TEKNOLOGI DAN FORMULASI SEDIAAN CAIR DAN SEMIPADAT
SEDIAAN CAIR DAN SEMIPADAT: -Emulsi -Suspensi -Sirup -Eliksir -Solubilisasi -Mikroemulsi
-Salep -Krim -Linimen -Suppositoria -Plester
EMULSI Definisi :
1. Alexander Alexander : Emulsi adalah suatu dispersi yang sangat halus dari suatu cairan kedalam suatu cairan yang lain. 2. Clayton : Emulsi adalah suatu sistem yang terdiri 2 fase cair, yang satu terdispersi dalam yang lain sebagai globul (butir-butir kecil) 3. Mc. Bain : Emulsi adalah suatu suatu tetes-tetes tetes-tetes kecil kecil cairan yang terdispersi dalam cairan yang yang lain dan dapat dilihat dibawah mikroskop.
EMULSI Definisi :
4. P. Becher : Emulsi adalah suatu sistem heterogen terdiri dari 2 cairan yang tidak bercampur, yang satu terdispersi didalam yang lain dalam bentuk tetes-tetes kecil yang mempunyai diameter pada umumnya > 0,1 m.
Dalam bidang farmasi: Campuran homogen dari 2 cairan yang dalam keadaan normal tidak dapat bercampur (fase air dan fase minyak), dengan pertolongan suatu bahan penolong yang disebut emulgator.
Dalam sistem dispersi : fase dispers fase intern fase diskontinyu
vs vs vs
medium dispers fase ekstern fase kontinyu
Fase yang berair : dapat terdiri dari air atau campuran sejumlah substansi hidrofil seperti : alkohol, glikol, gula, garam mineral, garam organik dll. Fase yang berminyak : fase organik padat/cair, dapat terdiri dari substansi lipofil spt : asam lemak, alkohol asam lemak, lilin, zat-zat aktif liposolubel dll.
Tipe emulsi : a. Tipe o/w : minyak/air b. Tipe w/o : air/minyak c. Tipe w/o/w : air/minyak/air d. Tipe o/w/o : minyak/air/minyak
Emulsi: campuran terner --> air + minyak + emulgator
Emulsi ganda
Emulsi O/W atau W/O
Campuran biner : 2 zat Campuran terner: 3 zat
Campuran biner:
A (100%)
Q
P
R
B (100%)
Campuran Terner: zat A + zat B + zat C
C (Brij-98)
A (Air)
B (Parafin Cair)
C (brij-35)
neat Sol a/m middle Gel transp
Sol m/a
A (air)
mikroemulsi
emulsi
B (par.cair)
STABILISASI BUTIR-BUTIR TETESAN Dalam emulsi, butir-butir tetesan (fase dispers) dapat distabilkan dengan mekanisme teori: 1. 2. 3. 4.
Teori penurunan tegangan antarmuka. Teori terbentuknya lapisan ganda listrik. Teori terbentuknya film antarmuka. Teori viskositas
Teori penurunan tegangan antarmuka.
Tegangan Muka udara ●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Cairan
Hasil dari gaya tersebut (resultante) adalah ke arah dalam dan mempunyai tendensi menarik molekul di permukaan ke dalam cairan, sehingga terjadi kontraksi permukaan.
Tegangan muka: • Gaya yang harus dipergunakan secara paralel pada permukaan tersebut untuk melawan dorongan ke arah dalam, dinamakan tegangan muka dari cairan. • Ini dinyatakan dalam : Newton per meter (N/m)
• Atau Dyne/cm (dalam sistem cgs) 1 dyne/cm = 1 mN/m
Secara fisika, tegangan muka dapat diterangkan sbb:
A
d
D
D'
l
F
d B
C
C'
AB = l AD = d Luas lapisan film ABCD = 2.l.d (dikalikan 2 karena mempunyai permukaan rangkap).
