BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Gel Gel didefinisikan sebagai suatu sistem setengah padat yang terdiri partikel anorganik kecil atau molekul besar yang tersuspensi dalam cairan dengan penambahan gelling agent (Ansel, 2011). Gel merupakan sistem semipadat terdiri dari suspensi yang dibuat dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar, terpenetrasi oleh suatu cairan (Farmakope Indonesia edisi V, 2015). Gel merupakan sediaan bermassa lembek, berupa suspensi yang dibuat dari zarah kecil senyawa anorganik atau makromolekul senyawa organik, masing-masing terbungkus dan saling terserap oleh cairan (Formularium Nasional, 1979). Berdasarkan beberapa definisi dari beberapa sumber tersebut, gel merupakan sediaan semipadat yang terdiri dari partikel anorganik kecil atau molekul organik besar yang terpenetrasi oleh suatu cairan dengan bantuan gelling agent. Gel pada umumnya transparan dan memiliki aliran tiksotropik membentuk semisolid jika didiamkan dan menjadi cair dalam pengocokan. Gel digunakan secara topikal baik pada obat maupun kosmetik. Perbedaan gel sebagai obat maupun kosmetik adalah gel sebagai obat mengandung zat aktif yang berkhasiat dalam pengobatan tertentu. Sediaan kosmetik berbentuk gel banyak digunakan karena memiliki sifat menyebar yang baik pada kulit dan nyaman digunakan dengan adanya efek mendinginkan pada kulit. 2.2 Definisi Masker Peel Off Masker peel off merupakan salah satu bentuk sediaan kosmetika wajah yang umumnya digunakan dalam bentuk gel. Masker peel off umumnya terbuat dari basis vinil seperti polivinil alkohol atau damar vinil asetat. Ketika dioleskan pada kulit wajah, alkohol yang terkandung dalam masker akan menguap dan membentuk lapisan film

2 tipis dan transparan. Pembentukan lapisan film tersebut dapat berlangsung setelah menit. Lapisan tersebut dapat diangkat dari permukaan kulit wajah dengan cara dikelupas atau dilepaskan seperti membran elastik (Harry, 2000). Bentuk sediaan masker gel termasuk salah satu bentuk masker yang praktis dan mudah digunakan karena setelah kering masker tersebut dapat langsung diangkat tanpa perlu dibilas. Masker peel off bermanfaat dalam membersihkan, menyegarkan, melembabkan, dan melembutkan kulit wajah karena dapat mengangkat kotoran dan sel kulit mati. Dengan pemakaian teratur, masker peel off dapat merileksasi otot-otot wajah dan mengurangi kerutan halus pada wajah (Yulin, 2015). 2.3 Klasifikasi dan Tipe Gel Gel dapat berupa sistem satu fase ataupun sistem dua fase. Gel fase tunggal terdiri dari makromolekul organik yang tersebar merata dalam suatu cairan sedemikian hingga tidak terlihat adanya ikatan antara molekul makro yang terdispersi dalam cairan. Gel fase tunggal dapat dibuat dari makromolekul sintetik atau dari gom alam. Gel dua fase yang memiliki ukuran partikel terdispersi relatif besar yang disebut magma. Berdasarkan sifatnya, gel dapat digolongkan menjadi: Gel bersifat hidrofobik Gel jenis ini disebut juga oleogels yaitu formulasi gel yang terdiri dari basis parafin liquid dengan dengan polyethylene atau minyak serta penyabunan dengan silika, aluminium atau zink. Gel bersifat hidrofilik Gel jenis ini disebut hydrogels yaitu formulasi gel yang terdiri dari air, gliserol atau propilenglikol dan sebagai gelling agent digunakan tragakan, pati, derivat selulosa, polimer karboksivinil, dan magnesiumaluminium silikat. Berdasarkan sistem fase yang terbentuk, gel dapat digolongkan

