## PENGEMBANGAN FORMULASI MIKROEMULSI MINYAK SEREH (Cymbopogon nardus) MENGGUNAKAN EMULGATOR SURFAKTAN NONIONIK
A.Hasrawati 1) , Nursiah Hasyim 2) , Nur Alif Irsyad 1)
1) Universitas Muslim Indonesia
2) Universitas Hasanuddin
Email : a.hasrawati@umi.ac.id

## ABSTRACT
Citronella  oil  (Cymbopogon  nardus)  is  an  essential  oil  which  useful  as  an  antibacterial  that  is  usually provided in the form of macroemulsion for topical use. absorption of macroemulsion through the skin relatively low, thermodynamically  is  not  stable  and  can  produce  a  separate  phase  in  the  storage  period.  The  one  of  development emulsion  system  to  get  better  characteristics  is  to  form  a  microemulsion.  Microemulsion  is  an  oil  and  water dispersion stable thermodynamically stabilized by surfactants and in some cases a cosurfactant. The objective of this study was to formulatecitronella oil in the form of a stable microemulsion using nonionic surfactant. Optimization of the  type  and  amount  of  emulsifier  (surfactant)  was  required  to  formulate  a  stable  microemulsion.  In  this  study, microemulsion  was  evaluated  during  a  month.  Type    and  concentration  of  surfactant,  cosurfactant,  Citronella  oil (Cymbopogon nardus) and water was optimized. A stable citronella oil microemulsion was successfully created with composition of 15% PEG 400 as cosurfactant, 15% tween 80 as surfactant, 2-4% Citronella oil as oil phase and 10% glycerin as humectant and distilled water as aqueous phase. From the observation, microemulsion formula has   clear appearance but  physically unstable during a month storage.

## Keywords: microemulsion, Citronella oil, nonionic surfactant

## I. PENDAHULUAN
Tanaman  penghasil  minyak  atsiri  dapat digunakan sebagai  bahan antioksidan yang potensial, antimikroba  serta  aromaterapeutik  dalam  kosmetik dan  penggunaan  farmasi  yang    menarik  minat masyarakat karena meningkatnya kekhawatiran tentang potensi efek samping zat aditif sintetik (Kim, 2009).
Minyak  sereh  adalah  minyak  atsiri  yang diperoleh dengan penyulingan uap daun Cymbopogon nardus Rendle ( Cymbopogon winterianus Jewitt) atau varietas  dan  hibrida  kedua  species  tersebut, mengandung  tidak  kurang  dari  21%  dan  tidak  lebih dari  35%  sitronelal  dan  tidak  kurang  dari  10%  dan tidak lebih dari 18% geraniol (Ditjen POM, 1979).
Kumar  dkk.  (2009)  mengkaji  efek  minyak atsiri  dari  15  varietas  tanaman  serai  terhadap  10 mikroorganisme patogen yang berbeda dan didapatkan  hasil  bahwa  seluruh  varietas  tanaman serai  tersebut  memiliki  tingkat  sensitivitas  yang tertinggi.  Menurut    uswatun  (2011)  minyak  atsiri pada  sereh  memiliki  aktivitas  antimikroba  terhadap bakteri Listeria monocytogenes , Salmonella typhimurium , Escherichia  colli,  Shigella  dysenteria , Bacillus cereus , dan Staphylococcus aureus .
Hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan Masniari  Poeloengan  (2009),  bahwa  minyak  sereh atau  daun  sereh  ( Cymbopogon  nardus )  menunjukkan aktivitas antimikroba terhadap bakteri uji
Staphylococcus aureus dengan konsentrasi 12,5% dan Staphylococcus  epidermidis dengan  konsentrasi  6,25 % dan 12,5 %.
Minyak  atsiri    biasanya  tersedia  dalam bentuk makroemulsi dan digunakan dengan mengencerkannya  dengan  berbagai  jenis  minyak nabati  dan  alkohol  untuk  penggunaan  topikal  yang memiliki  usia  simpan  dan  absorbsi  pada  kulit  yang relatif  rendah  dan  tidak  stabil  secara  termodinamika serta  dapat  menghasilkan  fase  terpisah  pada  masa penyimpanan.  Untuk  mengatasi  masalah  tersebut dikembangkan  sistem    penghantaran  obat  yang  baru dan  relatif  lebih  efektif  seperti  mikroemulsi  (Kim, 2009).
Mikroemulsi merupakan suatu sistem dispersi yang dikembangkan dari sediaan emulsi. Bila dibandingkan  dengan  emulsi,  banyak  karakteristik dari  mikroemulsi  yang  membuat  sediaan  ini  menarik untuk digunakan sebagai salah satu sistem penghantaran obat ( drug delivery system ). Antara lain mempunyai  kestabilan  dalam  jangka  waktu  lama secara termodinamika, jernih dan transparan, mempunyai  daya  larut  yang  tinggi  serta  mempunyai kemampuan berpenetrasi yang baik. (Mahdi, 2004).
Berdasarkan  pertimbangan inilah yang mendasari  pengembangan  formulasi  mikroemulsi minyak sereh ( Cymbopogon nardus ).
Untuk
menghasilkan mikroemulsi
diperlukan  konsentrasi  yang  tinggi  dari  emulgator
(biasanya  10%  -  40%)  untuk  menurunkan  tegangan antarmuka  dari  suatu  sistem      menuju  nol  (Sprowls, 1970).  Jenis  dan  konsentrasi  emulgator  (surfaktan) harus  dioptimasi  untuk  mendapatkan formula mikroemulsi  yang  stabilitasnya  optimum.  Pada umumnya surfaktan  nonionik dipilih karena toleransi perkutannya  baik,  potensi  iritasi  dan  toksisitas  yang lebih rendah (Grampurohit, 2011)