Kerja adalah
W = F. d ……… 1)
• Apabila adalah gaya yang ada tiap unit panjang ( =F/l), maka gaya : F = 2..l (kali 2 karena 2 muka) W = F. d = 2. .l. d • Pertambahan permukaan/surface = 2.l. d = s (2 muka) W = . s = W ................. 2) s
• maka tegangan muka, , dapat diartikan sebagai kerja (dalam Joule) yang diperlukan untuk mendapatkan 1 m2 permukaan / surface. • Atau tegangan muka dapat juga diartikan sebagai perubahan energi bebas permukaan tiap unit permukaan yang dihasilkan.
PROSES PEMISAHAN EMULSI
Minyak dispersi air
Φ antar muka = 1 cm2; Vol minyak 1 ml Vol air 1 ml
apabila Φ partikel = 1 µm jml partikel = 1,909 x 109 Luas antar muka = 6 x 104 cm2
W = . s W tinggi, tidak stabil apabila + bahan menurunkan stabil Tegangan antarmuka: AB = | A - B|
Teori Terbentuknya lapisan ganda listrik.
Terbentuknya lapisan ganda listrik. Partikel-partikel cairan atau padatan dari sistem dispersi pada umumnya pembawa muatan listrik pada permukaannya. Muatan listrik tersebut dapat berbeda-beda asalnya : 1. Karena ionisasi pada permukaan dari zat yang terdispersi karena terdapat dalam lingkungan air. 2. Adsorpsi pada permukaan ion-ion yang berasal dari medium (misalnya adsorpsi molekul SAA ionik)
Terbentuknya lapisan ganda listrik.
• Contoh : R-COONa dalam air akan terhidrolisa menjadi
R-COO- dan oo- +
+-o
Na+
Apapun asal dari muatan listrik, disekitar partikel dapat diskemakan sbb : (misalkan partikel bermuatan negatif) a
b
c
p
-
+ + - + - + +
- + -
a
-
+
r
-
+ + - + - + - +
t
-
+
- + - + - + - + - + + -
- + - + - - + + - + - +
k -
+ + - + - - + - - + - +
e -
+
l
+ + - + - + - + - +- - +
a'
- + - + - - + - + + b'
c'
--|----1----|----------------2---------------|--------|------------------3------------------------|-------
1. lap stern 2. lap difuse 3. difuse rangkap
Keterangan: • Dengan tidak adanya gerakan termik (gerakan Brown) ion-ion yang berlawanan yang terdapat pada larutan akan menetralkan segera muatan partikel dengan cara penempelan. • Dengan adanya gerakan Brown, sebagian dari muatan saja yang dapat langsung dinetralkan dengan cara adsorpsi ion yang berlawanan (counter- ion).
Keterangan: • Dalam lapisan difuse dari partikel, terdapat kelebihan ion-ion yang berlainan dengan partikel, namun juga terdapat ion-ion yang bermuatan sama.
Ini dikarenakan adanya energi kinetik yang dihasilkan oleh gerakan Brown yang lebih besar dari pada gaya tolak antara ion-ion yang bermuatan sama yang ada pada tempat tersebut.
Lapisan stern dan lapisan difuse bersama-sama membentuk lapisan difuse rangkap a
b
c
ψo
ψ z
a
’
b
’
c ’
jarak
PERUBAHAN POTENSIAL LISTRIK 1.
Perbedaan potensial antara permukaan partikel dan titik penetralan (pada garis c-c') Ψo. Potensial ini disebut potensial Nernst, yaitu muatan total dari partikel.
2.
Penurunan agak tajam dari potensial dalam lapisan stern yang disebabkan adanya penetralan sebagian dari counter-ion.
3.
Penurunan secara progresif dari potensial dalam lapisan difuse sampai mencapai penetralan (pada garis c-c'). Perbedaan antara lapisan stern (b-b') dan titik penetralan (c-c') disebut zeta potensial Ψz, atau potensial elektrokinetika dari partikel.
Teori Terbentuknya film antarmuka
Terbentuknya film antarmuka Teori ini menjelaskan adanya lapisan film yang kaku dipermukaan antara fase dispers dan medium dispers karena adanya bahan tambahan, sehingga secara mekanis akan menghalangi kontak antara partikel. Cara terbentuknya film antarmuka bisa berlainan tergantung dari emulgator yang dipergunakan.