3 menjadi: Gel sistem fase tunggal (satu fase) Gel sistem fase tunggal disebut juga gel satu fase, yaitu massa gel yang terdiri dari makromolekul seragam, tersebar merata ke seluruh cairan sedemikian rupa sehingga tidak lagi tampak batas yang jelas antara molekul yang terdispersi dengan cairan. Contohnya adalah gel aluminium hidroksida, gel aluminium fosfat. Gel sistem fase rangkap (dua fase) Gel sistem fase rangkap yaitu massa gel yang terdiri dari gumpalan partikel kecil yang terpisah, sering disebut sebagai magma atau susu. Gel jenis ini terdiri dari kelompok-kelompok partikel kecil yang berbeda, dan disebut juga sistem dua fase. Contohnya adalah bentonit magma, magma bismuth. Berdasarkan sifat fase koloidnya, gel digolongkan menjadi: Gel anorganik, contohnya bentonit magma. Gel organik, pembentuk gel berupa polimer. Berdasarkan sifat pelarutnya, gel dibagi menjadi: Hidrogel (pelarut air) Hidrogel pada umumnya terbentuk oleh molekul polimer hidrofilik yang saling sambung silang melalui ikatan kimia atau gaya kohesi seperti interaksi ionik, ikatan hidrogen atau interaksi hidrofobik. Hidrogel mempunyai biokompatibilitas yang tinggi sebab hidrogel mempunyai tegangan permukaan yang rendah dengan cairan biologi dan jaringan sehingga meminimalkan kekuatan adsorbsi protein dan adhesi sel. Hidrogel menstimulasi sifat hidrodinamik dari gel biological, sel dan jaringan dengan berbagai cara. Hidrogel bersifat lembut/lunak, elastis sehingga meminimalkan iritasi karena friksi atau mekanik pada jaringan sekitarnya.kekurangan hidrogel yaitu memiliki kekuatan mekanik dan kekerasan yang rendah setelah

4 mengembang.contohnya adalah bentonit magma, gelatin. Organogel (pelarut bukan air/ pelarut organik) Contoh organogel adalah plastibase (suatu polietilen dengan BM rendah yang terlarut dalam minyak mineral dan didinginkan secara shock cooled), dan dispersi logam stearat dalam minyak. Xerogel Gel yang telah padat dengan konsentrasi pelarut rendah diketahui sebagai xerogel. Xerogel sering dihasilkan oleh evaporasi pelarut, sehingga sisa-sisa kerangka gel yang tertinggal. Kondisi ini dapat dikembalikan pada keadaan semula dengan penambahan agen yang menginhibisi, dan menembangkan matriks gel. Contoh: gelatin kering, tragakan, selulosa kering, dan polystyrene. Jenis Contoh Tipe Gel Derivat Metilselulosa Hidrogel Selulosa Karboksimetilselulosa Hidrogel Karboksipropilselulosa Hidrogel Na-Karboksipropilselulosa Hidrogel Gom Alam Pektin Hidrogel Karagenan Hidrogel Gelatin Hidrogel Tragakan Hidrogel Gom Xanthan Hidrogel Basis Lemak Plastibase Organogel Petrolatum Organogel Lard Organogel Cocoa Butter Organogel Carbowax Bases Organogel Basis Lain Alginat Hidrogel Bentonit Anorganik Karbomer Hidrogel Polietilen Organik Tabel 2.1 Contoh gelling agent berdasarkan sifatnya

5 2.4 Karakteristik Gel Sweling Gel dapat mengembang karena komponen pembentuk gel dapat mengabsorbsi larutan sehinga terjadi pertambahan volume. Pelarut akan berpenetrasi diantara matriks gel dan terjadi interaksi antara pelarut dengan gel. Sineresis Merupakan gejala pada saat gel mengerut secara alamiah dan sebagian dari cairannya terperas keluar. Hal ini disebabkan karena struktur matriks gel yang terus mengeras dan mengakibatkan terperasnya air keluar permukaan gel. Efek suhu Gel dapat terbentuk melalui penurunan temperature tapi dapat juga pembentukan gel terjadi setelah pemanasan hingga suhu tertentu. Pada peningkatan suhu larutan tersebut membentuk gel. Fenomena pembentukan gel atau pemisahan fase yang disebabkan oleh pemanasan disebut thermogelation. Efek elektrolit Kosentrasi elektrolit yang tinggi akan berpengaruh pada gel hidrofilik dimana ion berkompetisi secara efektif dengan koloid terhadap pelarut yang ada dan koloid digaramkan (melarut). Gel yang tidak terlalu hidrofilik dengan konsentrasi elektrolit kecil akan meningkatkan rigiditas (tingkat kekakuan) gel dan mengurangi waktu untuk menyusun diri sesudah pemberian tekanan geser. Gel Na-alginat akan segera mengeras dengan adanya sejumlah konsentrasi ion kalsium yang disebabkan kerena terjadinya pengendapan parsial dari alginat sebagai kalsium alginat yang tidak larut. Elastisitas dan Rigiditas Elastisitas (tingkat kelenturan) dan rigiditas (tingkat kekakuan) merupakan karateristik dari gel gelatin agar dan nitroselulosa,selama

