeruk bergamot didefinisikan sebagai hibrida antara jeruk asam (C.
aurantium L.) dan lemon (C. limon L. Burm. F.). Buah bergamot biasanya
diekstraksi kulitnya dan digunakan untuk kosmetik, makanan, dan industri gula.
Warna minyak atsirinya adalah kehijauan atau kuning kecoklatan dengan bau yang
khas (Navarra, dkk., 2015). Komposisi dari minyak bergamot adalah limonene
(59.21%), linalool (9.51%) dan linalyl acetate (16.83%). Telah dilaporkan bahwa
minyak atsiri bergamot memiliki aktivitas antibakteri dan anti-jamur terhadap
Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus,
dan Staphylococcus aureus dan dermatofit lainnya. In vitro aktivitas minyak atsiri
bergamot terhadap spesies Candida menunjukkan peran potensial dalam
pengobatan topikal infeksi Candida. Selain itu, komponennya yang paling efektif
adalah linalool sebagai anti bakteri (Navarra, dkk., 2015). Kadar hambat minimum
yang dihasilkan oleh jeruk bergamot adalah 0,5% untuk spesies E. coli (Fisher dan
Phillpis, 2006).
Bentuk sediaan yang dipilih penulis adalah gel seperti produk komersial
lainnya yang ada di pasaran. Selain itu gel juga dapat melembabkan kulit dengan
adanya humektan yang bersifat sebagai emolien. Lebih jauh lagi humektan mampu
memperlambat penguapan air dari kulit (Voigt, 1984). Minyak atsiri jeruk bergamot
yang berwarna cerah juga dapat menjadi pewarna alami dalam sediaan gel sehingga
penampilan gel mejadi lebih menarik. Minyak atsiri bergamot juga terdispersi baik
dalam sediaan gel, sehingga penulis yakin dalam membuat sediaan berbentuk gel.
Carbopol dapat dijadikan gel kental dengan viskositas tinggi pada
konsentrasi rendah dan bagus untuk menunjukkan daya lekat yang baik,

4
termostabil, dan sifat organoleptik yang membuat sistem ini menarik baik dari
aspek farmasi maupun dari segi patient acceptance. Selain itu, Carbopol dapat
menjadi media dispersi yang baik bagi bahan aktif.
Metode penelitian yang diajukan penulis adalah desain faktorial. Metode
digunakan untuk melihat formula optimal dari sediaan gel dan untuk melihat faktor
yang dominan dari formula. Faktor yang diamati bisa tidak terlalu detail karena
cukup melihat secara kesuluruhan dari sediaan yang ada.
Berdasarkan latar belakang maka, peneliti mengajukan skripsi yang
berjudul: Optimasi Formula Sediaan Gel Hand Sanitizer Minyak Atsiri Jeruk
Bergamot dengan Humektan Gliserin dan Gelling Agent Carbopol.
B. Rumusan Masalah
a. Bagaimana pengaruh Carbopol dan gliserin terhadap sifat fisik sediaan gel hand
sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot?
b. Apakah didapatkan formula optimal dari sediaan gel hand sanitizer minyak
atsiri jeruk bergamot dengan gelling agent Carbopol dan humektan gliserin?
C. Keaslian Penelitian
Sejauh penelusuran penulis, penelitian tentang Optimasi Formula Sediaan
Gel Hand Sanitizer Minyak Atsiri Jeruk Bergamot dengan Humektan Gliserin dan
Gelling Agent Carbopol belum pernah dilakukan. Adapun penelitian yang pernah
dilakukan adalah sebagai berikut:

5
Tabel 1. Keaslian Penelitian
Pengarang,
Tahun
Judul Penelitian Pembeda
Nugroho, 2010 Optimasi formula dan kontrol kualitas
repelan gel minyak atsiri tanaman sereh
(Cymbopongon sp) dengan Carbopol dan
Propilen Glikol sebagai Gelling Agent
secaradesainfaktorial
Tanamandaneksipien
yangdigunakan
berbeda.
Kurniawan, dkk.,
2012
Formulation and effectiveness of
antiseptic hand gel preparations
essential oils galanga (Alpinia
galanga)
Tanaman yang
digunakan berbeda.
Veronica, 2013 Optimasi Humektan Propilen Glikol
dan Gelling Agent Carbopol 940
dalam Sediaan Gel Penyembuh Luka
Ekstrak Daun Petai Cina (Leucaena
leucocephala (Lam.) de Wit):
Aplikasi Desain Faktorial
Tanaman dan
humektan digunakan
berbeda
D. Manfaat
1. Manfaat bagi peneliti
Peneliti mampu mengaplikasikan teori-teori yang telah dipelajari sehingga
dapat memformulasikan sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
dengan eksipien Carbopol dan gliserin.
2. Manfaat ilmu pengetahuan
Peneliti mengembangkan metode penelitian desain faktorial sehingga dapat
digunakan untuk sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dengan
eksipien Carbopol dan gliserin.
3. Manfaat bagi masyarakat
Peneliti memberikan altrenatif kebersihan tangan untuk masyarakat dengan
sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dengan eksipien Carbopol
dan gliserin yang tidak memiliki kadar alkohol.

6
E. Tujuan Penelitian
a. Mengetahui pengaruh Carbopol dan gliserin terhadap sifat fisik sediaan gel
hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot.
b. Mendapatkan formula optimal dari sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri
jeruk bergamot dengan gelling agent Carbopol dan humektan gliserin.

7
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Gel
Farmakope Indonesia edisi IV menyatakan bahwa gel atau jeli adalah suatu
sistem dispersi semipadat terdiri dari suspensi yang dibuat dari partikel anorganik
yang kecil atau molekul organik yang besar (Direktorat Jendral Pengawasan Obat
dan Makanan RI, 1995). Gel terdiri dari dua tipe yaitu organogel dan hydrogel.
Hydrogel adalah gel yang mempunyai ikatan antarmolekul jauh lebih lemah seperti
ikatan hydrogen dan tersusun atas bahan yang larut air (Gad, 2008). Gel ini
reversible terhadap panas, transisi dari sol gel yang terjadi pada saat pemanasan
atau pendinginan. Biasanya polivinil alkohol yang digunakan sebagai gelling agent
untuk aplikasi obat untuk kulit. Pada aplikasinya, gel mengering dengan cepat,
meninggalkan film plastik dengan obat yang kontak dengan kulit (Aulton dan
Taylor, 2013).
B. Carbopol
Sebagai gelling agent, fase kontinyu memungkinkan dispersi molekul
terlarut dalam polimer dan karenanya pelepasan obat harus setara dengan jumlah
gelling agent. Banyak bahan pengental yang tersedia, pemilihannya disesuaikan
dengan sifat fisikokimia obat dan kompatibilitas dengan pelarut. Polimer alam
seperti carageenans dan polimer sintetis seperti hidroksipropil metilselulosa
(HPMC) atau Carbopol biasanya digunakan gelling agent (Aulton dan Taylor,
2013).

