## Jurnal Ilmu Farmasi dan Farmasi Klinik (JIFFK)
Vol.17, No.2, Bulan Desember 2020, Hal. 67-78 ISSN: 2088 4559; e-ISSN: 2716 3814

## PENGEMBANGAN DAN OPTIMASI FORMULA GEL DAUN
SELEDRI ( Apium graveolens L.) BERBASIS KITOSAN-ALGINAT DENGAN METODE BOX-BEHNKEN SEBAGAI PENUMBUH RAMBUT
Angga Saputra Yasir 1*) , Nofita 2
1 Program Studi Teknologi Kosmetik Institut Teknologi Sumatera Jl. Terusan Ryacudu, Way Hui, Kec. Jati Agung, Kabupaten Lampung Selatan, Lampung 35365 2 Program Studi Farmasi Universitas Malahayati
* Email: angga.yasir@km.itera.ac.id

## INTISARI
Seiring dengan bertambahnya usia dan faktor lingkungan, kesehatan rambut dapat menurun. Seledri ( Apium  graveolens L.)  merupakan  tanaman  yang  mudah  ditemukan  di  Indonesia  dan  terbukti memiliki  aktivitas  meningkatkan  pertumbuhan  rambut.  Sediaan  farmasi  berupa  gel  dapat diaplikasikan  sebagai  penumbuh  rambut.  Gel  umumnya  menggunakan  polimer  sintetik,  namun pada  penelitian  ini  digunakan  polimer  alam  dari  kitosan  dan  alginat  sebagai  basis  gel  penumbuh rambut. Selain sifat rheologinya yang cocok, kitosan dan  alginat  juga diketahui memiliki  manfaat dalam kesehatan rambut. Tujuan dari penelitian ini untuk memaksimalkan penggunaan daun seledri sebagai  penumbuh  rambut  dalam  bentuk  sediaan  gel  berbasis  kitosan/alginat  (Kit/Alg)  dengan metode desain response surface Box-Behnken. Penelitian ini dimulai dari mengekstrak daun seledri dengan  etanol,  skrining  fitokimia  dan  penetapan  kadar  flavonoid  total,  pembuatan  gel  serta  uji aktivitas  pertumbuhan  rambut.  Hasil  penelitian  menunjukkan  ekstrak  seledri  positif  mengandung flavonoid (9,527 mg/g), saponin, tanin, alkaloid, dan steroid. Formula optimal yang dipilih adalah formula tengah dengan kadar  ekstrak 0,5%, perbandingan Kit/Alg 1:1 serta  konsentrasi basis 4%. Spektrum FTIR menunjukkan pembentukan gel disebabkan adanya interaksi muatan antara alginat dan  kitosan.  Hasil  uji  aktivitas  menunjukkan  basis  Kit/Alg  memiliki  efek  terhadap  pertumbuhan rambut  namun  konsentrasi  ekstrak  seledri  0,5%  pada  basis  tersebut  tidak  memiliki  manfaat dibanding basisnya saja dikarenakan konsentrasi yang terlalu rendah.
Kata kunci : seledri, kitosan, alginat, gel, rambut

## ABSTRACT
Getting old and environmental factors can deteriorate to hair problems. Celery (Apium graveolens L.) is a plant that is easily found in Indonesia and has been shown to have activity to increase hair growth. One of the pharmaceutical preparations that are applied in hair growth preparations is a gel. Gels generally use synthetic polymers, but in this study a natural polymer from chitosan and alginate  was  used  as  a  base.  Apart  from  their  suitable  rheological  properties,  chitosan  and alginate are also known to have benefits in hair health. The purpose of this study was to maximize the use of celery leaves as hair growth in the form of a gel dosage form based on chitosan-alginate using the Box-Behnken response surface design method. This research was started from extracting celery  leaves  with  ethanol,  phytochemical  screening,  and  determination  of  total  flavonoid  levels, making  gels,  and  testing  the  hair  growth  activity.  The  results  showed  that  the  celery  extract positively  contained  flavonoids  (47.635  ppm  /  0.5%),  saponins,  tannins,  alkaloids,  and  steroids.
The  optimal  formula  is  the  middle  formula  with  extract  content  of  0.5%,  the  ratio  of  chitosan: alginate (Chi/Alg) 1:1 and 4% base concentration. The FTIR spectrum showed that gel formation was due to the charge interaction between alginate and chitosan. The activity  test results  showed that the Chi/Alg base had an effect on hair growth but the concentration of celery extract 0.5% on that basis had no benefit compared to the base alone because the concentration was too low.
Keywords : Celery, Chitosan, Alginate, Gel, Hair
*Corresponding author:
Nama : Angga Saputra Yasir Institusi : Institut Teknologi Sumatera
Alamat institusi   :Jl. Terusan Ryacudu, Way Hui, Kec. Jati Agung, Kabupaten Lampung Selatan, Lampung
35365 E-mail
: angga.yasir@km.itera.ac.id