Membentuk lap yg kaku/rigid pada antarmuka dg cara adsorpsi makromolekul
Makromolekul
Makromolekul
Teori Penaikan Viskositas
Rumus Stokes
EMULGATOR. Dalam bidang farmasi, emulgator yang sering dipergunakan sebagai bahan tambahan dapat digolongkan dalam jenis sbb : 1. Surfaktan/SAA 2. Hidrokoloid. 3. Zat padat halus yang terdispersi.
1. Surfaktan/SAA.
Surfaktan : diskripsi ? O C17H35 - C - O - Na
Berdasarkan atas muatan yang dihasilkan kalau zat ini terhidrolisa dalam air: a. Surfaktan anionik. b. Surfaktan kationik. c. Surfaktan amfoterik. d. Surfaktan non-ionik.
a. Surfaktan anionik. inkompatibilitas: ? Jenis: a). Karboksilat. [ R-COO ]
Contoh : Sabun alkali Sabun alkali tanah
b). Sulfat. O R-O-S O –
O
Contoh :- Na-lauril-sulfat (Duponol,Texapon K12) - Na-setil-stearil-sulfat(Lanette E)
a. Surfaktan anionik. inkompatibilitas: ? Jenis: c). Sulfonat. O R-S-O
Contoh :
Na-dioktilsulfosuksinat (Manoxol OT,Aerosol OT)
O d). Fosfat. O R-O-P=O O
Contoh : Ester ortofosfat dari alkohol asam lemak
b. Surfaktan kationik. inkompatibilitas: ? Ammonium kwarterner R2
+ X
R1 - N - R3
R1, R2, R3 dan R4 = radikal alkil yg. sama atau berlainan.
R4
X = Cl-, Br- atau JContoh :
Cetrimide atau CTAB (Cetil trimetil amonium bromida)
c. Surfaktan amfoterik. CH2 - OOC - R
Contoh : Lecithin.
| CH - OOC - R |
+
CH2 - O - P - O - CH2 - CH2 - N | O
(CH3)3
d. Surfaktan nonionik a). Ester gliserol. CH2 O OC R –
CH
–
–
OH
–
Contoh : Gliserol monostearat
CH2 OH –
b). Ester glikol. CH2 O OC R
Contoh :
(CH2)n
Etilenglikol stearat
CH2 OH
Propilenglikol stearat
–
–
–
–
d. Surfaktan nonionik c). Derivat Polietilenoksida (PEO). 1. Ester asam lemak dari PEG (Mirj) CH2 O OC R –
–
–
(CH2 O CH2)n –
–
CH2 OH –
2. Ester alkohol lemak dari PEG (Brij) CH2 O R –
–
(CH2 O CH2)n –
–
CH2 OH –
d. Surfaktan nonionik c). Derivat Polietilenoksida (PEO). 3. Ester dari sorbitan. CH2 - OH HC-OH HO-CH HC-OH HO-CH CH2-OH Sorbitol
CH2
CH2
HC-OH
HC-OH
-H2O HO-CH
O R-COOH HO-CH
HC
HC
HC-OH
HC-OH
CH2-OH 1,4-sorbitan
O
CH2-O-OC-R Span (arlacel)
d. Surfaktan nonionik c). Derivat Polietilenoksida (PEO). 3. Ester dari sorbitan. CH2 HC-O-(C2H4O)w-H (CH2-CH2-O)n
H-(C2H4O)x-O-CH
O
HC HC-O-(C2H4O)y-H n=w+x+y+z
CH2-O-(C2H4O)z-OC-R Sorbitan monoester PEO (Tween)
Span dan Tween diberi nomer yang menunjukkan jenis rantai asam lemak yang meng-ester-kan sorbitan, misalnya : 20 Asam laurat (C 12) 40 Asam palmitat (C 16) 60 Asam stearat (C 18) 80 Asam oleat
(C 18=)
65 Tri stearat 85 Tri oleat 83 Sesqui oleat (2 inti sorbitan untuk 3 asam lemak)
PERHITUNGAN HLB Menurut Griffin perhitungan HLB adalah : HLB = 20 ( 1 - S ) A dimana
S = Bilangan ester. A = Bilangan asam dari asam bebas nya.
