LAPORAN MODUL 4 EMULSIFIKASI FARMASI FISIKA

EMULSIFIKASI

I.                                  Tujuan Percobaan

1.      Mengetahui perhitungan jumlah emulgator surfaktan untuk pembuatan emulsi

2.      Membuat emulsi yang stabil dengan emulgator golongan surfaktan

3.      Mengevaluasi ketidakstabilan suatu emulsi

4.      Menentukan HLB butuh suatu minyak

II.      Prinsip

            Pembuatan emulsi dengan menggunakan variasi HLB butuh 5,7,9,11,13 dan penentuan kestabilan emulsi yang didasarkan pada penampakan fisik dari emulsi misalnya perubahan volume, warna, dan pemisahan fase dalam jangka waktu tertentu pada kondisi yang dipaksakan.

III.      Alat Dan Bahan

Alat	Bahan
Neraca Digital	Minyak 20 gram
Spatel	Emulgator total 10 gram
Cawan Penguap	Tween 80 dan Span 80
Kertas Perkamen	Setil alkohol 10 gram
Penangas Air	Aquadest 60 gram
Tabung Sedimentasi
Rotary Stirrer
Matkan/gelas plastic
Gelas ukur
Penggaris
Termometer

IV.         Teori Dasar

Emulsi adalah sediaan yang mengandung bahan obat cair atau larutan obat, teridspersi dalam cairan pembawa, distabilkan dengan zat pengemulsi atau surfaktan yang cocok (Anief, 2006 : 133). Emulsi adalah suatu sistem yang tidak stabil secara termodinamik yang mengandung paling sedikit dua fase cair yang tidak bercampur, dimana satu diantaranya didispersikan sebagai bola-bola dalam fase cair lain. Sistem dibuat stabil dengan adanya suatu zat pengemulsi (Martin. 1990). Emulsi sediaan yang mengandung dua zat yang tidak tercampur biasanya air dan minyak dimana cairan yang satu terdispersi menjadi butir-butir kecil dalam cairan yang lain, dan dispersi tidak stabil, butir-butir ini bergabung (koalesen) dan membentuk dua lapisan air dan minyak yang terpisah.

            Emulgator adalah molekul-molekul yang mempunyai afinitas terhadap cairan yang membentuk kedua emulsi (sumardjo, 2006 ; 547), semua emulgator bekerja dengan membentuk lapisan disekeliling butir-butir tetesan yang terdispersi dalam lapisan ini berfungsi agar mencegah terjadinya koalesen dan terpisahnya cairan disperse sebagai fase terpisah.

            Tween dan Span (Surfaktan) merupakan senyawa derivate sorbitan, surfaktan dari Atlas company. Span adalah ester dari sorbitan dengan asam lemak sedangkan tween adalah ester dari sorbitan dengan asam lemak disamping mengandung ikatan ester dengan oksi etilen. Span 80 terdiri dari sorbiton monooleat cair seperti minyak, Tween 80 polioksi etilen sorbitan monooleat, cair seperti minyak (Anief,2006 : 142-143).

            Surfaktan atau amfifil, menurunkan tegangan antar muka minyak atau air dan membentuk lapisan monomolekuler. Sifat-sifat surface active agent dari molekul surfaktan mengandung efek mengenai sifat relative hidrofil atau lipofil dari surfaktan yang disebut HLB.

HLB adalah Hidrophiel-lypophiel Balance. Makin rendah nilai HLB suatu surfaktan maka akan makin lipofil surfaktan tersebut, sedang makin tinggi nilai HLB surfaktan akan makin hidrofil.

Metode Penentuan Tipe Emulsi :

1.    Metode Pewarnaan

Sejumlah kecil zat pewarna yang larut dalam air seperti metilen blue (brilliant blue) dapat ditaburkan pada permukaan emulsi. Pada emulsi m/a zat warna akan tersebar merata ke permukaan cairan, sedangkan pada emulsi a/m zat warna akan berkumpul pada permukaan.

2.    Metode Pengenceran

Dilakukan pengenceran emulsi dengan mneggunakan air. Jika emulsi m/a, maka akan bercampur dengan air dan tidak terjadi pemisahan.

3.    Metode Konduktasi

Dilakukan dengan mengaliri arus listrik pada emulsi menggunakan lampu sebagai indikatornya. Emulsi m/a akan dapat menghantarkan arus listrik (konduktor), sedangkan emulsi a/m akan menghambat arus listrik (isolator) (Lachman. 1994).