## PENDAHULUAN
Rambut  merupakan  bagian  tubuh  manusia  yang  memiliki  beberapa  fungsi  diantaranya sebagai  pelindung  dari  berbagai  hal  seperti  benturan,  sinar  matahari  sekaligus  “perhiasan”  yang berharga. Namun seiring dengan bertambahnya usia dan faktor lingkungan, kesehatan rambut dapat menurun  dan  mengakibatkan  masalah  pada  rambut.  Selain  faktor  tersebut,  faktor  lain  yang umumnya  memiliki  peran  terhadap  perubahan  kesehatan/kondisi  rambut  diantaranya  depresi, berkurangnya  aktifitas  kelenjar  minyak  di  kepala,  gangguan  hormone,  pengaruh  kosmetika, paparan sinar matahari dan kurangnya asupan yang bergizi cukup. Beberapa faktor tersebut apabila dibiarkan  terus  menerus  akan  mengakibatkan  kerontokan  rambut  sehingga  rambut  menjadi  tipis bahkan botak (Reiger, 2000).
Seledri ( Apium graveolens L.) merupakan tanaman yang mudah ditemukan dan dibudidaya di Indonesia.  Umumnya  seledri  dikonsumsi  dalam  kondisi  segar  oleh  masyarakat  indonesia  sebagai lalapan maupun penambah cita rasa dan aroma pada makanan. Selain manfaat tersebut, daun seledri juga  telah  diteliti  dan  diketahui  memiliki  aktivitas  memacu  pertumbuhan  rambut  (Kusumastuti, 2007). Kandungan utama pada daun seledri meliputi apiin, apigenin, manitol, inositol, asparagina, glutamina,  kolina,  linamarosa  kalium  dan  natrium  (Barnes  dkk.,  2005).  Apigenin  diketahui memiliki  efek  antiinflamasi  dan  merupakan  kandungan  kimia  utama  pada  seledri  (Barnes  dkk., 2005).  Selain  memiliki  efek  anti  inflamasi  senyawa  apigenin  juga  memiliki  efek  dalam  stimulasi penumbuhan  rambut  melalui  inhibisi  TGF-β1  (Huh  dkk.,  2009).  TGF-β1  adalah  senyawa  yang diproduksi  oleh  sel-sel  folikel  rambut  pada  fase  akhir  anagen  dan  permulaan  fase  katagen. Penghambatan  TGF-β1  diduga  merupakan  mekanisme  yang  menyebabkan  senyawa  dengan aktivitas inhibisi TGF-β1 memiliki efek penumbuh rambut.
Kitosan  dan  alginat  kini  telah  banyak  dikembangkan  menjadi  basis  gel.  Kitosan  merupakan polikation  yang  berasal  dari  kitin,  salah  satu  biopolimer  alam  yang  paling  melimpah  dan  alginat merupakan  polianion  yang  diproduksi  oleh  ganggang  coklat  dan  bakteri.  Pembentukan  gel  dari kedua  bahan  tersebut  terjadi  karena  reaksi  muatan  dari  kitosan  dan  alginat  pada  pH  tertentu sehingga membentuk matriks yang dapat menjerat air.
Penggunaan  polimer  dalam  produk  kosmetik  perawatan  rambut  saat  ini  mendapatkan perhatian karena kemampuannya  untuk meningkatkan sifat reologi produk  atau  sebagai peningkat daya rekat bahan lainnya ke rambut. Perubahan struktur protein pada rambut yang rusak terbentuk karena  proses  denaturalisasi  yang  berbeda.  Telah  dilaporkan  bahwa  penggunaan  polimer  kationik seperti  kitosan  dapat  membantu  dalam  perawatan  rambut  yang  rusak  (Aranaz  dkk.,  2018).  Selain
itu, Mali telah membuktikan bahwa alginat memiliki efek dalam pencegahan kebotakan (Mali dkk., 2018).
Tujuan  dari  penelitian  ini  untuk  memaksimalkan  penggunaan  daun  seledri  sebagai  penumbuh rambut  dalam  bentuk  sediaan  gel  berbasis  Kit/Alg  dengan  melihat  pengaruh  modifikasi  faktor konsentrasi  ekstrak,  kombinasi  Kit/Alg  dan  jumlah  basis  terhadap  daya  sebar  dan  daya  lekat dengan  metode  desain  response  surface Box-Behnken sehingga  diperoleh  sediaan  gel  penumbuh rambut yang aman dan berkhasiat.

## METODE PENELITIAN

## Alat
Rotary  Evaporator  (BUCHI  R-100),  Magnetic  Hotplate  (C-MAG  HS  10),  Batang  Pengaduk, Spektrofotometri  UV-Vis  (Shimadzu  UV-1280),  Beaker  Glass,  Magnetic  stirrer,  FTIR,  Spatula, Gelas ukur, Gunting dan Alat cukur, Object Glass,

## Bahan
Daun  seledri,  etanol  95%,  Regrou  (minoksidil),  alginat,  kitosan,  Glucono  Delta  Lactone  (GDL), NaOH, KBr, metanol, AlCl 3 , Na asetat, Kuersetin.

## Jalannya Penelitian Ekstraksi Daun Seledri
Tahap  pembuatan  ekstrak  daun  seledri,  meliputi  daun  seledri  segar  sebanyak  2  kg  dicuci bersih dengan air mengalir dan ditiriskan menggunakan tampah. Kemudian daun seledri  simplisia kering  dihaluskan  dengan  blender  dan  diayak  menggunakan  ayakan  berukuran  50  mesh  serta diperoleh  simplisia  halus  sebanyak  870  gram.  Simplisia  halus  direndam  dalam  etanol  96% sebanyak 87 ml pada toples kaca bertutup dengan perbandingan 1:10 b/v selama 3 hari sambil 2 x sehari  diaduk  secara  konstan.  Hasil  proses  maserasi  kemudian  disaring.  Hasil  maserat  tersebut kemudian diuapkan dalam  rotary evaporator  sampai terbentuk ekstrak kental. Hasil ekstrak kental kemudian ditimbang.

## Uji Fitokimia.
Dibuat  larutan  dari  ekstrak  daun  seledri  dengan  cara  melarutkan  1  gram  ekstrak  ke  dalam 100 mL air, sehingga diperoleh larutan A.