6 transformasi dari bentuk sol menjadi gel terjadi peningkatan elastisitas dengan peningkatan konsentrasi pembentuk gel. Rheologi dan Viskositas Larutan pembentuk gel (gelling agent) dan dispersi padatan yang terflokulasi memberikan sifat aliran yang khas, dan menunjukkan jalan aliran non Newton. Gel memiliki viskositas tertentu yang bergantung pada komposisi polimer gelling agent. Contoh: Carbomer 940 sebagai dispersi 0.5% dalam air menghasilkan viskositas paling tinggi, yaitu sekitar 40,000 hingga 60,000 centipoises. Gel dapat mengental dengan sendirinya membentuk tiksotrop, sehingga harus dikocok sebelum digunakan untuk mencairkan gel dan memungkinkan penuangan. 2.5 Kelebihan dan Kekurangan Gel Kelebihan bentuk sediaan gel antara lain: 1. Kemampuan penyebaran yang baik pada kulit 2. Tidak ada penghambatan fungsi rambut secara fisiologis 3. Stabil dalam jangka waktu yang lama 4. Memiliki nilai estetika yang baik, bening, transparan, dan elegan 5. Pelepasan obat baik dan absorpsi cepat 6. Memiliki kemampuan penyebaran yang baik pada kulit 7. Efek dingin oleh adanya penguapan pelarut dari kulit 8. Pada pemakaian topikal, setelah kering meninggalkan film tembus pandang 9. Elastis 10. Kemudahan pencucian dengan air yang baik Kekurangan bentuk sediaan gel antara lain: 1. Pada hidrogel, harus menggunakan zat aktif yang larut air sehingga diperlukan peningkat kelarutan, seperti surfaktan agar gel tetap jernih pada berbagai perubahan temperatur, tetapi gel tersebut akan sangat

7 mudah hilang ketika berkeringat. 2. Mudah menghidrolisis zat aktif 3. Pengunaan emolien golongan ester harus diminimalisir untuk mencapai kejernihan yang tinggi. 4. Gel dengan kandungan alkohol yang tinggi dapat menyebabkan pedih pada wajah dan mata. 5. Alkohol akan menguap dengan cepat dan meninggalkan film yang berpori atau pecah-pecah, sehingga tidak semua area tertutupi atau kontak dengan zat aktif. 6. Mudah terjadi penguapan Tingginya kandungan air memungkinkan terjadinya kontaminasi mikroba. 2.6 Metode Pembuatan Gel Banyak gel dan magma dibuat baru atau segar dengan cara pengendapan fase terdispersi agar mendapatkan suatu derajat kehalusan dari bagian-bagian partikel dan sifat seperti gelatin dari partikel-partikel tersebut. Endapan bersifat gelatin yang diinginkan dapat dihasilkan apabila larutan unsur anorganik bereaksi membentuk suatu senyawa kimia yang tidak larut serta mempunyai daya tarikmenarik yang tinggi dengan air. Sebagaimana partikel-partikel mikrokristal dari endapan mengambang, menarik air dengan kuat lalu bergabung membentuk endapan yang bersifat seperti gelatin. Gel dan magma lainnya dapat dibuat dengan cara hidrasi langsung dalam air dari zat kimia anorganik. Bentuk yang dihidrasi terdiri dari fase terdispersi dari suatu dispersi. Preparat-preparat gel dan magma ini tetap merata karena derajat daya tarik-menarik yang tinggi antara fase terdispersi dan medium berair dalam keduanya baik gel maupun magma. Bahkan dapat dikatakan tidak ada perubahan selama didiamkan dengan sedikit pengendapan dari fase terdispersi. Bagaimanapun juga bila didiamkan

8 terlalu lama maka suatu lapisan supernatan dari medium pendispersi akan terbentuk, tetapi keseragaman preparat dengan mudah dapat dicapai kembali dengan mengocoknya secara biasa. Untuk meyakinkan keseragaman dosis, gel dan magma harus dikocok dahulu sebelum dipakai. Gel umumnya memiliki viskositas yang tinggi, jadi penting sekali untuk memilih peralatan untuk membuat gel dalam bentuk seperti ini. Contohnya, alat untuk mencampur harus mampu mencampur secara merata, harus dilengkapi dengan alat untuk menghilangkan gelembung udara dan alat disesuaikan pada transportasi, penyaringan (filterisasi), dan pendinginan zat dengan viskositas tinggi. Karena transparansi penting bagi suatu gel, maka perlu diperhatikan disolusi dan keseragaman bahan pembuatnya. Secara umum, metode pembuatan gel dilakukan dengan melarutkan atau mengembangkan gelling agent pada pelarut yang sesuai (air). Untuk CMC-Na perlu dilakukan pengembangan gelling agent dalam ruangan gelap selama lebih kurang 30 menit. Sedangkan untuk gelling agent sintetik, seperti karbomer, tidak memerlukan pengembangan dalam waktu yang lama. Pada saat dikembangkan, molekul gelling agent akan mengikat air sehingga mengembang (swelling). Setelah terbentuk basis gel yang dikehendaki, zat aktif dan eksipien lainnya dicampurkan ke dalam basis gel tersebut sesuai dengan ketentuan untuk masing-masing zat, kemudian dilakukan pencampuran dengan menggunakan homogenizer.

