PROGRAM FARMASI PASCA SARJANA UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG

1. P. JOHNSON AND J.G. LLOYD-JONES, (1992), DRUG DELIVERY SYSTEM,

FUNDAMENTALS AND TECHNIQUES.

2. E. TOMLINSON AND S.S. DAVIS, (1986), SITE-SPECIFIC DRUG DELIVERY,

CELL BIOLOGY, MEDICAL AND PHARMACEUTICAL ASPECTS.

3. YIE W. CHIN, (1992), NOVEL DRUG DELIVERY SYSTEM, 2nd Ed.

4. LEON SHARGEL AND ANDREW B.C. YU, (1993), APPLIED

BIOPHARMACEUTICS AND PHARMACOKINETICS, 3rd. Ed.

5. HOWARD C. ANSEL AND NICHOLAS G. POPOVICH, (1990),

PHARMACEUTICAL DOSAGE FORMS AND DRUG DELIVERY SYSTEM, 5th.Ed.

6. BUNDGUARD, H., (1985), DESIGN OF PRODRUGS, ELSEVIER, AMSTERDAM,

NEW YORK, OXFORD.

7. PHILIP EVANS (C EDIT.), (2003), THE FAMILY MEDICINAL REFERENCE BOOK,

LONDON.

8. G. MOLEMA AND DIRK K. F. MEIJER, (2001), DRUG TARGETING ORGAN SPECIFIC STRATEGIS, WEINHEIM, NEW YORK, TORONTO.

9. DONALD L. WISE, (2000), HANDBOOK OF PHARMACEUTICAL CONTROLLED

RELEASE TECHNOLOGY, NEW YORK, BASEL,

10.M. A. COWD, (1982, 1991), POLYMER CHEMISTRY, LONDON, BANDUNG.

11.E. S. BEN, (1998, 2007), SISTEM PENGHANTARAN OBAT, UNAND, PADANG

12. Di FEO, T. J., (2003), DRUG PRODUCT DEVELOPMENT, DRUG DEV. AND IND

PH. 29. 9, p. 934 958. 13. AGOES, G. (2008), PENGEMBANGAN SEDIAAN FARMASI, PENERBIT ITB,

BANDUNG.

14. RANG, H. C., (2008), DRUG DISCOVERY AND DEVELOPMENT, ELSIVIER

BIDANG DISIPLIN ILMU FARMASI ADALAH SUATU ILMU YANG MERUPAKAN APPLIED

SCIENCES YANG BERGERAK DALAM BIDANG PEMBUATAN OBAT-OBATAN, BAIK

BERUPA PENCARIAN (ISOLASI, SINTESA) SENYAWA-SENYAWA BARU YANG

BERKHASIAT MAUPUN MENGOLAH BAHAN-BAHAN INI MENJADI BENTUK YANG

MENYENANGKAN UNTUK DIGUNAKAN OLEH PASIEN. DISAMPING ITU PENYEDIAAN

OBAT SANGAT ERAT HUBUNGANNYA DENGAN PEMBAWA OBAT SAMPAI KETUJUAN NYA

DAN SISTEM YANG DIGUNAKAN UNTUK MENGHANTARKAN OBAT-OBAT TERSEBUT.

PENYEDIAAN OBAT TERUTAMA DALAM PENGEMBANGAN PRODUK ATAU SEDIAAN

OBAT MERUPAKAN FENOMENA, YANG SELALU DISELIDIKI UNTUK PENGHANTARAN

OBAT YANG TEPAT.

DALAM PENGEMBANGAN SEDIAAN FARMASI, PERLU DIPERHATIKAN MASALAH :

BAHAN BERKHASIAT / BAHAN AKTIF (BA) EKSIPIEN YANG DIGUNAKAN BENTUK SEDIAAN (KONVENSIONAL YANG DILEPAS CEPAT, DAN SEDIAAN DENGAN PELEPASAN YANG DIMODIFIKASI)

BIOFARMASETIKA CARA PEMBERIAN ( MELALUI ORAL, PARENTERAL, TOPIKAL DSB.) STABILITAS FISIKA, KIMIA DAN BIOLOGI SEDIAAN KEMASAN DAN PENGEMASAN PENYIMPANAN KETENTUAN CARA MEMPRODUKSI OBAT YANG BAIK (cGMP) DAN TURUNANNYA SEPERTI PELATIHAN PERSONALIA, VALIDASI, INSPEKSI, JAMINAN MUTU DAN SERTIFIKASI.

