FORMULASI DAN TEKNOLOGI SEDIAAN LIKUID DAN SEMISOLID “EMULSI”
FORMULASI DAN TEKNOLOGI SEDIAAN LIKUID
DAN SEMISOLID
“EMULSI”
3/12/2018
Anggun Hari Kusumawati
M.Si.,Apt
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
1
DEFINISI SEDIAAN
1. FI V, Hal 41
Emulsi adalah sistem dua fase, yang salah satu cairannya terdispersi dalam cairan
yang lain, dalam bentuk tetesan kecil. Jika minyak yang merupakan fase terdispersi
dan larutan air merupakan fase pembawa maka sistem ini disebut emulsi minyak
dalam air (M/A). Sebaliknya, jika air atau larutan air yang merupakan fase
terdispersi dan minyak atau bahan seperti minyak merupakan fase pembawa, sistem
ini disebut emulsi air dalam minyak (A/M).
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
2
DEFINISI SEDIAAN
2. Ansel, Hal 394:
Emulsi adalah suatu dispersi dimana fasa terdispersi terdiri dari globul-globul kecil
zat cair yang terdistribusi ke seluruh pembawa yang tidak bercampur.Dalam batasan
emulsi, fasa terdispersi dianggap sebagai fasa dalam dan medium pendispersi
dianggap sebagai fasa luar atau fasa kontinu.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
3
DEFINISI SEDIAAN
3. Lachman ( Teori dan Praktek Farmasi Industri, Hal 1029) ; ebook bhs.ing isi sama hal 502
Secara kimia fisika: emulsi adalah campuran yang secara termodinamika tidak stabil, yang
terdiri dari dua cairan yang tidak tercampurkan.
Bagi ahli teknologi pengembangan produk, emulsi merupakan campuran dua cairan yang
tidak saling bercampur, yang menunjukkan suatu shelf-life yang dapat diterima, mendekati
temperatur kamar.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
4
DEFINISI SEDIAAN
4. Martin's Physical Pharmacy and Pharmaceutical Sciences 6th ed, hal 419
Emulsi adalah sistem yang secara termodinamika tidak stabil yang mengandung
paling sedikit dua fase cair yang tidak bercampur, dimana satu diantaranya
didispersikan sebagai globul-globul (dispersed phase) dalam fase cair lain (continuous
phase).
5. RPS (Remington The Science and Practice of Pharmacy ed. 21th), Hal 325
Emulsi adalah system terdispersi yang mengandung sedikitnya 2 fasa cairan yang
tidak bercampur.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
5
DEFINISI SEDIAAN
6. TPC, hal 82
Emulsi terdiri dari dua fase cairan yang tidak bercampur (immiscible), dimana salah
satu diantaranya terdispersi sebagai droplet dalam cairan lainnya. Sistem yang
secara termodinamika tidak stabil ini biasanya distabilkan oleh suatu agen
pengemulsi (emulsifying agent).
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
6
ATURAN UMUM/PERSYARATAN/KARAKTERISTIK
1. Ukuran Globul Emulsi
TPC, hal 82
: 0,1 - 100 mikrometer
Martin 6th ed, hal 420: 0,1 – 10 mikrometer;
Pharmaceutical Dosage Form, Disperse System Vol.2 hal 49: 100-100.000 nm
meskipun demikian ukuran < 0,01 dan > 100 mikrometer juga ada untuk sediaan
tertentu.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
7
ATURAN UMUM/PERSYARATAN/KARAKTERISTIK
2. Microemulsion
TPC, hal 82
: kurang dari 0,1 mikrometer
Martin 6th ed, hal 428 : 10-200 nanometer
Pharmaceutical Dosage Form, Disperse System Vol.2 hal 49: 10-100 nanometer
3. Nanoemulsion
Terdiri dari dispersi minyak dalam air yang sangat halus, berbentuk droplet dengan
diameter lebih kecil dari 100 nanometer, metastable, dan sistemnya sangat mudah
rusak(Martin 6th ed, hal 420)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
8
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
1. Uji Kobal Klorida (CoCl)
Basahi kertas saring dengan larutan kobal klorida dan biarkan kering, lalu teteskan
emulsi yang akan diuji. Untuk emulsi minyak dalam air, akan terjadi perubahan
warna kertas saring dari biru ke merah muda. Uji ini tidak dapat dipakai pada
emulsi yang tidak stabil atau pecah karena adanya elektrolit. (Lachman, Teori dan
Praktek Farmasi Industri, hal 1040)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
9
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
2. Uji Konduktivitas
Emulsi diuji terhadap penghantaran listrik. Emulsi M/A dapat menghantarkan arus
listrik, sedangkan emulsi A/M tidak dapat menghantarkan arus listrik. Uji ini dapat
memberikan hasil palsu pada emulsi M/A non ionik.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
10
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
3. Uji Pengenceran
Hanya dapat digunakan untuk menguji emulsi cair saja (Lachman dysp hal 201). Uji
ini dilakukan dengan memanfaatkan miscibility (ketercampuran) antara fase kontinyu
saat dikocok dalam minyak atau air. Contohnya, emulsi M/A dapat terlarut dalam
pelarut aqueous, sedangkan emulsi A/M tidak dapat larut dengan pelarut aqueous.