## II. METODE PENELITIAN
A. Alat Botol  100  ml,  gelas  piala  (iwaki,Pyrex), gelas ukur (iwaki,Pyrex), lemari pendingin (Modenna), magnetic  stirer (Thermolyne),  oven (Memmert),  penangas  air, magic  processor (CNI), pipet volume, pipet tetes, pH meter (Eutech pH 700), sentrifus  (Onemed),  timbangan  analitik  (Ohaus), termometer (Pyrex), viskometer RVT(Brookfield).

## B. Bahan
Minyak  sereh  ( Cymbopogon  nardus) ,  sorbitan monooleat, polisorbat 80, PEG 400, dan air suling.
C. Prosedur Penelitian
1. Pembuatan Mikroemulsi
Langkah-langkah  pembuatan  mikroemulsi minyak  adalah  :  memisahkan  fase  minyak  dan  fase air.  Fase  minyak  dibuat  dengan  mencampurkan minyak  sereh  dengan  emulgator  larut  minyak.  Fase air dibuat dengan mencampurkan air, emulgator larut air, kosurfaktan dan humektan. Kemudian kedua fase dipanaskan,  fase  air  hingga  73 0 C  sedangkan  fase minyak  pada  suhu  70 0 C  lalu  fase  minyak dimasukkan kedalam fase air dan diaduk menggunakan magic prosessor selama 5 menit.
2. Optimasi Jenis dan Konsentrasi Surfaktan dan Kosurfaktan
Emulgator yang digunakan adalah polisorbat 80  dan  sorbitan  monoleat.  Pengujian  terbentuknya mikroemulsi  dilakukan  dengan  membuat  beberapa seri  formula  mikroemulsi  dengan  variasi  konsentrasi surfaktan  nonionik  (5-15%).  Kosurfaktan  yang digunakan  adalah  PEG  400  dengan  konsentrasi  10  - 15%.

## 3. Optimasi  Konsentrasi Minyak Sereh
Optimasi konsentrasi minyak sereh dilakukan  setelah  diperoleh  hasil  dari  optimasi  jenis surfaktan.  Minyak  sereh  digunakan  dalam  sediaan obat maupun kosmetik adalah 2 hingga 10%.
4. Pembuatan dan Evaluasi
Kestabilan
Mikroemulsi
Formula  mikroemulsi  yang  dibuat  dengan memvariasikan  konsentrasi  emulgator  surfaktan nonionic,  Kemudian  dilakukan  serangkaian  uji  untuk mengevaluasi kestabilannya, antara lain :
1.   Uji Sentrifugasi
Sediaan  mikroemulsi  dimasukkan  kedalam tabung  sentrifugasi  kemudian  dilakukan  pengocokan atau sentrifugasi pada kecepatan 3000 rpm selama 30 menit (Mahdi, 2006).

