Emulgator adalah bahan aktif permukaan yang dapat menurunkan tegangan antar muka antara

minyak dan air dan membentuk film yang liat mengelilingi tetesan terdispersi sehingga

mencegah koalesensi dan terpisahnya fase terdispersi.

Berdasarkan struktur kimianya, emulgator dibedakan menjadi 2, yaitu:

1. Emulgator alam

2. Emulgator sintetik

EMULGATOR SINTETIK

Emulgator sintetik merupakan emulgator yang dibuat dengan cara sintetik atau

semisintetik. Dalam skala industry pabrik, emulgator sintetik lebih banyak digunakan karena

lebih mudah untuk disintetis dan lebih stabil dibandingkan dengan emulgator alam.

Emulgator sintetik dibedakan menjadi 4macam, yaitu:

a. Emulgator kationik

b. Emulgator anionic

c. Emulgator nonionik

d. Emulgator amfoter

A. Emulgator anionik

Emulgator anionik memiliki ciri-ciri:

memiliki muatan negatif

Bahan-bahan ini mempunyai rasa yang kurang menyenangkan dan mengiritasi saluran

pencernaan

Untuk emulsi pengguanaan luar/topikal.

Contoh Emulgator anionik adalah:

soaps (Na, K , NK, and morpholinium

salts of fatty acids),

Na lauryl sulfate,

Na cetyl sulfate,

Na mersolate,

Na 2-ethylhexyl sulfate,

Na xylenesulfonate,

Na naphthalenesulfonate,

Na sulfosuccinate,

R-COOC2H4S03Na, R-CONHC2H4S03Na

(R = C17H33),

Na oleyl lysalbinate,

Na oleyl protalbinate,

Turkey-red oil,

Natural sulfonated oils,

Na salts of dialkyl sulfosuccinate esters,

Bile salts,

Resin soaps.

Penjabaran dari contoh emulgator anionik:

Na-lauryl sulfate

Titik leleh Na-lauril sulfat 204 – 207 ˚C (zat murni)

Na-lauril sulfat stabil dalam kondisi penyimpanan normal. Namun dalam larutan dengan

pH 2,5 atau kurang dari 2,5 mengalami hidrolisis untuk lauril alkohol dan sodium

bisulfat. Bulk material harus di simpan dalam wadah tertutup jauh dari agen oksidasi

yang kuat di tempat sejuk dan kering.

Na-lauril sulfat digunakan pada cakupan luas untuk formulasi farmasi nonparenteral dan

kosmetik.

Pada Na-lauril sulfat tidak tercampur dengan kationik surfaktan, garam alkaloid, garam

potassium. Dengan surfaktan kationik, menyebabkan hilangnya aktivitas bahkan dalam

konsentrasi terlalu rendah menyebabkan pengendapan. Larutan Na-lauril sulfat (pH 9,5

- 10) agak korosif terhadap baja ringan, tembaga, kuningan dan alumunium.

Sabun Kalsium Stearat

Titik leleh Sabun kalsium stearat 149 – 160˚C

Sabun kalsium stearat harus disimpan di wadah yang baik dan tertutup di tempat yang

sejuk dan kering.

Sabun jenis monovalen dari asam lemak tinggi akan menghasilkan emulsi yg baik dlm

sediaan lotion atau linimen. Digunakan untuk obat luar krn rasa tidak enak & punya efek

laksan sehingga dihindari untuk obat per oral

B. Emulgator Kationik

Ciri-ciri emulgator kationic:

Memiliki muatan positif

Bahan ini memiliki sifat bakterisida

pH sediaan 4-6

Contoh emulgator kationic:

Laurylpyridinium chloride,

Lauryltrimethylammonium chloride,

Laurylcolamine formylmethylpyridinium chloride

Penjabaran Contoh:

Benzalkonium Klorida

Titik leleh Benzalkonium klorida : 40˚C

Benzalkonium klorida di simpan dalam wadah tertutup baik

Benzalkonium klorida digunakan sebagai bahan pengawet pada formulasi nasal & otik,

produk pareteral, dan tambahan pengawet pada kosmetik

Benzalkonium klorida tidak tercampur dengan aluminium, surfaktan anionik, sitrat,

kapas, fluorescein, hidrogen peroksida, hypromellose, iodida, kaolin, lanolin, nitrat,

surfaktan nonionik dalam tinggi konsentrasi, permanganat, protein, salisilat, garam perak,

sabun, sulfonamid, tartrat, seng oksida, seng sulfat, beberapa karet campuran, dan

beberapa campuran plastik.

