Sediaan Emulsi (materi dasar)

1. Pengertian Emulsi

      Menurut FI Edisi IV, emulsi adalah system dua fase yang salah satu cairannya terdispersi dalam cairan yang lain, dalam bentuk tetesan kecil. Stabilitas emulsi dapat dipertahankan dengan penambahan zat yang ketiga yang disebut dengan emulgator (emulsifying agent).

      Emulsi berasal dari kata emulgeo yang artinya menyerupai milk atau susu, warna emulsi adalah putih. Pada abad XVII hanya dikenal emulsi dari biji-bijian yangmengandung lemak, protein dan air. Emulsi semacam ini disebut emulsi vera atau emulsi alam, sebagai emulgator dipakai protein yang terdapat dalam biji tersebut.

      Pada pertengahan abad ke XVIII, ahli farmasi Perancis  memperkenalkan pembuatan emulsi dari oleum olivarum, oleum anisi dan eugenol oil dengan menggunakan penambahan gom arab, tragacanth, dan kuning telur. Emulsi yang terbentuk karena penambahan emulgator dari luar disebut emulsi spuria atau emulsi buatan.  

2. Komponen Emulsi

Komponen dari emulsi dapat digolongkan menjadi 2 macam yaitu :

1. Komponen Dasar

Adalah bahan pembentuk emulsi yang harus terdapat dalam emulsi. Terdiri atas :

1. Fase dispers/ fase internal / fase discontinue

Yaitu zat cair yang terbagi-bagi menjadoi butiran kecil kedalam zat cair lain.

2. Fase continue / fase external / fase luar

Yaitu zat cair dalam emulsi yang berfungsi sebagai bahan dasar (pendukung) dari emulsi tersebut.

3. Emulgator

Adalah bagian dari emulsi yang berfungsi untuk menstabilkan emulsi.

2. Komponen Tambahan

Merupakan bahan tambahan yang sering ditambahkan pada emulsi untuk memperoleh hasil yang lebih baik. Misalnya corrigen saporis, corrigen odoris, corrigen colouris, preservative (pengawet) dan anti oksidan.

Preservative yang digunakan Antara lain metil dan propil paraben, asam benzoat, asam sorbat, fenol, kresol, dan klorbutanol, benzalkonium klorida, fenil merkuri asetas, dll.

Antioksidan yang digunakan Antara lain asam askorbat, a-tocopherol, asam sitrat, propil gallat, asam gallat.

3. Tipe Emulsi

Berdasarkan macam zat cair yang berfungsi sebagai fase internal ataupun external, maka emulsi digolongkan menjadi dua macam yaitu :

1.      Emulsi tipe O/W ( oil in water ) atau M/A ( minyak dalam air ).

Adalah emulsi yang terdiri dari butiran minyak yang tersebar ke dalam air. Minyak sebagai fase internal dan air sebagai fase external.

2.      Emulsi tipe W/O ( water in oil ) atau A/M ( air dalam Minyak ).

Adalah emulsi yang terdiri dari butiran yang tersebar kedalam minyak. Air sebagai fase internal dan minyak sebagai fase external.

4. Tujuan Pemakaian Emulsi

Emulsi dibuat untuk diperoleh suatu preparat yang stabil dan rata dari campuran dua cairan yang saling tidak bias bercampur.

Tujuan pemakaian emulsi adalah :

1.      Dipergunakan sebagai obat dalam / per oral. Umumnya emulsi tipe o/w.

2.      Dipergunakan sebagai obat luar.

Bisa tipe o/w maupun w/o tergantung banyak faktor misalnya sifat zat atau jenis efek terapi yang dikehendaki.

5. Teori Terjadinya Emulsi

1. Teori Tegangan Permukaan ( Surface Tension )

Molekul memiliki daya tarik menarik antar molekul sejenis yang disebut dengan kohesi. Selain itu, molekul juga memiliki daya tarik menarik antar molekul yang tidak sejenis yang disebut dengan adhesi.

Daya kohesi suatu zat selalu sama sehingga pada permukaan suatu zat cair akan terjadi perbedaan tegangan karena tidak adanya keseimbangan daya kohesi. Tegangan terjadi pada permukaan tersebut dinamakan dengan tegangan permukaan “surface tension”.

Dengan cara yang sama dapat dijelaskan terjadinya perbedaan tegangan bidang batas dua cairan yang tidak dapat bercampur “immicble liquid”. Tegangan yang terjadi antara 2 cairan dinamakan tegangan bidang batas. “interface tension”.