Produk dimana bg hidrofil tdr dari PEO (polietilenoksida) yaitu yg bersifat hidrofil, maka rumus menghitung HLB adalah :
Atau:
HLB = E 5 E = harga % berat EO HLB = 1/5 dari % berat bagian hidrofil.
Secara teoritis bila suatu surfaktan non-ionik terdiri dari 100% bagian hidrofil (dalam kenyataannya tidak ada) seharusnya akan didapatkan 100. Namun supaya nilainya tidak terlalu tinggi, dikalikan 1/5 supaya memudahkan penggunaannya, menjadi 20.
KELARUTAN SURFAKTAN DALAM AIR Tergantung hidrofili dari surfaktan, maka surfaktan mempunyai kelarutan yang berlainan. Sifat kelarutan atau terdispersinya dalam air dapat juga dipergunakan untuk memperkirakan harga HLB surfaktan, yaitu bila : HLB 1. Tak terdispersi dalam air
1 - 4
2. Terdispersi dengan kasar
3 - 6
3. Seperti susu dengan penggojogan kuat
6 - 8
4. Dispersi seperti susu dan stabil
8 - 10
5. Terjadi dispersi yang translusid
10 - 13
6. Terjadi larutan jernih
> 13
HLB CAMPURAN SURFAKTAN Jika 2 surfaktan atau lebih dicampurkan maka HLB campuran dapat diperhitungkan sbb : Misal : Campuran surfaktan terdiri dari : 70 bagian Tween 80 (HLB = 15,0) 30 bagian Span 80 (HLB = 4,3) maka HLB campuran kedua surfaktan tersebut adalah : Tween 80 = 70/100 x 15,0 = 10,5 Span 80 = 30/100 x 4,3 = 1,3 + HLB campuran = 11,8
HLB CAMPURAN SURFAKTAN Selain HLB campuran surfaktan dapat dihitung, surfaktan dapat saling diganti dan nilai HLB nya merupakan aditif artinya berapapun nilai HLB dan jenisnya HLB campuran merupakan jumlah dari masing-masing nilai HLB nya.
PERBANDINGAN SURFAKTAN PADA SUATU HLB Kadang-kadang dalam menggunakan campuran surfaktan kita tidak selalu harus menghitung HLB dari surfaktansurfaktan yang telah diketahui perbandingannya, tetapi kita harus menggunakan campuran surfaktan pada suatu nilai HLB tertentu. Untuk itu kita harus menghitung berapa perbandingan surfaktan yang harus dipergunakan.
PERBANDINGAN SURFAKTAN PADA SUATU HLB Contoh : Kita akan membuat emulsi pada suatu harga HLB (HLB = X) menggunakan surfaktan campuran Tween-80 dan Span-80. Maka rumus yang kita pergunakan untuk menghitung perbandingan tersebut adalah : % Tween 80 =
( X - HLBspan 80 ) (HLBtween 80 - HLBspan 80)
% Span 80 = 100 - % Tween 80 dimana X = nilai HLB yang diinginkan.
x 100
HLB OPTIMUM UNTUK MENGEMULSIKAN MINYAK HLB Optimum fase minyak. Minyak, cera dan produk lain yang dapat diemulsikan pada suatu HLB yang optimum, yang disebut HLB Optimum. Sebagai contoh adalah adalah dalam tabel sbb : HLB Optimum untuk emulsi o/w. ----------------------------------------------------------------------------------------Nama HLB N a m a HLB ----------------------------------------------------------------------------------------Desil asetat 11 Asetofenon 14 Asam laurat 16 Asam linoleat 16 Asam oleat 17 Asam risinolat 16 Setil alkohol 15 Desil alkohol 15
HLB Optimum untuk emulsi o/w.(cont d) ----------------------------------------------------------------------------------------Nama HLB N a m a HLB ----------------------------------------------------------------------------------------Isodesil alkohol 14 Lauril alkohol 14 Etil benzoat 13 Cotton oil 6 Klorobenzen 13 Cera carnauba 12 Parafin padat 10 Sikloheksana 15 Oleum ricini 14 Minyak mineral aromatik 12 Minyak mineral parafin 10 Kerosen 14 Lanolin anhidrat 12 Metil silikon 11 Vaselin 7 - 8 Xylen 14 Esense mineral 14 Klor parafin 8 ’
Apabila HLB optimum emulsi parafin tipe o/w adalah 10
artinya bhw surfaktan/campuran-surfaktan dg HLB 10 dapat menghasilkan emulsi parafin tipe o/w lebih stabil dibandingkan dengan harga HLB selain 10.