## 2.   Uji Viskositas
Pengukuran  dilakukan  dengan  viskometer Brookfield dengan kecepatan 2rpm, 4rpm, 10rpm, 20 rpm. Data yang diperoleh diplotkan terhadap tekanan geser (dyne/cm 2 ) dan kecepatan geser (rpm) sehingga didapat sifat aliran ( rheology ) (Mahdi, 2006).

## 3.  Penyimpanan  Pada Suhu Kamar
Formula  mikroemulsi  sebanyak  100  ml ditempatkan  dalam  gelas  kimia,  lalu  disimpan  pada suhu kamar selama 7 hari lalu diuji organoleptis yang meliputi  kejernihan  dan translucent ,  bau,  rasa  dan warna. Uji viskositas dilakukan dengan menggunakan Brookfield dengan kecepatan 50 rpm.
4.  Uji Freeze – Thaw
Evaluasi  stabilitas  fisik  dengan  metode freeze-thaw ditentukan  dengan  menyimpan  sediaan tidak  kurang  dari  48  jam  pada  suhu  4 o C,  lalu  dilihat ada  atau  tidaknya  pemisahan  fase.  Selanjutnya disimpan  pada  suhu  40 o C  selama  48  jam,  dan  dilihat ada  tidaknya  pemisahan  fase.  Pengujian  dilakukan selama  6  siklus,  yaitu  satu  siklus  terdiri  dari  48  jam pada  kulkas  4 o C  dan  48  jam  kemudian  pada  oven 40 o C (Gozali D, 2009).
5. Uji pH
Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan pH meter digital dengan cara elektroda pada  pH  meter  digital  dicelupkan  kedalam  sediaan mikroemulsi  hingga  pH  meter  menunjukkan  angka yang  stabil.  Pengukuran  dilakukan  pada  suhu  kamar pada awal dan akhir penyimpanan.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Pembuatan Mikroemulsi
Penelitian  ini  terdiri  dari  dua  tahap pembuatan  yakni  pertama  percobaan  pendahuluan dengan  tujuan  menentukan  kondisi  dan  komposisi bahan  yang  sesuai  untuk  menghasilkan  sediaan mikroemulsi  yang  jernih  dan  stabil,  meliputi kecepatan pengadukan, temperatur dan lama pengadukan.  Konsentrasi  fase  minyak,  surfaktan  dan fase air juga harus diperhatikan.
Mikroemulsi dapat dibuat dengan pengadukan. Proses pengadukan dapat mendispersikan  fase  terdispersi.  Hal  ini  disebabkan karena energi kinetik yang diberikan dapat menyebabkan  fase  terdispersi  terpecah  menjadi globul-globul kecil. Lamanya waktu pengadukan juga mempengaruhi  hasil  akhir  mikroemulsi.  Jika  terlalu
lama,  mikroemulsi  akan  menjadi  keruh.  Karena tetesan  yang  terdapat  dalam  mikroemulsi  saling berbenturan dan membentuk tetesan yang lebih besar, sehingga mikroemulsi menjadi tidak stabil dan terjadi pemisahan  fase.  Jika  pengadukan  terlalu  singkat, mikroemulsi  juga  menjadi  keruh  karena  terjadi penggumpalan  bahan-bahan  yang  tidak  homogen (Mahdi, 2009).
Surfaktan  yang  digunakan  dalam  sistem mikroemulsi  ini  adalah  surfaktan  nonionik  yang relatif aman karena toksisitas dan sifat mengiritasinya rendah.  Walaupun  demikian  harus  diperhatikan temperatur  yang  digunakan.  Pada  suhu  rendah, surfaktan  nonionik  menjadi  lebih  hidrofilik  dan membentuk  sistem  M/A.  Pada  suhu  tinggi,  bersifat lipofilik  dan  membentuk  sistem  A/M.  Pada  suhu menengah, yang disebut sebagai suhu HLB, interaksi hidrofilik  -lipofilik  menjadi  seimbang  (Swarbrick, 2007)
Pada  tahap  optimasi  jenis  dan  konsentrasi surfaktan  diperoleh  formula  yang  menggunakan
polisorbat  80  sebagai  surfaktan  tunggal  pada konsentrasi 15% membentuk sediaan yang jernih dan stabil.
Tahap  kedua  yaitu  optimasi  konsentrasi kosurfaktan , diperoleh  sediaan  mikroemulsi  yang stabil pada konsentrasi 15%. Penambahan kosurfaktan  selain  dapat  menurunkan  tegangan antarmuka  minyak-air,  juga  dapat  meningkatkan fluiditas  antarmuka  sehingga  dapat  meningkatkan entropi  sistem.  kosurfaktan  juga  dapat  meningkatkan mobilitas  ekor  hidrokarbon  sehingga  penetrasi minyak pada bagian ekor menjadi lebih besar (Mahdi, 2006).
Tahap  ketiga,  optimasi  konsentrasi  minyak sereh  dengan  variasi  konsentrasi  2-10%.  Pemilihan konsentrasi  ini  didasarkan  pada  konsentrasi  minyak sereh  yang  tersedia  dalam  sediaan  yang  beredar dipasaran.  Sediaan  yang  jernih  diperoleh  pada konsentrasi  minyak  sereh  2-7%.  Namun,  pada konsentrasi  5-7%  dalam  beberapa  hari  penyimpanan sediaan  menjadi  keruh  dan  terjadi  pemisahan  fase.
Tabel 1. Formula mikroemulsi minyak sereh untuk optimasi jenis dan konsentrasi surfaktan, cosurfaktan dan minyak sereh
No. Bahan Konsentrasi (%b/v) F1 F2 F3 F4 F5 1 Minyak sereh 2 2 2 2 2-10 2 Polisorbat 80 5-15 - 5-15 15 15 3 Sorbitan monoleat - 5-15 - - 4 PEG 400 15 15 15 10-15 15 5 Gliserin 10 10 10 10 10 6 Air suling ad 100 100 100 100 100

