PENGARUH PENAMBAHAN EKSTRAK KULIT MANGGIS (Garcinia x mangostana L.) TERHADAP NILAI SPF KRIM TABIR SURYA KOMBINASI AVOBENSON DAN OKTIL METOKSISINAMAT SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara OLEH: Siti Nur Diniyanti NIM 111501106 PROGRAM SUDI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
PENGARUH PENAMBAHAN EKSTRAK KULIT MANGGIS (Garcinia x mangostana L.) TERHADAP NILAI SPF KRIM TABIR SURYA KOMBINASI AVOBENSON DAN OKTIL METOKSISINAMAT SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara OLEH: SITI NUR DINIYANTI NIM 111501106 PROGRAM SUDI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
PENGESAHAN SKRIPSI PENGARUH PENAMBAHAN EKSTRAK KULIT MANGGIS (Garcinia x mangostana L.) TERHADAP NILAI SPF KRIM TABIR SURYA KOMBINASI AVOBENSON DAN OKTIL METOKSISINAMAT OLEH: SITI NUR DINIYANTI NIM 111501106 Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Pada Tanggal: 22 Mei 2015 Disetujui oleh Pembimbing I, Panitia Penguji, Dra. Juanita Tanuwijaya, M.Si., Apt. Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt. NIP 195111021977102001 NIP 195807101986012001 Pembimbing II, Dra. Juanita Tanuwijaya, M.Si., Apt. NIP 195111021977102001 Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt. Dra. Anayanti Arianto, M.Si., Apt. NIP 195201041980031002 NIP 195306251986012001 Medan, Juni 2015 Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Wakil Dekan I, Dra. Djendakita Purba, M.Si., Apt. NIP 195107031977102001 Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt. NIP 195807101986012001
KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim, Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini, serta shalawat beriring salam untuk Rasulullah Muhammad SAW sebagai suri tauladan dalam kehidupan. Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, dengan judul Pengaruh Penambahan Ekstrak Kulit Manggis (Garcinia x mangostana L.) Terhadap Nilai SPF Krim Tabir Surya Kombinasi Avobenson dan Oktil Metoksisinamat. Pada kesempatan ini penulis hendak menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Dra. Juanita Tanuwijaya, M.Si., Apt. dan Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, arahan, dan bantuan selama masa penelitian dan penulisan skripsi ini berlangsung. Penulis juga berterima kasih kepada Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi USU Medan, yang telah memberikan fasilitas dan masukan selama masa pendidikan dan penelitian. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt., Dra. Anayanti Arianto, M.Si., Apt., dan Dra. Djendakita Purba, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dalam penyusunan skripsi ini serta kepada Marianne, S.Si, M.Si., Apt., selaku dosen penasehat akademik yang telah banyak memberikan bimbingan selama masa pendidikan. Penulis juga ingin menyampaikan rasa terima kasih serta penghargaan yang tulus dan tak terhingga kepada orangtua tercinta Ayahanda Amirullah, Ibunda Maryati, iv
dan adikku tercinta Muhammad Manzil Karama, serta teman-teman angkatan 2011, khususnya Cici, Sukma, Luwih, Cindy, Rahma, Rudy, Kiki, Sasa, Kak Maiza, Kak Ika, Kak Cut, atas do a dan dukungan baik moril maupun materil kepada penulis. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang terdapat dalam skripsi ini. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak guna perbaikan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang farmasi. Medan, 22 Mei 2015 Penulis, Siti Nur Diniyanti NIM 101501106 v
PENGARUH PENAMBAHAN EKSTRAK KULIT MANGGIS (Garcinia x mangostana L.) TERHADAP NILAI SPF KRIM TABIR SURYA KOMBINASI AVOBENSON DAN OKTIL METOKSISINAMAT Abstrak Paparan berlebihan radiasi UV dapat menyebabkan efek akut dan kronis pada kulit. Radiasi UV dapat menyebabkan efek akut kulit seperti radang, eritema, pigmentasi, dan efek kronis seperti kanker dan penuaan dini. Penggunaan tabir surya topikal adalah cara untuk melindungi efek merugikan radiasi UV pada kulit. Ekstrak kulit manggis (Garcinia x mangostana L.) merupakan sumber alami flavonoid yang memiliki potensi fotoproteksi karena dapat menyerap sinar UV dan befungsi sebagai antioksidan secara langsung dan tidak langsung. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh ekstrak kulit manggis terhadap nilai SPF dan stabilitas fisik krim tabir surya yang mengandung kombinasi avobenson dan oktil metoksisinamat. Pada penelitian ini, kulit manggis diekstraksi dengan metode perkolasi menggunakan etanol 70% kemudian ekstrak dikeringkan menggunakan penangas air pada suhu 80-90ºC. Krim tabir surya mengandung asam stearat dan trietanolamin sebagai basis krim. Krim tabir surya kombinasi avobenson dan oktil metoksisinamat diformulasikan dengan penambahan ekstrak kulit manggis dengan konsentrasi 4% (FI), 6% (FII), 8% (FIII), dan 10% (FIV). Evaluasi krim meliputi homogenitas krim, tipe emulsi, ph, stabilitas (pemisahan fase, warna dan bau), iritasi kulit, dan nilai SPF. Nilai SPF krim tabir surya ditentukan dengan metode spektrofotometri UV-Visible menggunakan persamaan Mansur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua sediaan homogen, tipe emulsi m/a, ph 5,1-6,4, tidak mengiritasi, dan stabil selama 12 minggu penyimpanan pada suhu kamar. Nilai SPF meningkat dengan meningkatnya konsentrasi ekstrak kulit manggis. Nilai SPF krim tabir surya yang mengandung ekstrak 4% (FI), 6% (FII), 8% (FIII), dan 10% (FIV) masing-masing adalah 14,0176, 16,5981, 18,5802, 24,6947. Dapat disimpulkan bahwa ekstrak kulit manggis dapat meningkatkan nilai SPF krim tabir surya kombinasi avobenson dan oktil metoksisinamat. Kata kunci : ekstrak kulit manggis, avobenson, oktil metoksisinamat, nilai SPF, tabir surya. vi
THE EFFECT OF MANGOSTEEN PERICARP EXTRACT (Garcinia x mangostana L.) ADDITION ON SUNSCREEN CREAM S SPF VALUE OF AVOBENZONE AND OCTYL METHOXYCINNAMATE COMBINATION Abstract Overexposure to UV radiation can cause acute and chronic effects on the skin. The UV radiation induces responses on acute skin effects such as inflammation, erythema, pigmentation, and chronic effects such as photocarcinogenesis and photoaging. Topical application of sunscreen is a strategy to protect the deleterious effect of UV radiation on the skin. The mangosteen pericarp extract (Garcinia x mangostana L.) is a natural source of flavonoids that have the potential photoprotection because of their UV absorbing and their ability to act as direct and indirect antioxidants. The purpose of this study was to understand the effect of mangosteen pericarp extract on SPF value and physical stability of sunscreen cream containing a combination of avobenzone and octyl methoxycinnamate. In this study, mangosteen pericarp was extracted by percolation method using 70% ethanol. Then extract was dried using a waterbath at 80-90ºC. Sunscreen cream containing stearic acid and triethanolamine as cream bases. Sunscreen creams of avobenzone and octyl methoxycinnamate combination were formulated with addition of mangosteen pericarp extract at a concentration of 4% (FI), 6% (FII), 8% (FIII), and 10% (FIV). Evaluations conducted on cream such as homogenity, emulsion type, ph, stability (phase separation, color, and odor), skin irritation, and SPF value. SPF value of sunscreens were determined by UV- Visible spectrophotometry method using Mansur equation. The study results showed that all the samples were homogeneous, emulsion type m/a, ph was 5.1 6.4, non-irritating, and were stable during 12 weeks of storage at room temperature. SPF value increased by increasing the mangosteen pericarp extract concentration. Sunscreen cream s SPF value that contained of 4% (FI), 6% (FII), 8% (FIII), and 10% (FIV) extract were 14.0176, 16.5981, 18.5802, 24.6947 respectively. It can be concluded that mangosteen pericarp extract can increases the sunscreen cream s SPF value of combination avobenzone and octyl methoxycinnamate. Key words: mangosteen pericarp extract, avobenzone, octyl methoxycinnamate, SPF value, sunscreen. vii
DAFTAR ISI Halaman JUDUL... HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... ABSTRAK... ABSTRACT... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv vi vii viii xii xiii xiv BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 3 1.3 Hipotesis... 4 1.4 Tujuan Penelitian... 4 1.5 Manfaat Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5 2.1 Manggis... 5 2.1.1 Sejarah singkat... 5 2.1.2 Klasifikasi tanaman... 5 2.1.3 Uraian tumbuhan... 6 viii
2.1.3.1 Morfologi... 6 2.1.3.2 Habitat... 6 2.1.3.3 Kandungan zat kimia... 6 2.1.3.4 Kegunaan... 7 2.2 Simplisia... 8 2.3 Metode Ekstraksi... 8 2.4 Kulit... 9 2.4.1 Epidermis... 10 2.4.2 Dermis... 12 2.4.3 Hipodermis... 12 2.5 Sinar Matahari Dan Efeknya Terhadap Kulit... 13 2.6 Tabir Surya... 14 2.6.1 Bahan tabir surya... 16 2.7 SPF (Sun Protection Factor)... 18 2.8 Krim... 22 BAB III METODE PENELITIAN... 25 3.1 Alat dan Bahan... 25 3.1.1 Alat... 25 3.1.2 Bahan... 25 3.2 Penyiapan Sampel... 25 3.2.1 Pengambilan sampel... 26 3.2.2 Determinasi tumbuhan... 26 3.2.3 Pengolahan sampel... 26 ix