Tidak semua jenis surfaktan menghasilkan emulsi yang sama walaupun dipergunakan pada HLB 10 jenis surfaktan dapat mempengaruhi hasilnya.
Apapun jenis surfaktan yang dipergunakan, harga 10 adalah harga yang paling baik untuk jenis surfaktan yang sama.
HLB optimum untuk campuran fase minyak. Misal kita akan membuat emulsi tipe o/w dari fase minyak yang terdiri dari campuran : 30 % esense mineral 50 % cotton oil 20 % klor parafin HLB optimum campuran adalah : Esense mineral
30% x HLB opt. 14 = 4,2
Cotton oil
50% x HLB opt. 6 = 3,0
Klor parafin
20% x HLB opt. 8 = 1,6 +
Prakiraan HLB untuk emulsi
= 8,8
Penentuan harga HLB Optimum emulsi o/w HLB optimum emulsi o/w ditentukan dengan mengemulsikan: fase minyak
20%
emulgator surfaktan Air
5% 75%
Surfaktan bisa dicari yg HLB optimumnya dg HLB rendah sampai HLB tinggi: 1. Dengan percobaan orientasi 2. Dengan SLD (simplex lattice design)
1. Dengan percobaan orientasi
Dibuat kombinasi surfaktan sedemikian rupa hingga diperoleh harga range HLB antara 4-18. Dibuat dg cara yg sama range HLB dipersempit Dicari kombinasi surfaktan paling ideal
Tanda-tanda emulsi pada HLB optimum adalah : 1. Emulsi paling stabil (harga F paling besar) 2. Diameter rata-rata partikel paling kecil. 3. Ada reflek biru pada dinding botol, atau reflek kemerahan bila ditembus sinar matahari.
Misal: fase minyak 20%, emulgator surfaktan 5%, Air 75% Surf kombinasi Tween-80 (HLB 16) dan Span-80 (HLB 4,6) Tahap 1: F-1
F-2
F-3
F-4
F-5
T-80
100
80
60
40
20
0
bag
S-80
0
20
40
60
80
100
bag
HLB
16
13,7
11,4
9,2
6,9
4,6
Misal yg paling bagus: F-3
F-6
Tahap 2: T-80 S-80 HLB
F-1 70 30 12,6
F-2 65 35 12
F-3 60 40 11,4
F-4 55 45 10,8
Misal yg paling bagus: F-5 emulsi paling baik pada HLB ± 10,2
F-5 50 50 10,2
F-6 45 55 9,6
bag bag
Tahap 3:
HLB
F-1
F-2
F-3
F-4
T80 S80 10,2
T60 S60 10,2
T40 S40 10,2
T20 S20 10,2
Misal yg paling bagus: F-2 emulsi paling baik pada HLB ± 10,2 dengan kombinasi Tween-60 dan Span-60
DESIGN FACTORIAL 2 KOMPONEN Y = a(A) + b(B) + ab (A)(B) Formula Formula I Formula II Formula III
A 1 0 0,5
B 0 1 0,5
Misalnya data respons hasil diameter partikel formula: I = 5 ; II = 10 ; III = 15
DESIGN FACTORIAL 2 KOMPONEN Persamaan: Y = a(A) + b(B) + ab (A)(B) 5 = a(1) + b(0) + ab(1)(0) maka a = 5 10 = a(0) + b(1) + ab (0)(1) maka b = 10 15 = a(0,5) + b(0,5) + ab(0,5)(0,5) maka ab = 30 dari persamaan Y = a(A) + b(B) + ab (A)(B) persamaan menjadi Y = 5(A) + 10(B) + 30(A)(B) Artinya: penambahan A atau B atau kombinasi A+B bersifat menaikkan
Contoh formula dg program DX Surfaktan Tween 80 (A) :
1,0
0,75
0,5
0,0
Span 80
(B) :
0,0
0,25
0,5
1,0
Harga F
:
70%
90%
95%
35%
Formula:
quadratic hasil terbaik (97%) pada T80:S80 = 63:37
METODE EKSPERIMENTAL UNTUK DETERMINASI HLB •
Walaupun cara tsb dpt digunakan mendeterminasi sejumlah surfaktan non-ionik, beberapa surfaktan terutama yg tdr der. propilen-oksida, propilen-oksida, butilen-oksida dan nitrogen atau sulfur tidak menunjukkan hubungan dg komposisinya.