8
(Rowe dan Sheskey, 2009).
Gambar 1. Struktur Carbopol.
C. Humektan
Humektan, seperti propilen glikol, gliserin dan sorbitol pada konsentrasi
hingga 5%, sering ditambahkan ke sediaan dermatologis untuk mengurangi
penguapan air selama penyimpanan dan penggunaan. Namun, konsentrasi tinggi
juga dapat menghapus kelembaban dari kulit, menyebabkan kekeringan (Aulton
dan Taylor, 2013).
Fungsi lain dari humektan antara lain pengawet antimikroba, cosolvent,
emolien, plasticizer, pelarut, dan agen tonisitas. Aplikasi di bidang formulasi dan
teknologi farmasi, gliserin digunakan dalam berbagai formulasi farmasi termasuk
sediaan mulut, mata, topikal, dan persiapan parenteral. Gliserin memiliki ciri-ciri
tidak berwarna, tidak berbau, kental, higroskopis, dan memiliki rasa manis, kira-
kira 0,6 kali semanis sukrosa.
Dalam formulasi sediaan topikal dan kosmetik, gliserin digunakan terutama
untuk pelembab. Gliserin digunakan sebagai pelarut dalam krim dan emulsi.
Gliserin yang juga digunakan dalam gel berair dan juga sebagai aditif. Dalam
formulasi parenteral, gliserin digunakan terutama sebagai pelarut obat yang bersifat
polar.

9
Dalam larutan oral, gliserin digunakan sebagai pelarut dan pengawet
antimikroba. Hal ini juga digunakan sebagai plasticizer dan dalam lapisan film.
Gliserin digunakan sebagai plasticizer dalam produksi kapsul lunak gelatin dan
supositoria gelatin.
Gliserin bersifat higroskopis. Gliserin murni tidak rentan terhadap oksidasi
oleh atmosfer di bawah kondisi penyimpanan biasa. Campuran gliserin dengan air,
etanol (95%), dan propilen glikol stabil secara kimiawi (Rowe dan Sheskey, 2009).
(Rowe dan Sheskey, 2009).
Gambar 2. Struktur Gliserin
D. Deskripsi Jeruk Bergamot
1. Keterangan Botani
Bergamot Adalah nama umum dari Citrus bergamia Risso et Poiteau.
Tanaman ini berasal dari keluarga Rutaceae dan dari subfamili Esperidea. Tanaman
ini berasal dari Calabria, Italia (Navarra, dkk., 2015).
2. Deskripsi Tanaman
Bergamot, jeruk bergamia, adalah pohon cemara yang buah, bunga dan
daunnya digunakan untuk ekstraksi. Bergamot memiliki percabangan pohon tegak
dengan daun oval. Pohon ini menghasilkan bunga putih dan buah jeruk yang
menyerupai bentuk buah pir. Buahnya berwarna hijau dan berubah menjadi kuning

10
saat matang. Pohon bergamot bisa tumbuh mencapai 4 meter (13,1 kaki) dan akan
tetap produktif hingga 60 tahun jika dikelola dengan baik (Navarra, dkk., 2015).
3. Kandungan Kimia
Komposisi dari minyak atsiri bergamot telah banyak diketahui. Terdiri dari
fraksi bahan volatil sebanyak 93–96% dari jumlah total dan fraksi non-volatil 4–
7% dari jumlah total. Kandungan dari fraksi volatil antara lain yaitu monoterpene
limonene (25–53%), senyawa oksigen; suchaslinalool (2–20%), linalylacetate (15–
40%), γ-terpinene, and β-pinene. Sementara pada fraksi non-volatil mengandung
pigmen, wax, kumarin, and psoralens sebanyak 0,2% (Navarra, dkk., 2015).
4. Khasiat
Selain itu bergamot juga memiliki efek antibakteri terhadap Campylobacter
jejuni, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, dan
Staphylococcus aureus serta dermatofit lainnya. Aktivitas in vitro activity dari
minyak atsiri jeruk bergamot terhadap Candida menunjukkan efektivitas
pengobatan secara topikal dari infeksi Candida. Linalool diketahui sebagai
komponen dominan yang memiliki efek antibakteri(Navarra, dkk., 2015).
E. Triethanolamine
Triethanolamine adalah cairan kental berwarna kuning jernih, tidak
berwarna pucat dan memiliki sedikit bau amonia. Triethanolamine banyak
digunakan dalam formulasi topikal, terutama dalam pembentukan emulsi. Ketika
dicampur dalam proporsi molar yang sama dengan asam lemak, seperti asam stearat
atau asam oleat, triethanolamine membentuk sabun anionik dengan pH sekitar 8,

11
yang dapat digunakan sebagai agen pengemulsi dan stabil dalam emulsi minyak
dalam air. Konsentrasi yang biasanya digunakan untuk emulsifikasi adalah 2-4%
v/v triethanolamine. Sediaan yang berisi sabun triethanolamine cenderung
berwarna gelap pada penyimpanan. Namun, perubahan warna dapat dikurangi
dengan menghindari paparan cahaya dan kontak dengan logam dan ion logam.
Triethanolamine juga digunakan dalam pembentukan garam untuk solusi injeksi
dan sediaan analgesik topikal. Penggunaan umum lainnya adalah sebagai buffer,
pelarut, dan plasticizer polimer, dan sebagai humektan (Rowe dan Sheskey, 2009).
F. Pengawet
Pengawet adalah zat yang mampu menghambat, memperlambat atau
menahan proses fermentasi, pengasaman atau kerusakan lain dari makanan
(Anonymous, 2008). Natrium metabisulfit digunakan sebagai antioksidan dalam
produk oral, parenteral, dan formulasi farmasi topikal, pada konsentrasi 0,01-1,0%
b/v, dan pada konsentrasi sekitar 27% b/v dalam sediaan injeksi intramuskular.
Terutama, natrium metabisulfit digunakan dalam sediaan asam. Natrium
metabisulfit juga memiliki beberapa aktivitas antimikroba, yang terbesar pada pH
asam, dan dapat digunakan sebagai pengawet dalam sediaan oral seperti sirup.
Dalam industri makanan dan produksi anggur, natrium metabisulfit yang sama
digunakan sebagai antioksidan, pengawet antimikroba, dan agen antibrowning.
Namun, pada konsentrasi di atas sekitar 550 ppm menjadikan sediaan memiliki rasa
sedikit asin. Natrium metabisulfit biasanya mengandung sejumlah kecil natrium
sulfit dan natrium sulfat. Natrium metabisulfit tidak berwarna, kristal prismatik, dan