Setil Piridinium Klorida

Titik leleh Setil Piridinium Klorida 80 – 83 ˚C

Setil Piridinium Klorida stabil dalam kondisi di bawah normal dan harus disimpan dalam

wadah tertutup baik.

Setil Piridinium Klorida digunakan dalam formulasi farmasi (oral, nonpareteral dan

inhalasi) dan kosmetik

Setil Piridinium Klorida tidak tercampur pada agen oksida yang kuat & basa juga dengan

metil selulosa

C. Emulgator Nonionik

Ciri-ciri emulgator nonionic:

Tidak memiliki muatan

Keseimbangan lipofilik dan hidrofilik dalam molekulnya

Tidak mudah dipengaruhi perubahan pH dan penambahan elektrolit

Contoh emulgator nonionic:

Asam lemak sorbitan,

Ester asam lemak,

Polioksietilen sorbitan

Berdasarkan kestabilannya, emulgator nonionic dibedakan menjadi dua, yaitu:

Lipofil : Setil alcohol, Span

Hidrofil : Tween

Setil Alkohol

Titik leleh Setil alkohol : 45 – 52˚C & 49˚C (Zat murni)

Setil alkohol stabil walaupun adanya asam, alkali ringan, dan udara; tidak menjadi tengik.

Harus disimpan dalam wadah tertutup baik di tempat yang sejuk dan kering.

Setil alkohol utamanya digunakan dalam formulasi topikal, meskipun juga bisa

digunakan dalam sediaan oral dan rektal.

Pada emulsi yang di buat dengan Setil alkohol, tidak bercampur dengan bahan

pengoksidasi yang kuat

Span (Ester Sorbitan)

StrukturDimana:

R : asam lemak

Asam laurat : C11H23COOH

Asam palmitat : C15H31COOH

Asam stearat : C17H35COOH

Asam oleat : C17H33COOH

Span biasanya digunakan dalam kosmetik, produk makanan, dan sediaan oral dan

parenteral. Akan tetapi, ketika terdekomposisi oleh kenaikan suhu, ester sorbitan (span)

dapat menyebabkan timbulnya asap yang tebal dan mengiritasi

Pada Span, dengan asam atau basa kuat, terjadi pembentukan sabun dengan basa kuat

Span disimpan dalam wadah bertutup rapat dan pada tempat sejuk dan kering

Kadar penggunaan Span:

Emulgator

Dalam emulsi W/O : 1-15%

Kombinasi dengan emulgator hidrofilik dalam emulsi O/W : 1-10%

Untuk meningkatkan kelarutan suatu bahan dalam air pada ointment : 1-10%

Solubilizing agent

Zat aktif yang sukar larut dalam basis lipofilik : 1-10%

Wetting agent

Zat aktif yang tidak larut dalam basis lipofilik : 0.1-3%

Span 20 Span 40 Span 60 Span 80

SinonimSorbitan

monolaurate

Sorbitan

monopalmitate

Sorbitan

monostearate

Sorbitan

monooleate

Formula C18H34O6 C22H42O6 C24H46O6 C24H44O6

Berat molekul 346 403 431 429

Sifat fisik pada

suhu 25OC

Cairan kental

berwarna kuning

Padatan berwarna

krem

Padatan berwarna

krem

Cairan kental

berwarna kuning

Nilai HLB 8,6 6,7 4,7 3,7

Tween (Ester Polisorbat)

Struktur

Dimana : w + x + y + z = 20

Polisorbat stabil terhadap elektrolit, asam lemah, dan basa lemah

Bersifat higroskopis, sehingga sebaiknya sebelum penyimpanan kadar air diperiksa

terlebih dahulu, atau bila perlu dikeringkan

Ester asam oleat (Span 80) sangat mudah teroksidasi

Polisorbat harus disimpan dalam wadah yang tertutup baik, terlindung dari cahaya, dan

harus disimpan di tempat sejuk dan kering

Tween 20, 40, 60, dan 80 berbeda pada JUMLAH oksietilen nya dan JENIS asam

lemaknya

Kadar penggunaan Tween:

