EMULSIDi susun oleh :Ida Kristianingsih, S.Si., M. Farm., Apt.

DefinisiFI III (1979)Emulsi adalah sediaan yang mengandung bahan obat cair atau larutan obat, terdispersi dalam cairan pembawa, distabilkan dengan zat pengemulsi atau surfaktan yang cocok.

FI IV (1995)Emulsi adalah sistem dua fase yang salah satu cairannya terdispersi dalam cairan yang lain dalam bentuk tetesan kecil. Fase terdispers diubah menjadi tetesantetesan kecil yang berukuran 0,1-100 mm

Definisi yang tepat tentang emulsi tergantung titik pandangKimia fisika : suatu campuran 2 cairan tidak tercampur yang secara termodinamika tidak stabil.

Pengembangan teknologi : campuran yang baik dari 2 cairan tidak campur yang menunjukkan kestabilan cukup baik pada suhu sekitar suhu kamar.

Tradisional : tetesan mikroskopis dari suatu cairan dengan cairan lain, dengan diameter 0.5-100m

Bagian terbesar emulsi : terdiri dari 2 cairan.

Definisi emulasi menurut IUPAC: dalam suatu emulsi, tetesan cairan dan atau kristal cair terdispersi dalam suatu cairan

EMULSI

Gambar emulsi dilihat dengan mikroskop

Komponen dasar Emulsi :Fase dispers = fase diskontinuzat cair yang terbagi-bagi menjadi butiran kecil kedalam zat cair yang lain maka sering disebut fase internalFase kontinuzat cair dalam emulsi yang berfungsi sebagai bahan pendukung dari emulsi tersebut, sering disebut fase eksternalEmulgatorBagian dari emulsi yang berfungsi untuk menstabilkan emulsi

Tipe Emulsi :1. Emulsi Tipe O/WEmulsi yang terdiri dari butiran minyak yang tersebar ke dalam airair sebagai fase eksternal,minyak sebagai fase internalContoh : obat untuk oral2. Emulsi Tipe W/O

Emulsi yang terdiri dari butiran air yang tersebar ke dalam minyakMinyak sebagai fase eksternal,air sebagai fase internal

Skema Emulsi W/O

Skema Emulsi O/W

Perbedaan antara emulsi M/A dan A/M

M/AA/MWarnaUmumnya putih susuDipengaruhi warna minyakRasa pada kulitAwalnya tidak berlemakBerlemak PengenceranDengan airDengan minyakKonduktivitas elektrikMenghantarTidak menghantarEfek zat warnaLarut minyakGlobul berwarnaFase kontinue berwarnaLarut airFase kontiue berwarnaGlobul berwarnaTetesan pada kertas saringDifusi cepat airAir tidak berdifusi, difusi minyak lambat

Emulsi dapat berbentuk cair atau semi solidaJika partikel fase terdispersi merupakan monodispers, ukuran partikelnya sama, maka sifat emulsi ditentukan oleh kadar fase terdispersi.Kadar fase terdispersi dan ukuran partikel yang monodisper akan memberi ciri tersendiri pada sifat emulsi.

Emulsi sering terlihat berwarna putih karena perbedaan indeks bias dari kedua fase.Jika indeks bias kedua fase cair tersebut sama, emulsi akan bersifat transparantBila air dan minyak dicampur dan digojog, akan terbentuk bermacam-macam ukuran butiran tetesanTekanan terjadi pada antar muka sebab 2 fase yang tidak tercampur mempunyai kekuatan tarik menarik yang berbeda bagi molekul pada antar muka.

Molekul fase A akan ditarik ke dalam fase A dan ditolak di fase BPada umumnya makin besar derajat ketidak campuran, makin besar tegangan antar muka.

Komponen ketiga/ EmulgatorEmulsi yang terdiri dari 2 fase cair saja, bila didiamkan menunjukkan kecenderungan akan berkoalesensi dan akhirnya akan membentuk kembali 2 fase yang terpisah.Untuk memperlambat koalesensi tersebut dalam suatu sistem emulsi ditambahkan komponen ketiga yang bertujuan menghalangi atau memperlambat koalesensi tsb.Jenis komponen ketiga ini bermacam-macam dan mekanisme kerjanya berbeda-beda pula.