12
rasa garam. Natrium metabisulfit mengkristal dari air dingin sebagai hidrat
mengandung tujuh molekul air (Rowe dan Sheskey, 2009).
G. Desain Faktorial
Desain faktorial adalah aplikasi persamaan regresi, yaitu teknik untuk
memberikan model antara hubungan respon dengan satu atau lebih faktor bebas.
Dengan menggunakan dua faktor bebas yang mana jika mengikuti kaidah 2n
, maka
peneliti akan meneliti empat sediaan dimana setiap bahan akan ada pada dua level
berbeda, yakni tinggi dan rendah (Montgomery, 2013). Penelitian ini adalah
penelitian sederhana karena melibatkan dua faktor dan dua tingkat.
Tabel II. Desain Faktorial
Formula Faktor I Faktor II
I - -
A + -
B - +
Ab + +
Keterangan:
- : level rendah
+ : level tinggi
Formula I : faktor I pada level rendah, faktor II pada level rendah
Formula a : faktor I pada level tinggi, faktor II pada level rendah
Formula b : faktor I pada level rendah, faktor II pada level tinggi
Formula ab : faktor I pada level tinggi, faktor II pada level tinggi
Rumus campuran dua faktor dengan desain faktorial adalah:
Y=bo+b1(X1)+b2(X2)+b12(X1)(X2) …….(1)
dengan:
Y : respon
X1, X2 : level faktor
bo, b1, b2, b12 : koefisien yang dihitung dari hasl percobaan
bo : rata-rata hasil semua percobaan
b1, b2, b12 : ∑XY/2n

13
H. Kulit
Kulit adalah organ terbesar dalam tubuh manusia. Terdiri dari epidermis dan
dermis yang berada diatas jaringan subkutan. Pelengkap kulit adalah rambut, kuku,
kelenjar sebasea dan kelenjar keringat. Bagian paling luar adalah dermis. Dermis
ini terdiri dari kolagen, elastin dan glikosaminoglikan, yang disintesis oleh
fibroblas. Bagian ini yang menjadikan dermis kuat dan elastis. Dermis juga
mengandung sel-sel kekebalan tubuh, saraf, pelengkap kulit serta pembuluh darah
(Chiang dan Verbov, 2014).
I. Freeze and Thaw
Selama penyimpanan produk kosmetik, tidak jarang menghadapi kondisi
suhu ekstrim seperti pembekuan dan overheating. Hal ini diperlukan produk
kosmetik untuk dapat menahan tingkat perubahan suhu tertentu.
Freeze thaw adalah bagian dari pengujian stabilitas yang memungkinkan
untuk menentukan apakah sediaan akan tetap stabil dalam berbagai kondisi. Jenis
tes menempatkan sampel melalui perubahan suhu yang cepat yang mungkin
dialami. Freeze thaw sangat dianjurkan, terutama untuk kosmetik berbasis cairan.
Produk-produk ini mungkin mengalami pemisahan fase yang dapat mempengaruhi
fungsi yang dimaksudkan.
Pengujian Freeze thaw dilakukan dengan mengekspos produk ke suhu beku
(sekitar -10 derajat C) selama 24 jam, kemudian memungkinkan untuk mencair
pada suhu kamar selama 24 jam. Sampel tersebut kemudian ditempatkan di suhu
yang lebih tinggi (sekitar 45 ° C) selama 24 jam, dan kemudian ditempatkan pada

14
suhu kamar lagi selama 24 jam. Sampel dianalisis untuk perubahan yang signifikan.
Ini terhitung sebagai satu siklus. Jika setelah tiga siklus pengujian, tidak ada
perubahan signifikan yang diamati, dapat disimpulkan bahwa stabilitas produk
cukup untuk penyimpanan. Sebenarnya, tidak ada batasan pasti untuk prosedur
dalam melakukan uji stabilitas freeze dan thaw. Semua tergantung kondisi dan
keinginan peneliti dalam melakukan pengujian. Pengujian harus dilakukan pada
akhir siklus untuk mengevaluasi perubahan fisik dan kimia yang mungkin terjadi
dengan produk obat. (Wan dan Xie, 2013).
J. Landasan Teori
Penggunaan gel hand sanitizer juga cukup mudah dalam pengaplikasian dan
mudah untuk dibawa kemana saja karena kemasannya yang praktis, serta
keuntungan lain seperti melembabkan kulit setelah pemakaian. Hal ini yang
menjadi dasar pemilihan gel sebagai bentuk sediaan.
Carbopol sebagai gelling agent akan menjadi fase kontinyu dalam sediaan
untuk menjadi media bagi minyak atsiri jeruk bergamot. Kemudian gliserin sebagai
humektan akan menjalankan fungsinya sebagai penjaga kelembaban dan
memungkinkan gel memilki daya sebar yang cukup (Rowe dan Sheskey, 2009).
Natrium metabisulfit akan berperan sebagai pengawet agar sediaan tidak ditumbuhi
mikroorganisme (Rowe dan Sheskey, 2009).
Metode desain faktorial ini digunakan untuk melihat serta menjelaskan efek
dari masing-masing faktor dan interaksi faktor secara langsung. Metode ini dapat
menunjukkan faktor dominan yang menentukan sifat fisik sediaan gel. Lebih jauh

15
lagi, diharapkan didapatkan formula optimal antara Carbopol dan gliserin, serta
formula yang stabil dalam penyimpanan yang telah melalui pengujian freeze thaw
(Wan dan Xie, 2013).
Salah satu penyebab terjadinya diare adalah dikarenakan ketidakhigienisan
tangan seseorang. Hal ini bisa terjadi ketika tangan kontak dengan barang, hewan,
maupun manusia sekalipun. Pembawa dari penyakit diare ini adalah bakteri E. coli
yang bersifat patogen (Kumar dan Abbas, 2013).
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, kandungan dari minyak atsiri
dapat membunuh bakteri E. coli, sehingga kebersihan tangan meningkat dan diare
dapat dicegah, dengan senyawa utama yaitu linalool (Navarra, dkk., 2015).
K. HIPOTESIS
a. Carbopol dan gliserin berpengaruh terhadap sifat fisik sediaan gel hand
sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot dengan gelling agent Carbopol dan
humektan gliserin.
b. Formula optimal didapatkan dari sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk
bergamot dengan gelling agent Carbopol dan humektan gliserin.

16
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis Rancangan Penelitian
Penelitian ini adalah rancangan eksperimental murni dengan metode desain
faktorial dua tingkat dan dua faktor.
B. Variabel dan Definisi Operasional
1) Variabel Penelitian
a. Variabel bebas: tingkat humektan dan gelling agent, yaitu: gliserin dan
Carbopol.
b. Variabel tergantung: sifat fisik sediaan yang meliputi viskositas, pH, dan daya
sebar.
c. Variabel pengacau terkendali: lama dan kecepatan pengadukan, pemilihan
bahan, alat percobaan, wadah penyimpanan, kondisi penyimpanan, kecepatan
putaran viscotester, dan suhu pengujian freeze thaw.
d. Variabel pengacau tak terkendali: adalah kelembaban dan suhu ruangan saat
penelitian.

17
2) Definisi Operasional
a. Gel hand sanitizer adalah sediaan yang dibuat dari bahan aktif minyak atsiri
jeruk bergamot dengan basis Carbopol.
b. Gelling agent adalah fase kontinyu yang akan menjadi media dalam pembuatan
sediaan.
c. Humektan adalah komponen fase air yang berfungsi sebagai agen pelembab dan
berperan memberikan daya sebar yang cukup.
d. Minyak atsiri jeruk bergamot adalah ekstrak dari buah Citrus bergamia yang
komposisinya sesuai dengan CoA.
e. Sifat fisik sediaan adalah parameter untuk mengetahui kualitas sediaan yang
mana meliputi daya sebar dan viskositas.
f. Daya sebar optimal adalah daya sebar yang dapat menjamin sediaan mudah
diaplikasikan dan tidak mudah menguap atau hilang dari permukaan kulit.
g. Viskositas optimal adalah viskositas yang menunjukkan kemudahan sediaan
dimasukkan maupun dikeluarkan dari wadah, serta memiliki daya sebar baik
saat diaplikasikan.
h. Formula optimal adalah komposisi Carbopol dan gliserin yang menghasilkan
respon sifat fisik sediaan yang optimal.

