FORMULASI SEDIAAN CAIR DAN SEMIPADAT “GEL”

  FORMULASI SEDIAAN CAIR DAN SEMIPADAT “GEL”

  

DEFINISI



  Gel merupakan sistem semipadat terdiri dari suspensi yang dibuat dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar, terpenetrasi oleh suatu cairan. Gel kadang–kadang disebut jeli (FI _ IV, hal 7).

  Gel merupakan sistem semipadat dimana fase cairnya dibentuk dalam suatu matriks polimer tiga dimensi (terdiri dari gom alam atau gom sintetis) yang tingkat ikatan silang fisik (atau kadang- atau gom sintetis) yang tingkat ikatan silang fisik (atau kadang- kadang kimia)-nya yang tinggi sering dibicarakan(Lachman Jilid II, _ edisi Ind halaman 1092).

  Gel merupakan sediaan semisolid atau solid yang transparan atau tembus cahaya, terdiri dari larutan atau dispersi dari satu atau lebih zat aktif dalam basis hidrofilik atau hidrofobik yang sesuai _th (The Pharmaceutical Codex, 12 edition, halaman 134).

ATURAN UMUM/PERSYARATAN GEL

  

  Zat pembentuk gel yang ideal untuk sediaan farmasi dan kosmetik _ ialah inert, aman, dan tidak bereaksi dengan komponen lain. Pemilihan bahan pembentuk gel harus dapat memberikan bentuk padatan yang baik selama penyimpanan tapi dapat pecah/berubah segera ketika sediaan diberikan kekuatan atau daya yang disebabkan oleh pengocokan dalam botol, penekanan _ tube, atau selama penggunaan topikal. tube, atau selama penggunaan topikal.

  Karakteristik gel harus disesuaikan dengan tujuan penggunaan sediaan yang diharapkan, misalnya jika digunakan untuk topikal _ tidak boleh lengket, gel untuk sediaan mata harus steril.

  Penggunaan bahan pembentuk gel yang konsentrasinya sangat tinggi atau BM besar dapat menghasilkan gel yang sulit untuk _ dikeluarkan atau digunakan.

  Gel yang terbuat dari polisakarida rentan terhadap degradasi

ATURAN UMUM/PERSYARATAN/KARAKTERISTIK GEL

  

  Viskositas gel hendaklah hanya terpengaruh sedikit ketika berada dalam kondisi temperatur yang bervariasi. Misalkan plastibase menghasilkan penurunan konsistensi yang lebih kecil dibandingkan _ dengan petrolatum pada rentang temperatur yang sama.

  Gel dapat terbentuk melalui penurunan temperatur, tapi dapat juga pembentukan gel terjadi setelah pemanasan hingga suhu tertentu. Contoh polimer seperti MC, HPMC dapat terlarut hanya pada air Contoh polimer seperti MC, HPMC dapat terlarut hanya pada air yang dingin yang akan membentuk larutan yang kental dan pada _ peningkatan suhu larutan tersebut akan membentuk gel.

  Fenomena pembentukan gel atau pemisahan fase yang disebabkan _ oleh pemanasan disebut thermogelation.

  (Pharmaceutical Dosage Form: Disperse system vol 2 halaman 400- 401)

SIFAT DAN KARAKTERISTIK GEL ADALAH SEBAGAI BERIKUT

   SWELLING

  

  Gel dapat mengembang dengan mengabsorbsi cairan sehingga terjadi peningkatan volume. Hal ini dapat dianggap sebagai fase awal disolusinya.Pelarut akan mempenetrasi matriks gel sehingga interaksi gel-gel mempenetrasi matriks gel sehingga interaksi gel-gel digantikan oleh interaksi gel-pelarut.Terbatasnya pengembangan gel disebabkan adanya beberapa derajat ikatan silang dalam matriks gel yang mencegah pelarutan sempurna.

SIFAT DAN KARAKTERISTIK GEL ADALAH SEBAGAI BERIKUT

   SINERESIS

   Selama didiamkan sistem gel dapat kontraksi.