## Flavonoid
Larutan  A  sebanyak  5  mL  dimasukkan  ke  dalam  tabung  reaksi,  lalu  ditambahkan  beberapa mg  serbuk  magnesium,  dan  1  mL  asam  hidroklorida  pekat  lalu  dikocok.  Perubahan  warna  jingga sampai merah menunjukkan adanya flavonoid.

## Alkaloid
Sebanyak 100 mg ekstrak ditambah 1 mL asam klorida 2 N dan 9 mL akuades, dipanaskan di penangas  air  selama  2  menit  lalu  didinginkan.  Kemudian  disaring  dan  ditampung  filtratnya. Larutan  percobaan  ditambahkan  2  tetes  Bouchardat  LP,  terbentuk  endapan  coklat  sampai  dengan hitam (positif alkaloid).

## Tanin
Larutan A sebanyak 5 mL dimasukkan dalam tabung reaksi ditambahkan larutan FeCl3 1%. Perubahan warna menjadi hijau, biru, atau hitam menunjukkan hasil positif tanin.

## Saponin
Larutan  A  sebanyak  10  mL  dimasukkan  ke  dalam  tabung  lalu  dikocok  vertikal  selama  10 detik, kemudian dibiarkan selama 10 menit.  Terbentuknya busa yang mantap selama tidak kurang dari  10  menit  dengan  tinggi  1-10  cm  dan  busa  tidak  hilang  pada  penambahan  asam  klorida  2  N beberapa tetes maka dinyatakan saponin positif.
Steroid/Triterpenoid

## ISSN: 1693-7899
Sebanyak  1  gram  ekstrak  ditambah  20  mL  eter  dan  didiamkan  selama  2  jam  lalu  disaring. Filtrat  5  mL  diuapkan  dalam  cawan  penguap.  Residu  filtrat  ditambah  2  tetes  anhidrida  asetat  dan satu tetes  asam  sulfat pekat  (pereaksi Liebermann-Burchard). Warna hijau atau biru menunjukkan steroid positif. Warna merah atau ungu menunjukkan triterpenoid positif.

## Pembuatan Kurva Baku Kuersetin
Dibuat larutan induk 100 bpj dengan cara menimbang 10 mg kuersetin dan dilarutkan dengan etanol  hingga  volume  100  mL.  Selanjutnya  sebanyak  0,5  mL  larutan  kuersetin  ditambah  1,5  mL metanol, AlCl 3 10% 0,1 mL, natrium asetat 1 M 0,1 mL dan 2,8 mL akuades. Waktu operasi dibaca dalam  rentang  0  sampai  1  jam  40  menit.  Kemudian  dilakukan  penentuan  panjang  gelombang maksimum dengan  cara sebanyak 0,5 mL larutan kuersetin ditambah 1,5 mL metanol, AlCl 3 10% 0,1  mL,  natrium  asetat  1  M  0,1  mL  dan  2,8  mL  akuades.  Setelah  diinkubasi  selama  1  jam, absorbansi  dari  larutan  pembanding  diukur  dengan  Spektrofotometer  Uv-Vis  pada  panjang gelombang  400-800  nm.  Pembuatan  kurva  kalibrasi  dilakukan  dengan  membuat  larutan  standar kuersetin  dengan    konsentasi  5,  10,  15,  20,  25  bpj.  Kemudian  masing-masing  dipipet  0,5  mL ditambahkan 1,5 mL metanol, AlCl 3 10% 0,1 mL, natrium asetat 1 M 0,1 mL dan 2,8 mL akuades. Absorbansi  dari  masing-masing  larutan  diukur  dengan  Spektrofotometer  Uv-Vis  pada  panjang gelombang maksimum.
Penetapan Kadar Flavonoid (Chang, 2002)
Sampel ekstrak daun seledri (0,1%-0,4%) diambil 0,5 mL, ditambahkan 1,5 mL metanol, 0,1 mL AlCl 3 10%, 0,1 mL natrium asetat 1 M dan 2,8 mL akuades. Dibaca pada panjang gelombang maksimum 430 nm.

## Pembuatan Sediaan Gel
Alginat  dilarutkan  dalam  aquadeion  pada  konsentrasi  4%  (40  mg/mL).  Kemudian,  1,5  g larutan  alginat  ditimbang  ke  dalam  botol  gelas  dan  dicampur  dengan  1,3  mL  larutan  4%  kitosan yang sebelumnya dilarutkan dalam asam asetat pH 4 lalu pHnya diatur hingga 8 (menggunakan 0,1 M NaOH). Larutan GDL yang baru dibuat (200 μL dengan konsentrasi yang bervariasi) kemudian ditambahkan  untuk  mendapatkan  campuran  dengan  total  volume  3,0  mL  (Khong,  2013  dengan berbagai modifikasi).
Analisis Ikatan dengan Fourier Transform-Infrared Spectroscopy (FTIR)
Sebelum  dianalisis  menggunakan  FTIR,  sediaan  gel  dibuat  lempeng  dengan  KBr  dengan perbandingan    gel:KBr  yaitu  1:5  kemudian  dicetak  menggunakan  alat  cetak  lempeng.  Setelah lempeng transparan terbentuk  kemudian diletakkan di dalam  alat  FTIR untuk diamati ikatan  yang terbentuk melalui pembacaan spektrum pada panjang gelombang inframerah 400 - 4000nm.