•
Dengan kata lain cara tsb tidak cocok digunakan dalam menghitung HLB surfaktan non-ionik yang dipergunakan berasal dari golongan tsb.
•
HLB dari surfaktan ionik tidak ionik tidak mengikuti rumus perhitungan persentase berat tsb. walaupun bagian hidrofil dari surfaktan ionik mempunyai persentase berat yang kecil terionkan kuat dan memberikan hasil yang lebih hidrofil.
METODE EKSPERIMENTAL UNTUK DETERMINASI HLB •
Bila menghitung HLB surfaktan golongan ionik, ia harus dianggap sebagai surfaktan non-ionik, HLB ditentukan secara eksperimental.
•
HLB surfaktan ionik tidak menunjukan gambaran persentase berat bagian hidrofilnya.
•
Contoh : HLB Na-lauril-sulfat adalah 40. tidak
berarti mempunyai bg hidrofil sebanyak 200%, bahwa HLB 40 ditetapkan dg menggunakan kombinasi dengan surfaktan nonionik yang lain yg telah diketahui HLB nya, dipergunakan mengemulsikan minyak yg HLB optimum nya telah diketahui.
2. HIDROKOLOID •
Emulgator hidrokoloid menstabilkan emulsi membentuk lapisan yang rigid/kaku, bersifat viskoelastik pada permukaan minyak-air.
•
Zat ini bersifat larut dalam air membentuk emulsi tipe o/w.
Prinsip mekanisme penstabilan emulsi tersebut adalah : 1. Pembentukan lapisan viskoelastik di permukaan minyak-air. 2. Penaikan viskositas miliu. 3. Pembentukan agregat dengan cara adsorpsi makromolekul yang sama pada permukaan partikel hubungan jembatan hidrokarbon.
2. HIDROKOLOID Yang termasuk emulgator hidrokoloid : 1. Gom : Gom arab; tragacanth. 2. Ganggang laut : Agar-agar; alginat; caragen. caragen. 3. Biji-bijian : Guar gum. 4. Selulosa : Karboksimetilselulosa Karboksimetilselulosa (CMC); metilselulosa (MC). (MC). 5. Collagen : Gelatin. 6. Lain-lain : polimer polimer sintetik; protein; dll.
3. ZA ZAT T PADA PADAT T YANG YANG TERD TERDISPE ISPERSI RSI.. Supaya padatan berfungsi sbg emulgator
ukuran partikel hrs << ukuran partikel fase dispers
mempunyai sifat pembasahan pada permukaan 2 cairan.
Dalam sistem terner air-minyak-padatan maka bila : 1. Jika PM > AM + PA padatan tersuspensi dlm fase air. air. 2. Jika PA > AM + PM padatan tersuspensi dlm fase minyak. 3. Jika AM > PA + PM atau salah satu tidak lebih besar dari jumlah 2 lainnya padatan terkonsentrasi di permukaan air minyak.
3. ZA ZAT T PADA PADAT T YANG YANG TERD TERDISPE ISPERSI RSI.. Modifikasi persamaan Young Young dapat dipergunakan : AMcosθ PM - PA = AMcosθ
θ
θ
θ = sudut kontak.
θ
Jika PA < PM, cos pos. <90o terbasahi air tipe o/w. Jika PM < PA, cos cos neg. >90o terbasahi oil tipe w/o Teoritis jika PA = PM cos = 0 atau = 90o terbasahi air dan minyak.