Pengujian ini harus dilakukan dengan hati-hati karena inversi fasa dapat terjadi.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
11
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
4. Uji Arah Creaming
Uji ini dapat dilakukan apabila densitas (bobot jenis) dari fasa air dan fasa minyak
telah diketahui. Creaming pada emulsi A/M akan terjadi ke arah bawah karena
biasanya minyak mempunyai densitas yang lebih rendah dari air, sedangkan pada
emulsi M/A akan terjadi creaming ke arah atas.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
12
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
5. Uji Pewarnaan
Emulsi M/A : jika dicampur dengan pewarna larut air (mis. Amaranth) lalu dilihat di bawah
mikroskop, maka fasa kontinunya (fasa pendispersinya) akan terlihat berwarna.
Emulsi A/M : jika dicampur dengan pewarna larut minyak (mis. Sudan III) lalu dilihat di bawah
mikroskop, maka fasa kontinu/fasa pendispersinya akan terlihat berwarna. Pengujian ini
dapat memberikan hasil palsu jika terdapat emulgator ionik. (Lachman dysp, hal 201)
Dapat juga digunakan uji dengan zat warna brilliant blue FCF (Martin 5th ed, hal 509):
Emulsi A/M: Zat warna akan terlarut dan berdifusi merata
Emulsi M/A: Partikel zat warna akan bergerombol di permukaan
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
13
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
6. Uji Kertas Saring
M/A : akan menyebar dengan cepat ketika setitik emulsi M/A diletakkan dalam
kertas saring.
A/M: Penyebaran dalam kertas saring terjadi lambat.
Sebaiknya tidak digunakan untuk cream yang terlalu kental.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
14
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
7. Uji Fluoresensi
Setitik sample emulsi yang akan diuji dipaparkan pada sinar UV dan dilihat di
bawah mikroskop. Karena kebanyakan minyak berfluoresensi di bawah lampu UV,
maka emulsi A/M menunjukkan fluoresensi pada fase kontinunya dan emulsi M/A
berfluoresensi hanya pada globulnya saja.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
15
BERDASARKAN FASA TERDISPERSINYA EMULSI TERBAGI
(MARTIN, PHYSICAL PHARMACY 6THED, 420):
1. Emulsi minyak dalam air (M/A atau O/W): fasa minyak terdispersi dalam fasa air.
2. Emulsi air dalam minyak (A/M atau W/O): fasa air terdispersi dalam fasa minyak.
Fase pendispersi disebut juga fase kontinu.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
16
TUJUAN PEMBUATAN BENTUK SEDIAAN EMULSI
1.
2.
3.
4.
5.
3/12/2018
Meningkatkan kelarutan
Meningkatkan stabilitas
Efek obat diperlambat
Menutup rasa minyak
Memperbaiki penampilan
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
17
KEUNTUNGAN BENTUK EMULSI
(ANSEL, HAL 394 & ART OF COMPOUNDING, HAL 314)
A. Pemakaian oral (biasanya tipe M/A). Tipe M/A bertujuan untuk:
Menutupi rasa minyak yang tidak enak.
Lebih mudah dicerna dan diabsorpsi karena ukuran minyak diperkecil.
Meningkatkan efikasi minyak mineral sebagai katalisator bila diberikan dalam
emulsi (minyak mineral sebagai katartik).
Ketersediaan hayati lebih baik karena sudah dalam bentuk terlarut. (mudah
diabsorpsi ukuran partikel minyak kecil).
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
18
KEUNTUNGAN BENTUK EMULSI
(ANSEL, HAL 394 & ART OF COMPOUNDING, HAL 314)
B. Memperbaiki penampilan sediaan karena merupakan campuran yang
homogen secara visual.
C. Meningkatkan stabilitas obat yang lebih mudah terhidrolisa dalam air.
D. Pembuatan sediaan yang depoterapi (RPS)
Penetrasi dan absorpsi dapat dikontrol
Kerja emulsi lebih lama
E. Menghindari iritasi kulit dengan memasukkan zat aktif dalam fase luar yang
kontak langsung dengan kulit.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
19
KERUGIAN BENTUK EMULSI:
a. Dapat terjadi ketidakstabilan emulsi
b. Formulasi lebih sulit
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
20
STABILITAS SEDIAAN EMULSI
Emulsi dikatakan stabil jika: (TPC, hal 82)
1. Tidak ada perubahan yang berarti dalam ukuran globul atau distribusi globul
fasa dalam selama life time produk.