## Optimasi Formula dari Uji Daya Sebar dan Daya Lekat
Penentuan formula optimum dengan memvariasikan konsentrasi ekstrak seledri (0,1%, 0,5% dan  1%)  perbandingan  larutan  alginat  dan  larutan  kitosan  (1,5:1,  1:1,  1:2)  dan  konsentrasi  basis Kit/Alg  (3%,  4%,  5%)  sehingga  diperoleh  formula  berdasarkan  aplikasi  minitab  18  desain Box Behnken (Tabel I). Selanjutnya dianalisis dengan Response Surface untuk melihat pengaruh faktor perlakuan  terhadap  daya  sebar  dan  daya  lekat  sediaan  gel  tersebut.  Formula  terbaik  dipilih berdasarkan  kemampuan  menyebar  yang  baik  dan  memiliki  daya  lekat  yang  baik  pula.  Uji  daya sebar  dilakukan  dengan  cara  meletakkan  sediaan  gel  2  g  pada  plat  kaca  kemudin  diukur  diameter lingkaran dari sediaan tersebut dengan beban 100 gram yang diberikan. Selanjutnya uji daya lekat dilakukan  dengan  meletakkan  0,25  gram  gel  di  atas  dua  gelas  obyek  yang  telah  ditentukan, kemudian diletakkan dengan beban 1 kg selama 5 menit. Setelah itu dipasang obyek glass pada alat uji  lalu  ditambahkan  beban  80  gram  pada  alat  uji,  kemudian  dicatat  waktu  pelepasan  dari  gelas obyek.
Pengembangan dan Optimasi Formula Gel Daun Seledri (Apium graveolens l.) Berbasis Kitosan-Alginat Dengan Metode Box-BEHNKEN Sebagai Penumbuh Rambut (Angga Saputra Yasir)
Tabel I . Optimasi Formula Gel Ekstrak Daun Seledri
Formula Konsentrasi Ekstrak (%) Perbandingan Kit/Alg Basis (%) 1 0,5 1,5 3 2 0,5 1,5 5 3 0,1 1,5 4 4 1 1,0 5 5 1 1,5 4 6 0,1 0,5 4 7 0,1 1,0 5 8 0,5 1,0 4 9 1 0,5 4 10 0,5 0,5 5 11 1 1,0 3 12 0,5 0,5 3 13 0,1 1,0 3 14 0,5 1,0 4 15 0,5 1,0 4

## Uji Aktivitas Pertumbuhan Rambut
Pengujian  aktivitas  dilakukan  pada  formula  paling  optimal.  Mula-mula  punggung  kelinci dibersihkan dari rambut dengan cara dicukur, kemudian punggung kelinci dibagi menjadi 4 bagian yang  masing-masing  berbentuk  segi  empat  2x2  cm  dan  jarak  antar  daerah  1  cm.  Kemudian  4 bagian tersebut diberi perlakuan meliputi kontrol (hanya diberi aquadest ), basis (basis sediaan  gel Kit/Alg),  gel  0,5%  (gel  dengan  kandungan  0,5%  ekstrak  daun  seledri)  dan  Minoksidil  (Regrou sebagai kontrol positif).
Pengamatan  panjang  rambut  tiap  daerah  dilakukan  pada  hari  ke-8,  15  dan  22.  Untuk mempermudahkan  pengukuran,  rambut  kelinci  diletakkan  pada  selotip  hitam  kemudian  diukur panjangnya dengan jangka sorong .

## Analisis Data
Analisis  data  yang  digunakan  untuk  optimasi  sediaan  gel  yaitu  dengan  metode Response Surface  Box  Behnken  Design untuk  melihat  pengaruh  faktor  perlakuan  terhadap  parameter  daya lekat  dan  daya  sebar  sediaan  gel.  Selanjutnya  untuk  mengolah  data  panjang  rambut  dilakukan  uji Anova yang dilanjutkan dengan  uji  lanjut  LSD/BNT. Pengujian lanjut LSD/BNT dilakukan untuk melihat  pengaruh  perlakuan  tiap  pengukuran  (hari  ke  8,  15  dan  22)  terhadap  kemampuan  dari masing-masing kelompok perlakuan tersebut dalam mempercepat pertumbuhan rambut kelinci.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Skrining Fitokimia
Uji  fitokimia  dilakukan  untuk  mengetahui  kandungan  fitokimia  dari  ekstrak  daun  seledri yang digunakan pada penelitian ini. Pengujian meliputi analisis secara kualitatif metabolit sekunder
yaitu flavonoid, saponin, tanin, alkaloid, steroid, dan triterpenoid dengan hasil pengamatan sesuai tabel II.

## Tabel II. Hasil Pengamatan Uji Fitokimia Ekstrak Daun Seledri
Senyawa Hasil Menurut Pustaka Hasil Keterangan Flavonoid Terbentuk warna merah jingga Terbentuk warna merah jingga + Saponin Terbentuk busa yang bertahan selama ± 10 menit setinggi 1- 10 cm. Terbentuk busa yang bertahan 10 menit + Tanin Terbentuk warna hijau kehitaman atau biru Terbentuk warna hijau kehitaman + Alkaloid Terbentuk endapan coklat sampai dengan hitam Terbentuk endapan coklat + Steroid Terbentuk warna hijau atau biru Terbentuk warna hijau kebiruan + Triterpenoid Terbentuk warna merah atau ungu Tidak terbentuk warna merah -
Berdasarkan  hasil  uji  fitokimia  yang  dilakukan  pada  hasil  maserasi  daun  seledri menggunakan pelarut etanol 96% menunjukkan hasil positif yaitu mengandung flavonoid, saponin, tanin, alkaloid, dan steroid.