SISTEM PENGHANTARAN OBAT KONVENSIONAL DAN NONKONVENSIONAL

BENTUK SEDIAAN FARMASI DIKEMBANGKAN SAAT INI, DIDESAIN UNTUK MELEPAS BAHAN

BERKHASIAT (BA) SECARA CEPAT. DIRANCANG UNTUK DAPAT MECAPAI KONSENTRASI SISTEMIK

SECARA CEPAT, SESEGERA MUNGKIN BEKERJA SECARA TERAPEUTIK.

KONSENTRASI SISTEMIK TIDAK DIPERTAHANKAN UNTUK WAKTU YANG CUKUP LAMA (PANJANG)

SEHINGGA OBAT DENGAN CEPAT DIELIMINASI DARI SISTEM BIOLOGIK. SETELAH PEMBERIAAN

OBAT, EFEK TERAPEUTIK TERJADI DENGANCEPAT, AKAN TETAPI DURASI EFEK TIDAK BEKERJA

LAMA. INI DIKENAL DENGAN SISTEM PENGHANTARAN OBAT KONVENSIONAL

DALAM DUA DEKADE TERAKHIR DIKEMBANGKAN BENTUK SEDIAAN YANG MENUNJUKKAN

EFEK TERAPEUTIK CEPAT, TETAPI DENGAN DURASI LAMA/PANJANG. BAHKAN DENGAN INOVASI

TEKNOLOGI DAPAT DIKEMBANGKAN SEDIAAN PELEPASAN OBAT TERPROGRAM.

BEBERAPA TERMINOLOGI SEDIAAN BARU DENGAN PELEPASAN DIMODIFIKASI:

PROLONGED RELEASE

SUSTAINED RELEASE

CONTROLLED RELEASE

DELAYED RELEASE ATAU

REPEAT ACTION PRODUCT

YANG JUGA BERGANTUNG PADA DEFENISI YANG DIBERIKAN PENEMUNYA. DAN INI TERMASUK

SEMUA MERUPAKAN SISTEM PENGHANTARAN NON KONVENSIONAL

PERLU DIPAHAMI BAHWA SEDIAAN OBAT UNTUK KONVENSIONAL ATAU NON KONVENSIONAL

PERLU PERTIMBANGAN BAHAN AKTIF BERKAITAN DENGAN FISIKO KIMIA, BAHAN TAMBAHAN

(EKSIPIEN), BIOFARMASETIKA, FORMULASI, TEKNOLOGI, KEMASAN/BAHAN PENGEMAS,

PENGUJIAN STABILITAS DESKRIPSI/KOMPOSISI SEDIAAN, SUHU PENYIMPANAN DAN CARA

PEMBERIAAN (MELALUI ORAL, PARENTERAL, TOPIKAL DSB), SAMPAI PADA CARA PRODUKSI

(cGMP) DAN TURUNANNYA, SEPERTI VALIDASI, INSPEKSI DAN SERTIFIKASI/REGISTRASI.

PERTIMBANGAN FISIKO KIMIA BAHAN AKTIF

BEBERAPA YANG TERLIBAT DALAM PELEPASAN OBAT DARI SEDIAAN FARMASI,

AKAN BERPENGARUH TERHADAP ABSORPSI YANG BERARTI EFEK TERAPEUTIK.

PERTIMBANGAN EKSIPIEN

EKSIPIEN PADA UMUMNYA MERUPAKAN BAGIAN TERBESAR DALAM FORMULASI

SEDIAAN FARMASI. OLEH SEBAB ITU, PERLU DIPERHATIKAN ASPEK FUNGSIONAL

EKSIPIEN DALAM FORMULASI.

PERTIMBANGAN BIOFARMASETIKA

BIOFARMASETIKA, SEPERTI KETERSEDIAAN DOSIS OBAT YANG DIBERIKAN PADA

TUBUH MANUSIA ATAU HEWAN DALAM BENTUK SISTEM PENGHANTARAN OBAT,

TERKAIT DENGAN SIFAT FISIKO KIMIA BAHAN AKTIF, BENTUK SEDIAAN,

EFEKTIVITAS FISIOLOGI, DAN BIOLOGI OBAT/SEDIAAN PADA SAAT DIBERIKAN

KEPADA PENDERITA.