2. Globul fasa dalam terdistribusi homogen.
3. Memiliki aliran tiksotropik (mudah mengalir atau tersebar tetapi memiliki viskositas
yang tinggi untuk meningkatkan stabilitas fisiknya)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
21
Emulsi dikatakan sebagai sistem yang secara termodinamik tidak stabil
karena globul-globulnya mempunyai kecenderungan untuk bersatu.
Emulsi dikatakan stabil jika tidak adanya penggabungan fase dalam, tidak
adanya creaming dan terjaganya penampilan, bau, warna, serta sifat fisik
lainnya dengan baik (Martin 6th ed., Physical Pharmacy, hal 423).
Ketidakstabilan emulsi dapat bersifat reversibel (flokulasi dan creaming) serta
ireversibel (koalesen, breaking).
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
22
BERIKUT ADALAH BENTUK KETIDAKSTABILAN EMULSI:
1. Flokulasi dan creaming
2. Koalesen dan breaking
3. Perubahan fisika dan kimia lain
4. Inversi fasa
(Martin 6th ed., Physical Pharmacy, hal 423)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
23
BERIKUT ADALAH BENTUK KETIDAKSTABILAN EMULSI:
1. Ketidakstabilan reversibel: Flokulasi dan creaming (Martin, Physical Pharmacy 6thed, hal 424),
Flokulasi adalah suatu peristiwa terbentuknya kelompok-kelompok globul yang posisinya tidak
beraturan. Flokulasi terjadi karena adanya dua globul yang bersatu, namun lapisan pelindung masih ada.
Flokulasi biasanya disebabkan karena kurangnya emulgator dalam emulsi tersebut.
Creaming adalah suatu peristiwa terjadinya lapisan-lapisan dengan konsentrasi yang berbeda-beda di
dalam emulsi. Hal ini terjadi karena pengaruh gravitasi sehingga globul dengan ukuran sama cenderung
bersatu. Creaming menyebabkan kurang seragamnya distribusi obat, maka sebelum pemakaian sediaan
harus dikocok terlebih dahulu agar dosis seragam.Creaming juga menyebabakan penampilan fisik
sediaan menjadi kurang baik.
Laju creaming tergantung pd parameter Hukum Stokes (Martin 5th ed, 480):
v=
2g (𝜌1 – 𝜌2)
9η
3/12/2018
𝑟
2
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
24
V = laju sedimentasi
R = jari -jari droplet
η = viskositas cairan
ρ1 = bobot jenis droplet
ρ2 = bobot jenis cairan
Jika ρ1ρ2, maka V menjadi positif terjadi creaming ke arah bawah.Pada
keadaan ini fase terdispersinya lebih berat daripada fase pendispersinya. Biasanya
terjadi pada emulsi air minyak (A/M).
Tambahan (Martin 6thed, hal 412):
v=
d2 (ρs – ρo) g
18ηo
d = diameter partikel (m)
ηo = viskositas (poise)
g = gravitasi
Semakin besar diameter globul creaming semakin cepat
Semakin tinggi gaya gravitasi (dengan sentrifugasi) creaming lebih cepat terjadi
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
25
TEKNIK UNTUK MENCEGAH CREAMING:
1. Reduksi ukuran partikel globul
Pada penurunan ukuran partikel hingga di bawah 2-5 mikrometer pada suhu kamar
akan terjadi efek Gerak Brown yang cukup mempengaruhi stabilitas di mana
creaming akan terjadi lebih lambat daripada yang diprediksi sesuai dengan Hukum
Stokes. Reduksi ukuran partikel globul dapat dilakukan dengan cara homogenisasi
(Martin 6th ed, hal 424)
2. Peningkatan viskositas, dengan cara TPC, hal 83:
homogenisasi
meningkatkan konsentrasi fasa terdispersi
meningkatkan konsentrasi emulgator
menambah thickening agent atau viscocity improver (Tragacant,
methylcelulose, Na alginat) (Martin 5th ed, hal 513)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
26
BERIKUT ADALAH BENTUK KETIDAKSTABILAN EMULSI:
1. Coalesence dan breaking (Martin, Physical Pharmacy 6th ed., hal 424):
Coalesence merupakan proses bergabungnya droplet yang akan diikuti dengan
breaking yaitu pemisahan fasa terdispersi dari fasa kontinu. Hal ini disebabkan
hilangnya lapisan film yang mengelilingi globul-globul yang ada pada fase
tersispersi. Prosesnya irreversibel karena lapisan emulgator yang mengelilingi cairan
sudah tidak ada.