## Penetapan Kadar Flavonoid
Penetapan  kadar  flavonoid  dilakukan  dengan  baku  pembanding  kuersetin  dengan  hasil pengukuran baku kuersetin pada berbagai konsentrasi sesuai tabel III.
Tabel III. Konsentrasi dan Absorbansi Kuersetin Konsentrasi (bpj) Absorbansi (a.u) 5 0,209 10 0,348 15 0,462 20 0,662 25 0,786
Kurva  kalibrasi kuersetin diukur pada panjang gelombang 430 nm dan diperoleh persamaan regresi  y=0,071+0,028x.  Kurva  kalibrasi  kuersetin  yang  diperoleh  menunjukkan  hubungan  yang linier  dengan  nilai  koefisien  korelasi  sebesar  0,987.  Nilai  (R 2 )  yang  mendekati  satu  menunjukkan bahwa persamaan regresi tersebut adalah linier.
Selanjutnya  dilakukan  penetapan  kadar  flavonoid  total  %  (b/b)  pada  berbagai  konsentrasi ekstrak daun seledri menggunakan persamaan dari  kurva baku  kuersetin dengan hasil perhitungan kadar sesuai tabel IV.
Tabel IV. Hasil Penetapan Kadar Flavonoid Ekstrak Daun Seledri
Konsentrasi Ekstrak (%) Kadar Flavonoid (ppm) 0,1 9,5 0,2 20,32 0,3 27,85 0,4 38,46
Pengembangan dan Optimasi Formula Gel Daun Seledri (Apium graveolens l.) Berbasis Kitosan-Alginat Dengan Metode Box-BEHNKEN Sebagai Penumbuh Rambut (Angga Saputra Yasir)
Dari  data  pada  tabel  IV  diperoleh  persamaan  persentase  kadar  flavonoid  terhadap  kadar ekstrak  yaitu  y  =  0,43  +  94,41x dengan  nilai  R 2 0,994.  Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa  metode analisis  yang  digunakan  valid  dilihat  dari  nilai  linieritas  antara  kadar  flavonoid  terhadap  kadar ekstraknya.  Selanjutnya  persamaan  digunakan  untuk  menentukan  kadar  flavonoid  total  dalam ekstrak kental yang digunakan sehingga diperoleh hasil 9,527 mg/g kadar flavonoid.

## Pembuatan dan Optimasi Gel
Hasil  pembuatan  sediaan  gel  dari  basis  Kit/Alg  menunjukkan  konsentrasi  tengah  dengan kadar  ekstrak 0,5%, perbandingan Kit/Alg 1:1 serta basis 4% memiliki daya sebar dan daya  lekat yang seimbang / baik. Hal tersebut dapat terlihat dari grafik kontur Gambar 1.
Konsentrasi Ekstrak 0,55 Hold Values Perbandingan Kitosan:Alginat K on se nt ra si B as is ( % ) 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 > – – – <  5,0 5,0 5,5 5,5 6,0 6,0 6,5 6,5 Sebar Daya Contour Plot of Daya Sebar

## Gambar 1. Kontur plot dari daya sebar
Dari gambar 1 dapat dilihat bahwa semakin tingginya konsentrasi basis akan menurunkan daya sebar dari  sediaan gel,  hal tersebut dikarenakan  semakin banyak  jumlah polimer  yang terkandung dalam suatu sediaan gel maka akan membuat gerak dari rantai polimer menjadi lebih terbatas serta lipatan  rantai  polimer  juga  akan  meningkat  sehingga  ketika  diberikan  sejumlah  beban  untuk membuat  sediaan  menyebar  pada  bidang  gelas  datar  pada  metode  pengujian  daya  sebar  menjadi terhambat juga  (Sa dkk., 2019). Selanjutnya  pada perbandingan kitosan:alginat semakin seimbang jumlah  kitosan  dibanding  alginate  (sekitar  1:1)  maka  akan  meningkatkan  daya  sebarnya. Ketidakseimbangan jumlah kitosan maupun alginat akan menyebabkan penurunan daya sebar yang disebabkan  ikatan  adhesi  polimer  tersebut  semakin  tinggi  jika  salah  satunya  memiliki  kadar  yang berlebih.
Gambar 2 menunjukkan kontur plot dari pengaruh konsentrasi basis dan perbandingan Kit/Alg terhadap daya lekat dari  sediaan gel.  Semakin tinggi konsentrasi basis maka daya lekat  juga  akan semakin  baik  (meningkat).  Hal  ini  disebabkan  daya  tarik  menarik  antar  molekul  sejenis  (kohesi) maupun berbeda jenis antara kitosan dan alginate (adhesi) akan meningkat karena konsentrasi yang meningkat  menyebabkan  jumlah  ikatan  hidrogen  dan  ikatan  van  der  wals  semakin  banyak  juga (Drummond dan Chan, 1997).
Pemilihan  formula  optimum  didasarkan  pada  bentuk  sediaan  gel  yang  baik  adalah  memiliki diameter  daya  sebar  yang  tinggi  dan  daya  lekat  yang  lama.  Umumnya  semakin  besar  daya  sebar maka daya lekat akan menurun. Gel dengan daya sebar yang besar terjadi akibat daya adhesi antar partikel  gel  yang  buruk  yang  akan  mengakibatkan  rendahnya  daya  lekat  suatu  gel.  Dengan
JIFFK Vol. 17, No. 2, Bulan Desember 2020, Hal. 67 – 78
mempertimbangkan  kemampuan  keduanya  maka  dipilih  gel  pada  formula  tengah  agar  mendapat daya sebar yang baik juga daya lekat yang baik pula.
Konsentrasi Ekstrak 0,55 Hold Values
Perbandingan Kitosan:Alginat
K on se nt ra si B as is ( % ) 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 > – – – – – – <  2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 3,5 4,0 4,0 4,5 4,5 5,0 5,0 5,5 5,5 lekat Daya Contour Plot of Daya lekat

## Gambar 2. Kontur Plot dari Daya Lekat

## Analisis Ikatan dengan FTIR
Analisis ikatan yang terbentuk antara alginat dan kitosan dalam sediaan gel dilakukan dengan melihat  serapan  pada  spektrum  infra  merah  yang  terbentuk  menggunakan  alat  FTIR.  Uji  ini dilakukan untuk memprediksi ikatan yang terjadi antara kedua polimer tersebut dalam sediaan gel yang  terbentuk.  Gambar  3  menunjukkan  spektrum  FTIR  dari  kitosan  murni,  alginat  murni  dan sediaan gel dari basis Kit/Alg dengan perbandingan 1:1.

