## Original Article

## Water-in-Oil-in Water (W/O/W) Double Emulsion Formulations using Variation Concentration of Carboxymethyl Cellulose Sodium
Formulasi  Emulsi  Ganda  Air  dalam  Minyak  dalam  Air  (A/M/A)  dengan  Variasi Konsentrasi Carboxymethyl Cellulose Sodium
Devi Tania, Marchaban, dan Rina Kuswahyuning*
Faculty of Pharmacy, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia *Corresponding author: Rina Kuswahyuning | Email: rinakus@ugm.ac.id
Received: 25 September 2020; Revised: 23 October 2020; Accepted: 26 October 2020; Published: 26 October 2020
Abstract:  Hydrocolloid  macromolecules  are  considered  capable  of  stabilizing  water-in-oil-in-water  (W/O/W) double  emulsion.  This  study  aimed  to  formulate  and  evaluate  W/O/W  double  emulsions  using  variation concentration  of  sodium  carboxymethyl  cellulose  (CMC  Na).  Water-in-oil  (W/O)  primary  emulsion  was prepared with liquid paraffin as the oil phase and span 80 as the emulgator at varying concentration i.e. 5, 10, 15,  and  20%.  The  W/O  primary  emulsions  were  characterized  for  their  microscopy,  viscosity,  and  emulsion stability after heating-cooling cycle test. Span 80 with a concentration of 15% produced the best W/O primary emulsion characteristic. Emulsification of the W/O primary emulsion into an aqueous phase containing CMC Na produced a W/O/W double emulsion. Increasing the CMC Na concentration from 1, 2, and 3% resulted in a significant increase in the viscosity of the multiple emulsion. Oil droplet visual microscopy showed a relatively large  variation  of  oil  droplet  sizes  in  all  W/O/W  double  emulsions.  The  release  of  water-soluble  dyes  model (Ponceau 4R) from all W/O/W double emulsion showed a low percentage release (i.e. 0.06-0.09%) after 6 hours observation  indicating  suitablity  of  this  double  emulsion  system  for  a  sustained  release  system.  The  W/O/W double  emulsion  at  all  concentrations  of  CMC  Na  did  not  separate  after  the  stability  test  using  the  heating- cooling cycle method.
Keywords : double emulsion; stability; carboxymethyl cellulose; span 80
Abstrak: Makromolekul hidrokoloid dinilai mampu menstabilkan emulsi ganda air-dalam minyak-dalam air (A/M/A). Penelitian ini bertujuan untuk membuat formulasi  dan mengevaluasi emulsi ganda A/M/A dengan menggunakan variasi konsentrasi natrium karboksimetil selulosa (CMC Na). Emulsi primer air dalam minyak (A/M) dibuat dengan parafin cair sebagai fase minyak dan emulgator span 80 pade berbagai konsentrasi yaitu 5, 10, 15, dan 20%. Emulsi primer A/M dievaluasi mikroskopi ukuran droplet, viskositas, dan stabilitas emulsi A/M setelah uji heating-cooling cycle. Span 80 dengan konsentrasi 15% menghasilkan karakteristik emulsi primer A/M  yang  paling  baik.  Emulsifikasi  emulsi  primer  A/M  ke  dalam  fase  air  yang  mengandung  CMC  Na menghasilkan  emulsi  ganda  A/M/A.  Peningkatan  konsentrasi  CMC  Na  dari  1,  2,  dan  3%  menghasilkan peningkatan viskositas emulsi ganda secara signifikan. Mikroskopi visual droplet minyak menunjukkan ukuran droplet minyak yang bervariasi pada semua emulsi ganda A/M/A. Pelepasan model zat warna larut air (Ponceau 4R) dari semua emulsi ganda A/M/A sangat kecil (0,06-0,09%) setelah 6 jam pengujian yang mengindikasikan
potensi penggunaan emulsi ganda ini sebagai sistem penghantaran lepas lambat. Emulsi ganda A/M/A pada semua konsentrasi CMC Na tidak memisah setelah uji stabilitas dengan metode heating-cooling cycle.
Kata kunci: emulsi ganda; stabilitas; karboksimetil selulosa; span 80