3.2.4 Pembuatan ekstrak kulit manggis... 26 3.3 Formula Krim... 27 3.3.1 Formula dasar... 27 3.3.2 Formula modifikasi... 28 3.4 Prosedur Pembuatan Krim... 29 3.5 Evaluasi Sediaan... 30 3.5.1 Organoleptik... 30 3.5.2 Pengamatan homogenitas... 30 3.5.3 Penentuan tipe emulsi... 30 3.5.4 Penentuan ph sediaan... 31 3.5.5 Uji stabilitas... 31 3.6 Uji Iritasi... 31 3.7 Penentuan Nilai SPF... 32 3.7.1 Penyiapan sampel... 32 3.7.2 Penentuan nilai SPF... 32 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 34 4.1 Organolepstis Sediaan... 34 4.2 Mutu Fisik Sediaan... 34 4.2.1 Homogenitas sediaan... 34 4.2.2 Tipe emulsi sediaan... 34 4.2.3 ph sediaan... 35 4.2.4 Stabilitas sediaan... 37 4.3 Efek Iritasi Terhadap Kulit Sukarelawan... 39 x
4.4 Nilai SPF (Sun Protection Factor) Sediaan... 40 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 45 5.1 Kesimpulan... 45 5.2 Saran... 45 DAFTAR PUSTAKA... 46 LAMPIRAN... 51 xi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Tipe kulit menurut Fitzpatrick... 19 Tabel 3.1 Formula krim tabir surya... 29 Tabel 4.1 Tipe emulsi sediaan pada pewarnaan dengan metil biru dan pengenceran dalam air... 35 Tabel 4.2 Nilai ph sediaan minggu ke-1 (awal) hingga penyimpanan minggu ke-12 (akhir)... 36 Tabel 4.3 Stabilitas formula krim tabir surya selama masa penyimpanan 12 minggu.... 38 Tabel 4.4 Pengaruh iritasi krim terhadap kulit sukarelawan... 39 Tabel 4.5 Kategori kemampuan perlindungan krim tabir surya... 41 Tabel 4.6 Hubungan nilai SPF terhadap persen serapan dan transmitan sinar UVB... 42 xii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Struktur kimia dari α-mangostin, β-mangostin, gartanin, γ-mangostin, garcinon E, 8-deoksigartanin... 7 Gambar 2.2 Struktur anatomi kulit manusia... 10 Gambar 2.3 Rumus bangun oktil metoksisinamat... 16 Gambar 2.4 Perubahan isomer dari trans-oktil metoksisinamat menjadi cis-oktil metoksisinamat... 16 Gambar 2.5 Rumus bangun avobenson... 17 Gambar 2.6 Reaksi fotodegradasi pada avobenson... 18 Gambar 2.7 Hubungan panjang gelombang dengan spektrum eritema dan intensitas matahari... 22 Gambar 2.8 Rumus bangun setil alkohol... 22 Gambar 2.9 Rumus bangun asam stearat... 23 Gambar 2.10 Rumus bangun propilen glikol... 23 Gambar 2.11 Rumus bangun trietanolamin... 23 Gambar 2.12 Rumus bangun nipagin... 24 Gambar 2.13 Rumus bangun sorbitol... 24 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Grafik pengukuran ph selama 12 minggu pada suhu kamar... 36 Grafik pengaruh perbedaan komposisi ekstrak kulit manggis terhadap nilai SPF sediaan krim tabir surya kombinasi avobenson dan oktil metoksisinamat yang diukur secara in vitro... 40 Gambar 4.3 Antioksidan menstabilkan avobenson dari sinar matahari... 44 xiii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Tumbuhan manggis... 51 Lampiran 2 Bahan yang digunakan... 52 Lampiran 3 Sediaan krim tabir surya... 52 Lampiran 4 Uji homogenitas dan tipe emulsi krim... 53 Lampiran 5 Pengujian ph menggunakan ph meter... 53 Lampiran 6 Alat yang digunakan... 54 Lampiran 7 Uji stabilitas... 55 Lampiran 8 Uji Iritasi... 56 Lampiran 9 Tabel data pengukuran ph... 57 Lampiran 10 Contoh perhitungan nilai SPF dan tabel data serapan UV... 58 Lampiran 11 Tabel hubungan panjang gelombang dan nilai EE x I... 61 Lampiran 12 Hubungan nilai SPF dengan jumlah absorbansi sinar UVB... 61 Lampiran 13 Serapan UV basis krim... 62 Lampiran 14 Serapan UV blanko... 65 Lampiran 15 Serapan UV FI... 68 Lampiran 16 Serapan UV FII... 71 Lampiran 17 Serapan UV FIII... 74 Lampiran 18 Serapan UV FIV... 77 Lampiran 19 Spektrum tumpang tindih blanko FIV... 80 Lampiran 20 Sertifikat analisis oktil metoksisinamat... 81 Lampiran 21 Sertifikat analisis avobenson... 82 Lampiran 22 Surat pernyataan uji iritasi... 83 Lampiran 23 Hasil identifikasi tumbuhan... 84 Lampiran 24 Bagan alir pembuatan ekstrak kulit manggis... 85 Lampiran 25 Bagan alir pembuatan krim tabir surya... 86 xiv
Lampiran 26 Bagan alir pengujian nilai SPF krim tabir surya... 87 Lampiran 27 Pengujian normalitas dan one way ANOVA dengan SPSS... 88 xv