Ketidakstabilan Emulsi :

1.    Flokulasi

Flokulasi adalah suatu peristiwa terbentuknya kelompok-kelompok globul yang posisinya tidak beraturan didalam emulsi.

2.    Creaming

Creaming adalah suatu peristiwa terjadinya lapisan-lapisan dengan konsentrasi yang berbeda-beda didalam emulsi.

3.    Koaselen

Koaselen adalah peristiwa terjadinya penggabungan globul-globul menjadi lebih besar.

4.    Demulsifikasi

Demulsifikasi adalah peristiwa yang disebabkan oleh proses lanjur dari koaselen (Kamianti. 1991).

Tipe-tipe zat pengemulsi :

1.    Surfaktan : untuk menurunkan tegangan permukaan

2.    Koloida hidrofilik : untuk membentuk lapisan multimolekular

3.    Partikel padat terbagi halus : teradsorpsi pada batas antar muka dua fase cair yang tidak bercampur.

Contoh-contoh zat pengemulsi :

 Tween 80, Span 80, PGA, Tragakan. (Anief. 2000).

Mekanisme kerja pengemulsi (surfaktan) :

1.    Membentuk lapisan monomolekuler; surfaktan yang dapat menstabilkan emulsi bekerja dengan membentuk sebuah lapisan tunggal yang diabsorpsi molekul atau ion pada permukaan antara m/a. ini menghasilkan emulsi yang lebih stabil karena pengurangan sejumlah energi bebas permukaan secara nyata bahwa tetesan dikelilingi oleh sebuah lapisan tunggal koheren yang mecegah penggabungan tetesan yang mendekat.

2.    Membentuk lapisan multimolekuler; koloid lifofilik membentuk lapisan multimolekuler disekitar tetesan dari disperse minyak. Sementara koloid hidrofilik diabsorpsi pada pertemuan, mereka tidak menyebabkan penurunan tegangan permukaan. Keefektivitasannya tergantung [ada kemampuan membentuk lapisan kuat, lapisan multimolekuler yang koheren.

3.    Pembentukan Kristal partikel-partikel padat; menunjukan pembiasan ganda yang kuat dan dapat dilihat secara mikroskopik polarisasi. Sifat-sifat optis yang sesuai dengan kristal mengarahkan kepada penadaan “Kristal Cair”. Jika lebih banyak dikenal melalui struktur spesialnya mesifase yang khas, yang banyak dibentuk dalam ketergantungan dari struktur kimia tensed/air, suhu dan seni dan cara penyiapan emulsi. Daerah strukturisasi kristal cair yang berbeda dapat karena pengaruh terhadap distribusi fase emulsi.

            Emulsi yang digunakan dalam farmasi adalah satu sediaan yang terdiri dari 2 cairan tidar bercampur, dimana yang satu terdispersi seluruhnya sebagai globula-globula terhadap yang lain. Walaupun umumnya kita berpikir bahwa emulsi bahan cair, emulsi dapat digunakan untuk pemakaian dalam dan luar serta dapat digunakan untuk sejumlah kepentingan yang berbeda (Parrot. 1970).

V.       Prosedur

Penentuan HLB butuh minyak dengan rentang HLB lebar

R/ Minyak                           20 g

     Emulgator total              10 g

      (Tween 80 dan span 80)

      Setil alkohol                  10 g

      Air ad.                           100 g

Dik : HLB tween 80 = 15

         HLB span 80   = 4,3

Tabel tipe- tipe emulsi dan nilai HLBnya:

Tipe emulsi	Nilai HLB butuh
1	5
2	7
3	9
4	11
5	13

Dibuat 5 (lima) larutan seri tipe emulsi dengan ketentuan nilai HLB butuh diatas,  kemudian dihitung jumlah Tween 80 dan Span 80 yang dibutuhkan untuk membuat ke lima tipe emulsi tersebut, lalu di timbang masing-masing: minyak, air, Tween 80, Span 80 dan setil allohol sesuai jumlah yang dibutuhkan. Bahan bahan dicampurkan sesuai dengan fase nya, fase minyak (dicampur minyak dengan span 80 dan setil alkohol), fase air (dicampur air dengan Tween 80), kemudian dipanaskan dalam cawan penguap kedua fase tersebut diatas penangas air 60  - 70 C. Setelah dipanaskan dimasukan fase air ke dalam fase minyak didalam matkan (gelas plastik) dan diaduk menggunakan rotary stirrer selama 5 menit dengan kecepatan 500 rpm. Dimasukan emulsi kedalam tabung sedimentasi dan diberi label sesuai dengan nilai HLB masing-masing. Diamati kestabilan emulsi selama 6 hari dan bila terjadi creaming diukur dan dihitung tingginya yang membentuk cream, lalu ditentukan nilai HLB paling stabil.