Breaking di TPC disebut dengan cracking. Pecahnya lapisan antarmuka globul
terdispersi yang dapat menyebabkan coalesence. Coalescence dapat menyebabkan
pemisahan sempurna kedua fasa dalam emulsi secara irreversible. Pemisahan ini
disebut cracking. Kerusakan lapisan umunya disebabkan oleh inkompatibilitas kimia
antara pengemulsi dengan bahan lain di dalam sistem atau disebabkan oleh
pengubahan suhu atau akibat mikroorganisme (TPC hal 83).
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
27
Proses: flokulasi coalescence breaking/cracking/demulsifikasi
Proses ketidakstabilan dapat dihindari dengan cara :
Penyeragaman ukuran partikel
Meningkatkan viskositas (tidak begitu berpengaruh pada emulsi MA)
Rasio volume antara dua fase ((secara teoritis) jika fase terdispersi melebihi 74%
volume total emulsi akan terjadi inversi fasa, rasio volume antara dua fase yang
paling baik adalah 50:50)
Peningktan zeta potensial (perhatikan muatan partikel zat aktif dan subtituen)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
28
BERIKUT ADALAH BENTUK KETIDAKSTABILAN EMULSI:
3. Inversi fasa (TPC, hal 83)
Inversi fasa adalah proses perubahan, dimana fasa terdispersi berubah fungsi
menjadi medium pendispersi dan sebaliknya (emulsi tipe M/A menjadi tipe A/M, dan
sebaliknya).
Penyebab ketidakstabilan ini adalah:
(secara teoritis) Fase terdispersi melebihi 74% volume total emulsi.
Adanya perubahan suhu
Adanya penambahan bahan yang mengubah kelarutan emulgator
Proses pembuatan emulsi dilakukan dengan prosedur pencampuran yang
tidak sesuai
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
29
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI STABILITAS EMULSI:
1. Ukuran globul.
2. Perbandingan volume antara fasa air dan minyak (baik jika 50:50) (Martin 6thed , hal 424)
3. Perbedaan bobot jenis kedua fasa.
4. Viskositas fasa pendispersi.
5. Muatan partikel (berkaitan dengan teori DLVO zeta potensial).
6. Sifat, efektivitas, dan jumlah emulgator yang digunakan.
7. Kondisi penyimpanan suhu (perubahan suhu dapat menyebabkan emulgator rusak,
sehingga emulsi pun rusak), ada/tidaknya agitasi dan vibrasi.
8. Penguapan atau pengenceran selama penyimpanan.
9. Adanya kontaminasi dan pertumbuhan mikroorganisme bakteri akan menghasilkan
produk-produk yang dapat merusak emulsi.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
30
BUKTI-BUKTI KETIDAKSTABILAN EMULSI:
1. Fasa terdispersi cenderung membentuk agregat.
2. Globul yang besar (agregat) naik ke permukaan atau turun ke dasar dan
membentuk lapisan yang tebal (koalesensi)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
31
FAKTOR-FAKTOR YANG SEDAPAT MUNGKIN DIHINDARI DALAM UPAYA
MEMPERTAHANKAN KESTABILAN EMULSI ADALAH:
1. Cahaya.
2. Suhu yang ekstrim menyebabkan emulsi menjadi kasar dan kadang-kadang
breaking.
3. Oksidasi dan hidrolisis menyebabkan minyak menjadi tengik.
4. Pembekuan dan pengenceran emulsi menjadi kasar dan kadang-kadang breaking.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
32
HLB (HIDROPHYL-LIPOPHYL-BALANCE)
HLB adalah keseimbangan antara bagian hidrofil dan lipofil pada surfaktan yang
digunakan sebagai dasar pemilihan emulgator.
Surfaktan dengan nilai HLB ≤ 6 (antara 3-6) biasanya digunakan sebagai emulgator
dalam pembentukan emulsi air dalam minyak (A/M), sedangkan surfaktan dengan
nilai HLB ≥8 (antara 8-18) biasanya digunakan dalam pembuatan emulsi minyak
dalam air (M/A) (TPC hal. 86, Dispersed System Vol 2, hal 52).