## 1. PENDAHULUAN
Emulsi  ganda    merupakan  salah  satu  bentuk  sistem  penghantaran  yang  menarik  untuk diaplikasikan pada obat, makanan, ataupun kosmetika [1, 2]. Salah satu bentuk emulsi ganda adalah emulsi  air  dalam  minyak  dalam  air  (A/M/A).  Pada  sistem  ini,  droplet  air  internal  berada  dalam droplet minyak berukuran lebih besar yang terdispersikan dalam fase air fase eksternal. Tantangan utama dalam formulasi emulsi ganda terutama terkait dengan stabilitas emulsi [3].
Emulgator  berperan  penting  dalam  menentukan  stabilitas  emulsi  ganda.  Emulsi  ganda A/M/A  dapat  dibuat  menggunakan  dua  jenis  emulgator  rantai  pendek  lipofilik  dan  hidrofilik  [4]. Formulasi  emulsi  ganda  dengan  pendekatan  ini  terkadang  dihasilkan  emulsi  ganda  yang  kurang stabil yang disebabkan oleh beberapa faktor termasuk potensi adanya interaksi ataupun kompetisi emulgator  yang  teradsorpsi  pada  antar  muka  droplet  air  internal  ataupun  droplet  minyak  pada emulsi  ganda.  Emulgator  makromolekul  hidrokoloid  dinilai  mampu  menstabilkan  emulsi  ganda A/M/A. Karboksimetil selulosa (CMC Na) telah diteliti penggunaannya sebagai peningkat stabilitas emulsi ganda A/M/A. Pencapaian stabilitas optimum emulsi ganda    memerlukan kesesuaian antara karakter zat aktif, fase minyak, fase air, dan emulgator [2, 4-8].
CMC  Na  sebagai  stabilisator  emulsi  ganda  A/M/A  telah  dilaporkan  pada  emulsi  ganda dengan canola oil sebagai fase minyak dan polyglyerol polyricinoleat sebagai emulgator lipofilik. Hal ini terkait dengan struktur molekul dan aktivitas tegangan antar muka CMC Na pada sistem emulsi tersebut [5]. Kemampuan stabilisasi emulsi ganda A/M/A oleh CMC Na pada jenis minyak yang lain seperti parafin cair dan kombinasinya dengan emulgator span 80 belum diketahui. Oleh karenanya, penelitian  ini  bertujuan  untuk  memformulasi  dan  mengevaluasi  emulsi  ganda  A/M/A  dengan parafin  cair  sebagai  fase  minyak,  span  80  sebagai  emulgator  emulsi  primer  dan  CMC  Na  sebagai emulgator/stabilisator  dengan  konsentrasi  1, 2,  dan  3%.  Emulsi  ganda  A/M/A  dibuat  dengan  cara dua  tahap  emulsifikasi.  Emulsi  primer  A/M  disiapkan  dengan  membandingkan  karakteristik  dan stabilitas emulsi primer A/M dengan  variasi konsentrasi span 80 5-20%. Emulsi primer A/M yang terpilih  kemudian  diemulsifikasikan  menjadi  emulsi  ganda  A/M/A  dengan  CMC  Na  yang divariasikan  konsentrasinya  (1,  2,  dan  3%).  Emulsi  primer  dan  emulsi  ganda  dievaluasi karakteristiknya meliputi viskositas dan mikroskopi ukuran droplet. Pengaruh tipe emulsi A/M dan A/M/A pada pelepasan zat warna model larut air (Ponceau 4R) akan diteliti. Stabilitas emulsi ganda A/M/A setelah uji heating-cooling cycle juga akan dievaluasi.

## 2. BAHAN DAN METODE

## 2.1. Bahan
Bahan-bahan  yang  digunakan  adalah  parafin  cair,  span  80,  dan  karboksimetil  selulosa natrium  (CMC  Na)  berderajad  farmasetis.  Zat  warna  yang  digunakan  adalah  Ponceau  4R  (C.I. 16255/Brilliant Scarlet 4R).