HUBUNGAN ANTARA DOSIS OBAT DAN TINGKAT RESPONS BERGANTUNG PADA

JUMLAH OBAT YANG DIBERIKAN, EFEK FARMAKOLOGI BAHAN AKTIF, DAN

BANYAK FAKTOR LAIN YANG TERLIBAT DALAM PROSES MASUKNYA OBAT KE

DALAM TUBUH. URUTAN YANG TERLIBAT DALAM PROSES INI MELIPUTI LADME :

1. LIBERATION,

2. ABSORPTION,

3. DISTRIBUTION,

4. METABOLISM DAN

5. EXCREATION .

PERTIMBANGAN FORMULASI

PERTAMA YANG HARUS DITENTUKAN ADALAH :

RUTE PEMBERIAN SEDIAAN DOSIS OBAT (BERDASARKAN PELEPASAN CEPAT DAN MODIFIKASI) DAN PENELITIAN KOMPONEN FORMULASI YANG AKAN DIGUNAKAN

TAHAP SELANJUTNYA ADALAH :

MENYUSUN FORMULASI SECARA TEORITIS MEMPELAJARI DARI PUSTAKA KEMUNGKINAN TERJADINYA INTERAKSI ANTARA KOMPONEN FORMULASI

KALAU TIDAK TERSEDIA DALAM PUSTAKA, DAPAT DILAKUKAN PENAPISAN INTERAKSI DALAM FORMULASI DENGAN CARA STUDI DIPERCEPAT.

SKALA FORMULASI DIAWALI DENGAN SKALA LABORATORIUM (UNTUK TABLET,

KAPSUL: 5.000 10.000 UNIT; UNTUK CAIRAN 5 10 LITER).

SETELAH DITEMUKAN FORMULASI YANG TEPAT DILAKUKAN PENINGKATAN SKALA

MENJADI SKALA PILOT (MAKSIMUM KELIPATAN 10 DARI SKALA LABORATORIUM,

DIPERLUKAN PENYESUAIAN FORMULASI),

SELANJUTNYA MENJADI SKALA INDUSTRI (PRODUKSI MASIMUM KELIPATAN 10

DARI SKALA PILOT, DIPERLUKAN PENYESUAIAN FORMULASI).

SELAMA PENINGKATAN SKALA, KEMUNGKINAN TERPAKSA DILAKUKAN PENGGAN-

TIAN ALAT/TEKNOLOGI MANUFAKTUR DAN PENYESUAIAN FORMULASI KARENA

PENINGKATAN INI KEMUNGKINAN TIDAK BERSIFAT LINEAR DENGAN PROSES

SEBELUMNYA.

PERTIMBANGAN TEKNOLOGI

TEKNOLOGI YANG DIAPLIKASIKAN UNTUK FORMULASI SKALA LABORATORIUM,

PILOT DAN INDUSTRI SERING BERBEDA SEHINGGA HARUS SELALU DILAKUKAN

OPTIMALISASI.

DALAM HAL INI SALAH SATU FAKTOR PENTING ADALAH MELAKUKAN VALIDASI,

DAN VALIDASI MERUPAKAN SALAH SATU PERSYARATAN UNTUK 3 BETS PRODUKSI

PERTAMA.

DI INDUSTRI, SERING PULA HARUS DIGUNAKAN PERALATAN YANG TIDAK MUDAH

TERBAKAR/MELADAK (EXPLOSSION PROOF).

KARAKTERISTIK MESIN PRODUKSI TERUTAMA YANG MEMILIKI KECEPATAN

TINGGI, PERLU DIPAHAMI DENGAN BAIK.

AKAN SANGAT BERBEDA SEKALI KONSEP PENCAMPURAN JIKA MENGGUNAKAN

PENCAMPUR BENTU V ATAU PENCAMPURAN DENGAN KECEPATAN TINGGI.

BEGITU JUGA MESIN PENGEMPA TABLET, ALAT PENGADUK ULTRA TURAK DSB.