Harga HLB makin besar berarti surfaktan makin bersifat hidrofil. Apabila surfaktan
dimasukkan ke dalam sistem minyak-air, maka gugus polar (hidrofil) akan terarah ke
fasa air sedangkan gugus nonpolar (lipofil) terarah ke fasa minyak.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
33
THANK YOU
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
34
DAN SEMISOLID
“EMULSI”
3/12/2018
Anggun Hari Kusumawati
M.Si.,Apt
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
1
DEFINISI SEDIAAN
1. FI V, Hal 41
Emulsi adalah sistem dua fase, yang salah satu cairannya terdispersi dalam cairan
yang lain, dalam bentuk tetesan kecil. Jika minyak yang merupakan fase terdispersi
dan larutan air merupakan fase pembawa maka sistem ini disebut emulsi minyak
dalam air (M/A). Sebaliknya, jika air atau larutan air yang merupakan fase
terdispersi dan minyak atau bahan seperti minyak merupakan fase pembawa, sistem
ini disebut emulsi air dalam minyak (A/M).
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
2
DEFINISI SEDIAAN
2. Ansel, Hal 394:
Emulsi adalah suatu dispersi dimana fasa terdispersi terdiri dari globul-globul kecil
zat cair yang terdistribusi ke seluruh pembawa yang tidak bercampur.Dalam batasan
emulsi, fasa terdispersi dianggap sebagai fasa dalam dan medium pendispersi
dianggap sebagai fasa luar atau fasa kontinu.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
3
DEFINISI SEDIAAN
3. Lachman ( Teori dan Praktek Farmasi Industri, Hal 1029) ; ebook bhs.ing isi sama hal 502
Secara kimia fisika: emulsi adalah campuran yang secara termodinamika tidak stabil, yang
terdiri dari dua cairan yang tidak tercampurkan.
Bagi ahli teknologi pengembangan produk, emulsi merupakan campuran dua cairan yang
tidak saling bercampur, yang menunjukkan suatu shelf-life yang dapat diterima, mendekati
temperatur kamar.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
4
DEFINISI SEDIAAN
4. Martin's Physical Pharmacy and Pharmaceutical Sciences 6th ed, hal 419
Emulsi adalah sistem yang secara termodinamika tidak stabil yang mengandung
paling sedikit dua fase cair yang tidak bercampur, dimana satu diantaranya
didispersikan sebagai globul-globul (dispersed phase) dalam fase cair lain (continuous
phase).
5. RPS (Remington The Science and Practice of Pharmacy ed. 21th), Hal 325
Emulsi adalah system terdispersi yang mengandung sedikitnya 2 fasa cairan yang
tidak bercampur.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
5
DEFINISI SEDIAAN
6. TPC, hal 82
Emulsi terdiri dari dua fase cairan yang tidak bercampur (immiscible), dimana salah
satu diantaranya terdispersi sebagai droplet dalam cairan lainnya. Sistem yang
secara termodinamika tidak stabil ini biasanya distabilkan oleh suatu agen
pengemulsi (emulsifying agent).
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
6
ATURAN UMUM/PERSYARATAN/KARAKTERISTIK
1. Ukuran Globul Emulsi
TPC, hal 82
: 0,1 - 100 mikrometer
Martin 6th ed, hal 420: 0,1 – 10 mikrometer;
Pharmaceutical Dosage Form, Disperse System Vol.2 hal 49: 100-100.000 nm
meskipun demikian ukuran < 0,01 dan > 100 mikrometer juga ada untuk sediaan
tertentu.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
7
ATURAN UMUM/PERSYARATAN/KARAKTERISTIK
2. Microemulsion
TPC, hal 82
: kurang dari 0,1 mikrometer
Martin 6th ed, hal 428 : 10-200 nanometer
Pharmaceutical Dosage Form, Disperse System Vol.2 hal 49: 10-100 nanometer
3. Nanoemulsion
Terdiri dari dispersi minyak dalam air yang sangat halus, berbentuk droplet dengan
diameter lebih kecil dari 100 nanometer, metastable, dan sistemnya sangat mudah
rusak(Martin 6th ed, hal 420)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
8
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
1. Uji Kobal Klorida (CoCl)
Basahi kertas saring dengan larutan kobal klorida dan biarkan kering, lalu teteskan
emulsi yang akan diuji. Untuk emulsi minyak dalam air, akan terjadi perubahan
warna kertas saring dari biru ke merah muda. Uji ini tidak dapat dipakai pada
emulsi yang tidak stabil atau pecah karena adanya elektrolit. (Lachman, Teori dan
Praktek Farmasi Industri, hal 1040)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
9
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
2. Uji Konduktivitas
Emulsi diuji terhadap penghantaran listrik. Emulsi M/A dapat menghantarkan arus
listrik, sedangkan emulsi A/M tidak dapat menghantarkan arus listrik. Uji ini dapat
memberikan hasil palsu pada emulsi M/A non ionik.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
10
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
3. Uji Pengenceran
Hanya dapat digunakan untuk menguji emulsi cair saja (Lachman dysp hal 201). Uji
ini dilakukan dengan memanfaatkan miscibility (ketercampuran) antara fase kontinyu
saat dikocok dalam minyak atau air. Contohnya, emulsi M/A dapat terlarut dalam
pelarut aqueous, sedangkan emulsi A/M tidak dapat larut dengan pelarut aqueous.