## 2.2. Pembuatan emulsi tipe air dalam minyak (A/M)
Emulsi tipe A/M disiapkan dengan komposisi seperti pada Tabel 1. Parafin cair dan span 80 dicampur  lalu  dipanaskan  hingga  70 0 C  sambil  diaduk  sampai  homogen.  Fase  air  dibuat  dengan melarutkan  Ponceau 4R  ke dalam  air dan disonikasi 3 menit. Campuran parafin cair dan span 80 dimasukkan ke dalam larutan fase air sedikit demi sedikit sambil dilakukan pengadukan (1500 rpm selama 20 menit).
Tabel 1. Komposisi formula emulsi air dalam minyak (A/M)

## 2.3. Pembuatan emulsi tipe air-dalam minyak-dalam air (A/M/A)
Emulsi  tipe  A/M/A  dibuat  dengan  komposisi  sesuai  pada  Tabel  2.  Perbandingan  emulsi primer dan fase air eksternal adalah 40:60. Fase air eksternal dibuat dengan mencampur CMC Na dengan  air  kemudian  diaduk  dan  didiamkan  selama  24  jam.  CMC  Na  yang  telah  mengembang diaduk (250 rpm) selama 2 menit. Emulsi primer A/M yang terpilih didispersikan sedikit demi sedikit ke dalam fase eksternal sambil dilakukan pengadukan (500 rpm selama 15 menit).
Tabel 2. Komposisi formula emulsi ganda air-dalam minyak-dalam air (A/M/A)

## 2.4. Determinasi tipe emulsi
Determinasi tipe emulsi dilakukan dengan uji konduktivitas. Alat uji dihubungkan ke sumber listrik kemudian elektroda dicelupkan pada emulsi yang telah dibuat. Emulsi dengan medium pendispersi air akan memiliki sifat konduktif [9]

## 2.5. Evaluasi viskositas emulsi
Sampel  dimasukkan  ke  dalam  wadah  dan  spindle  dipastikan  tercelup  ke  dalam  wadah (menggunakan viskosimeter Brookfield). Waktu dan kecepatan putar spindle (spindle nomor 4 untuk emulsi A/M dan spindle nomor 5 untuk emulsi A/M/A) diatur sebesar 10 detik dan 100 rpm.
Bahan Formula (%b/b) Fase air Air 40 40 40 40 Ponceau 4R 1 1 1 1 Fase minyak Span 80 5 10 15 20 Parafin cair 54 49 44 39
Bahan Formula (%b/b)
I II III Emulsi primer A/M Air 16 16 16 Ponceau 4R 0,4 0,4 0,4 Span 80 6 6 6 Parafin cair 17,6 17,6 17,6 Fase eksternal CMC Na 1 2 3 Air 59 58 57

## 2.6. Evaluasi stabilitas emulsi dengan uji heating-cooling cycle
Emulsi ganda A/M/A disimpan dalam suhu 4 ± 0,5 0 C selama 24 jam kemudian dipindahkan ke dalam oven (suhu 40 ± 0,5 0 C) selama 24 jam  [10]. Siklus diulangi sampai mencapai tiga siklus. Untuk emulsi A/M  juga diamati pemisahan fasenya  pada suhu ruang (28 ±  0,5 0 C) selama 30 hari. Pemisahan  diamati  pada  masing-masing  emulsi  [11].  Pemisahan  fase  (F)  dihitung  dengan membandingkan tinggi akhir emulsi setelah pengamatan dibagi dengan tinggi awal emulsi.

## 2.7. Evaluasi ukuran droplet
Emulsi  A/M  diencerkan  dengan  fase  eksternalnya  (minyak)  sebanyak  20  kali,  sedangkan  emulsi ganda  A/M/A  diencerkan  dengan  air  sebanyak  7  kali.  Emulsi  diletakkan  di  atas  object  glass  dan ditutup dengan gelas penutup. Droplet diamati menggunakan mikroskop cahaya dengan perbesaran 150 kali.

## 2.8. Pelepasan zat warna
Membran selofan direndam dengan air selama 2 jam. Membran selofan (Spectrapor, molecular weight cut off 6000-8000) ditempatkan di antara kompartemen donor dan aseptor. Sebanyak 3 gram emulsi  ditempatkan  pada  kompartemen  donor  dan  25  ml  air  di  kompartemen  aseptor  kemudian pengaduk magnetik dijalankan pada kecepatan 120 rpm [12]. Pengambilan sampel dilakukan pada suhu  ruang  (28  ±  0,5 0 C)  sebanyak  2,0  ml  pada  menit  ke-30,  60,  90,  120,  180,  240,  dan  300  disertai pengembalian 2,0 ml air ke kompartemen aseptor setiap kali sampling. Serapan diukur pada panjang gelombang  maksimum  (508  nm)  dengan  spektrofotometer  UV/Vis.  Dihitung  kumulatif  bobot  zat terdifusi  dan  persen  bobot  terdifusi  dengan  memperhitungkan  faktor  koreksi  akibat  adanya pengenceran.