VI.    Data Pengamatan

Perhitungan jumlah tween 80 dan span 80

R/ Minyak                           20 g

     Emulgator total              10 g

      (Tween 80 dan span 80)

      Setil alkohol                  10 g

      Air ad.                           100 g

Dik : HLB tween 80 = 15

         HLB span 80   = 4,3

Tabel tipe- tipe emulsi dan nilai HLBnya:

Tipe emulsi	Nilai HLB butuh
1	5
2	7
3	9
4	11
5	13

1.tipe emulsi 1:

tween 80 : 15                                5-4,3= 0,7

5

 

                                   5

Span 80  : 4,3                               15-5=10  +

                                                          10,7

Span 80     = x 10 gr = 9,34 gram

Tween 80   = x 10 gr = 0,65 gram / 650 gram

1.tipe emulsi 2:

tween 80 : 15                                7-4,3= 2,7

7

 

                                   5

Span 80  : 4,3                               15-7=8  +

                                                          10,7

Span 80     = x 10 gr = 2,52 gram

Tween 80   = x 10 gr = 7,47 gram

1.tipe emulsi 3:

tween 80 : 15                                9-4,3= 4,7

9

 

                                   5

Span 80  : 4,3                               15-9=6  +

                                                          10,7

Span 80     = x 10 gr = 4,4 gram

Tween 80   = x 10 gr = 5,6 gram

1.tipe emulsi 4:

tween 80 : 15                                11-4,3= 6,7

11555555555555555555555555555555555555551111111

111111

 

                                   5

Span 80  : 4,3                               15-11=4  +

                                                          10,7

Span 80     = x 10 gr = 6,26 gram

Tween 80   = x 10 gr = 3,73 gram

1.tipe emulsi 5:

tween 80 : 15                                13-4,3= 8,7

11555555555555555555555555555555555555551111111

131111

 

                                   5

Span 80  : 4,3                               15-13=2  +

                                                          10,7

Span 80     = x 10 gr = 8,1 gram

Tween 80   = x 10 gr = 1,86 gram

Tipe Emulsi	Nilai  HLB	Jumlah span (g)	Jumlah tween (g)	Tinggi Cream (cm)
				Hari ke-1	Hari ke-2	Hari ke-3	Hari ke-4
1	5	0,65 gr	9,34 gr	2,5 cm	2,8 cm	3 cm	3 cm
2	7	2,52 gr	7,47 gr	0,1 cm	0,2 cm	0,3 cm	0,4 cm
3	9	4,39 gr	5,60 gr	2,5 cm	4,2 cm	4,5 cm	5 cm
4	11	6,29 gr	3,73 gr	9 cm	9,2 cm	9 cm	9,1 cm
5	13	8,13 gr	1,86 gr	9,5 cm	9,5 cm	9,5 cm	9,5 cm

Gambar-gambar hasil pengamatan:

Gambar hari ke-1                                                Gambar hari ke-2

   

Gambar hari ke-3                                                 Gambar hari ke-4

             

VII. Pembahasan

Emulsi adalah sediaan yang mengandung bahan obat cair atau larutan obat, teridspersi dalam cairan pembawa, distabilkan dengan zat pengemulsi atau surfaktan yang cocok. Emulsi dibuat supaya stabil dengan menggunakan pengemulsi atau emulgator yang berfungsi intuk menurunkan tegangan permukaan. Surfaktan memiliki dua gugus polar dan nonpolar. Selain dengan surfaktan dapat digunakkan dua campuran dari tween 80 dan span 80 agar lapisan monomolekuler yang didapat lebih bagus dan tidak mudah rusak. Tween memiliki nilai HLB 15 sedangkan span nilai HLB nya 4,3. HLB adalah nilai yang menunjukkan perbandingan antara gugus polar dan nonpolar, dimana semakin besar nilai HLB maka gugus polarnya semakin banyak dan semakin larut dalam air.

Pada percobaan kali ini dilakukan pembuatan emulsi dengan emulgator golongan surfaktan, digunakan emulgator tween 80 dan span 80, dimana tween 80 untuk fase air dan span 80 untuk fase minyak, maka emulsi yang stabil dapat dibuat dengan mudah dengan menggunakkan kombinasi surfaktan yang polar dan yang nonpolar. Kombinasi tersebut dapat menghasilkan fase antarmuka yang mencakup tinggi pemukaan, viskositasnya, dan juga mencegah terjadinya creaming dan meningkatnya stabilitas. 