•
• •
Makin halus padatan, semakin naik sifat sebagai emulgator. oksida-oksida atau hidroksida yang dibuat baru (recente paratus) dan hidrat memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan bentuk keringnya. Contoh : - Mg, Al, Ca hidroksida. - Mg trisilikat. • •
Clay/tanah liat seperti grup montmorillonit (bentonit,veegum, laponite), membentuk emulsi tipe o/w. Carbon hitam sebaliknya membentuk emulsi tipe w/o
PEMBUATAN EMULSI: 1. Cara pencampuran 2. Alat yang digunakan
1. Bila menggunakan surfaktan. a). Surfaktan (sabun) belum tersedia (hasil reaksi) Substansi yg larut dlm minyak larutkan dalam minyak. Substansi yg larut dalam air dilarutkan dalam air. Fase minyak ditambahkan kedalam fase air sambil diaduk. Contoh: R/ Parafin cair
20
Asam stearat
4
KOH
1
Air ad
100
b). Surfaktan telah tersedia Minyak + surfaktan (misalnya Tween dan Span) 60o - 70o C Air (60o-70oC) + kan porsi/porsi diaduk hingga tbt emulsi Dinginkan sampai temperatur kamar sambil diaduk. Temperatur dinaikkan supaya viskositas masa turun, sehingga mempermudah pengadukan. Dengan demikian akan mempermudah terjadinya emulsifikasi. Contoh: R/ Parafin cair Tween 80 Span 80 Air ad
20 3,5 1,5 100
2. Bila menggunakan hidrokoloid atau padatan yang terdispersi. a. Hidratasi emulgator thd air lambat (Metoda Anglosaxon) Dibuat musilago dari emulgator dengan sebagian air Minyak dan air ditambahkan sedikit demi sedikit secara bergantian sambil diaduk. Contoh: R/ Parafin cair CMC-Na Air ad
10 1,5 100
2. Bila menggunakan hidrokoloid atau padatan yang terdispersi. b. Hidratasi emulgator cepat (Metoda continental) (4-2-1) Minyak 4 bagian ditambah gom 1 bagian dihomogenkan dalam mortir kering Tambahkan 2 bagian air Diaduk hingga terjadi korpus emulsi Tambahkan sisa air sedikit-sedikit sambil diaduk. Contoh: R/ Parafin cair 10 p.g.a. 5 Air ad 100
Pengawetan emulsi. •
Pd emulsi/suspensi karena sifat bahan yang digunakan sering mudah ditumbuhi mikroba menggunakan bahan yang sedikit terkontaminasi oleh mikroba menambahkan preservative/pengawet.
•
Pengawet sebaiknya mempunyai sifat : - toksisitas rendah, - stabil (dalam panas dan penyimpanan) - dapat campur dengan bahan lain, - efektif sebagai antimikroba.
•
Selain karena mikroba, emulsi dapat juga rusak karena oksidasi pengawet dapat berupa antioksidan.
Alat yg digunakan untuk membuat emulsi Semua alat pembuat emulsi mempunyai karakteristik sbb : • Memperkecil ukuran partikel, menghomogenkan campuran. • Hanya memperkecil ukuran partikel saja kurang efektif dalam menghomogenkan campuran Dalam pelaksanaannya efektifitas memperkecil ukuran partikel atau efektifitas penghomogenannya bisa berlainan tergantung jenis alat yang dipergunakan
1. Pengaduk (mixer) • • •
Mekanisme Pengecilan ukuran partikel ? Efektivitas penghomogenan Terjadinya buih: Problema Cara mengatasi
Untuk menghindari ini bisa dilakukan a.l. : a. Dengan memasang 4 buffle dengan posisi 90o masing-masing mempunyai lebar + 1/12 diameter tempat pencampuran. b. Dengan memasang sudip yang ditaruh didinding (untuk volume kecil). c. Pengaduk ditempatkan ketepi atau dimiringkan.
1. Pengaduk (mixer)
1. Pengaduk (mixer)
2. Blender Perbedaan dengan mikser? Mekanisme Pengecilan ukuran partikel ? Efektivitas penghomogenan
3. Homogenizer. Mekanisme Pengecilan ukuran partikel ? Cara ini sangat efektif sehingga bisa didapatkan diameter partikel rata-rata < 1 um Efektivitas penghomogenan Cara menaikkan efektivitas penghomogenan
4. Colloid mill. Mekanisme Pengecilan ukuran partikel ? Efektivitas penghomogenan Cara menaikkan efektivitas penghomogenan
Contoh : Ultra Turrax.