PERTIMBANGAN KEMASAN/BAHAN PENGEMAS

DALAM PEMILIHAN KEMASAN PERLU SEKALI DIPERHATIKAN ASPEK FUNGSI-

ONAL KEMASAN (UNTUK MEMBERIKAN PERLINDUNGAN), KOMPATIBILITAS

KEMASAN-SEDIAAN (SORPSI DAN DESORPSI), ASPEK ESTETIKA (BENTUK PENU-

LISAN ETIKET/LABEL PADA KEMASAN), ASPEK EKONOMI, DAN KEAMANAN (MISAL

UNTUK PASIEN ANAK-ANAK, KONTAMINASI MIKROBA, dsb.).

SELAIN PEMBERIAN ETIKET DAN LABEL, KEMASAN PERLU PULA DILENGKAPI

DENGAN LEAFLET (PERHATIKAN PERSYARATAN PERUNDANG-UNDANGAN

TENTANG KEMASAN, ETIKET/LABEL, DAN LEAFLET).

KEMASAN ADA YANG BERUPA KEMASAN PRIMER(KONTAK LANGSUNG DENGAN

SEDIAAN), KEMASAN SEKUNDER UNTUK MELINDUNGI KEMASAN PRIMER , DAN

KEMASAN TERSIER BIASANYA BERUPA BOKS KARTON.

SEMUA KEMASAN HARUS DITETAPKAN SPEKNYA DAN MEMENUHI PERSYARATAN

SECARA: FISIKA, KIMIA, MIKROBIOLOGI, DAN PERUNDANG-UNDANGAN.

PENGUJIAN STABILITAS

STABILITAS AKAN MENENTUKAN USIA GUNA (SHELF LIFE) DARI SEDIAAN.

DATA STABILITAS YANG DIGUNAKAN UNTUK MENETAPKAN USIA GUNA SEDIAAN

ADALAH DATA STABILITAS PADA SUHU KAMAR.

PANDUAN ICH MEMBAGI DUNIA DALAM 4 ZONA IKLIM :

ZONA I, IKLIM SEDANG ZONA II, IKLIM SUBTROPIK DAN MEDITERAN ZONA III, IKLIM PANAS DAN KERING ZONA IV, IKLIM PANAS DAN BASAH (HUMID)

UJI STABILITAS DIPERCEPAT MELIPUTI STRESS TEMPERATUR, KELEMBABAN

(1993), DAN PENCAHAYAAN (ICH GUIDELINES 1996)

PENGELOMPOKAN ICH IKLIM DUNIA 4 ZONA sbb.:

ZONA I, SEDANG; EROPA UTARA, INGGERIS, KANADA, RUSIA ZONA II, MEDITERAN/SUB TROPIK; AMERIKA, JEPANG, EROPA SELATAN ZONA III, PANAS KERING ATAU PANAS RH SEDANG; IRAN, IRAK, SUDAN ZONA IV, SANGAT PANAS/BASAH; BRAZIL, INDONESIA, NIKARAGUA, FILIPINA.

1. KONDISI PENGUJIAN STABILITAS YANG DIUSULKAN ASEAN (INDONESIA)?

2. FREKUENSI PENGUJIAN? (DALAM BETS PERTAMA)?

3. JUMLAH BETS YANG DIUJI UNTUK OBAT GENERIK DAN OBAT GENERIK NAMA DAGANG?

4. SEDIAAN YANG AKAN DISIMPAN PADA LEMARI PENDINGIN?

5. SEDIAAN YANG AKAN DISIMPAN PADA LEMARI BEKU (FREEZER)?

DESKRIPSI DAN KOMPOSISI SEDIAAN

KOMPONEN FORMULASI SEDIAAN DIKATEGORIKAN BERDASARKAN FUNGSINYA

SEDIAAN DIKARAKTERISASI BERDASARKAN RUTE PEMBERIAN/PENGGUNAAN

DESKRIPSI KOMPOSISI SEDIAAN SECARA KUALITATIF DAN KUANTITATIF BERUPA

DAFTAR SEMUA KOMPONEN FORMULASI, TERMASUK PELARUT YANG DIGUNAKAN

DALAM PROSES MANUFAKTUR

SESUDAH SEMUANYA DIBUAT SECARA RINCI DAN JELAS BARULAH DISUSUN SPESI-

FIKASI SEDIAAN (PRODUK) YANG BERISI ASPEK ORGANOLEPTIS, KIMIA, FISIKA

DAN BIOLOGI (MIKROBIOLOGI), SERTA KRITERIA YANG HARUS DIPENUHI OLEH

SEDIAAN.