Jika ditambahkan komponen ketiga, komponen ketiga tersebut kemungkinan dapat terkonsentrasi sebagai lapisan tipis/film pada permukaanSebagai akibat keberadaan fase ketiga ini, globul cairan yang terdispersi tsb masih berada dalam bentuk terdispersi dalam fase cair untuk waktu yang lebih lama, shg tidak terjadi koalesensi yang selanjutnya membentuk 2 fase cair yang berbeda.Komponen ketiga yang bekerja dengan cara ini dinamakan zat pengemulsi

Pemilihan Zat pengemulsiSecara teoritis cara bekerja zat pengemulsi dalam pembentukan emusi adalah:Menurunkan tegangan antara permukaan, stabilitas termodinamikaPembentukan film antara permukaan halangan mekanik mencegah koalesensi

Pembentukan lapisan rangkap elektrik, halangan sterik pada waktu partikel berdekatan.Lapisan minyak disalut oleh partikel mineral

Emulsi dapat dipelajari sebagai 2 masalah yang terpisah:Tahap pemecahanSalah satu fase cair yang tidak tercampur menjadi bentuk globul (partikel halus) yang terdispersi dalam keseluruhan fase cair lainnya.2. Tahap stabilisasipenambahan zat ketiga mencegah terjadinya koalesnsiKoalesensi pemisahan ke 2 fase cair kebentuk aslinya

Tahap pertama berlangsung cepat sekali tergantung dari alat yang digunakan.

Tahap kedua berlangsung lebih lambat

Tergantung alat yang digunakan akan dihasilkan sistem emulsi dengan ukuran globul cairan yang beraneka ragam

Macam Emulsi ;a. Emulsi Vera (alam)Emulsi yang dibuat dari biji-bijian yang mengandung lemak dan protein dengan airContoh : Emulsi dari biji Amygdala dulcis, Amygdala amara, Lini Semen, Cucurbitae Semenb. Emulsi Spuria (buatan)Emulsi yang terbentuk karena penambahan emulgator dari luarContoh : Emulsi dengan Gom Arab

Emulsi dapat pula mengandung partikel padat, dengan demikian emulsi dapat terdiri lebih dari 2 fase dengan karakteristik yang tidak selalu ditemui pada emulsi yang terdiri dari 2 fase.

Tujuan Pemakaian Emulsi ;Membuat sediaan obat yang larut dalam air maupun minyak dalam satu campuranEmulsi berdasar penggunaannya : Emulsi untuk pemakaian dalam (per oral)biasanya Emulsi tipe O/WEmulsi untuk pemakaian luarEmulsi tipe O/W atau W/O

Teori Terjadinya EmulsiTeori Tegangan Permukaan (teori surface tension)Teori Oriented WeightTeori Interfasial Film (plastic film)Teori Electric double Layer (Lapisan Listrik Rangkap)

1. Teori Tegangan Permukaan (teori surface tension) Daya Kohesi (tarik menarik molekul yang sejenis) setiap zat tidak selalu sama, sehingga pada permukaan suatu zat cair (bidang batas antara air dan udara) akan terjadi perbedaan tegangan karena tidak adanya keseimbangan daya kohesi.Tegangan yang terjadi pada permukaan tersebut dinamakan tegangan permukaanPenambahan emulgator akan menurunkan /menghilangkan tegangan yang terjadi pada bidang batas antara kedua zat cair, dan menyebabkan mudah bercampurnya kedua zat tersebut

2. Teori Oriented WeightSetiap molekul emulgator dapat dibagi menjadi 2 kelompok :Kelompok hidrofilikKelompok LipofilikMasing2 kelompok akan bergabung dengan zat cair yang disenanginya, dengan demikian seolah2 emulgator tersebut merupakan tali pengikat antara air dengan minyakAnatara kedua kelompok tersebut akan membuat suatu keseimbangan dalam setiap jenis emulgator.

H.L.B = Hidrofilic Lipofilic BalanceAngka yang menunjukkan perbandingan antara kelompok hidrofil dengan kelompok lipofil.Semakin besar harga HLB berarti semakin banyak kelompok yang suka pada air sehingga emulgator tersebut lebih mudah larut dalam air dan demikian pula sebaliknya.