## 2.9. Analisis statistik
Hasil  determinasi  tipe  emulsi  dan  ukuran  droplet  emulsi  dianalisis  secara  deskriptif.  Data pemisahan  fase  dan  viskositas  antar  konsentrasi  emulgator  dianalisis  dengan  ANOVA  satu  jalan, sedangkan pemisahan fase, viskositas, dan pelepasan zat warna antar tipe emulsi dianalisis dengan Independent-Samples T Test (analisis statistik dilakukakan dengan software SPSS).

## 3. HASIL DAN DISKUSI

## 3.1. Emulsi air dalam minyak (A/M)
Ukuran droplet merupakan salah satu faktor yang dapat menentukan stabilitas emulsi. Hasil pengamatan  droplet  emulsi  A/M  ditampilkan  pada  Gambar  1.  Pada  emulsi  A/M,  dengan meningkatnya  konsentrasi  span  80  menghasilkan  ukuran  droplet  yang  nampak  semakin  kecil terutama  pada  span  80  dengan  rentang  konsentrasi  5-15%.  Droplet  terlihat  tersebar  labih  merata dengan  agregat  droplet  yang  lebih  sedikit  pada  emulsi  A/M  dengan  span  80  konsentrasi  15%. Semakin tinggi konsentrasi emulgator maka permukaan droplet akan semakin banyak tertutupi oleh emulgator sehingga mengurangi energi bebas permukaan dan ukuran droplet juga semakin kecil [13, 14].  Peningkatan  konsentrasi  emulgator  diatas  konsenstrasi  kritis  nya  (critical  micelle concentration/CMC) dapat menghasilkan ukuran droplet yang tidak lagi berubah secara signifikan. Secara  mikroskopik  peningkatan  span  80  dari  konsentrasi  15%  menjadi  20%  nampak  tidak mempengaruhi ukuran droplet emulsi A/M. Ukuran droplet emulsi A/M dengan span 80 konsentrasi 20% nampak secara visual mikroskopi tidak berbeda dengan ukuran droplet emulsi dengan span 80
konsentrasi 15%. Selain itu, emulsi primer dengan span 80 konsentrasi 20% menunjukkan adanya agregat droplet emulsi A/M yang lebih banyak daripada emulsi dengan span 80 konsentrasi 15%.
Hasil  uji  determinasi  tipe  emulsi  primer  menunjukkan  bahwa  emulsi  dengan  konsentrasi Span 80 sebesar 5%, 10%, 15%, dan 20% tidak menghasilkan konduktivitas pada alat uji. Emulsi A/M memiliki fase kontinyu berupa minyak sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik.
Viskositas merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi pemisahan emulsi. Viskositas berbanding  terbalik  dengan  laju  pemisahan  emulsi.  Semakin  tinggi  viskositas  maka  laju pemisahannya akan semakin kecil. Hal ini disebabkan karena kekentalan pada fase kontinyu akan menghalangi  flokulasi  dan  atau  koalesensi  fase  dispers  sehingga  kecepatan  pemisahan  emulsi berkurang.  Hasil  pengukuran  viskositas  emulsi  A/M  ditampilkan  oleh  Gambar  2A.  