## B. Uji Organoleptis
Sediaan mikroemulsi yang diuji organoleptis adalah sediaan yang tedapat  pada suhu kamar dan uji Freeze  –  Thaw. Sediaan  mikroemulsi  diamati organoleptisnya yang meliputi warna, bau, kejernihan dan  endapan  yang  terbentuk  selama  penyimpanan. Hasil  pengujian  pada  suhu  kamar  menunjukkan warna  kuning  pada  semua  sediaan,  bau  khas  minyak sereh  dengan  penampilan  jernih  dan  tanpa  endapan. Sedangkan  untuk  pengujian  pada  Suhu 4 o C menunjukkan  penampilan translucent pada  formula III.pada  suhu  40 o C  hanya  formula  III  yang menunjukkan penampilan jernih.

## C. Uji Sentrifugasi
Sediaan  mikroemulsi  yang  diuji  sentrifugasi adalah  sediaan  yang  terdapat  pada  suhu  4 0 C,  27 0 C
dan  40 0 C.  Sediaan  disentrifugasi  dengan  kecepatan 3000  rpm  selama  30  menit.  Setelah  disentrifugasi formula I, II, dan III tetap stabil.

## D. Uji Viskositas
Sediaan
mikroemulsi yang diuji viskositasnya adalah sediaan yang tedapat  pada suhu kamar  dan  uji Freeze  –  Thaw. Sediaan  mikroemulsi diuji baik sebelum maupun setelah kondisi dipaksakan.
Tabel 2. Hasil  pengukuran  viskositas  dari  sediaan  mikroemulsi  minyak  sereh  pada  suhu  kamar  dan freeze-thaw dengan kecepatan 50 rpm
Viskositas (P)
Kondisi Replikasi Suhu Kamar (27 o C) Freeze-Thaw A1 A2 A3 A1 A2 A3 Sebelum 1 0,144 0,133 0,144 0,144 0,133 0,144 2 0,145 0,133 0,142 0,145 0,133 0,142 3 0,145 0,134 0,145 0,145 0,134 0,145 Setelah 1 0,185 0,174 0,196 0,187 0,211 0,211 2 0,182 0,175 0,197 0,188 0,208 0,21 3 0,185 0,176 0,2 0,191 0,209 0,208