Pengujian ini harus dilakukan dengan hati-hati karena inversi fasa dapat terjadi.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
11
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
4. Uji Arah Creaming
Uji ini dapat dilakukan apabila densitas (bobot jenis) dari fasa air dan fasa minyak
telah diketahui. Creaming pada emulsi A/M akan terjadi ke arah bawah karena
biasanya minyak mempunyai densitas yang lebih rendah dari air, sedangkan pada
emulsi M/A akan terjadi creaming ke arah atas.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
12
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
5. Uji Pewarnaan
Emulsi M/A : jika dicampur dengan pewarna larut air (mis. Amaranth) lalu dilihat di bawah
mikroskop, maka fasa kontinunya (fasa pendispersinya) akan terlihat berwarna.
Emulsi A/M : jika dicampur dengan pewarna larut minyak (mis. Sudan III) lalu dilihat di bawah
mikroskop, maka fasa kontinu/fasa pendispersinya akan terlihat berwarna. Pengujian ini
dapat memberikan hasil palsu jika terdapat emulgator ionik. (Lachman dysp, hal 201)
Dapat juga digunakan uji dengan zat warna brilliant blue FCF (Martin 5th ed, hal 509):
Emulsi A/M: Zat warna akan terlarut dan berdifusi merata
Emulsi M/A: Partikel zat warna akan bergerombol di permukaan
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
13
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
6. Uji Kertas Saring
M/A : akan menyebar dengan cepat ketika setitik emulsi M/A diletakkan dalam
kertas saring.
A/M: Penyebaran dalam kertas saring terjadi lambat.
Sebaiknya tidak digunakan untuk cream yang terlalu kental.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
14
7 CARA PENENTUAN TIPE EMULSI (TPC, 89) :
7. Uji Fluoresensi
Setitik sample emulsi yang akan diuji dipaparkan pada sinar UV dan dilihat di
bawah mikroskop. Karena kebanyakan minyak berfluoresensi di bawah lampu UV,
maka emulsi A/M menunjukkan fluoresensi pada fase kontinunya dan emulsi M/A
berfluoresensi hanya pada globulnya saja.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
15
BERDASARKAN FASA TERDISPERSINYA EMULSI TERBAGI
(MARTIN, PHYSICAL PHARMACY 6THED, 420):
1. Emulsi minyak dalam air (M/A atau O/W): fasa minyak terdispersi dalam fasa air.
2. Emulsi air dalam minyak (A/M atau W/O): fasa air terdispersi dalam fasa minyak.
Fase pendispersi disebut juga fase kontinu.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
16
TUJUAN PEMBUATAN BENTUK SEDIAAN EMULSI
1.
2.
3.
4.
5.
3/12/2018
Meningkatkan kelarutan
Meningkatkan stabilitas
Efek obat diperlambat
Menutup rasa minyak
Memperbaiki penampilan
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
17
KEUNTUNGAN BENTUK EMULSI
(ANSEL, HAL 394 & ART OF COMPOUNDING, HAL 314)
A. Pemakaian oral (biasanya tipe M/A). Tipe M/A bertujuan untuk:
Menutupi rasa minyak yang tidak enak.
Lebih mudah dicerna dan diabsorpsi karena ukuran minyak diperkecil.
Meningkatkan efikasi minyak mineral sebagai katalisator bila diberikan dalam
emulsi (minyak mineral sebagai katartik).
Ketersediaan hayati lebih baik karena sudah dalam bentuk terlarut. (mudah
diabsorpsi ukuran partikel minyak kecil).
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
18
KEUNTUNGAN BENTUK EMULSI
(ANSEL, HAL 394 & ART OF COMPOUNDING, HAL 314)
B. Memperbaiki penampilan sediaan karena merupakan campuran yang
homogen secara visual.
C. Meningkatkan stabilitas obat yang lebih mudah terhidrolisa dalam air.
D. Pembuatan sediaan yang depoterapi (RPS)
Penetrasi dan absorpsi dapat dikontrol
Kerja emulsi lebih lama
E. Menghindari iritasi kulit dengan memasukkan zat aktif dalam fase luar yang
kontak langsung dengan kulit.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
19
KERUGIAN BENTUK EMULSI:
a. Dapat terjadi ketidakstabilan emulsi
b. Formulasi lebih sulit
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
20
STABILITAS SEDIAAN EMULSI
Emulsi dikatakan stabil jika: (TPC, hal 82)
1. Tidak ada perubahan yang berarti dalam ukuran globul atau distribusi globul
fasa dalam selama life time produk.