## Gambar 3. Spektrum FTIR basis gel, kitosan dan alginat
Spektrum  FTIR  alginat  terdapat  serapan  pada  bilangan  gelombang  1595  nm -1 yang merupakan puncak dari ikatan karbonil (C=O) mengalami pergeseran ke bilangan gelombang yang lebih  tinggi  pada  sediaan  basis  gel  dengan  adanya  kitosan  menjadi  1640  nm -1 .  Melebar  dan menajamnyanya  pita  pada  bilangan  gelombang  3272  nm -1 pada  basis  gel  menunjukkan  ikatan intermolekular  hidrogen  pada  basis  gel  lebih  banyak  dibandingkan  kitosan  dan  alginate.  Hal  ini disebabkan  timbulnya  ikatan  hidrogen  yang  lebih  banyak  antara  gugus  amida  pada  kitosan  dan
Pengembangan dan Optimasi Formula Gel Daun Seledri (Apium graveolens l.) Berbasis Kitosan-Alginat Dengan Metode Box-BEHNKEN Sebagai Penumbuh Rambut (Angga Saputra Yasir)
karbonil  pada  alginat  di  dalam  basis  gel.  Selain  itu  pada  spektrum  FTIR  basis  gel  Kit/Alg  tidak terdapat  pita  grup  amida  kitosan  pada  panjang  gelombang  1028  nm -1 .  Perubahan-perubahan  ini menunjukkan  pembentukan  gel  Kit/Alg  sebagai  hasil  interaksi  antara  gugus  karbonil  alginat bermuatan negatif dan gugus amina kitosan bermuatan positif (Li dan Zhang, 2005).

## Uji Aktivitas Pertumbuhan Rambut
Penelitian Kusumastuti (2007) menyebutkan bahwa perasan daun seledri dengan konsentrasi 75%  memiliki  efek  terbaik  dalam  menumbuhkan  rambut  sebesar  56,1  mm  dibandingkan konsentrasi  perasan  25%  dan  50%.  Penelitian  Praptiwi  dkk.  (2015)  menggunakan  perasan  seledri dengan  konsentrasi  30,94  %  juga  terbukti  memiliki  efektivitas  dalam  menumbuhkan  rambut  pada tikus putih. Penelitian lain terkait ekstrak seledri dalam menumbuhkan rambut juga dibuktikan oleh Putra  (2013)  yang  membuat  sediaan  emulsi  dari  ekstrak  seledri  dan  diuji  efektivitasnya  sebagai penumbuh rambut terhadap kelinci jantan. Konsentrasi optimum pada sediaan emulsi tersebut yaitu 7,5% dengan warna hijau pekat.
Berdasarkan  beberapa  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan  dapat  dilihat  bahwa  konsentrasi ekstrak  yang  digunakan  cukup  besar  baik  itu  perasan  maupun  ekstrak  kentalnya.  Hal  ini menyebabkan  bentuk  sediaan  yang  kurang  diterima  oleh  masyarakat  apalagi  bila  digunakan  pada rambut  yang  dapat  meninggalkan  bekas  warna  ekstrak.  Penelitian  ini  menggunakan  konsentrasi ekstrak kental yang relatif kecil 0,1 – 1 % untuk melihat efektivitasnya sebagai penumbuh rambut dengan basis Kit/Alg.
Pengujian  pertumbuhan  rambut  kelinci  dari  sediaan  gel  konsentrasi  0,5%  dilakukan  selama 22  hari  dengan  pengukuran  pada  hari  ke  8,  15  dan  22  yang  hasilnya  terlihat  pada  Gambar  4  di bawah ini.