18
C. Alat dan bahan
a. Bahan yang digunakan antara lain adalah: minyak atsiri jeruk bergamot,
Carbopol, triethanolamine, natrium metabisulfit, dan gliserin.
b. Alat yang digunakan sebagai berikut: alat-alat gelas, mixer, viscotester
Rheosys, neraca analitik, dan alat pengukur daya sebar.
D. Tata Cara Penelitian
1. Verifikasi Minyak Atsiri Jeruk Bergamot
Minyak atsiri jeruk bergamot sudah diuji identitasnya dan diverifikasi
sesuai informasi yang tertera pada CoA (lampiran 1).
2. Formula
Formula yang menjadi acuan adalah sebagai berikut:
Minyak atsiri galanga 1 mL
Carbopol 0,5%
TEA 0,5%
Propil paraben 0,2%
Propilen glikol 15%
Aquades ad 100 mL
(Kurniawan dkk., 2012)
Tabel III. Perhitungan bahan tiap formula
Komponen Formula 1 Formula a Formula b Formula Ab
Minyak Atsiri Jeruk
Bergamot
1 g 1 g 1 g 1 g
Carbopol 0,6 g 0,6 g 1,2 g 1,2 g
Natrium
Metabisulfit
0,2 g 0,2 g 0,2 g 0,2 g
Gliserin 30 g 45 g 30 g 45 g
TEA 7 tetes 7 tetes 7 tetes 7 tetes
Aquades ad 200 mL ad 200 mL ad 200 mL ad 200 mL

19
3. Pembuatan Gel Hand Sanitizer
Larutkan Carbopol dalam air dingin selama 24 jam agar mengembang.
Setelah mengembang, natrium metabisulfit dicampur dengan gliserin kemudian
dituang ke dalam Carbopol, kemudian diaduk. Minyak atsiri ditambahkan dengan
pipet gondok sambil diaduk. Tambahkan TEA tetes demi tetes sambil diaduk
hingga menjadi bening.
4. Uji Sediaan Gel Hand Sanitizer
a. Uji pH
Uji pH dilakukan dengan mengambil sediaan yang kemudian dioleskan
dengan batang pengaduk pada kertas pH universal untuk melihat pH sediaan.
b. Uji Organoleptis
Uji organoleptis meliputi bau dan warna, yang mana jika berbau tidak sedap
artinya gel sudah rusak atau terkontaminasi. Sediaan gel yang baik memiliki
kejernihan yang baik dan bau yang khas dari zat aktifnya.
c. Uji Freeze and Thaw
Uji ini dilakukan dengan cara menaruh sediaan pada freezer selama 24 jam
dan dilanjutkan dengan suhu ruangan pada 24 jam berikutnya. Satu kali freeze dan
thaw terhitung sebagai satu siklus. Uji ini dilakukan sebanyak lima siklus untuk
melihat pergeseran viskositas dan daya sebar. Setiap satu siklus dilakukan
pengukuran daya sebar dan viskositas.

20
d. Uji Daya Sebar
Uji daya sebar sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
dilakukan 48 jam setelah pembuatan sediaan dan setiap kali setelah perlakuan freeze
and thaw. Sebanyak satu gram ditimbang dan ditaruh diatas kaca bulat berskala,
kemudian ditaruh kaca bulat lain dan diberi pemberat 125 gram dan diamati selama
satu menit dan catat besar penyebarannya.
e. Uji Viskositas
Uji viskositas sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
dilakukan 48 jam setelah pembuatan gel dan setiap kali setelah perlakuan freeze
and thaw menggunakan Rheosys.
5. Penentuan Viskositas dan Daya Sebar Gel Hand Sanitizer di Pasaran
Beragam gel hand sanitizer yang ada di pasaran dipilih secara random.
Penentuan viskositas dan daya sebar dilakukan dengan cara yang sama dengan uji
viskositas dan uji daya sebar seperti yang sudah disebutkan sebelumnya.
6. Analisis Hasil
Analisis menggunakan metode uji Shapiro-Wilk, uji Levene, dan uji
ANOVA. Analisis ini bertujuan untuk melihat variansi viskositas dan daya sebar.

21
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Identifikasi Minyak Atsiri Jeruk Bergamot
Pada penelitian ini digunakan minyak atsiri yang dibeli dari CV. Nusa
Aroma. Identifikasi ini telah dibuktikan dan diverifikasi lewat Certificate of
Analysis (lampiran 1).
2. Orientasi Formula dan Penetapan Range Produk
Penetapan range produk gel hand sanitizer yang ada di pasaran bertujuan
untuk menjadikan sebagai acuan dalam pembuatan sediaan gel hand sanitizer
dengan minyak atsiri jeruk bergamot. Setelah dilakukan pengujian, didapat data
yang tersaji dalam tabel IV.
Tabel IV. Data Viskositas dan Daya Sebar Gel Hand Sanitizer di Pasaran
Merk Viskositas(Pa.s) Daya Sebar(cm)
A 0,3479589 7,70
B 0,6641122 5,80
C 0,4529678 7,30
D 0,4199844 7,30
E 0,2775478 8,30
F 0,2670267 7,40
G 0,5223211 6,00
Tahap selanjutnya adalah melakukan orientasi yang bertujuan mendapatkan
perkiraan berapa banyak bahan yang diperlukan untuk mendapatkan formula
sediaan dengan viskositas dan daya sebar yang diinginkan. Tahap pertama adalah
menentukkan range Carbopol yang digunakan dengan cara menggunakan gliserin
pada satu titik sebanyak 37,5 gram. Selanjutnya, dilakukan bergantian dengan

22
menggunakan Carbopol pada satu titik yakni 0,9 gram untuk mendapat range dari
gliserin. Hasil orientasi tersaji dalam tabel V.
Tabel V. Orientasi Carbopol
Jumlah Carbopol(gram) Viskositas(Pa.s) Daya Sebar(cm)
0,4 0,185 9,00
0,6 0,273 8,00
0,8 0,395 7,50
1 0,508 7,00
1,2 0,618 6,00
1,4 1,014 5,50
Tabel VI. Orientasi Gliserin
Jumlah Gliserin(gram) Viskositas(Pa.s) Daya Sebar(cm)
25 0,734 6,00
30 0,687 6,00
35 0,479 7,00
40 0,336 8,00
45 0,295 8,50
50 0,230 9,50
3. Formulasi Gel
Zat aktif utama yang digunakan dari jeruk bergamot adalah linalool yang
berfungsi sebagai antimikroba (Navarra, dkk., 2015). Pada tahap ini Carbopol
dikembangkan dengan media air selama 24 jam agar terjadinya pengembangan
polimer. Setelah itu, ditambahkan gliserin sebagai humektan. Gliserin mampu
bercampur dengan baik dengan Carbopol (Rowe, dkk., 2009). Pada saat
penambahan sediaan diaduk menggunakan mixer Miyako dengan kecepatan putar
990 putaran per menit. Selanjutnya dilakukan penambahan minyak atsiri. Minyak
atsiri akan terjebak didalam misel yang terbentuk oleh polimer Carbopol. Terakhir,
penambahan TEA atau Triethanolamine dimaksudkan sebagai pengatur pH yang
diinginkan yaitu pH enam. Reaksi pada saat penambahan TEA adalah terjadinya