2. Globul fasa dalam terdistribusi homogen.
3. Memiliki aliran tiksotropik (mudah mengalir atau tersebar tetapi memiliki viskositas
yang tinggi untuk meningkatkan stabilitas fisiknya)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
21
Emulsi dikatakan sebagai sistem yang secara termodinamik tidak stabil
karena globul-globulnya mempunyai kecenderungan untuk bersatu.
Emulsi dikatakan stabil jika tidak adanya penggabungan fase dalam, tidak
adanya creaming dan terjaganya penampilan, bau, warna, serta sifat fisik
lainnya dengan baik (Martin 6th ed., Physical Pharmacy, hal 423).
Ketidakstabilan emulsi dapat bersifat reversibel (flokulasi dan creaming) serta
ireversibel (koalesen, breaking).
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
22
BERIKUT ADALAH BENTUK KETIDAKSTABILAN EMULSI:
1. Flokulasi dan creaming
2. Koalesen dan breaking
3. Perubahan fisika dan kimia lain
4. Inversi fasa
(Martin 6th ed., Physical Pharmacy, hal 423)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
23
BERIKUT ADALAH BENTUK KETIDAKSTABILAN EMULSI:
1. Ketidakstabilan reversibel: Flokulasi dan creaming (Martin, Physical Pharmacy 6thed, hal 424),
Flokulasi adalah suatu peristiwa terbentuknya kelompok-kelompok globul yang posisinya tidak
beraturan. Flokulasi terjadi karena adanya dua globul yang bersatu, namun lapisan pelindung masih ada.
Flokulasi biasanya disebabkan karena kurangnya emulgator dalam emulsi tersebut.
Creaming adalah suatu peristiwa terjadinya lapisan-lapisan dengan konsentrasi yang berbeda-beda di
dalam emulsi. Hal ini terjadi karena pengaruh gravitasi sehingga globul dengan ukuran sama cenderung
bersatu. Creaming menyebabkan kurang seragamnya distribusi obat, maka sebelum pemakaian sediaan
harus dikocok terlebih dahulu agar dosis seragam.Creaming juga menyebabakan penampilan fisik
sediaan menjadi kurang baik.
Laju creaming tergantung pd parameter Hukum Stokes (Martin 5th ed, 480):
v=
2g (𝜌1 – 𝜌2)
9η
3/12/2018
𝑟
2
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
24
V = laju sedimentasi
R = jari -jari droplet
η = viskositas cairan
ρ1 = bobot jenis droplet
ρ2 = bobot jenis cairan
Jika ρ1ρ2, maka V menjadi positif terjadi creaming ke arah bawah.Pada
keadaan ini fase terdispersinya lebih berat daripada fase pendispersinya. Biasanya
terjadi pada emulsi air minyak (A/M).
Tambahan (Martin 6thed, hal 412):
v=
d2 (ρs – ρo) g
18ηo
d = diameter partikel (m)
ηo = viskositas (poise)
g = gravitasi
Semakin besar diameter globul creaming semakin cepat
Semakin tinggi gaya gravitasi (dengan sentrifugasi) creaming lebih cepat terjadi
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
25
TEKNIK UNTUK MENCEGAH CREAMING:
1. Reduksi ukuran partikel globul
Pada penurunan ukuran partikel hingga di bawah 2-5 mikrometer pada suhu kamar
akan terjadi efek Gerak Brown yang cukup mempengaruhi stabilitas di mana
creaming akan terjadi lebih lambat daripada yang diprediksi sesuai dengan Hukum
Stokes. Reduksi ukuran partikel globul dapat dilakukan dengan cara homogenisasi
(Martin 6th ed, hal 424)
2. Peningkatan viskositas, dengan cara TPC, hal 83:
homogenisasi
meningkatkan konsentrasi fasa terdispersi
meningkatkan konsentrasi emulgator
menambah thickening agent atau viscocity improver (Tragacant,
methylcelulose, Na alginat) (Martin 5th ed, hal 513)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
26
BERIKUT ADALAH BENTUK KETIDAKSTABILAN EMULSI:
1. Coalesence dan breaking (Martin, Physical Pharmacy 6th ed., hal 424):
Coalesence merupakan proses bergabungnya droplet yang akan diikuti dengan
breaking yaitu pemisahan fasa terdispersi dari fasa kontinu. Hal ini disebabkan
hilangnya lapisan film yang mengelilingi globul-globul yang ada pada fase
tersispersi. Prosesnya irreversibel karena lapisan emulgator yang mengelilingi cairan
sudah tidak ada.