## Gambar 4. Grafik Pertumbuhan Rambut Kelinci
Data  pertumbuhan  panjang  rambut  tiap  pengukuran  kemudian  dianalisis  dengan  meteode LSD  dan  BNT  untuk  melihat  signifikansi  perbedaan  antar  kelompok  perlakuannya.  Hasil  analisis LSD  dan  BNT  menunjukkan  bahwa  pada  hari  ke  8  pengukuran  panjang  rambut  kelinci  dari perlakuan  kontrol  negatif  berbeda  signifikan  dengan  basis,  gel  0,5%  maupun  kontrol  positif minoksidil  begitu  juga  jika  dibandingkan  antara  basis  dan  gel  0,5%  terhadap  kontrol  positif minoksidil  dengan  panjang  rata-rata  secara  berurutan  yaitu  3,25;  3,67;  4,12;  4,95  cm.  Hal  ini
menunjukkan  bahwa  pada  hari  ke-8  basis  gel  dan  gel  0,5%  sudah  menunjukkan  efektivitasnya dalam menumbuhkan rambut meskipun tidak sebaik kontrol positif minoksidil.
Selanjutnya pada hari ke-15 pengukuran panjang rambut kelinci pada basis gel dan gel 0,5% tidak  memiliki  perbedaan  yang  signifikan  satu  sama  lain  dalam  menumbuhkan  rambut.  Namun demikian  kedua  perlakuan  tersebut  tetap  berbeda  signifikan  terhadap  kontrol  negatif  sehingga masih  dianggap  memiliki  kemampuan  dalam  meningkatkan  pertumbuhan  rambut  di  hari  ke  15 meskipun seperti halnya hari ke 8 semua perlakuan tersebut tidak lebih baik dalam menumbuhkan rambut  dibanding  kontrol  positif  minoksidil.  Panjang  rambut  rata-rata  kontrol  negatif,  basis,  gel 0,5% dan minoksidil secara berturut-turut pada hari ke 15 adalah 5,59; 6,68; 6,57; 8,05 cm.
Pengukuran  hari  ke-22  menunjukkan  panjang  rambut  kelinci  mengalami  peningkatan  di semua  perlakuan  dibandingkan  minggu  sebelumnya.  Namun  jika  dibandingkan  antar  perlakuan sama halnya minggu ke-8 dan ke-15 tidak ada perbedaan signifikan antara basis gel dan gel 0,5% meskipun kedua perlakuan tersebut masih dianggap meningkatkan pertumbuhan rambut dilihat dari kontrol  negatif.  Panjang  rambut  rata-rata  kontrol,  basis,  gel  0,5%  dan  minoksidil  secara  berturut- turut pada hari ke-22 adalah 7,23; 8,37; 8,51; 10,24 cm.
Dari  hasil  uji  aktivitas  pertumbuhan  rambut  kelinci  terlihat  bahwa  efektivitas  dari  gel  daun seledri  konsentrasi  0,5%  tidak  bermakna  terhadap  basis  gel  Kit/Alg  hari  ke-8,  15  bahkan  sampai hari  ke-22.  Hal  ini  disebabkan  karena  rendahnya  kadar  ekstrak  daun  seledri  yang  digunakan (penelitian  sebelumnya  berkisar  antara  2,5-75%).  Selain  itu  pengaruh  difusi  ekstrak  pada  sediaan juga dinilai berpengaruh, polimer alam memiliki banyak sekali rantai panjang yang saling melipat satu  sama  lainnya,  hal  ini  dapat  menyebabkan  proses  difusi  ekstrak  dari  bagian  yang  belum diserap/diabsorpsi  ke  bagian  gel  yang  kontak  langsung  pada  permukaan  kulit  kelinci  menjadi terhambat.  Ini juga tergambar pada penelitian  Andonova dkk. (2014) yang membandingkan profil pelepasan  obat  dari  sediaan  indometasin  nanopartikel  dengan  pembawa  kitosan  (polimer  alam) yang lebih lambat pelepasannya dibandingkan basis karbopol (polimer sintetis).
Meskipun  demikian  basis  Kit/Alg  maupun  gel  daun  seledri  5%  memiliki  efektivitas  yang bermakna jika dibandingkan dengan kontrol negatif di semua waktu pengkuran. Hal tersebut karena basis  Kit/Alg  maupun  ekstrak  daun  seledri  memiliki  aktivitas  dalam  meningkatkan  pertumbuhan rambut.  Mekanisme  ekstrak  daun  seledri  dalam  meningkatkan  pertumbuhan  rambut  dikarenakan kandungan  golongan  flavonoidnya  yaitu  apigenin  dalam  daun  seledri  yang  dapat    menginhibisi TGF-β1  (Huh  dkk.,  2009).  TGF-β1  adalah  senyawa  yang  diproduksi  oleh  sel-sel  folikel  rambut pada  fase  akhir  anagen  dan  permulaan  fase  katagen.  Penghambatan  TGF-β1  diduga  merupakan mekanisme  yang  menyebabkan  senyawa  dengan  aktivitas  inhibisi  TGF-β1  memiliki  efek penumbuh rambut.
Mekanisme  kitosan dalam menumbuhkan rambut telah dijelaskan oleh Azuma  dkk. (2019), yaitu  kitosan  secara in  vitro berperan  dalam  meningkatkan  proliferasi  sel  pada  folikel Dermal Papilla Cells (DPCs) dan juga meningkatkan Fibroblast Growth Factor -7 (FGF-7) pada hari ke-3 setelah  perlakuan.  Selanjutnya  pada  penelitian  tersebut  juga  dijelaskan  bahwa  secara in  vivo pada tikus,  kitosan  dapat  meningkatkan  jumlah  folikel  anagen  dan  menurunkan  jumlah  folikel  telogen sehingga  dapat  meningkatkan  pertumbuhan  rambut.  Selain  itu,  Mali  dkk.  (2018)  juga  telah membuktikan  bahwa  alginat  memiliki  efek  dalam  pencegahan  kebotakan  karena  dapat  mengatur regulasi dari (DPCs). Pada permodelan secara in vitro untuk meneliti pertumbuhan rambut saat ini banyak menggunakan indikator folikel rambut DPCs,  yang merupakan  sel mesenkim khusus yang terletak  di  dasar  folikel  rambut  dan  memainkan  peran  penting  dalam  morfogenesis  folikel  rambut dan siklus pertumbuhan rambut pasca kelahiran (Madaan dkk., 2018).

## KESIMPULAN
Ekstrak  etanol  daun  seledri  dapat  diformulasikan  dalam  sediaan  gel  penumbuh  rambut berbasis  Kit/Alg  dengan  formula  optimal  kadar  ekstrak  0,5%,  perbandingan  kitosan:alginat  1:1 serta  konsentrasi  basis  4%.  Pemilihan  didasarkan  pada  kemampuan  sediaan  gel  untuk  menyebar
dengan  mudah  namun  memiliki  daya  lekat  yang  baik  juga.  Selain  itu  dipilih  konsentrasi  ekstrak 0,5%  agar  sediaan  gel  memiliki  penampilan  yang  baik  (terlarut  dalam  basis).  Spektrum  FTIR menujukkan dalam sediaan gel Kit/Alg terbentuk interaksi antara gugus karbonil alginat dan amida kitosan  yang  menyebabkan  bergeser  dan  menghilangnya  pita  dari  spektrum  kitosan  maupun alginat.  Uji  aktivitas  menunjukkan  basis  Kit/Alg  sudah  memiliki  kemampuan  menumbuhkan rambut dan penggunaan 0,5% ekstrak daun seledri dalam gel tidak meningkatkan secara signifikan kemampuan menumbuhkan rambut pada sediaan gel tersebut.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terimakasih  saya  sampaikan  ke  Kementrian  Pendidikan  dan  Kebudayaan (Kemendikbud)  DIKTI  atas  bantuannya  dalam  pembiayaaan  penelitian  ini  melalui  program  PDP (Penelitian Dosen Pemula) pendanaan tahun 2020.