2. Teori Orientasi Bentuk Baji

Teori ini menjelaskan fenomena terbentuknya emulsi berdasarkan adanya kelarutan selektif dari bagian molekul emulgator; ada bagian yang bersifat suka air atau mudah larut dalam air dan ada moelkul yang suka minyak atau muudah larut dalam minyak.

Setiap molekul emulgator dibagi menjadi dua :

a.       Kelompok hidrofilik, yaitu bagian emulgator yang suka air.

b.      Kelompok lipofilik, yaitu bagian emulgator yang suka minyak.

Masing-masing kelompok akan bergabung dengan zat cair yang disenanginya, kelompok hidrofil ke dalam air dan kelompok lipofil ke dalam minyak. Dengan demikian, emulgator seolah-olah menjadi tali pengikat antara minyak dengan air dengan minyak, antara kedua kelompok tersebut akan membuat suatu kesetimbangan.

Setiap jenis emulgator memiliki harga keseimbangan yang besarnya tidak sama. Harga keseimbangan itu dikenal dengan istilah HLB ( Hydrophyl Lypophyl Balance ) yaitu angka yang menunjukan perbandingan Antara kelompok lipofil dengan kelompok hidrofil.

Semakin besar harga HLB berarti semakin banyak kelompok yang suka pada air, itu artinya emulgator tersebut lebih mudah larut dalam air dan demikian sebaliknya.

Dalam table dibawah ini dapat dilihat kegunaan suatu emulgator ditinjau dari harga HLB-nya.

Tabel Harga HLB

HARGA HLB	KEGUNAAN
1-3 4-6 7-9 8-18 13-15 10-18	Anti foaming agent Emulgator tipe w/o Bahan pembasah ( wetting agent ) Emulgator tipe o/w Detergent Kelarutan ( solubilizing agent )

3. Teori Interparsial Film ( Teori Plastic Film )

Teori ini mengatakan bahwa emulgator akan diserap pada batas antara air dengan minyak, sehingga terbentuk lapisan film yang akan membungkus partikel fase dispers atau fase internal. Dengan terbungkusnya partikel tersebut, usaha antar partikel sejenis untuk bergabung menjadi terhalang. Dengan kata lain, fase dispers menjadi stabil. Untuk memberikan stabilitas maksimum, syarat emulgator yang dipakai adalah :

a.       Dapat membentuk lapisan film yang kuat tetapi lunak.

b.      Jumlahnya cukup untuk menutup semua permukaan partikel fase dispers.

c.       Dapat membentuk lapisan film dengan cepat dan dapat menutup semua partikel dengan segera.

4. Teori Electric Double Layer ( lapisan listrik rangkap )

Jika minyak terdispersi ke dalam air, satu lapis air yang langsung berhubungan dengan permukaan minyak akan bermuatan sejenis, sedangkan lapisan berikutnya akan mempunyai muatan yang berlawanan dengan lapisan di depannya. Dengan demikian seolah-olah tiap partikel minyak dilindungi oleh 2 benteng lapisan listrik yang saling berlawanan. Benteng tersebut akan menolak setiap usaha partikel minyak yang akan melakukan penggabungan menjadi satu molekul yang besar, karena susunan listrik yang menyelubungi setiap partikel minyak yang mempunyai susunan yang sama. Dengan demikian, antara sesame partikel akan tolak menolak. Dan stabilitas akan bertambah.

Terjadinya muatan listrik disebabkan oleh salah satu dari ketiga cara di bawah ini:

a.       Terjadinya ionisasi molekul pada permukaan partikel.

b.      Terjadinya adsorpsi ion oleh partikel dari cairan disekitarnya.

c.       Terjadinya gesekan partikel dengan cairan di sekitarnya.