23
penggumpalan yang ditandai dengan mengentalnya sediaan. Mekanisme yang
terjadi adalah gugus COO-
dari Carbopol berikatan dengan TEA, sehingga
membuat sediaan menjadi lebih kental. Hal ini disebabkan oleh pergeseran
kesetimbangan Carbopol yang dari bentuk asam setelah mengembang dalam air
menjadi bentuk garam ketika terkena TEA yang bersifat basa. Lama pengadukan
satu formula adalah tiga menit, hal ini dikarenakan setelah tiga menit konsistensi
sediaan tidaklah lagi berubah. Cara yang sama juga dilakukan untuk formula
lainnya dengan jumlah Carbopol dan gliserin yang bervariasi, namun jumlah
minyak atsiri dan eksipien lainnya tetap.
4. Evaluasi Sediaan Gel Hand Sanitizer
A. Uji Sifat Fisik Gel Hand Sanitizer
Sediaan yang telah dibuat dilanjutkan dengan pengujian, organoleptis, uji
pH, uji daya sebar, uji viskositas, dan uji stabilitas. Uji ini dilakukan agar sediaan
dapat digunakan dan diterima konsumen dalam hal kenyamanan pemakaian dan
melihat apakah sediaan yang telah dibuat memenuhi syarat seperti yang ada di
pasaran (lampiran 2).
1) Uji Organoleptis
Hasil dari uji ini adalah gel yang sedikit keruh, berwujud semi solid serta
bau jeruk bergamot yang khas. Semua formula menunjukkan sifat organoleptis
yang sama. Pada saat diaplikasikan ke permukaan telapak tangan, sediaan nyaman
ketika digunakan.

24
Tabel VII. Uji Organoleptis
Organoleptis Formula 1 Formula a Formula b Formula ab
Warna Bening Bening Bening Bening
Bau Khas jeruk Khas jeruk Khas jeruk Khas jeruk
Bentuk Semisolid Semisolid Semisolid Semisolid
2) Uji pH
Uji ini dilakukan dengan menggunakan stik pH universal. Caranya adalah
gel diambil menggunakan batang pengaduk lalu dioleskan pada stik pH. Pengujian
dilakukan karena sediaan yang dimaksudkan untuk telapak tangan yang memiliki
pH sekitar enam. Hasil dari uji ini tersaji dalam tabel VIII.
Tabel VIII. Hasil Uji pH
pH Formula 1 Formula a Formula b Formula ab
Replikasi 1 6 6 6 6
Replikasi 2 6 6 6 6
Replikasi 3 6 6 6 6
3) Uji Viskositas
Uji ini ditujukan agar pada saat pengaplikasian gel terasa nyaman di kulit,
karena viskositas yang terlalu kental akan menyebabkan sediaan sulit keluar dari
wadah dan aplikasinya pada tangan. Uji ini dilakukan dengan alat Rheosys Micra
VR dengan rotor 25mm cylinder cup and bob. Pengujian dilakukan dengan
menggunakan rentang kecepatan nol sampai tiga ratus putaran per menit. Pada
kecepatan dua ratus putaran per menit itulah viskositas yang dijadikan sebagai data.
Rentang viskositas didapat dengan cara mengambil beberapa merk gel hand
sanitizer di pasaran. Hasilnya setelah diuji, didapatkan rentang viskositas yang
diinginkan yaitu 0,267-0,664 Pa.s. Acuan ini digunakan dalam pengujian, agar

25
viskositas yang didapat diharapkan masuk dalam rentang seperti yang ada di
pasaran (lampiran 2). Pengujian dilakukan 48 jam setelah pembuatan untuk
menghilangkan turbulensi dalam sediaan agar tidak mempengaruhi pengukuran dan
nilai viskositas. Berikut data rata-rata hasil pengukuran viskositas yang tersaji
dalam tabel IX.
Tabel IX. Hasil Pengukuran Viskositas
Siklus
Formula 1 Formula A Formula B Formula AB
X SD X SD X SD X SD
0 0,159 0,012 0,146 0,003 0,656 0,022 0,615 0,005
1 0,166 0,010 0,158 0,003 0,648 0,025 0,641 0,037
2 0,153 0,012 0,145 0,004 0,635 0,011 0,642 0,036
3 0,150 0,012 0,145 0,002 0,607 0,011 0,631 0,042
4 0,146 0,012 0,141 0,007 0,617 0,015 0,620 0,041
5 0,148 0,009 0,132 0,004 0,615 0,007 0,604 0,058
Hasil penelitian (lampiran 3) dianalisis secara statistik menggunakan
software Deign Expert 9.0.6 agar diketahui efek dari Carbopol, gliserin, serta
interaksi keduanya. Uji ANOVA dengan software ini memiliki tingkat kepercayaan
95%. Hasil statistik didapatkan persamaan viskositas sebagai berikut:
Y= -0,342+0,88(X1)+1,77E-004
(X2)-1,77E-003
(X1X2) ……(2)
Dengan X1 sebagai respon Carbopol, X2 sebagai respon gliserin, dan X1X2 sebagai
interaksi antara keduanya. Persamaan ini masuk dalam rentang kepercayaan 95%
yang artinya signifikan sehingga dapat dilakukan optimasi.
Interaksi keduanya terlihat dari grafik yang ditampilkan oleh software
Design Expert, yang mana pada gambar 3 ditunjukkan Carbopol memiliki efek
untuk meningkatkan viskositas pada gliserin level rendah maupun level tinggi.

26
Gambar 3. Grafik Hubungan antara Carbopol dengan viskositas
Sementara pada gambar 4 terlihat peningkatan jumlah gliserin menurunkan
viskositas pada Carbopol level rendah maupun level tinggi.
Gambar 4. Grafik hubungan antara Gliserin dengan viskositas

27
Grafik ini menunjukkan bahwa Carbopol lebih dominan dalam penentuan
viskositas sediaan. Dari persamaan yang sudah ada, dibuat contour plot. Tujuan
dibuat contour plot adalah untuk melihat efek interaksi dari Carbopol dan gliserin
yang berpengaruh terhadap viskositas.
Gambar 5. Contour Plot Viskositas Sediaan
Gambar contour plot menyatakan bahwa peningkatan gliserin mampu
menurunkan viskositas sementara peningkatan Carbopol mampu meningkatkan
viskositas ditandai perubahan daerah contour plot dari daerah biru menjadi daerah
merah. Daerah biru menandakan viskositas rendah dan semakin naik menuju warna
merah menunjukkan viskositas tinggi.