Daftar Harga HLB

Harga HLBKegunaan1 3Anti Foaming Agent4 -6 Emulgator Tipe W/O7 9Wetting Agent8 18Emulgator Tipe O/ W13 15Detergent15 - 18Solubilizing Agent

3. Teori Interfasial Film (plastic film)Emulgator akan diserap pada batas antara air dan minyak, sehingga terbentuk lapisan film yang akan membungkus partikel fase dispers. Dengan terbungkusnya partikel tersebut maka usaha antara partikel yang sejenis untuk penggabungan menjadi terhalang. Sehingga fase dispers menjadi stabil

Syarat emulgator agar memberikan stabilitas maksimal kepada emulsi :Dapat membentuk lapisan film yang kuat tetapi lunakJumlahnya cukup untuk menutup semua permukaan partikel fase dispersDapat membentuk lapisan film dengan cepat dan dapat menutup semua permukaan partikel dengan segera

4. Teori Electric double Layer (Lapisan Listrik Rangkap)Jika minyak terdispersi kedalam air, satu lapis air yang langsung berhubungan dengan permukaan minyak akan bermuatan sejenis, sedangkan lapisan berikutnya akan mempunyai muatan yang berlawanan dengan lapisan didepannya.Dengan demikian seolah-olah setiap partikel minyak dilindungi oleh dua benteng lapisan listrik yang berlawananBenteng tersebut akan menolak setiap usaha dari partikel minyak yang akan mengadakan penggabungan menjadi satu molekul yang besar, karena susunan yang sama.Dengan demikian antara sesama partikel akan tolak-menolak, stabilitas emulsi akan bertambah

Penyebab terjadinya muatan listrik :Terjadi ionisasi dari molekul pada permukaan partikelTerjadi absorbsi ion oleh partikel dari cairan di sekitarnyaTerjadi gesekan partikel dengan cairan di sekitarnya

MACAM-MACAM EMULGATOR1. Emulgator alama. Emulgator dari tumbuh-tumbuhan - Gom Arab, Tragacanth, Agar, Chondrusb. Emulgator berasal dari hewan - Kuning telur, adeps lanaec. Emulgator dari tanah mineral - Mg Al Silikat, Bentonit2. Emulgator buatan- Sabun, tween 20, Span 20, Benzalkonium klorid

Contoh emulsi dari alam

Beberapa alat yang digunakan dalam pembutan Emulsi :1. Dengan mortir dan stamferemulsi skala kecil, mortir dengan permukaan kasar2. Botolpenggojokan yang terputus-putus3. Dengan Mixerfase dispers dihaluskan oleh pisau mixer yang berputar dengan kecepatan tinggi, fase dispers berbentuk kecil 4. Dengan HomogenizerFase dispers dilewatkan dalam celah sempit, sehingga partikel mempunyai ukuran yang sama

Metode pembuatan emulsi1. Metode gom kering

disebut pula metode continental dan metode 4;2;1. Emulsi dibuat dengan jumlah komposisi minyak dengan jumlah volume air dan jumlah emulgator. Sehingga diperoleh perbandingan 4 bagian minyak, 2 bagian air dan 1 bagian emulgator.Pertama-tama gom didispersikan kedalam minyak, lalu ditambahkan air sebagian dan diaduk /digerus dengan cepat dan searah hingga terbentuk korpus emulsi. Setelah terbentuk korpus emulsi kemudian sisa air ditambahkan sedikit demi sedikit hingga habis sambil diaduk.

Metode Gom kering

2. Metode gom basah

disebut pula sebagai metode Inggris, cocok untuk penyiapan emulsi dengan musilago atau melarutkan gum sebagai emulgator, dan menggunakan perbandingan 4;2;1 sama seperti metode gom kering. Metode ini dipilih jika emulgator yang digunakan harus dilarutkan/didispersikan terlebuh dahulu kedalam air misalnya metilselulosa. 1 bagian gom ditambahkan 2 bagian air lalu diaduk, dan minyak ditambahkan sedikit demi sedikit sambil terus diaduk dengan cepat.