6. Bahan Pengemulsi ( Emulgator )

      Emulgator Alam

Yaitu emulgator yang diperoleh dari alam tanpa proses yang rumit. Dapat digolongkan menjadi tiga golongan yaitu :

1.      Emulgator alam dari tumbuh-tumbuhan

Pada umumnya termasuk karbohydrat dan merupakan emulgator tipe o/w, sangat peka terhadap elektrolit dan alkohol kadar tinggi, juga dapat dirusak oleh bakteri. Oleh sebab itu pada pembuatan emulsi dengan emulgator ini harus selalu ditambah bahan pengawet.

a.       Gom Arab

Sangat baik untuk emulgator tipe o/w dan untuk obat minum. Kestabilan emulsi yang dibuat dengan gom  arab berdasarkan 2 faktor yaitu :

§  Kerja gom sebagai koloid pelindung ( teori plastic film )

§  Terbentuknya cairan yang cukup kental sehingga laju pengeendapan cukup kecil sedangkan masa mudah dituang ( tiksotropi )

Bila tidak dikatakan lain maka emulsi dengan gom arab,jumlah gom arab yang digunakan ½ dari jumlah minyak.

Untuk membuat corpus emulsi diperlukan air 1,,5 x berat gom, diaduk keras dan cepat sampai berwarna putih, lalu diencerkan sisa airnya. Selain itu dapat disebutkan :

§     Lemak-lemak padat : PGA sama banyak dengan lemak padat.

Cara pembuatan

Lemak padat dilebur lalu ditambahkan gom,buat corpus emulsi dengan air panas 1,5 x berat gom. Dinginkan dan encerkan emulsi dengan air dingin. Contoh cera, oleum cacao, paraffin solid.

§     Minyak atsiri : PGA sama banyak dengan minyak atsiri.

§     Minyak lemak : PGA ½ kali berat minyak.

Kecuali  oleum ricini hanya 1/3 nya saja. Contoh : Oleum amygdalarum.

§     Minyak lemak + minyak atsiri + Zat padat larut dalam minyak lemak.

Kedua minyak dicampur dulu, zat padat dilarutkan dalam minyaknya, tambahkan gom( ½ x minyak lemak + aa x minyak asiri + aa x zat padat ).

§     Bahan obat cair BJ tinggi seperti cloroform dan bromoform.

Ditambah minyak lemak 10 x beratnya, maka BJ campuran mendekati satu. Gom yang digunakan ¾ x bahan obat cair.

§     Balsam-balsam.

Jumlah gom 2x jumlah bahan.

§     Oleum lecoris aseli

Menurut Fornas dipaakai gom 30 % dari berat minyak.

b.      Tragacanth

c.       Agar-agar

d.      Chondrus

e.       Emulgator lain

Pektin, metil selulosa, CMC 1-2 %.

2.      Emulgator alam dari hewan

a.       Kuning telur

Zt ini Mmpu  mengemulsikan minyak lemak 4 x beratnya dan minyak menguap 2 x beratnya.

b.      Adeps Lanae

Dalam keadaan kering dapat menyerap air 2 x beratnya.

3.      Emulgator alam dari tanah mineral

1        Magnesium Alumunium Silikat / Veegum

Pemakaian yang lazim yaitu sebanyak 1%. Emulsi ini khusus untuk pemakaian luar.

2        Bentonit

Untuk tujuan sebagai emulgator dipakai sebanyak 5% .

      Emulgator Buatan

1.      Sabun

Sangat banyak dipakai untuk tujuan luar, sangat peka terhadap elektrolit.

2.      Tween 20 : 40 : 60 : 80

3.      Span 20 : 40 : 80

Emulgator golongan surfaktan dapat dikelompokan menjadi :

§   Anionik                : sabun alkali, natrium lauryl sulfat

§   Kationik               : senyawa ammonium kuartener

§   Non Ionik                        : tween dan span

§   Amfoter               : protein, lesitin

7. Cara Pembuatan Emulsi

Dikenal 3 metode dalam pembuatan emulsi, secara singkat dapat dijelaskan :

1. Metode gom kering atau metode continental

Zat pengemulsi ( gom arab ) dicampur dengan minyak, kemudian tambahkan air untuk pembentukan corpus emulsi, baru di encerkan dengan sisa air yang tersedia.

2. Metode gom basah atau metode Inggris

Zat pengemulsi ditambahkan ke dalam air ( zat pengemulsi umumnya larut ) agar membentuk suatu mucillago, kemudian perlahan-lahan minyak dicampurkan untuk membentuk emulsi, setelah itu baru diencerkan dengan sisa air.

3. Metode botol atau metode botol forbes

Digunakan untuk minyak menguap dan zat-zat yang bersifat minyak dan mempunyai viskositas rendah ( kurang kental ). Minyak dan serbuk gom dimasukkan ke dalam botol kering, kemudian ditambahkan 2 bagian air, tutup botol kemudian campuran tersebut dikocok kuat. Tambahkan sisa air sedikit demi sedikit sabil dikocok.