28
4) Uji Daya Sebar
Tujuan dari uji ini adalah untuk menentukan apakah pada saat aplikasi pada
permukaan kulit dapat tersebar merata serta kenyamanan dan kemudahan dalam
penggunaan oleh konsumen. Penentuan batas daya sebar pada sediaan juga didapat
dengan cara yang sama seperti penentuan rentang atau batas pada viskositas, yakni
menggunakan gel di pasaran (Lampiran 2). Hasilnya di dapat rentang 5,8-8,3 cm.
Pengujian daya sebar dilakukan dengan menaruh sediaan sebanyak satu gram diatas
kaca berskala kemudian ditutup dengan kaca yang diberi beban hingga 125 gram
selama satu menit. Setelah satu menit, daya sebar diukur menggunakan paralel
plate. Berikut rata-rata hasil pengukuran daya sebar yang tersaji dalam tabel X.
Tabel X. Hasil Pengukuran Daya Sebar
Siklus
Formula 1 Formula A Formula B Formula AB
X SD X SD X SD X SD
0 9,33 0,057 9,46 0,057 5,80 0,1 5,96 0,152
1 9,33 0,057 9,36 0,057 5,80 0,1 5,86 0,152
2 9,47 0,288 9,73 0,057 5,80 0,115 5,90 0,173
3 9,47 0,288 9,46 0,288 6,03 0,057 5,90 0,173
4 9,53 0,321 9,76 0,115 5,96 0,057 5,90 0,1
5 9,50 0,264 9,93 0,152 6,03 0,057 6,03 0,321
Hasil penelitian (Lampiran 2) diolah kembali menggunakan software yang
sama, yaitu Design Expert 9.0.6.2. Tingkat kepercayaan yang digunakan adalah
95%. Persaaman yang yang didapat untuk daya sebar adalah sebagai berikut:
Y = 12,9 – 6,22(X1)-1.11E-003
(X2)+0,011(X1X2) …...(3)
Persamaan ini juga masuk dalam rentang kepercayaan 95%, sehingga dapat
dilakukan optimasi. Efek dari Carbopol dan gliserin terlihat pada grafik dari data

29
yang telah dianalisis oleh software Design Expert. Pada gambar 6 terlihat bahwa
peningkatan jumlah Carbopol mampu menurunkan daya sebar pada gliserin level
rendah maupun tinggi.
Gambar 6. Grafik hubungan Carbopol dengan daya sebar.
Sebaliknya, pada gambar 7 peningkatan jumlah gliserin mampu
meningkatkan daya sebar pada Carbopol level rendah maupun tinggi.

30
Gambar 7. Grafik hubungan gliserin dengan daya sebar
Grafik ini menyatakan Carbopol kembali dominan dalam penentuan daya
sebar sediaan. Persamaan daya sebar kemudian dibuat kembali contour plot untuk
melihat efek dari Carbopol dan gliserin.

31
Gambar 8. Contour plot daya sebar sediaan
Dengan demikian, terlihat pada contour plot dimana peningkatan jumlah
gliserin dapat meningkatkan daya sebar, sementara peningkatan jumlah Carbopol
mampu menurunkan daya sebar. Daerah merah menunjukkan daya sebar tinggi
sedangkan daerah biru menunjukkan daya sebar rendah.
B. Optimasi Formula
Tahapan selanjutnya adalah mendapatkan formula optimum dari sediaan gel
hand sanitizier jeruk bergamot. Tujuannya adalah untuk mendapatkan area dengan
sifat fisik yang baik. Formula ini didapat dengan penggabungan contour plot dari
viskositas dan daya sebar yang mana disebut sebagai contour plot superimposed.

32
Gambar 9. Contour plot superimposed
Terlihat pada gambar 9 daerah optimum ditandai dengan warna kuning,
sementara warna abu-abu menandai daerah yang tidak masuk daerah optimum.
Daerah optimum menunjukkan bahwa formula optimum adalah formula yang
memiliki sifat fisik yang masuk rentang atau batas yang telah ditentukan, dalam hal
ini adalah viskositas dan daya sebar. X1 sendiri menunjukkan jumlah Carbopol dan
X2 menunjukkan jumlah gliserin yang dibutuhkan untuk pembuatan formula
optimum.
C. Validasi Area Optimum
Setelah mendapat area optimum, diambil secara random titik optimum dari
formula optimum untuk diuji validasinya. Terambillah titik dengan Carbopol 1,15
gram dan gliserin 41,2 gram. Sehingga diharapkan hasil viskositas dan daya sebar
mendekati 0.596 Pa.s dan 6,2 cm. Hasil validasi kemudian diolah menggunakan

33
software R Studio untuk diuji valid atau tidaknya antara hasil teoritis dan hasil
penelitian.
Tabel XI. Hasil Validasi Viskositas
Teoritis Hasil P-value
0,596 0.586
0.2697
0,596 0.668
0,596 0.754
Tabel XII. Hasil Validasi Daya Sebar
Teoritis Hasil P-value
6,20 6,40
0.0634
6,20 6,70
6,20 6,50
Hasil uji statistik menunjukkan bahwa, uji validasi daya sebar dan viskositas
memiliki p-value diatas 0,05 yang berarti data tersebut berbeda tidak bermakna dan
dapat dinyatakan sebagai formula optimum.
D. Uji Stabilitas Sediaan dengan Metode Freeze Thaw
Uji ini bertujuan untuk melihat ketahanan sediaan terhadap perubahan suhu
ekstrim. Caranya adalah dengan mengondisikan sediaan pada suhu -2 derajat
celcius. Uji ini dilakukan sebanyak lima siklus dimana satu siklusnya melibatkan
24 jam freezing dan 24 jam thawing. Kemudian dilihat apakah penyimpanan atau
pengkondisian pada suhu ekstrim mampu mengubah stabilitas sediaan yang
terpapar pada pergerseran viskositas, pergeseran daya sebar, dan organoleptis
sediaan.

34
1) Stabilitas Organoleptis
Stabilitas organoleptis dilihat dari setelah pembuatan atau siklus nol hingga
siklus terakhir yaitu siklus lima. Setelah siklus terakhir tidak terjadi perubahan bau
dan warna. Sementara dari sisi konsistensi sediaan tidak menunjukkan perbedaan
secara kasat mata. Tidak terlihat juga adanya tumbuh mikroba dalam sediaan,
artinya pengawet natrium metabisulfit berperan baik dalam menjaga sediaan agar
terhindar dari mikroorganisme. Terakhir, pH sediaan juga tidak menunjukkan
perubahan.
2) Pergeseran Viskositas
Gambar 10. Grafik pergeseran viskositas
Hasil pengukuran viskositas semua formula selama lima siklus mengalami
penurunan viskositas. Setelah analisis ANOVA diketahui bahwa penurunan
berbeda tidak bermakna pada formula 1 dan formula ab karena p-value yang lebih
besar dari 0,05. Sementara pada formula a dan formula b terjadi perbedaan
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
S IK LUS 0 S IK LUS 1 S IK LUS 2 S IK LUS 3 S IK LUS 4 S IK LUS 5
Formula 1 Formula a Formula b Formula ab