3. Metode botoldisebut pula metode Forbes. Metode ini digunakan untuk emulsi dari bahan-bahan menguap dan minyak-minyak dengan kekentalan yang rendah. Metode ini merupakan variasi dari metode gom kering atau metode gom basah. Emulsi terutama dibuat dengan pengocokan kuat dan kemudian diencerkan dengan fase luar.Dalam botol kering, emulgator yang digunakan dari jumlah minyak. Ditambahkan dua bagian air lalu dikocok kuat-kuat, suatu volume air yang sama banyak dengan minyak ditambahkan sedikit demi sedikit sambil terus dikocok, setelah emulsi utama terbentuk, dapat diencerkan dengan air sampai volume yang tepat.

CARA MEMBEDAKAN TIPE EMULSIPengenceran = Dilutiont TestSetiap emulsi dapat diencerkan dengan fase eksternalnyaPewarnaan = dye Solubility testzat warna akan tersebar rata kedalam emulsi apabila zat tersebut larut kedalam fase eksternal dari emulsi tersebutCreaming Testmemisahkan emulsi karena fase internal dari emulsi tersebut melakukan pemisahan sehingga tidak tersebar kedalam emulsiConductivity testFase eksternal dari emulsi dapat dilalui aliran listrik. Elektroda dicelupkan, jika lampu indikator nyala berarti fase eksternalnya air.

Ketidakstabilan emulsiKetidakstabilan emulsi dapat terjadi sesudah pembentukan emulsiKetidakstabilan yg umum terjadi adalah berupa pembentukan krem (creaming), cracking, inversi fase dan emulsifikasi.

Emulsi dikatakan tidak stabil bila mengalami hal-hal seperti dibawah ini :1. Creaming yaitu terpisahnya emulsi menjadi dua lapisan, dimana yang satu mengandung fase dispers lebih banyak daripada lapisan yang lain. Creaming bersifat reversibel artinya bila dikocok perlahan-lahan akan terdispersi kembali.2. Koalesen dan cracking (breaking) yaitu pecahnya emulsi karena film yang meliputi partikel rusak dan butir minyak akan koalesen (menyatu). Sifatnya irreversibel (tidak bisa diperbaiki).

Stabilitas butir tetesanAda 2 alternatif untuk membentuk dispersi dan menjaga integritasnya.Menurunkan teg antar mukaMecegah terjadinya koalesensi

Pembentukan emulsi

Bebeda dengan proses koagulasi yang membutuhkan waktu, proses dispersi pembentukan tetesan (partikel) berlangsung dengan sangat cepat, karena mengalami perlakuan fisik.Partikel yang terdispersi tersebut harus segera distabilkan shg tidak terjadi penyatuan kembali partikel dan proses stabilisasi ini spt halnya kecepatan koalesensi tergantung kepada waktu dan suhu

Emulsi adalah suatu sistem yang secara termodinamika tidak stabil, oleh karena untuk mempermudah pembentukan emulsi, dalam proses emulsifiksi perlu diperhatikan parameter fisika dan kimia dari sistem secara keseluruhan

Stabilitas Emulsi Jika didiamkan tidak membentuk agregat Jika memisah antara minyak dan air jika dikocok akan membentuk emulsi lagi Jika terbentuka gregat, jika dikocok akan homogen kembali.

Evaluasi Sediaan EmulsiOrganoleptis: Meliputi pewarnaan, bau, rasa dan dari seeiaan emulsi pada penyimpanan pada suhu endah 5oC dan tinggi 35oC pada penyimpanan masing-masing 12 jam.Volume Terpindahkan (FI IV. Halaman 1089) Untuk penetapan volume terpindahkan, pilih tidak kurang dari 30 wadah, dan selanjutnya ikuti prosedur berikut untuk bentuk sediaan tersebut. Kocok isi dari 10 wadah satu persatu.

Prosedur: Tuang isi perlahan-lahan dari tiap wadah ke dalam gelas ukur kering terpisah dengan kapasitas gelas ukur tidak lebih dari dua setengah kali volume yang diukur dan telah dikalibrasi, secara hati-hati untuk menghindarkan pembentukkan gelembung udaa pada waktu penuangan dan diamkan selama tidak lebih dari 30 menit.