## E. Uji pH
Sediaan  mikroemulsi  yang  diuji  pH  adalah sediaan yang terdapat pada suhu kamar dan uji Freeze –  Thaw. Sediaan  mikroemulsi  diuji  sebelum  dan setelah  kondisi  dipaksakan.  Dari  hasil  pengamatan ketiga formula menunjukkan penurunan pH. Penurunan  pH  terjadi  karena  gliserin  merupakan alkohol  polihidris  yang  mudah  teroksidasi.  Bila teroksidasi,  gliserin  dapat  menghasilkan  asam karboksilat. Asam karboksilat tersebut dapat menurunkan  pH.  Jika  suhu  dinaikkan,  kecepatan reaksi  ini  semakin  meningkat  (Mahdi,  2009). Sehingga  disimpulkan  bahwa  ketiga  formula  tidak stabil  karena  mengalami  reaksi  yang  menyebabkan terjadinya penurunan pH yang sangat drastis.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan
hasil penelitian dapat disimpulkan  bahwa  mikroemulsi  minyak  sereh ( Cymbopogon  nardus )  pada  konsentrasi  2,  3  dan  4% dapat  terbentuk  dengan  menggunakan  emulgator nonionik  tunggal  yaitu  menggunakan  polisorbat  80 sebagai  emulgator  dengan  konsentrasi  15%,  PEG  400 sebagai  kosurfaktan  dengan  konsentrasi  15%  dan gliserin sebagai  humektan pada konsentrasi 10%  serta aquadest  sebagai  fase  airnya.  Namun,  dari  ketiga formula  tidak  didapatkan  formula  yang  stabil  setelah penyimpanan.

## DAFTAR PUSTAKA
Kim,  S.  2009. Microemulsion  Formulation  of Natural Plant Oils for Topical Delivery . Direktorat Jenderal POM, 1979, Farmakope
Indonesia ,  Edisi  III,  Jakarta  :  Departemen Kesehatan RI.
Uswatun,  N,.  2011. Analisis  Minyak  Atsiri  Serai (Cymbopogon citratus) Sebagai Alternatif Bahan Irigasi Saluran Akar Gigi Dengan
Menghambat Pertumbuhan
Enterococcus  faecalis. Semarang:  Dosen
Fakultas Kedokteran Gigi UNISSULA.
Mahdi.,  J.,  dkk.  2004. Formulasi  Gameksan  Dalam Bentuk Mikroemulsi . Majalah Ilmu Kefarmasian,  Vol.  I,  no.3,  160-174. (http:/journal.lib.ui.ac.id/index.php/article/v iew/1061)    Diakses  pada  tanggal  21  April 2012
Mahdi., J., 2006, Uji Stabilitas Sediaan Mikroemulsi Menggunakan  Hidrolisat  Pati (DE  35  – 40) Sebagai Stabilizer., Jakarta : FMIPA UI
Sprowl,  J.,  (1970), Prescription  Pharmacy  2 nd edition. Philadelphia : J.B. Lippincott Company
Grampurohit,N,  Padmini,  R.,and  Rashmi,  M.,2009. Microemulsions  For  Topical  Use  –  A Review .  Indian  Journal  of  Pharmaceutical Education and Research
Gozali  D,  D  Rusmiati  P  Utama.  2009. Formulasi dan Uji Stabilitas Mikroemulsi Ketokonazol Sebagai Antijamur Candida albicans dan Tricophyton mentagrophytes. Farmaka,  Volume  7 nomor  2,  Agustus  2009.    Jatinangor  :
Universitas Padjadjaran
Mahdi.,  J.,  2009. Pembuatan  Mikroemulsi  dari Minyak Buah Merah. Majalah Ilmu Kefarmasian, Vol. VI, no.1, 18-27. Diakses pada tanggal 22 september 2012.
Swarbrick, J,. 2007. Encyclopedia of pharmaceutical Technology, Third Edition .Pinehurst, North  Carolinia,  USA  :.  PharmaceuTech. Inc.