  Mekanisme terjadinya kontraksi berhubungan dengan relaksasi dari tekanan elastis yang timbul selama pembentukan gel. Ketika tekanan ini hilang, ruang pembentukan gel. Ketika tekanan ini hilang, ruang intersititial bagi pelarut akan berkurang sehingga cairan pelarut pun akan keluar dan menuju ke permukaan gel, peristiwa inilah yang disebut sineresis.

  Sineresis dapat terjadi pada hidrogel organik dan anorganik maupun organogel. Mekanisme terjadinya sineresis dikaitkan dengan efek osmosis. Sineresis akan

ATURAN UMUM/PERSYARATAN/KARAKTERISTIK GEL

   STRUKTUR _

  Rantai panjang suatu pembentuk gel akan diperpanjang dalam pelarut yang baik seperti yang terjadi pada gel aqueous di mana terjadi ikatan hidrogen _ antara air dan gugus hidroksil pada gelling agent.

  Garam akan menarik bagian air dari suatu bagian hidrasi polimer sehingga terbentuk lebih banyak ikatan molekuler sekunder yang mengakibatkan _ pembekuan dan pengendapan.

  Penambahan kation di- atau trivalent seperti penambahan Cu pada larutan Penambahan kation di- atau trivalent seperti penambahan Cu pada larutan _ CMC Na atau Ca pada Na-alginat akan membentuk gel. Pengaruh suhu terhadap struktur gel tergantung pada sifat kimiawi polimer dan mekanisme interaksinya dengan medium. Banyak pembentuk gel (gelling agent) _ lebih larut dalam air panas daripada dingin.

  Pengaruh BM terhadap karakteristik gel: Polimer yang sangat panjang akan semakin mudah terjerat atau kusut dan menghasilkan viskositas yang lebih tinggi. Oleh sebab itu, konsentrasi rendah polimer dengan BM tinggi digunakan untuk men”gel”kan pelarut.

ATURAN UMUM/PERSYARATAN/KARAKTERISTIK GEL

  

EFEK SUHU

  

  Efek suhu memengaruhi struktur gel. Gel dapat terbentuk melalui penurunan temperatur tapi dapat juga pembentukan gel terjadi setelah pemanasan hingga suhu tertentu. hingga suhu tertentu.

  

  Polimer separti MC, HPMC, terlarut hanya pada air yang dingin membentuk larutan yang kental.

  

  Pada peningkatan suhu larutan tersebut membentuk gel. Fenomena pembentukan gel atau pemisahan fase yang disebabkan oleh pemanasan disebut thermogelation.

ATURAN UMUM/PERSYARATAN/KARAKTERISTIK GEL

   EFEK ELEKTROLIT _

  Konsentrasi elektrolit yang sangat tinggi akan berpengaruh _

pada gel hidrofilik dimana koloid digaramkan (melarut).

  Gel yang tidak terlalu hidrofilik dengan konsentrasi elektrolit kecil akan meningkatkan rigiditas gel dan elektrolit kecil akan meningkatkan rigiditas 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 karena

terjadinya pengendapan parsial dari alginat sebagai

ATURAN UMUM/PERSYARATAN/KARAKTERISTIK GEL

  

ELASTISITAS DAN RIGIDITAS

  

  Sifat ini merupakan karakteristik dari gel gelatin agar dan nitroselulosa, selama transformasi dari bentuk sol menjadi gel terjadi peningkatan elastisitas dengan peningkatan konsentrasi pembentuk gel. peningkatan konsentrasi pembentuk gel.

  

  Bentuk struktur gel resisten terhadap perubahan atau deformasi dan mempunyai aliran viskoelastik. Struktur gel dapat bermacam-macam tergantung dari komponen pembentuk gel.

ATURAN UMUM/PERSYARATAN/KARAKTERISTIK GEL

   RHEOLOGI _

  Larutan pembentuk gel (gelling agent) dan dispersi padatan yang terflokulasi memberikan sifat aliran pseudoplastis yang khas, dan menunjukkan aliran non – Newton (menggunakan alat brookfield) yang dikarakterisasi oleh penurunan viskositas dan peningkatan laju aliran (Pharmaceutical Dosage Form: Disperse _ system vol 2 halaman 401-403). system vol 2 halaman 401-403).