Emulgator

Dalam emulsi O/W : 1-15%

Kombinasi dengan emulgator hidrofilik dalam emulsi O/W : 1-10%

Untuk meningkatkan kelarutan suatu bahan dalam air pada ointment : 1-10%

Solubilizing agent

Zat aktif yang sukar larut dalam basis lipofilik : 1-10%

Wetting agent

Zat aktif yang tidak larut dalam basis lipofilik : 0.1-3%

Tween 20 Tween 40 Tween 60 Tween 80

Sinonim Polysorbate 20 Polysorbate 40 Polysorbate 60 Polysorbate 80

Formula C58H114O26 C62H122O26 C64H126O26 C64H124O26

Berat molekul 1128 1284 1312 1310

Sifat fisik Cairan menyerupai Cairan menyerupai Cairan menyerupai Cairan menyerupai

pada suhu

25OC

minyak warna

kuning

minyak warna

kuning

minyak warna

kuning

minyak warna

kuning

Nilai HLB 16,7 15,6 14,9 15,0

Kelarutan

Larut dalam

etanol dan air

Tidak larut

dalam mineral

dan minyak

sayur

Larut dalam

etanol dan air

Tidak larut

dalam mineral

dan minyak

sayur

Larut dalam

etanol dan air

Tidak larut

dalam mineral

dan minyak

sayur

Larut dalam

etanol dan air

Tidak larut

dalam mineral

dan minyak

sayur

Arlacel 83 (Sorbitan Sesquioleate)

Struktur utama

Arlacel 38 biasanya digunakan pada kosmetik, produk makanan, dan dalam sediaan

farmasi digunakan sebagai surfaktan nonionic yang bersifat lipofil. Pada dasarnya,

Arlacel 38 digunakan sebagai emulgator dalam pembuatan krim, emulsi, dan ointment

untuk penggunaan topical. Apabila digunakan secara tunggal, Arlacel akan bersifat stabil

pada emulsi W/O dan mucroemulsion.

Tabel di bawah ini akan menjelaskan konsentrasi dari sorbitan ester, termasuk sorbitan

sesquioleate dalam sediaan.

Formula : C33H60O6,5

Berat molekul : 561

Nilai HLB : 3,7

Pemerian : cairan kental berwarna

amber

Polioksietilen Stearat

Struktur utama

Dalam aplikasinya, polioksietilen stearat digunakan sebagai emulgator dalam krim tipe

O/W dan lotio. Biasanya, polioksietilen stearat digunakan sebagai emulgator apabila di

dalam sediaan terdapat garam astringen dan elektrolit kuat.

Polioksilstearat yang digunakan dalam sediaan biasanya adalah Myrj8, Myrj30, Myrj40,

dan Myrj50. Angkan 8, 30, 40, dan 50 menunjukkan jumlah rantai oksietilen. Semakin

panjang rantai oksietilennya, maka Myrj akan semakin hidrofil.

Bentuk fisik dari Myrj adalah akan semakin besar konsistensinya apabila berat

molekulnya semakin besar.

Struktur A untuk monostearat, dimana n = 6, 8, 10

Struktur B untuk polistearat, dimana n > 10

Inkompatibilitas:

Tidak stabil dalam larutan alkali yang panas , sehingga akan terhidrolisis,

Dalam asam kuat atau basa kuat akan terjadi saponifikasi,

Terejadi perubahan warna bila dicampur dengan salisilat, fenol, garam iodine, garam

bismuth, perak, dan tannin

Apabila dicampur dengan bahan obat antibakteri, seperti bacitracin, chloramphenicol,

phenoxymethylpenicillin, Na-penicillin, dan tetrasiklin akan menyebabkan berkurangnya

kadar dari Myrj hingga 5% W/W.

Myrj stabil di dalam elektrolit dan basa atau asam lemah. Apabila bereaksi dengaan asam

kuat atau basa kuat, maka akan terjadi hidrolisis dan saponifikasi. Myrj sebaiknya

disimpan dalam wada tertutup, di tempat kering, dan suhu ruang.

Polyoxyethylene Alkyl Ethers

Struktur utama:

Keterangan:

Jumlah alkil:

12 : lauryl (dodecyl)

14 : myristil (tetradecyl)

16 : cethyl (heksadecyl)

18 : stearyl (oktadecyl)

Jumlah y (ethylene oxide) biasanya berkisar antara 10 – 60

Dalam aplikasinya, polioksietilen alkil ester digunakan sebagai surfaktan nonionic dalam

pembuatan sediaan topical dan kosmetik, terutama sebagai emulsifier dalam emulsi W/O

dan O/W. Selain itu juga bertindak sebagai stabilisator dalam mikroemulsi, dan multiple

emulsion

Golongan polioksietilen alkil eter yang sering digunakan adalah Brij 30, 35, dan 92