## DAFTAR PUSTAKA
Andonova, V., Georgiev, G., Toncheva, V., Karashanova, D., Katsarov, P., & Kassarova, M. 2014. Carbopol®  and  chitosan  coated  nanoparticles  with  in-situ  loaded  indomethacin. Am  J PharmTech Res , 4(1), 664-8.
Aranaz,  I.,  Acosta,  N.,  Civera,  C.,  Elorza,  B.,  Mingo,  J.,  Castro,  C., Gandía,  M.D.L.L.  and  Heras Caballero,  A.,  2018.  Cosmetics  and  cosmeceutical  applications  of  chitin,  chitosan  and  their derivatives . Polymers , 10(2), p.213.
Azuma, K., Koizumi, R., Izawa, H., Morimoto, M., Saimoto, H., Osaki, T., Ito, N., Yamashita, M., Tsuka, T., Imagawa, T. and Okamoto, Y., 2019. Hair growth-promoting activities of chitosan and  surface-deacetylated chitin  nanofibers . International  journal  of  biological macromolecules , 126, pp.11-17.
Barnes, J., Anderson, L.A., Gibbons, S. and  Phillipson, J.D., 2005.  Echinacea  species  ( Echinacea angustifolia (DC.) Hell., Echinacea pallida (Nutt.) Nutt., Echinacea purpurea (L.) Moench): a review of their chemistry, pharmacology and clinical properties. Journal of Pharmacy and Pharmacology , 57(8), pp.929-954.
Chang,  Yang,  Wen  dan  Chern.  2002.  Estimation  of  total  flavonoid  content  in  propolis  by  two complementary colorimetric methods . Journal of Food and Drug Analysis , 10 (3), 178-182. Drummond,  C.  J.,  &  Chan,  D.  Y.  1997.  van  der  Waals  interaction,  surface  free  energies,  and contact angles: dispersive polymers and liquids . Langmuir , 13(14), 3890-3895.
Huh, S., Lee, J., Jung, E., Kim, S.C., Kang, J.I., Lee, J., Kim, Y.W., Sung, Y.K., Kang, H.K. and Park, D., 2009. A cell-based system for screening hair growth-promoting agents . Archives of dermatological research , 301(5), p.381.
Khong, T.T., Aarstad, O.A., Skjåk-Bræk, G., Draget, K.I. and Vårum, K.M., 2013. Gelling Concept Combining  Chitosan  and  Alginate  Proof  of  Principle .  Biomacromolecules ,  14(8),  pp.2765- 2771.
Praptiwi,  P.,  Iskandarsyah,  I.  and  Kuncari,  E.S.,  2015.  Uji  Iritasi  dan  Aktivitas  Pertumbuhan Rambut  Tikus  Putih:  Efek  Sediaan  Gel  Apigenin  dan  Perasan  Herba  Seledri  ( Apium Graveolens L.). Media Penelitian dan Pengembangan Kesehatan , 25(1), p.20718. Kusumastuti  A.  2007.  Pengaruh  Pemberian  Air  Perasan  Seledri  ( Apium  graveolens L.)  terhadap Pertumbuhan Panjang Rambut Kelinci Jantan. Skripsi . Yogyakarta: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Ahmad Dahlan.
Li,  Z.  and  Zhang,  M.,  2005.  Chitosan–alginate  as  scaffolding  material  for  cartilage  tissue engineering.  Journal  of  Biomedical  Materials  Research  Part  A: An  Official  Journal  of  The Society for Biomaterials, The Japanese Society for Biomaterials, and The Australian Society for Biomaterials and the Korean Society for Biomaterials , 75(2), pp.485-493. Madaan,  A.,  Verma,  R.,  Singh,  A.T.  and  Jaggi,  M.  2018.  Review  of  hair  follicle  dermal  papilla cells  as  in  vitro  screening  model  for  hair  growth. International  journal of  cosmetic  science ,
40(5), pp.429-450.
Mali,  N.M.,  Kim, Y.H.,  Park,  J.M.,  Kim,  D.,  Heo,  W.,  Dao, B.L.,  Lim,  J.O.  and  Oh, J.W.,  2018. Characterization of human dermal papilla cells in alginate spheres. Applied Sciences , 8(10), p.1993.
Putra,  H.T.P.,  2013.  Formulasi  Dan  Uji  Efektivitas  Sediaan  Emulsi  Perangsang  Pertumbuhan Rambut Ekstrak Seledri ( Apium graveolens Linn.). Skripsi . Bogor. Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Pakuan. Rieger, M. M. 2000. Harry’s Cosmetology 8 th ed, Chemical Publishing Company, 41-42.
Sa,  B.,  Mukherjee,  S.,  &  Roy,  S.  K.  2019.  Effect  of  polymer  concentration  and  solution  pH  on viscosity  affecting  integrity  of  a  polysaccharide  coat  of  compression  coated  tablets. International journal of biological macromolecules , 125, 922-930.