9 Gambar 2.1. Homogenizer 2.7 Formulasi Gel Masker Peel Off Gel dapat mengandung zat aktif atau bahan berkhasiat sebagai obat dan dapat juga berupa bahan aktif sebagai pembersih atau penyegar seperti pada kosmetik masker peel off. Formulasi sediaan gel masker peel off menggunakan beberapa bahan seperti zat aktif dan basis gel yang dapat membentuk lapisan film tipis sebagai bahan utama. Selain mengandung bahan-bahan pembentuk gel atau yang disebut gelling agents, terdapat pula bahan-bahan tambahan lainnya seperti humektan, pengawet, chelating agents (pengikat logam), pewarna, dan pewangi. Secara umum, bahan-bahan yang digunakan dalam formulasi sediaan gel masker peel off antara lain: 1. Bahan aktif Bahan aktif yang digunakan umumnya zat yang dapat berfungsi membersihkan, mencerahkan, dan menyegarkan kulit. 2. Basis Gel (Gelling Agent) Basis gel atau gelling agent adalah suatu polimer penyusun matriks tiga dimensi yang akan mengikat air dan zat- zat pengisi gel yang lain di dalamnya. Berdasarkan cara memperolehnya, basis gel dapat dibedakan menjadi: a. Bahan-bahan yang berasal dari alam Bahan-bahan (polisakarida) yang berasal dari alam antara lain karaginan, tragakan, pektin, agar, dan asam alginat. Bahan-bahan yang berasal dari alam ini, karena rantai cabang polisakarida yang dimilikinya, memiliki karakteristik fisik yang bervariasi tergantung dari sumbernya. Bahan-bahan ini ditambahkan kedalam formulasi pada konsentrasi 0,5 sampai 10 persen tergantung dari viskositas yang diinginkan. Viskositasnya dapat ditingkatkan secara sinergis dengan penambahan bahan

10 pensuspensi anorganik seperti magnesium alumunium silikat. Kebanyakan gom menjadi tidak efektif pada gel hidroalkoholik yang mengandung alkohol lebih dari 5%. Walaupun demikian etanol atau gliserin sering digunakan sebagai pembasah untuk memudahkan dispersi larutan dari gom. b. Bahan-bahan Semisintetik Selain bahan-bahan dari alam, ada berbagai jenis selulosa sintesis yang digunakan sebagai basis (gelling agent) pada formulasi gel. Bahan-bahan tersebut adalah polisakarida yang secara struktur merupakan turunan selulosa (dengan beberapa substitusi kimia) (Jones, 2008). Bahan-bahan tersebut antara lain Metilselulosa (MC), Karboksi metilselulosa (CMC), Hidroksi etil selulosa (HEC), Hidroksi propil selulosa (HPC), dan Hidroksi propil metil selulosa (HPMC). Selulosa ini terdapat dalam tingkatan berat molekul yang bervariasi, dan selulosa dengan berat molekul yang tinggi digunakan sebanyak 1-5% (b/b) sebagai gelling agent. Keberadaan bahan-bahan oksidatif (peroksida atau bahan-bahan lain yang mengandung residu peroksida) dalam formulasi gel berbasis selulosa harus dihindari karena degradasi oksidatif dari rantai polimer dapat menurunkan kekentalan formulasi. c. Bahan-bahan Sintetik Bahan-bahan sintesis yang digunakan sebagai basis gel (gelling agent) dalam industri farmasetika dan kosmetik adalah polimer karboksivinil yang dikenal sebagai karbomer, PVA, PVC. d. Bahan-bahan Tanah Liat Alami Bahan-bahan dari tanah liat alam, seperti bentonit dan magnesium aluminium silikat, berguna sebagai gelling agent untuk gel yang mengandung kosolven seperti etanol, isopropanol, gliserin dan propilen glikol. Bahan-bahan ini memiliki stuktur lamelar yang