35
bermakna yang mana p-value bernilai kurang dari 0,05. Hal ini dimungkikan karena
gliserin pada level rendah mampu menunjukkan kestabilannya pada Carbopol level
rendah selama siklus. Sementara kedua formula lainnya, adanya faktor yang lebih
dominan mengakibatkan ketidakstabilan sehingga terjadi pergeseran viskositas.
Data yang berbeda bermakna dilanjutkan dengan uji Post Hoc Tukey untuk melihat
letak data yang berbeda bermakna (Lampiran 6).
3) Pergeseran Daya Sebar
Gambar 11. Grafik pergeseran daya sebar.
Hasil pengukuran daya sebar yang juga dilakukan selama lima siklus
mengalami penurunan daya sebar. Namun seluruh formula mengalami perbedaan
bermakna karena p-value yang lebih kecil dari 0,05. Sehingga harus dilakukan uji
Post Hoc Tukey untuk melihat kembali letak data yang berbeda bermakna (lampiran
6).
0
2
4
6
8
10
12
S IK LUS 0 S IK LU S 1 S IK LUS 2 S IK LUS 3 S IK LUS 4 S IK LUS 5
Formula 1 Formula a Formula b Formula ab

36
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
a. Gelling agent dan humektan yakni Carbopol dan gliserin terbukti
memberikan pengaruh terhadap sifat fisik sediaan gel hand sanitizer,
yakni viskositas dan daya sebar.
b. Area optimum sediaan gel hand sanitizer minyak atsiri jeruk bergamot
dengan gelling agent Carbopol dan humektan gliserin didapatkan
melalui contour plot superimposed.
2. Saran
a. Melakukan uji efektivitas untuk mengetahui kadar hambat minimum
(KHM) dan kadar bunuh minimum (KBM) terhadap mikroorganisme.
b. Memberikan komposisi tambahan untuk memberikan warna sediaan
yang lebih menarik.

37
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous, 2008, Preservatives in Food (Amendment) Regulation 2008
Preservatives and Antioxidants, User Guidelines Centre for Food Safety
Food and Environmental Hygiene, Department The Government of the
HKSAR, 4.
Aulton, M.E. and Taylor, K.M.G., 2013, Aulton’s Pharmaceutics: The Design and
Manufacture of Medicines, Fourth edition, Elsevier, China, 77-78.
Bessonneau, V., Clement, M., Thomas, T., 2010, Can Intensive Use of Alcohol-
Based Hand Rubs Lead to Passive Alcoholization?, Int. J. Environ. Res.
Public Health, 7, 3038-3050.
Bloomfield, S.F., Aiello, A.E., Cookson, B., O’Boyle, C., and Larson, E.L., 2007,
The effectiveness of hand hygiene procedures in reducing the risks of
infections in home and community settings including handwashing and
alcohol-based hand sanitizers, Association for Professionals in Infection
Control and Epidemiology, Inc., 35 (10), 27-64.
Chiang, N.Y.Z and Verbov, J., 2014, Dermatology: Handbook for Medical Students
& Junior Doctors, British Association of Dermatologists, London, 23.
Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1995, Farmakope Indonesia,
jilid IV, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta, 515.
Fisher, K. and Phillips, C.A., 2006, The effect of lemon, orange and bergamot
essential oils and their components on the survival of Campylobacter jejuni,
Escherichia coli O157, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus and
Staphylococcus aureus in vitro and in food systems, Journal of Applied
Microbiology, 101, 1232-1240.
Gad, S.C., 2008, Pharmaceutical Handbook : Production and Processes, John
Wiley and Sons, US, 291-297.
Kumar, V. and Abbas, A.K., 2013, Robbins Basic Pathology, Ninth edition,
Elsevier, Canada, 576-577.
Montgomery, D.C., 2013, Statistical Quality Control: A Modern Introduction,
Seventh edition, John Wiley & Sons, Inc., United States of America, 564-
566.
Navarra, M., Mannucci, C., Delbo, M., and Calapai, G., 2015, Citrus bergamia
Essential Oil: From Basic Research to Clinical Application, Frontiers in
Pharmacology, 36 (6), 1-7.

38
Nugroho, K.S., 2010, Optimasi Formula dan Kontrol Kualitas Repelan Gel Minyak
Atsiri Tanaman Sereh (Cymbopongon sp) dengan Carbopol dan Propilen
Glikol sebagai Gelling Agent Secara Desain Faktorial, Skripsi, 30.
Kurniawan, D.W., Wijayanto, B.A., Sobri, I., 2012, Formulation and effectiveness
of antiseptic hand gel preparations essential oils galanga (Alpinia galanga),
Asian J Pharm Biol Res, 2 (4).
Rowe, R.C. and Sheskey, P. J., 2009, Handbook of Pharmaceutical Excipients,
Sixth edition, Pharmaceutical Press, London, pp. 110-115, 283-286.
Veronica, E.F., 2013, Optimasi Humektan Propilen Glikol dan Gelling Agent
Carbopol 940 dalam Sediaan Gel Penyemnuh Luka Ekstrak Daun Petai Cina
(Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit): Aplikasi Desain Faktorial, Skripsi,
Universitas Sanata Dharma.
Voigt, R., 1995, Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, edisi kelima, Gadjah Mada
University Press, Yogyakarta, 319-320.
Wang, L., Xie, B., 2013, The effect of freezeethaw cycles on microstructure and
physicochemical properties of four starch gels, Food Hydrocolloids, 31
(2013), 63-64.

39
Lampiran 1. Data Certificate of Analysis

40

41

42

43

44

45

46
Lampiran 2. Data Viskositas dan Daya Sebar Hand Sanitizer di Pasaran
MERK R I RII RIII RATA2
ANTIS
0,35229 0,38824 0,30283
0,35445 0,38692 0,30301
0,35528 0,38647 0,30214
Rata2 0,354007 0,38721 0,30266 0,34795
CAREX
0,70589 0,64006 0,64929
0,70614 0,64734 0,63942
0,70715 0,63108 0,65064
Rata2 0,706393 0,639493 0,64645 0,66411
DETTOL
ALOE
0,45593 0,4563 0,44464
0,45716 0,45415 0,4487
0,45807 0,4535 0,44826
Rata2 0,457053 0,45465 0,4472 0,45296
DETTOL
NON
0,40059 0,43185 0,42371
0,40073 0,42626 0,42833
0,40144 0,43627 0,43068
Rata2 0,40092 0,43146 0,427573 0,41998
ESKULIN
0,29644 0,23382 0,29942
0,29946 0,23582 0,29838
0,30065 0,23652 0,29742
Rata2 0,29885 0,235387 0,298407 0,27754
KONICARE
0,27293 0,25428 0,27125
0,27491 0,25633 0,27074
0,27508 0,25764 0,27008
Rata2 0,274307 0,256083 0,27069 0,26702
NUVO
0,54759 0,4923 0,53928
0,54305 0,4871 0,53375
0,54159 0,48567 0,53056
Rata2 0,544077 0,488357 0,53453 0,52232
RATA-RATA 0,42170
RANGE 0,26702 - 0,66411