5. Ultrasonik. Mekanisme Pengecilan ukuran partikel ? Efektivitas penghomogenan Cara menaikkan efektivitas penghomogenan Alat ini cocok untuk pembuatan emulsi yang cair atau dengan viskositas menengah.
KETIDAK STABILAN EMULSI. 1. Creaming. 2. Breaking 3. Inversi
1. Creaming. Peristiwa creaming flokulasi
1. Creaming. Peristiwa creaming flokulasi
2. Breaking. Emulsi pecah/breaking 1. Koalesensi 2. Ostwald Ripening
Koalesensi
2. Breaking. Emulsi pecah/breaking 1. Koalesensi 2. Ostwald ripening
Ostwald ripening
3. Inversi. Penyebab peristiwa : • suhu, • komposisi bahan penyusun emulsi. Hanya terjadi pada : emulsi yang menggunakan surfaktan sebagai emulgatornya, dan pada suatu harga HLB yang dekat dengan perubahan sifat hidrofil dan lipofil. Pada emulsi dengan emulgator hidrokoloid peristiwa ini hampir tidak pernah terjadi karena hidrokoloid lebih bersifat hidrofil.
Proses degradasi emulsi
KONTROL EMULSI. 1. Determinasi tipe emulsi. a. Metoda pengenceran :
KONTROL EMULSI. 1. Determinasi tipe emulsi. a. Metoda pengenceran : b. Metoda pewarnaan : c. Konduktibilitas elektrik : Bila emulsi dapat menghantar aliran listrik maka emulsi tersebut bertipe o/w. Sebaliknya bila tidak menghantar listrik bertipe w/o. Jika suatu emulsi distabilkan dengan surfaktan nonionik kemungkinan konduktabilitasnya lemah sekali. Untuk mendeteksi dapat ditambahkan NaCl.
KONTROL EMULSI. 2. Distribusi granulometrik. Diameter rata-rata maka ini bisa untuk mengevaluasi kestabilan emulsi vs waktu. Koalesensi diameter rata-rata lebih besar Distribusi granulometrik 1. Mikroskopik : Dengan menggunakan mikrometer baik secara visual dengan mata atau dengan bantuan komputer. 2. Optik : dengan alat difraksi sinar 3. Elektronik : dengan Coulter Counter, namun ini sulit dilaksanakan untuk emulsi tipe w/o 4. Sentrifugasi : cara ini berdasarkan rumus Stokes, dengan menghitung perbedaan bobot jenis tiap fraksi emulsi. Dengan cara ini dapat diketahui distribusi ukuran partikel nya.
KONTROL EMULSI. 3. Determinasi sifat rheologi. - Sifat rheologi emulsi penting perubahan konsistensi dapat disebabkan karena proses : fabrikasi atau penyimpanan, sehingga dapat mempengaruhi pemakaiannya. Misal : mudah tidaknya penggunaan pada parenteral, ketepatan pengambilan dosis, kemudahan dan regularitas pengisian, kemudahannya dalam penggunaan pada kulit untuk produk kosmetika dsb. - Dalam hal stabilitas fisika, perubahan viskositas akan mempengaruhi pengendapan ataupun terjadinya creaming - Tidak hanya viskositasnya saja namun setiap perubahan sifat rheologi akan mempengaruhi kestabilan emulsi.
Banyak faktor yang mempengaruhi sifat alir dari emulsi 1. Fase intern : a. Fraksi volume. b. Interaksi partikel : flokulasi, koalesensi. c. Ukuran partikel. d. Viskositas fase intern. e. Jenis kimia.
2. Fase ekstern : Viskositas yang tergantung pula pada susunan kimia, adanya pengental, elektrolit, pH dll.
3. Emulgator. a. Jenis kimia. b. Konsentrasi. c. Ketebalan dan sifat rheologi dari film antarmuka kedua fase.