SUHU PENYIMPANAN

SUHU PENYIMPANAN HARUS DIJELASKAN KARENA MENYANGKUT ASPEK STABI-

LITAS DAN MASA KADALUARSA.

SUHU PENYIMPANAN MENURUT FARMAKOPE INDONESIA 1995 ?

REGISTRASI OBAT

DI SETIAP NEGARA, SETIAP OBAT AKAN DIEDARKAN TERLEBIH DAHULU HARUS

DIREGISTRASI, BAIK SECARA NASIONAL, REGIONAL, MISAL ASEAN DAN UNI

EROPA, MAUPUN INTERNASIONAL, SEPERTI KESEPAKATAN 3 KELOMPOK NEGARA,

JEPANG, UNI EROPA, DAN AMERIKA SERIKAT.

DOKUMEN REGISTRASI DITELITI KELAYAKAN DAN KEPATUTANNYA, DAN KALAU

DIANGGAP RASIONAL DAN CUKUP BAIK AKAN DIADAKAN INSPEKSI SEBELUM

DISETUJUI (PRE APPROVAL INSPECTION, TERUTAMA UNI EROPA, AMERIKA

SERIKAT DAN JEPANG)

HAL YANG SAMA SANGAT MUNGKIN PULA DILAKUKAN ANTARA SESAMA NEGARA

ASEAN.

SALAH SATU YANG HARUS DIPERHATIKAN ADALAH DATA YANG DIBERIKAN

UNTUK REGISTRASI HARUSLAH DATA YANG BENAR DAN TERUJI (SUDAH DIVALI-

DASI).

JADI, SEBETULNYA PENGEMBANGAN SEDIAAN FARMASI PERLU DILAKUKAN

SECARA BERTAHAP, DENGAN MENGIKUTI KETENTUAN CPOB, VALIDASI, INSPEKSI,

DAN REGISTRASI.

SEMUA INDUSTRI YANG MELAKUKAN REGISTRASI OBAT HARUS DAPAT

MEMBUKTIKAN BAHWA DATA YANG DIPEROLEH SESUAI KETENTUAN DAN

SECARA ILMIAH DAPAT DIPERTANGGUNGJAWABKAN.

PREFORMULASI MELIBATKAN BERBAGAI INVESTIGASI SUATU BAHAN OBAT

UNTUK MENDAPAT INFORMASI YANG BERGUNA, YANG SELANJUTNYA

DIMANFAATKAN UNTUK MEMBUAT FORMULASI SEDIAAN YANG SECARA

FISIKOKIMIA STABIL DAN SECARA BIOFARMASI SESUAI DENGAN TUJUAN DAN

BENTUK SEDIAAN

PARAMETER FISIKOKIMIA DAN FISIKOMEKANIK MELIPUTI :

1. STABILITAS KIMIA 2. KELARUTAN/SOLUBILITAS

3. KECEPATAN DISOLUSI 4. KONSTANTA DISOSIASI

5. KOEFISIEN PARTISI 6. KRISTALINITAS

7. POLIMORFISME 8. BENTUK SOLVAT

9. UKURAN PARTIKEL

KOMPATIBILITAS INTERAKSI: OBAT EKSIPIEN

STUDI PENDAHULUAN IN VIVO PADA HEWAN MELIPUTI :

a. ABSORPSI OBAT

b. METABOLISME

c. IKATAN PROTEIN

d. DISTRIBUSI DAN

e. ELIMINASI

INFORMASI ESENSIAL DALAM MENDESAIN PREFORMULASI OBAT ABARU :

1. STRUKTUR KIMIA DAN KARAKTERISTIK

2. BOBOT MOLEKUL

3. RUAHAN (NOMOR LOT, OBSERVASI MIKROSKOPIK, PELARUT KRISTALISASI,

UKURAN PARTIKEL, SUHU LEBUR, KOMPRESIBELITAS, DAN VALIDITAS.