Pembeda Brij 30 Brij 35 Brij 92

Sinonim Polyoxil 4 lauryl

ether

Polyoxil 23 lauryl

ether

Polyoxil 2 oleyl ether

Lipocol O-2

Alkil Ethylene oxyde

Lipocol L-4 Lipocol L-23

Bentuk fisik Cairan hampir tidak

berwarna hingga kuning

pucat

Sediaan padat lembek

warna putih

Berbentuk cair berwarna

kuning pucat

Nilai HLB 9,7 16,9 4,9

Jumlah

oksietilen

Gugus lauryl : 4 Gugus lauryl : 23 Gugus oleyl : 2

Perbedaan Brij 30, 35, dan 92 terletak pada jumpah rantai oksietilennya.

Secara kimia, polioksietilen alkil eter stabil dalam kondisi asam kuat. Namun, secara fisik

akan mempengaruhi stabilitas emulsi apabila bereaksi dengan elektrolit kuat

Polioksietilen alkil eter disimpan di dalam wadah kedap udara, kering dan sejuk

Inkompatibilitas:

Reaksi dengan iodide, garam merkuri, gugus fenol, salisilat, sulfonamide, dan tanin

menyebabkan kerusakan pada warna sediaan

Tidak bercampur dengan benzokain, tretionin, dan jenis obat lain yang mudah

teroksidasi

D. Emulgator Amfoter

Ciri-ciri emulgator amfoter:

Bermuatan negatif dan positif

Contoh emulgator amfoter, antara lain:

Asam amino,

Betain,

Fosfobetain

Lesitin

Penjabaran contoh:

Lesitin

Suhu 160-180 ˚C akan menyebabkan degradasi dalam waktu 24 jam

Lesitin harus disimpan di suhu kamar atau di atas suhu kamar, suhu di bawah 10 ˚C dapat

menyebabkan pemisahan.

Lesitin yang digunakan dalam berbagai macam aplikasi farmasi (suntikan intramuskular

& intravena, nutrisi parenteral, formulasi, produk-produk topikal seperti krim dan salep,

formulasi nutrisi enteral dan parenteral) dan juga digunakan dalam kosmetik dan produk

makanan.

Pencampuran ester dan lesitin dapat menyebabkan hidrolisis

----------

Fungsi surfaktan berdasarkan nilai HLB

Prosedur Pembuatan Emulsi:

1. Emulgator dan bahan lain yang larut minyak dicampurkan ke dalam minyak dan dipanaskan

sampai suhu 60-70°C (fase 1)

2. Emulgator dan bahan lain yang larut air dicampurkan ke dalam air dan dipanaskan sampai

suhu 60-70°C (fase 2)

3. Kedua fase dicampurkan sambil diaduk dengan menggunakan stirer dalam waktu tertentu (5

menit)

4. Ditambahkan bahan pengental yang sudah dikembangkan ke dalam emulsi yang telah

terbentuk sambil diaduk dengan stirer

Cara memilih emulgator:

Cara yang dilakukan apabila rmulsi yang dibuat menggunakan suatu surfaktan yang

memiliki nilai HLB. HLB merupakan nomor yang diberikan pada tiap surfaktan. Berikut

adalah nilai HLB bermacam – macam tipe sistem:

Makin rendah nilai HLB suatu surfaktan, maka akan lipofil surfaktan tersebut, begitu pula

sebaliknya.

Cara menentukan HLB ideal dan tipe surfaktan dilakukan dengan eksperimen yang prosedurnya

sederhana. Ini dilakukan jika kebutuhan HLB bagi zat yang diemulsi tidak diketahui. Ada 3 fase,

yaitu:

a. Fase I

Dibuat 5 macam atau lebih emulsi suatu zat cair dengan sembarang campuran surfaktan.

Dari hasil emulsi dibedakan salah satu yang terbaik diperoleh HLB kira – kira. Bila

semua emulsi baik atau jelek maka percobaan diulang dengan mengurangi atau

menambah emulgator

b. Fase II

Membuat 5 macam emulsi lagi dengan nilai HLB di sekitar HLB yang diperoleh dari fase

I. Dari kelima emulsi tersebut dipilih yang terbaik, maka diperoleh nilai HLB yang ideal

c. Fase III

Membuat 5 macam emulsi lagi dengan nilai HLB yang idela dengan surfaktan bervariasi

atau campuran surfaktan. Dari emulsi yang paling baik, dapat diperoleh campuran

surfaktan mana yang paling ideal.