Emulsi  A/M dengan konsentrasi span 80 sebesar 5, 10, 15, dan 20% berturut-turut menunjukkan viskositas sebesar 260,0 ± 68,6; 336,0 ± 19,6; 494,0 ± 39,0; dan 388,0 ± 46,2 mPas. Kenaikan viskositas emulsi A/M sejalan dengan kenaikan konsentrasi span 80 sampai pada konsentrasi 15%. Viskositas mengalami penuruan pada konsentrasi span 80 konsentrasi 20%. Hasil analisis statistik menunjukkan konsentrasi span 80 15% memiliki perbedaan  viskositas yang signifikan dengan konsentrasi lainnya  (p<0,05). Hasil ini sesuai  dengan  hasil  pengamatan  ukuran  droplet  pada  emulsi  A/M  dengan  span  80  15%  yang menunjukkan ukuran droplet yang lebih kecil. Meningkatnya viskositas emulsi yang terkait dengan ukuran droplet yang kecil juga telah dilaporkan [14].
Gambar 1. Mikroskopi emulsi air dalam minyak (A/M) dengan emulgator span 80 konsentrasi 5 (A), 10 (B), 15 (C), dan 20% (D) (dengan perbesaran mikroskop 150x)
Untuk dapat mengamati stabilitas emulsi dalam waktu singkat dapat dilakukan uji stabilitas dipercepat,  yaitu  dengan  menempatkan  emulsi  pada  stress  conditions  seperti  suhu,  kelembaban, cahaya,  pengadukan,  pH,  atau  gravitasi  [15].  Hasil  uji  pemisahan  fase  emulsi  A/M  dapat  diamati pada  Gambar  2B.  Setelah  siklus  uji  heating  cooling  cycling,  emulsi  primer  A/M  dengan  span  80 konsentrasi 15% menunjukkan emulsi yang paling stabil (nilai F paling tinggi) dibandingkan emulsi
A B C D
primer dengan span 80 konsentrasi 10% dan 5%. Span 80 konsentrasi 15% menghasilkan pemisahan fase emulsi primer A/M yang tidak berbeda bermakna dengan span 80 20% (p>0,05). Hasil ini sesuai dengan  hasil  pengamatan  mikroskopi  ukuran  droplet  emulsi  A/M.  Span  80  15%  menghasilkan droplet emulsi A/M yang nampak kecil. Tingginya viskositas emulsi ini juga menghambat timbulnya koelesensi dan pemisahan fase saat uji stabilitas [16]. Rasio pemisahan dengan nilai mendekati 1 yang diuji  pada  suhu  ruang  juga  dihasilkan  oleh  emulsi  A/M  dengan  konsentrasi  span  80  15%  diikuti konsentrasi span 80 konsentrasi 20%, 10%, dan 5%. Konsentrasi optimum span 80 dalam penelitian ini  adalah  15%.  Pada  konsentrasi  dibawah  konsentrasi  optimum,  kemampuan  emulgator  dalam menurunkan tegangan antarmuka dan membentuk lapisan film akan berkurang sehingga koalesensi berlangsung  lebih  besar.  Pada  konsentrasi  span  80  di  atas  konsentrasi  optimum,  emulsi  akan mengalami ketidakstabilan yang disebabkan karena koalesensi yang cepat [17].
Gambar  2.  Grafik  viskositas  emulsi  A/M  pada  masing-masing  konsentrasi  span  80  (A)  dan  rasio pemisahan emulsi A/M pada masing-masing konsentrasi span 80 (B)