4. METODE ANALITIK

5. INFORMASI TERAPEUTIK (KEMUNGKINAN DOSIS MANUSIA, BENTUK SEDIA-

AN YANG DIBUTUHKAN, KETERSEDIAAN HAYATI, PRODUK KOMPETITOR)

6. BAHAYA POTENSIAL DAN

7. TOKSIKOLOGI

SALAH SATU CONTOH SIFAT FISIKOKIMIA YAITU SOLUBILITAS/KELARUTAN

KELARUTAN ZAT/OBAT BARU DALAM AIR SANGAT PENTING DALAM STUDI

PREFORMULASI.

OBAT YANG DIBERIKAN SECARA ORAL HARUS LARUT DALAM CAIRAN SALUR

CERNA (GI) SEBELUM DIABSORPSI.

KELARUTAN OBAT DALAM CAIRAN FISIOLOGI DENGAN RENTANG pH 1 8

PENTING SEKALI DIKETAHUI.

PERANCANGAN BENTUK SEDIAAN FARMASI PERLU PEMAHAMAN SIFAT FISIKO-

KIMIA DAN BIOFARMASETIK OBAT.

PERENCANAAN SEDIAAN ORAL BERMANFAAT PEMAHAMAN ALUR FISIOLOGI

DISPOSISI OBAT (GAMBAR 2.1)

SEDIAAN OBAT HARUS LARUT (DALAM PEMBERIAN SEDIAAN PADAT) DALAM

CAIRAN LAMBUNG, MELEWATI LAPISAN MUKOSA LAMBUNG, MEMASUKI

SIRKULASI DARAH LAMBUNG

SELANJUTNYA MENUJU HATI SEBELUM MENGIKUTI SIRKULASI SISTEMIK

AKHIRNYA MENUJU LOKASI KERJA

OBAT MUNGKIN DIMETABOLISME CAIRAN LAMBUNG, SEPERTI ENZIM DARI

DINDING USUS, ATAU METABOLISME HEPATIK SEBELUM MENCAPAI SIRKULASI

SISTEMIK (GAMBAR 2.2)

AKHIRNYA KETERSEDIAAN HAYATI OBAT TIDAK SEMPURNA, KARENA ADA

METABOLISME LINTAS PERTAMA (INAKTIVASI) ATAU METABOLISME MENGHA-

SILKAN PEMBENTUKAN SPESIES AKTIF SECARA FARMAKOLOGI

DISOLUSI PERSYARATAN UTAMA UNTUK DAPAT MELEWATI DINDING USUS PADA

TAHAP PERTAMA. DISOLUSI TIDAK SEMPURNA ATAU METABOLISME PADA LUMEN

USUS ATAU OLEH ENZIM PADA DINDING USUS SEHINGGA ABSORPSI BURUK.

SIFAT FISIKOKIMIA DAN BIOFARMASETIK OBAT DAPAT MENIMBULKAN DAMPAK

PADA KETERSEDIAAN HAYATI DAN MANFAAT SERTA PROFIL TOKSISITAS.

AGAR BENTUK SEDIAAN OPTIMAL MAKA SELEKSI DAN FORMULASI SEDIAAN DITEN-

TUKAN OLEH :

1. KELARUTAN DAN KECEPATAN DISOLUSI

2. KOEFISIEN PARTISI ANTARA BARIER LIPOID DAN MEDIA FISIOLOGI AIR

3. STABILITAS DAN ATAU KECEPATAN PENGURAIAN DALAM CAIRAN FISIOLOGIS

4. KEMUDAHAN TERHADAP IN AKTIVITAS METABOLIK

5. MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN BIOLOGI.

KELARUTAN OBAT DALAM AIR PADA RENTANG pH 2 8 LANGSUNG BERPENGARUH

PADA FORMULASI SEDIAAN ORAL DAN PARENTERAL. OBAT DENGAN KELARUTAN

BURUK (

1. TEKNIK FORMULASI DAPAT MENINGKATAN KETERSEDIAAN HAYATI,

2. MEMINIMALKAN TOKSISITAS DAN EFEK SAMPING OBAT

3. FAKTOR YANG HARUS DIPERHATIKAN YANG BERDAMPAK PADA,

4. KELARUTAN, KECEPATAN DISOLUSI, STABILITAS KIMIA, ENZIMATIK DAN

KAPABILITAS ABSORPSI.