Breaking di TPC disebut dengan cracking. Pecahnya lapisan antarmuka globul
terdispersi yang dapat menyebabkan coalesence. Coalescence dapat menyebabkan
pemisahan sempurna kedua fasa dalam emulsi secara irreversible. Pemisahan ini
disebut cracking. Kerusakan lapisan umunya disebabkan oleh inkompatibilitas kimia
antara pengemulsi dengan bahan lain di dalam sistem atau disebabkan oleh
pengubahan suhu atau akibat mikroorganisme (TPC hal 83).
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
27
Proses: flokulasi coalescence breaking/cracking/demulsifikasi
Proses ketidakstabilan dapat dihindari dengan cara :
Penyeragaman ukuran partikel
Meningkatkan viskositas (tidak begitu berpengaruh pada emulsi MA)
Rasio volume antara dua fase ((secara teoritis) jika fase terdispersi melebihi 74%
volume total emulsi akan terjadi inversi fasa, rasio volume antara dua fase yang
paling baik adalah 50:50)
Peningktan zeta potensial (perhatikan muatan partikel zat aktif dan subtituen)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
28
BERIKUT ADALAH BENTUK KETIDAKSTABILAN EMULSI:
3. Inversi fasa (TPC, hal 83)
Inversi fasa adalah proses perubahan, dimana fasa terdispersi berubah fungsi
menjadi medium pendispersi dan sebaliknya (emulsi tipe M/A menjadi tipe A/M, dan
sebaliknya).
Penyebab ketidakstabilan ini adalah:
(secara teoritis) Fase terdispersi melebihi 74% volume total emulsi.
Adanya perubahan suhu
Adanya penambahan bahan yang mengubah kelarutan emulgator
Proses pembuatan emulsi dilakukan dengan prosedur pencampuran yang
tidak sesuai
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
29
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI STABILITAS EMULSI:
1. Ukuran globul.
2. Perbandingan volume antara fasa air dan minyak (baik jika 50:50) (Martin 6thed , hal 424)
3. Perbedaan bobot jenis kedua fasa.
4. Viskositas fasa pendispersi.
5. Muatan partikel (berkaitan dengan teori DLVO zeta potensial).
6. Sifat, efektivitas, dan jumlah emulgator yang digunakan.
7. Kondisi penyimpanan suhu (perubahan suhu dapat menyebabkan emulgator rusak,
sehingga emulsi pun rusak), ada/tidaknya agitasi dan vibrasi.
8. Penguapan atau pengenceran selama penyimpanan.
9. Adanya kontaminasi dan pertumbuhan mikroorganisme bakteri akan menghasilkan
produk-produk yang dapat merusak emulsi.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
30
BUKTI-BUKTI KETIDAKSTABILAN EMULSI:
1. Fasa terdispersi cenderung membentuk agregat.
2. Globul yang besar (agregat) naik ke permukaan atau turun ke dasar dan
membentuk lapisan yang tebal (koalesensi)
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
31
FAKTOR-FAKTOR YANG SEDAPAT MUNGKIN DIHINDARI DALAM UPAYA
MEMPERTAHANKAN KESTABILAN EMULSI ADALAH:
1. Cahaya.
2. Suhu yang ekstrim menyebabkan emulsi menjadi kasar dan kadang-kadang
breaking.
3. Oksidasi dan hidrolisis menyebabkan minyak menjadi tengik.
4. Pembekuan dan pengenceran emulsi menjadi kasar dan kadang-kadang breaking.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
32
HLB (HIDROPHYL-LIPOPHYL-BALANCE)
HLB adalah keseimbangan antara bagian hidrofil dan lipofil pada surfaktan yang
digunakan sebagai dasar pemilihan emulgator.
Surfaktan dengan nilai HLB ≤ 6 (antara 3-6) biasanya digunakan sebagai emulgator
dalam pembentukan emulsi air dalam minyak (A/M), sedangkan surfaktan dengan
nilai HLB ≥8 (antara 8-18) biasanya digunakan dalam pembuatan emulsi minyak
dalam air (M/A) (TPC hal. 86, Dispersed System Vol 2, hal 52).
Harga HLB makin besar berarti surfaktan makin bersifat hidrofil. Apabila surfaktan
dimasukkan ke dalam sistem minyak-air, maka gugus polar (hidrofil) akan terarah ke
fasa air sedangkan gugus nonpolar (lipofil) terarah ke fasa minyak.
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
33
THANK YOU
3/12/2018
TEKNOLOGI FARMASI UBP KARAWANG 2018
34