Surfaktan (Surface active agents atau wetting agents) merupakan bahan organik yang berperan sebagai bahan aktif pada detergen, sabun, shampoo, dan surfaktan dapat menurunkan tegangan permukaan sehingga memungkinkan partikel-partikel yang menempel pada bahan-bahan. Surfakatan dikelompokan menjadi empat yaitu surfaktan anionik, kationik, nonionik amphoterik (Dean and Bradley, 1984)  

Pemilihan emulgator merupakan faktor yang penting untuk diperhatikan karena mutu dan kestabilan suatu emulsi banyak dipengaruhi oleh emulgator yang digunakan. Emulgator yang Metode yang dapat digunakan untuk menilai efisiensi emulgator yang ditambahkan adalah metode HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance). Akan tetapi dalam kenyataannya, jarang sekali ditemukan HLB dengan harga yang persis dibutuhkan oleh suatu emulsi. Oleh karena itu sering digunakan emulgator kombinasi dengan harga HLB rendah dan harga HLB tinggi.

Setelah pembuatan emulsi dengan emulgator Span dan Tween, diamati hasilnya selama 4 hari (dari hari selasa-jumat) dapat dilihat kestabilan emulsi dihari pertama, Emulsi tipe 1 2,5 cm, tipe 2 0,1 cm, tipe 3 2,5 cm, tipe 4 9 cm, tipe 4 9,5 cm. Dihari kedua, Emulsi tipe 1 2,8 cm, emulsi tipe 2 0,8 cm, tipe 3 4,2 cm, tipe 4 9,2 cm, tipe 5 9,5 cm. Dihari ketiga, Emulsi tipe 1 3 cm, emulsi tipe 2 0,3 cm, emulsi tipe 3 4,5 cm, emulsi tipe 4 9 cm, emulsi tipe 5 9,5 cm. dan hari keempat Emulsi tipe 1 3 cm, emulsi tipe 2 0,4 cm, emulsi tipe 3 5 cm, emulsi tipe 4 9,1cm, emulsi tipe 5 9,5 cm. Emulsi yang stabil dapat terjadi apabila ada kesetaraan HLB surfaktan dan HLB butuh minyak  adalah HLB karakteristik yang menurut gritin setara dengan HLB surfaktan yang dapat membentuk emulsi tipe tertentu yang stabil.

            Pada percobaan yang dilakukan kedua fase dicampurkan kedalam matkan, supaya emulsi dapat terbentuk maka dilakukan pengadukan selama 5 menit dengan kecepatan 500rpm karena semakin tinggi kecepatan pengadukan maka akan dapat menurunkan viskositas dan memperlambat waktu pemisahan fase. Emulsi minyak dan air dalam bidang farmasi berfungsi untuk menutupi bau dari minyak.

VIII.   Kesimpulan

1.    Dari percobaan emulsifikasi ini dapat disimpulkan bahwa, dalam pembuatan emulsi terdapat zat emulgator yang perannya sangat penting karena kemampuan emulgator untuk menjaga kestabilan suatu emulsi.

2.     Emulsi juga sangat berperan penting dalam dunia farmasi karena pada beberapa pembuatan obat terdapat bahan-bahan yang tidak bercampur dan stabil ketika dibuat sebuah larutan.

3.    Dari percobaan ini pula kita mampu menyimpulkan bagaimana cara pembuatan emulsi yang baik salah satunya dengan menggunakan teknik kecepatan memutar bahan emulsi, karena semakin cepat diputar makan akan semakin menurunkan kekentalan suatu emulsi dan hasilnya akan baik, nilai HLB juga sangat berperan penting dalam pembentukan emulsi, nilai yang baik untuk sebuah kestabilan emulsi adalah 7, maka sangat penting untuk menyetarakan nilai HLB dengan nilai HLB butuh minyak, maka hasil pembuatan emulsi akan bagus dan stabil.

DAFTAR PUSTAKA

Pengantar kimia damin sumardjo 2006 buku kedokteran EGC Jakarta.

Anief.  (2000). Farmasetika. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Kamianti. (1991). Kimia Kedokteran Edisi I. Jakarta: Binarupa Aksara.

Lachman. (1994). Teori dan Praktek Farmasi Industri. Jakarta: UI-Press.

Martin, A. (1990). Farmasi Fisika Edisi Ketiga Jilid I. Jakarta: UI Press.

Parrot, L.E. (1970). Pharmaceutical Technology. Mineneapolis:Burgess Publishing Company.