47
MERK
Daya Sebar
(cm)
RATA2
(cm)
ANTIS
7,425
7,750
7,950
Rata2 7,708 7,70
CAREX
6,425
6,075
5,150
Rata2 5,883 5,80
DETTOL
ALOE
7,500
7,000
7,475
Rata2 7,325 7,30
DETTOL
NON
6,950
7,575
7,650
Rata2 7,392 7,30
ESKULIN
8,325
8,175
8,500
Rata2 8,333 8,30
KONICARE
7,250
7,825
7,200
Rata2 7,425 7,40
NUVO
5,925
5,975
6,325
Rata2 6,075 6,00
RATA-RATA 7,16
RANGE 5,80 – 8,33

48
Lampiran 3. Data Viskositas dan Daya Sebar
Viskositas
Siklus
Formula 1
1 2 3 X SD
0 0,169 0,145 0,165 0,159 0,012858
1 0,177 0,165 0,157 0,166 0,010066
2 0,164 0,157 0,139 0,153 0,012897
3 0,155 0,16 0,136 0,150 0,012662
4 0,151 0,156 0,133 0,146 0,012097
5 0,158 0,148 0,139 0,148 0,009504
Daya
Sebar
0 9,3 9,4 9,3 9,33 0,057735
1 9,3 9,3 9,4 9,33 0,057735
2 9,3 9,3 9,8 9,47 0,288675
3 9,3 9,3 9,8 9,47 0,288675
4 9,4 9,3 9,9 9,53 0,321455
5 9,4 9,3 9,8 9,50 0,264575
Viskositas
Siklus
Formula A
1 2 3 X SD
0 0,145 0,15 0,144 0,146 0,003215
1 0,157 0,155 0,162 0,158 0,003606
2 0,147 0,148 0,14 0,145 0,004359
3 0,148 0,145 0,144 0,145 0,002082
4 0,147 0,143 0,133 0,141 0,007211
5 0,138 0,131 0,129 0,132 0,004726
Daya
Sebar
0 9,4 9,5 9,5 9,46 0,057735
1 9,4 9,4 9,3 9,36 0,057735
2 9,7 9,7 9,8 9,73 0,057735
3 9,3 9,3 9,8 9,46 0,288675
4 9,7 9,7 9,9 9,76 0,11547
5 9,8 9,9 10,1 9,93 0,152753

49
Viskositas
Siklus
Formula B
1 2 3 X SD
0 0,679 0,635 0,654 0,656 0,022068
1 0,651 0,621 0,672 0,648 0,025632
2 0,63 0,627 0,649 0,635 0,01193
3 0,602 0,599 0,621 0,607 0,01193
4 0,633 0,602 0,618 0,617 0,015503
5 0,622 0,617 0,608 0,615 0,007095
Daya
Sebar
0 5,7 5,9 5,8 5,80 0,1
1 5,8 5,9 5,7 5,80 0,1
2 5,9 5,9 5,7 5,80 0,11547
3 6 6,1 6 6,03 0,057735
4 5,9 6 6 5,96 0,057735
5 6 6 6,1 6,03 0,057735
Viskositas
Siklus
Formula AB
1 2 3 X SD
0 0,62 0,615 0,61 0,615 0,005
1 0,608 0,682 0,635 0,641 0,037448
2 0,617 0,685 0,626 0,642 0,036937
3 0,6 0,68 0,614 0,631 0,042724
4 0,589 0,667 0,605 0,620 0,041199
5 0,556 0,669 0,589 0,604 0,058106
Daya
Sebar
0 6 5,8 6,1 5,96 0,152753
1 6 5,7 5,9 5,86 0,152753
2 6 5,7 6 5,90 0,173205
3 6 5,7 6 5,90 0,173205
4 5,9 5,8 6 5,90 0,1
5 6,4 5,8 5,9 6,03 0,321455

50
Lampiran 4. Data Olahan Viskositas
Y= -0,342+0,88.(X1)+1,77E-004
.(X2)-1,77E-003
.(X1.X2)

51
Data Pergeseran Viskositas
Nilai P-value Formula 1 Formula A Formula B Formula AB
Siklus 0 0,2983* 0,8999* 0,8499* 0,5367*
Siklus 1 0,7804* 0,3914* 0,5665* 0,3386*
Siklus 2 0,8264* 0,6369* 0,8476* 0,253*
Siklus 3 0,1001* 0,5367* 0,9521* 0,3143*
Siklus 4 0,253* 0,3631* 0,8428* 0,3631*
Siklus 5 0,165* 0,6369* 0,8334* 0,253*
Jika * maka nilai p-value >0,05 dan jika ** maka nilai p-value <0,05
Formula Nilai p-value
Formula 1 0,9997*
Formula A 0,9817*
Formula B 0,9392*
Formula AB 0,9813*
Formula 1 0,149*
Formula A 0,0119**
Formula B 0,0262**
Formula AB 0,892*

52
Lampiran 5. Data Olahan Daya Sebar
Y = 12,9 – 6,22.(X1)-1.11E-003
.(X2)+0,011.(X1.X2)

53
Data Pergeseran Daya Sebar
Nilai P-value Formula 1 Formula A Formula B Formula AB
Siklus 0 0,1736* 0.4244* 1* 0,7804*
Siklus 1 0,1939* 0,8777* 0,3275* 0,7012*
Siklus 2 0,5665* 0,3631* 0,7804* 0,7391*
Siklus 3 1* 0,8999* 0,2903* 0,8564*
Siklus 4 0,8168* 0,4244* 0,7804* 0,8999*
Siklus 5 0,8533* 0,3631* 0,8777* 0,4072*
Formula 1 0,6294*
Formula A 0,8741*
Formula B 0,5176*
Formula AB 0,9265*
Formula 1 0,0115**
Formula A 0,006**
Formula B 0,005**
Formula AB 0,008**

54
Lampiran 6. Data Post Hoc Tukey

55

56

57

58
Lampiran 7. Nilai P-value Hasil Validasi

59
Lampiran 8. Foto-Foto Dokumentasi
Hasil Uji pH
Formula 1 Formula a
Formula b Formula ab

60
Hasil uji freeze thaw
Siklus 0  Siklus 5
Formula 1
Formula a

61
Formula b
Formula ab

62
BIOGRAFI PENULIS
Skripsi Optimasi Formula Sediaan Gel Hand Sanitizer
Minyak Atsiri Jeruk Bergamot dengan Humektan Gliserin
dan Gelling Agent Carbopol disusun oleh Edward Christian
yang lahir di Jakarta 22 tahun yang lalu,tepatnya pada tanggal
24 Desember. Penulis menempuh pendidikan dasar di SDK
Penabur Kota Modern. Setelah itu melanjutkan pendidikan
menengah di SMPK Penabur Kota Modern. Pada masa SMA,
penulis pindah melanjutkan pendidikannya di SMA Santa
Ursula BSD. Penulis meniti pendidikan lebih lanjut di
Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Penulis lulus sebagai Sarjana Farmasi (S.Farm.) pada tahun 2016. Selama
menempuh pendidikan di Yogyakarta, penulis aktif dalam kegiatan kemahasiswaan
olahraga dan Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Farmasi.

45363843.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to 45363843.pdf

Similar to 45363843.pdf (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (11)

45363843.pdf