## 3.2. Emulsi ganda air-dalam minyak-dalam air (A/M/A)
Emulsi  ganda  A/M/A  yang  dibuat  memiliki  fase  kontinyu  berupa  air  sehingga  dapat menghantarkan arus listrik yang terlihat dari lampu yang menyala ketika uji determinasi tipe emulsi. Emulsi  ganda  A/M/A  dengan  konsentrasi  CMC  Na  sebesar  1%,  2%,  dan  3%  menunjukkan  nyala lampu pada alat uji.
Droplet minyak pada emulsi A/M/A (Gambar 3) secara mikroskopi nampak berukuran lebih besar yang di dalamnya terdapat droplet air fase internal. Selain itu, ukuran droplet emulsi ganda
0 200 400 600 5% 10% 15% 20% Vi sko si tas e m u lsi A/ M (m Pas ) Konsentrasi span 80 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 5% 10% 15% 20% R asi o p e m isah an Konsentrasi span 80 pengamatan dengan cycling pengamatan pada suhu ruang hari ke- 28 A B
juga  nampak  lebih  beragam.  Peningkatan  konsentrasi  CMC  Na  1-3%  pada  emulsi  ganda  nampak tidak  mempengaruhi  ukuran  droplet  fase  minyak  dan  variasi  ukuran  droplet  nya.  CMC  Na umumnya  lebih  diketahui  berfungsi  sebagai  stabilisator  fase  eksternal  emulsi  ganda  A/M/A. Kemampuannya  untuk  untuk  memperkecil  ukuran  droplet  minyak  relatif  kecil  karena  CMC  Na hanya mempunyai aktivitas fungsi penurun tegangan permukaan yang relatif kecil [5].
Gambar 3. Mikroskopi emulsi ganda air-dalam minyak-dalam air (A/M/A) dengan CMC Na konsentrasi 1% (A), 2% (B), dan 3% (C) (perbesaran mikroskopi 150x)
Hubungan antara viskositas dan konsentrasi CMC Na pada emulsi A/M/A ditampilkan oleh Gambar  4A.  Viskositas  emulsi A/M/A  meningkat  seiring  dengan  meningkatnya  konsentrasi  CMC Na.  Emulsi  ganda  A/M/A  dengan  kadar  CMC  Na  1,  2,  dan  3%  menghasilkan  viskositas  emulsi berturut-turut 2565,0 ± 96,7; 2610,0 ± 116,6; dan 3059,0 ± 41,2 mPas. Viskositas emulsi ganda dengan 3% CMC Na menunjukkan perbedaan yang signifikan dengan emulsi ganda 1% CMC Na maupun emulsi  ganda  2%  CMC  Na  (p<0,05).  CMC  Na  merupakan  polimer  hidrokoloid  yang  dapat meningkatkan viskositas fase air eksternal pada emulsi ganda A/M/A. Semakin tinggi kadar CMC Na maka viskositas fase air eksternal emulsi akan semakin besar sehingga mengurangi pergerakan droplet dan mencegah terjadinya flokulasi dan/atau koalesensi [2].
Emulsi ganda A/M/A dan emulsi primer A/M dengan span 80 15% diuji pelepasan zat warna larut air dengan menggunakan Ponceau 4R sebagai modelnya. Untuk keperluan ini, kadar Ponceau 4R hasil uji pelepasan dari emulsi ganda dianalisis dengan metode spektrofotometri UV/Vis. Panjang gelombang  serapan  maksimum  Ponceau  4R  yang  terukur  adalah  508  nm.  Persamaan  kurva  baku yang diperoleh adalah y =  31,80x + 0,027 (R 2 =0,9963) dengan limit batas  kuantifikasi sebesar 0,148  g/ml.  Persentase  Ponceau  4R  terlepas  dari  emulsi  A/M  dan  A/M/A  ditampilkan  oleh  Tabel  III. Persentase Ponceau 4R terdifusi dari emulsi A/M maupun emulsi A/M/A sangat rendah. Persentase pelepasan Ponceau 4R tidak berbeda signifikan antara emulsi A/M/A dengan konsentrasi CMC Na 1,  2,  dan  3%  (p>0,05).  CMC  Na  merupakan  hidrokoloid  yang  lebih  berfungsi  sebagai  stabilisator emulsi  ganda  melalui  mekanisme  peningkatan  viskositas  air  fase  eksternal.  Kecilnya  aktivitas