  Tiksotropi merupakan pembentukan reversibel gel-sol tanpa adanya perubahan volume ataupun suhu dalam waktu yang cukup lama, hal ini merupakan sifat alir non Newtonian. Sifat alir gel umumnya adalah pseudoplastis dimana viskositas akan _ menurun ketika laju pengadukan ditingkatkan.

  Gel tidak memiliki sifat alir yang bebas seperti bahan yang lebih padat. Gel akan kembali mengalir ketika pengadukan

  

PENGGOLONGAN



  BERDASARKAN SIFAT FASA KOLOID(Pharmaceutical Dosage Form Disperse System Vol 2 hal 400)

  

  Gel anorganik, contoh : bentonit magma

  

  Gel organik, pembentuk gel berupa polimer

  

  Gel organik, pembentuk gel berupa polimer

  PENGGOLONGAN 

  BERDASARKAN JENIS PELARUT(Pharmaceutical Dosage Form Disperse System Vol 2 hal

  400; Panwar et al. 2011; Rao et al. 2013) _

  Hidrogel (adalah aqueous gel (pelarutnya air) yang mengandung polimer tidak larut air) _{ } Contoh : bentonit magma, gelatin.

  Organogel (mengandung pelarut bukan air/pelarut organik) _{ } Contoh : plastibase dan dispersi logam stearat dalam minyak. Contoh : plastibase dan dispersi logam stearat dalam minyak.

  Xerogel (gel padat dengan konsentrasi pelarut yang rendah) diperoleh dengan evaporasi pelarut sehingga hanya tertinggal kerangka gel.Contoh : gelatin kering, _ tragakan ribbons dan acacia tears, dan sellulosa kering dan polystyrene.

  Emulgel _ Emulgel adalah kombinasi gel dan emulsi dalam satu sediaan di mana emulsi (baik itu w/o atau o/w) digunakan sebagai pembawa untuk menghantarkan obat-obat hidrofobik yang tidak dapat dihantarkan oleh gel saja. Gel yang

  

PENGGOLONGAN



BERDASARKAN JENIS FASE TERDISPERSI(FI IV

  halaman 7-8, Ansel hal 390-391) _ Gel fase tunggal, terdiri dari makromolekul organik yang tersebar serba sama dalam suatu cairan sedemikian hingga tidak terlihat adanya ikatan antara molekul makro yang terdispersi dan cairan. Gel fase tunggal dapat dibuat dari terdispersi dan cairan. Gel fase tunggal dapat dibuat dari makromolekul sintetik (misal karbomer) atau dari gom alam _ (misal tragakan). Molekul organik larut dalam fasa kontinu.

  Gel sistem dua fasa , terbentuk jika masa gel terdiri dari jaringan partikel kecil yang terpisah. Dalam sistem ini, jika ukuran partikel dari fase terdispersi relatif besar, masa gel

kadang-kadang dinyatakan sebagai magma. Partikel

anorganik tidak larut, hampir secara keseluruhan terdispersi

  KEUNTUNGAN 

  Waktu kontak gel pada kulit atau mukosa jauh lebih panjang daripada larutan aqueous _ karena sifat adhesive dan/atau reologinya.

  Perpanjangan waktu kontak pada lokasi pemakaiannya akan meningkatkan absorbsi obat, sehingga membuka peluang: obat dapat diberikan dengan dosis yang lebih rendah, interval dosing yang lebih panjang ataupun keduanya. Selain itu, kandungan minyak yang sangat _ rendah dibandingkan dalam salep maupun krim, membuat gel lebih disukai secara kosmetikal.

  Meskipun efek oklusif tidak dimiliki gel, namun masih banyak formulasi gel yang dapat Meskipun efek oklusif tidak dimiliki gel, namun masih banyak formulasi gel yang dapat _ menghasilkan absorpsi perkutan yang memadai untuk memberikan absorpsi sistemik.