Alat – alat yang digunakan dalam pembuatan emulsi

Untuk membuat emulsi  biasa digunakan :

1.      Mortir dan stamper

Mortir dengan permukaan kasar merupakan mortir pilihan untuk pembuatan emulsi yang baik.

2.       Botol

Mengocok emulsi dalam botol secara terputus-putus lebih baik daripada terus menerus, hal tersebut memberi kesempatan pada emulgator untuk bekerja sebelum pengocokan berikutnya.

3.       Mixer, blender

Partikel fase disper dihaluskan dengan cara dimasukkan kedalam ruangan yang didalamnya terdapat pisau berputar dengan kecepatan tinggi , akibat putaran pisau tersebut, partikel akan berbentuk kecil-kecil.

4.      Homogeniser

Dalam homogenizer dispersi dari kedua cairan terjadi karena campuran dipaksa melalui saluran lubang kecil dengan tekanan besar.

5.       Colloid Mill

Terdiri atas rotor dan stator dengan permukaan penggilingan yang dapat diatur. Coloid mill digunakan untuk memperoleh  derajat dispersi yang tinggi cairan dalam cairan

8. Cara Membedakan Tipe Emulsi

Dikenal beberapa cara membedakan tipe emulsi yaitu :

1. Dengan pengenceran fase.

Setiap emulsi dapat diencerkan dengan fase externalnya. Dengan prinsip  tersebut, emulsi tipe o/w dapat diencerkan dengan air sedangkan emulsi tipe w/o dapat diencerkan dengan minyak.

2. Dengan pengecatan / pemberian warna.

Zat warna akan tersebar dalam emulsi apabila zat tersebut larut dalam fase external dari emulsi tersebut. Misalnya  ( dilihat dibawah mikroskop ) .

Ø  Emulsi + larutan Sudan III dapat memberi warana merah emulsi tipe w/o, karena Sudan III larut dalam minyak.

Ø  Emulsi + larutan metilen blue dapat memberi warna biru pada emulsi tipe o/w karena metilen blue larut dalam air.

3. Dengan kertas saring.

Bila emulsi diteteskan pada kertas saring, kertas saring menjadi basah maka tipe emulsi o/w,dan bila timbul noda minyak oada kertas berarti wmulsi tipe w/o.

4. Dengan konduktivitas listrik

Alat yang dipakai adalah kawat dan stop kontak, kawat dengan tahanan 10 K ½ watt , lampu neon ¼ watt, dihubungkan secara seri. Elektroda dicelupkan dalam cairan emulsi. Lampu neon akan menyala bila elektroda dicelupkan dalam cairan emulsi tipe o/w, dan akan mati bila dicelupkan pada emulsi tipe w/o .

9. Kestabilan Emulsi

Emulsi dikatakan tidak stabil bila mengalami hal-hal seperti dibawah ini :

1. Creaming

Yaitu terpisahnya emulsi menjadi 2 lapisan, dimana yang satu mengandung fase dispers lebih banyak dari pada lapisan yang lain. Creaming bersifat reversible artinya  bila dokocok perlahan-lahan akan terdispersi kembali.

2. Koalesan dan cracking ( breaking )

Yaitu pecahnya emulsi karena film yang meliputi partikel rusak dan butir minyak akan koalesan ( menyatu ). Sifatnya irreversible ( tidak bias diperbaiki ). Hal ini dapat terjadi karena :

§  Peristiwa kimia, seperti penambahan alkohol, perubahan pH, penambahan CaO / CaCl₂ exicatus.

§  Peristiwa fisika, seperti pemanasan, penyaringan, pendinginan, pengadukan.

3. Inversi

Yaitu peristiwa berubahnya sekonyong-konyong tipe eulsi w/o menjadi o/w atau sebaliknya. Sifatnya irreversible.

10. Kelebihan dan Kekurangan Emulsi

i.        Kelebihan :

a.       Dapat membentuk sediaan yang saling tidak bercampur menjadi dapat bersatu menjadi sediaan yang homogen dan bersatu.

b.       Mudah ditelan.

c.       Dapat menutupi rasa yang tidak enak pada obat.

ii.      Kekurangan :

a.       Kurang praktis dan staabilits rendah dibanding tablet.

b.      Takaran dosis kurang teliti.