A B C
penurunan tegangan antar muka oleh CMC Na kemungkinan menyebabkan tidak adanya pengaruh perbedaan  konsentrasi  CMC  Na  pada  ukuran  droplet  minyak.  Selain  itu,  besarnya  pelepasan Ponceau  4R  juga  tidak  berbeda  signifikan  (p>0,05)  pada  semua  emulsi  ganda  dengan  perbedaan konsentrasi  CMC  Na  dibandingkan  pada  emulsi  primer  A/M  dengan  span  80  15%.  Hal  ini mengindikasikan  bahwa  proses  pembuatan  emulsi  ganda  dan  komposisi  emulsi  ganda  A/M/A mampu  mempertahankan  karakteristik  emulsi  primer  A/M  sehingga  menghasilkan  pelepasan Ponceau  4R  yang  tidak  berbeda  signifikan.  Kestabilan  karakteristik  emulsi  primer  A/M  sangat menentukan tingkat enkapsulasi senyawa dalam fase air internal yang selanjutnya mempengaruhi profil pelepasan zat warna larut air dari droplet air internal emulsi ganda A/M/A [18].
Tabel 3. Persentase pelepasan zat warna Ponceau 4R dari emulsi A/M dan A/M/A
Emulsi Pelepasan Ponceau 4R (%) ± SD A/M span 80 15% 0,03 ± 0,01 A/M/A CMC Na 1% 0,06 ± 0,01 A/M/A CMC Na 2% 0,06 ± 0,01 A/M/A CMC Na 3% 0,09 ± 0,03
Gambar 4. Grafik viskositas (A) dan rasio pemisahan (B) emulsi ganda A/M/A pada masing-masing konsentrasi CMC Na
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1% 2% 3% R asi o p e m isah an Konsentrasi CMC Na Pengamatan dengan cycling 0 1000 2000 3000 4000 1% 2% 3% V is ko si tas e m ul si A /M /A (m P as) Konsentrasi CMC Na A B
Uji  stabilitas  bertujuan  untuk  mendapatkan  informasi  mengenai  kualitas  produk  dalam penyimpanan dengan adanya pengaruh lingkungan seperti suhu, kelembaban, atau cahaya [11, 19]. Pemisahan  fase  emulsi  ganda  A/M/A  pada  berbagai  konsentrasi  CMC  Na  setelah  siklus  heating cooling  cycling  dapat  diamati  pada  Gambar  4B.  Emulsi  A/M/A  memiliki  stabilitas  yang  lebih  baik daripada emulsi A/M. Emulsi ganda A/M/A mempunyai viskositas yang lebih tinggi daripada emulsi primer  A/M  sehingga  memiliki  laju  pemisahan  yang  lebih  kecil  [20].  Emulsi  ganda  dengan konsentrasi CMC Na 3% memiliki viskositas paling tinggi sehingga pemisahan fasenya lebih kecil dibandingkan emulsi dengan konsentrasi CMC Na 1% dan 2%. Meskipun demikian rasio pemisahan emulsi  ganda  dengan  konsentrasi  CMC  Na  yang  berbeda  tidak  menunjukkan  perbedaan  yang signifikan (p>0,05). CMC Na meningkatkan viskositas fase air eksternal sehingga dapat mengurangi koalesensi droplet minyak [2].