11 dapat dihidrasi secara ekstensif Polimer Basis Gel Polimer Polimer Zat Alam Semisintetik Sintetik Anorganik Tragakan Metilselulosa Karbomer Bentonit Pektin Karboksimetil Poloxamer Laponit Karagenan Alginat Xanthan selulosa-natrium Hidroksietil selulosa Poliakrilamid Polivinil alkohol Gum Tabel 2.2. Penggolongan basis gel berdasarkan cara memperolehnya Pada formulasi masker peel off, basis gel yang sering digunakan adalah polimer sintetik polivinil alkohol atau polimer semisintetik hidroksi propil metil selulosa (HPMC) yang berperan penting dalam pembentukan lapisan film tipis ketika masker digunakan. 3. Pembawa/Pelarut Air murni adalah pelarut/pembawa yang umum digunakan dalam formulasi gel. Namun, pembawa lain seperti campuran pelarut (kosolven) juga dapat digunakan, misalnya alkohol, propilen glikol, gliserol, polietilen glikol (biasanya polietilen glikol 400) untuk meningkatkan kelarutan bahan aktif dalam sediaan dan juga dapat meningkatkan permeasi zat aktif di kulit (khusus etanol). Jika zat aktif memiliki stabilitas kimia yang buruk atau kurang larut dalam air atau pembawa berbasis air, gel dapat diformulasikan menggunakan pelarut polihidroksi, misalnya propilen glikol, gliserol, polietilen glikol 400 dan polimer

12 polyacidic seperti asam poliakrilat. 4. ph adjustment dan ph balancer Beberapa gel memerlukan rentang ph yang tepat agar dapat terbentuk sempurna. Karena itu, diperlukan pengatur ph untuk mengatur ph sediaan baik saat proses produksi maupun penyimpanan. Salah satu contoh pengatur ph adalah NaOH pada karbomer yang berfungsi menetralkan larutan sehingga gugus karboksil pada karbomer akan terionisasi. Hal ini akan menghasilkan pengembangan dari rantai polimer karena gaya tolak menolak antara grup terionisasi yang saling berhadapan. 5. Pengawet (preservative) Tujuan penambahan pengawet yaitu menjaga kestabilan sediaan dari segi mikrobiologi yaitu mencegah mikroorganisme tumbuh pada sediaan. Pada sediaan dengan kandungan air yang tinggi seperti gel, mikroorganisme dapat lebih mudah tumbuh dan merusak sediaan sehingga diperlukan pengawet untuk mencegah hal tersebut. Beberapa pengawet yang sering digunakan adalah pengawet golongan benzoat, nipagin dan nipasol, dan benzalkonium klorida. 6. Antioksidan Salah satu hal yang dapat merusak kestabilan sediaan gel, terutama kestabilan zat aktif adalah adanya ion radikal bebas yang dapat berikatan dengan salah satu gugus di dalam zat aktif dan menyebabkan terjadinya degradasi oksidatif. Hal ini dapat menyebabkan sediaan menjadi tidak aman lagi untuk dikonsumsi. Untuk mencegah masalah tersebut, antioksidan biasanya ditambahkan pada sediaan gel. Antioksidan bekerja dengan menyediakan tempat untuk oksidasi sehingga senyawa tersebut akan teroksidasi terlebih dulu dibandingkan zat aktif. Pemilihan antioksidan disesuaikan dengan sifat dari pembawa gel, namun

13 karena umumnya pembawa gel adalah suatu senyawa hidrokoloid, maka antioksidan yang digunakan adalah senyawa larut air seperti natrium metabisulfit dan natrium formaldehid sulfoksilat. 8. Pewarna dan Pewangi Penggunaan pewarna dan pewangi pada sediaan gel masker peel off bertujuan untuk meningkatkan kenyamanan dan estetika saat digunakan. Penggunaan pewarna biasanya digunakan pada gel dengan formulasi lipogel atau emulgel, sebab formulasi gel aqueous biasanya lebih disukai dengan warna jernih dan transparan agar tidak meninggalkan bekas dikulit. Bahan yang digunakan umumnya disesuaikan dengan zat berkhasiat yang digunakan seperti pewangi oleum citri untuk penggunaan zat vitamin C. DAFTAR PUSTAKA Anonim. (2015). Farmakope Indonesia. Edisi V. Jakarta: Departemen Kesehatan RI. Anonim. (1978). Formularium Nasional. Edisi Kedua. Jakarta: Departemen Kesehatan RI. Ansel, H., Allen, L., Popovich, N. (2011). Ansel s Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems. 9 th Edition. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.

14 Harry, R. and Rieger, M. (2000). Harry's cosmeticology. Boston, Ma.: Chemical Pub. Co. Yulin, H. R. (2015). Uji Stabilitas Fisik Gel Masker Peel Off Serbuk Getah Buah Pepaya dengan Basis Polivinil Alkohol dan Hidroksipropil Metilselulosa. Jakarta: UIN.