  Pada rute administrasi ocular, penggunaan gel selain terkait sifat kosmetikalnya juga karena dapat menghasilkan pelepasan obat yang diperpanjang (efisiensi sediaan meningkat) dibanding tetes mata yang mudah terhapus karena drainase nasolakrimal dan selain itu juga penurunan bioavaibilitasnya karena permeabilitas kornea terhadap obat yang buruk(Dew, _ 2011 hal 12 dan 13).

  Untuk hidrogel : efek pendinginan pada kulit saat digunakan; penampilan sediaan yang

  

KERUGIAN



  Karena formulasi gel paling banyak terdiri dari air maka laju difusi molekul bebas dan kecil dalam gel _ akan mirip dalam air murni.

  Artinya, obat akan cepat dikosongkan dari gel sehingga meskipun waktu kontak panjang, namun obat _ tidak berefek lagi. tidak berefek lagi.

  

Untuk memperlama pelepasan obat dari gel, obat

dapat diformulasikan sebagai partikel solid dalam gel yakni sebagai suspensi; obat dapat berinteraksi

dengan polimergel, atau dapat didistribusikan dalam

liposom atau misel yang terinkoporasi dalam gel (Dew, 2011 hal 12 dan 13)

ALASAN PEMILIHAN SEDIAAN GEL

   _{Pemilihan penggunaan bentuk sediaan gel dilatarbelakangi oleh banyak rute administrasi yang dapat dicapai dengan gel.  Gel dapat diaplikasikan untuk semua membran} topikal dan karena dapat digunakan untuk _{efek sistemik dan lokal, maka beberapa} ^{ Selain itu, di antara kelompok sediaan semisolid lainnya, penggunaan gel yang transparan ini telah diperluas menjadi di bidang kosmetik maupun farmasetik.  Sebagai sediaan farmasetik, gel dapat} _{menghasilkan pelepasan obat yang lebih} (Dew, 2011 hal 11-12).

  (Helal et al., 2012 hal 176). efek sistemik dan lokal, maka beberapa _{penggunaan yang potensial adalah pada membran bukal, kulit, mukosa vagina dan di rongga nasal.}

   _{Gel juga dapat digunakan per subkutan dan untuk administrasi ke perut atau kolon. Formulasi gel yang dapat menghasilkan pelepasan obat yang diperlama dapat} digunakan sebagai alternatif untuk formulasi _{berbasis minyak atau suspensi atau untuk implan (yakni pada penggunaan subkutan)} ^{menghasilkan pelepasan obat yang lebih cepat, tidak tergantung dari kelarutan obat dalam air jika dibandingkan dengan krim dan salep. Sediaan ini sangat biokompatibel dengan risiko inflamasi dan efek merugikan (ADR) yang lebih rendah, mudah diaplikasikan dan tidak perlu dihapus.  Dalam penggunaan dermatologis, gel menguntungkan karena sifat tiksotropiknya,} _{tidak berminyak, mudah disebar/diaplikasikan, mudah dihapus, bertindak sebagai emolien, tidak meninggalkan noda, kompatibel dengan} beberapa eksipien dan larut air

FORMULA BAKU

   FORMULA umum/standar

  

  Zat aktif

  

  Basis gel

  

  Zat tambahan

  

  Zat tambahan

FORMULASI UMUM

   Zat aktif

   Basis gel

   Peningkat penetrasi

    Peningkat konsistensi Peningkat konsistensi

   Pengawet

   Pendapar

   Antioksidan

   Pengompleks

  Formula gel yang paling sederhana terdiri dari: 

  Air

   thickened agent berupa gom alam (tragakan, guar,

  xanthan), bahan semisintetik ( MC, CMC, HEC), sintetik (polimer karbomer-karbovinil) ataupun clay (silikat, hectorite). hectorite).

  

  zat aktif dan

  

  zat tambahan lainnya

   (Pharmaceutical Preformulation and Formulation 2nd ed, hal 500).

  

PERHITUNGAN



  Jumlah zat aktif selalu ditimbang dalam jumlah 5% berlebih untuk mencegah kemungkinan berkurangnya kadar dalam sediaan akibat proses pembuatan ataupun dalam penyimpanannya.

   Basis gel ditimbang 20-25% berlebih .

  

SELAMAT BELAJAR

TERIMA KASIH