Jika telah bebas dari gelembung udara, ukur volume dari tiap campuran: volume rata-rata larutan yang diperoleh dari 10 wadah tidak kurang dari 100 %, dan tidak satupun volume wadah yang kurang dari 95 % dari volume yang dinyatakan pada etiket. Jika A adalah volume rata-rata kurang dari 100 % dari yang tertera pada etiket akan tetapi tidak ada satu wadahpun volumenya kurang dari 95 % dari volume yang tertera pada etiket, atau B tidak lebih dari satu wadah volume kurang dari 95 %, tetapi tidak kurang dari 90 % dari volume yang tertera pada etiket, lakukan pengujian terdadap 20 wadah tambahan. Volume rata-rata larutan yang diperoleh dari 30 wadah tidak kurang dari 100 % dari volume yang tertera pada etiket, dan tidak lebih dari satu dari 30 wadah volume kurang dari 95 %, tetapi tidak kurang dari 90 % seperti yang tertera pada etiket.

Penentuan viskositaas: Dilakukan terhadap emulsi, pengukuran viskositas dilakukan dengna viskometer brookfield pada 50 putaran permenit (Rpm).Daya hantar listrik: Emulsi yang sudah dibuat dimasukkan dalam gelas piala kemudian dihubungkan dengan rangkaian arus listrik. Jika mampu menyala maka emulsi tipe minyak dalam air. Jika sistem tidak menghantarkan listrik maka emulsi tipe air dalam minyak.Metode pengenceran: Emulsi yang sudah dibuat dimasukkan dalam gelas piala kemudian diencerkan dengan air. JIka dapat diencerkan maka emulsi tipe minyak dalam air dan sebaliknya.

Metode percobaan cincin: Jika satu tetes emulsi yang diuji diteteskan pada kertas saring maka emulsi minyak dalam air dalam waktu singkat membentuk cincin air disekeliling tetesan.Metode warna: Beberapa tetes larutan bahan pewarna lain ( metilen ) dicampurkan ke dalam contoh emulsi. Jika selurih emulsi berwarna seragam maka emulsi yang diuji berjenis minyak dalam air, oleh karena air adalah fase luar. Sampel yang diuji bahan warna larut sudan III dalam minyak pewarna homogen pada sampel berarti sampel tipe air dalam minyak karena pewarna pelarut lipoid mampu mewarnai fase luar.

Pengujian

No.Jenis EvaluasiPrinsip Evaluasi1.Uji Organoleptis(Warna, bau, dan kejernihan)Pengamatan secara visual2.Uji pH LarutanBerdasarkan perubahan warna pada kertas pH indikator yang kemudian dibandingkan dengan warna standar pada berbagai pH2. Menggunakan alat pHmeter

3.Penentuan viskositas alat viskometer brookfieldSebuah spindle dicelupkan kedalam sediaan yang akan diukur viskositasnya. Gaya gesek antar permukaan spindle dengan cairan akan menentukan tingkat viskositas sediaan.

4.Uji Daya sebarSediaan diambil sebanyak 0,5 ml dioleskan pada plat kaca yang telah dilapisi denga kertas grafik lalu dibiarkan selama 15 detik dan dihitung daerah sebar basis, kemudian ditutup denga plastic transparan dan diberi beban sebanyak 1,254 gram yang didiamkaan selama 1 menit. Dihitung pertambahan luas basis.6.Uji Daya LekatSediaan diambil sebanyak 0,25 ml dan dioleskan pada plat kaca lalu ditempelkan plat kaca diatas sampai plat menyatu, lalu dibiarkan selama 5 menit, lalu diberi beban sebanyak 80 kg dan didiamkan selama 1 menit. Diulang sebanyak 3 kali. 7.Uji HomogenitasSediaan dioleskan pada permukaan kaca, diraba dan digosokkan ,massa menunjukkan susunan yang homogen

Contoh :Pada Pembuatan 100 mL emulsi tipe o/W diperlukan emulgator dengan harga HLB 12. Sebagai emulgator dipakai campuran Span 20 (HLB 8,6) dan Tween 20 (HLB 6,7) sebanyak 5 g. Berapa perbandingan antara Span 20 dengan tween 20 ?

contohR/ Tween 80 70% HLB 15 Span 80 30% HLB 4,5

Berapa HLB Campuran dari R/ tersebut ?

Terima kasih