## 4. KESIMPULAN
Emulsi ganda A/M/A dapat dibuat menggunakan CMC Na sebagai stabilisator emulsi. Emulsi primer A/M dengan konsentrasi span 80 sebesar 15% menghasilkan emulsi primer yang paling stabil, droplet air fase internal yang nampak kecil dan viskositas yang tertinggi. Emulsifikasi emulsi primer A/M ini ke dalam fase air dengan variasi konsentrasi CMC Na 1, 2, dan 3% menghasilkan emulsi ganda  A/M/A  dengan  stabilitas  yang  tidak  berbeda  bermakna.  Viskositas  emulsi  ganda  A/M/A meningkat secara signifikan pada emulsi ganda dengan 3% CMC Na. Semua emulsi ganda A/M/A menghasilkan  pelepasan  model  zat  warna  larut  air  (Ponceau  4R)  yang  kecil  setelah  6  jam  dan mengindikasikan  kegunaan  emulsi  ini  untuk  penghantaran  lepas  lambat.  Emulsi  ganda  A/M/A memiliki stabilitas fisik yang baik setelah uji heating-cooling cycle.

## Referensi
1. Chouaibi,  M.,  Mejri,  J.,  Rezig,  L.,  Abdelli,  K.,  Hamdi,  S.,  Experimental  study  of  quercetin microencapsulation  using  water-in-oil-in-water  (W1/O/W2)  double  emulsion.  Journal  of  Molecular Liquids 2019,273, 183-191.
2. Matos, M., Gutiérrez, G., Coca, J., Pazos, C., Preparation of water-in-oil-in-water (W1/O/W2) double emulsions  containing  trans-resveratrol.  Colloids  and  surfaces  A:  physicochemical  and  engineering  aspects 2014,442, 69-79.
3. Schuch, A., Wrenger, J., Schuchmann, H. P., Production of W/O/W double emulsions. Part II: Influence of emulsification device on release of water by coalescence. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2014,461, 344-351.
4. Sapei,  L.,  Naqvi,  M.  A.,  Rousseau,  D.,  Stability  and  release  properties  of  double  emulsions  for  food applications. Food hydrocolloids 2012,27, 316-323.
5. Schuch,  A.,  Helfenritter,  C.,  Funck,  M.,  Schuchmann,  H.,  Observations  on  the  influence  of  different biopolymers  on  coalescence  of  inner  water  droplets  in  W/O/W  (water-in-oil-in-water)  double emulsions. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2015,475, 2-8.
6. Klojdová, I., Troshchynska, Y., Štětina, J., Influence of carrageenan on the preparation and stability of w/o/w double milk emulsions. International Dairy Journal 2018,87, 54-59.
7. Schmidts, T., Dobler, D., Nissing, C., Runkel, F., Influence of hydrophilic surfactants on the properties of multiple W/O/W emulsions. Journal of colloid and interface science 2009,338, 184-192.
8. Chan, S. W., Mirhosseini, H., Taip, F. S., Ling, T. C., Tan, C. P., Stability of CoQ10-loaded oil-in-water (O/W) emulsion: effect of carrier oil and emulsifier type. Food biophysics 2013,8, 273-281.
9. Pudyastuti,  B.,  Marchaban,  M.,  Kuswahyuning,  R.,  Pengaruh  Konsentrasi  Xanthan  Gum  terhadap Stabilitas  Fisik  Krim  Virgin  Coconut  Oil  (VCO).  Jurnal  Farmasi  Sains  dan  Komunitas  (Journal  of Pharmaceutical Sciences and Community) 2016,12.
10. Kale, S. N., Deore, S. L., Emulsion micro emulsion and nano emulsion: a review. Systematic Reviews in Pharmacy 2017,8, 39.
11. Estanqueiro, M., Conceição, J., Amaral, M. H., Santos, D., Silva, J. B., Lobo, J. M. S., Characterization and stability studies of emulsion systems containing pumice. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences 2014,50, 361-369.
12. Hendriati,  L.,  Nugroho,  A.  K.,  Optimasi  Asam  Oleat,  Propilen  Glikol  dan  Iontoforesis  Terhadap Transpor Transdermal Propranolol HCl. Jurnal Farmasi Indonesia 2012,6, 21-29.
13. Kharat, M., Zhang, G., McClements, D. J., Stability of curcumin in oil-in-water emulsions: Impact of emulsifier type and concentration on chemical degradation.  Food Research International 2018,111, 178- 186.
14. Vasiljevic, D., Parojcic, J., Primorac, M., Vuleta, G., An investigation into the characteristics and drug release  properties  of  multiple  W/O/W  emulsion  systems  containing  low  concentration  of  lipophilic polymeric emulsifier. International journal of pharmaceutics 2006,309, 171-177.
15. Bajaj, S., Singla, D., Sakhuja, N., Stability testing of pharmaceutical products. J App Pharm Sci 2012,2, 129-138.
16. Baby, A. R., Migliato, K. F., Maciel, C. P. M., Zague, V., Pinto, C. A. S. d. O., Salgado, H. R. N., Kaneko, T.  M.,  Velasco,  M.  V.  R.,  Accelerated  chemical  stability  data  of  O/W  fluid  emulsions  containing  the extract  of  Trichilia  catigua  Adr.  Juss  (and)  Ptychopetalum  olacoides  Bentham.  Revista  Brasileira  de Ciências Farmacêuticas 2007,43, 405-412.
17. Chen, G., Tao, D., An experimental study of stability of oil–water emulsion. Fuel processing technology 2005,86, 499-508.
18. Schuch, A., Deiters, P., Henne, J., Köhler, K., Schuchmann, H. P., Production of W/O/W (water-in-oil- in-water) multiple emulsions: droplet breakup and release of water. Journal of colloid and interface science 2013,402, 157-164.
19. Restu, W. K., Sampora, Y., Meliana, Y., Haryono, A., Effect of accelerated stability test on characteristics of emulsion systems with chitosan as a stabilizer. Procedia Chemistry 2015,16, 171-176.
20. Leal-Calderon, F., Schmitt, V., Bibette, J., Emulsion science: basic principles.    (Springer Science & Business Media, 2007).
© 2020 by the authors. Submitted for possible open access publication under the terms and  conditions  of  the  Creative  Commons  Attribution  (CC  BY)  license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).