BEBERAPA PARAMETER MEMPENGARUHI KELARUTAN DAN KECEPATAN DISOLUSI

OBAT SEPERTI UKURAN PARTIKEL, SIFAT KRISTAL DAN BENTUK GARAM.

EFEK UKURAN PARTIKEL PADA KECEPATAN DISOLUSI DARI SENYAWA RELATIF

TIDAK LARUT APABILA OBAT DALAM BENTUK TIDAK DIKOMPRESI SEPERTI

SUSPENSI ATAU KAPSUL, DAN OBAT AKAN TERDISPERSI BAIK DALAM SALURAN

CERNA.

PENGEMPAAN, MISALNYA MICRONIZED JADI SEDIAAN TABLET AGLOMERASI

PARTIKEL TERBENTUK SEHINGGA MENINGKATKAN UKURAN PARTIKEL DAN

MENURUNKAN KECEPATAN DISOLUSI (MAKNA MIKNISASI JADI HILANG).

PRODRUG OBAT YANG DIBUAT MEMODIFIKASI SECARA KIMIA SUATU SPESIES, YG

AKTIF SECARA FARMAKOLOGI MEMBENTUK SUATU ENTITAS KIMIA BARU DI DALAM

TUBUH ITRANSFORMASIKAN MENJADI SPESIES AKTIF

MODIFIKASI MENGGANGGU SIFAT FISIKOKIMIA DAN BIOFARMASETIK OBAT DALAM

PENGERTIAN LEBIH MENGUNTUNGKAN

SUATU PRODRUG IDEAL APABILA :

1. TIDAK MENUNJUKKAN AKTIVITAS FARMAKOLOGI

2. DIELEMINASI LEBIH LAMBAT DARI OBAT ASAL

3. NONTOKSIK

4. BIAYA PEMBUATAN TIDAK MAHAL

PRODRUG DAPAT DIGUNAKAN UNTUK MENINGKATKAN ATAU MENURUNKAN :

1. KELARUTAN DALAM AIR

2. MENUTUP RASA PAHIT

3. MENINGKATKAN LIPOFILISITAS

4. MENINGKATKAN ABSORPSI

5. MENURUNKAN EFEK SAMPING LOKAL

6. DAN MENGGANGGU DISTRIBUSI JARINGAN DARI OBAT ASAL(PARENT COMPOUND)

CONTOH : KHLORAMFENIKOL DENGAN KELARUTAN AIR 2,5 mg/ml,

KHLORAMFENIKOL Na SUKSINAT 100 mg/ml, DAN KHLORAMFENIKOL

STEARAT ATAU PALMITAT TIDAK LARUT, DALAM SEDIAAN FARMASI DI-

BERIKAN DALAM BENTUK SUSPENSI

PENGONTROLAN PELEPASAN OBAT PADA LOKASI KERJA SERING DIPERLUKAN TERUTAMA UNTUK OBAT YANG DIABSORPSI SECARA CEPAT MELALUI MEMBRAN MUKOSA

ATAU SECARA CEPAT DIHILANGKAN DARI LOKASI KERJA PENDEKATAN BIASANYA MENGURANGI EFEK SAMPING OBAT PENDEKATAN DIILUSTRASIKAN DENGAN PROGESTASERT DAN PILOCRPINE OCUSERT

UNIT PENGONTROLAN DIFUSI DIRANCANG UNTUK PELEPASAN SECARA KONTINU BIASANYA MENGGUNAKAN PENDEKATAN MATRIK ATAU RESERVOIR. PADA SISTEM MATRIK, OBAT DIDISPERSIKAN SECARA ACAK PADA MATRIK POLIMER

SEDANGKAN PADA RESERVOIR, OBAT DIKELILINGI OLEH SUATU MEMBRAN (DISALUT) YANG AKAN MENGONTROL KECEPATAN PELEPASAN.

SISTEM YANG DIRANCANG HARUSLAH AMAN DAN BIOKOMPATIBEL.

PEMBERIAN OBAT MELALUI RUTE ALTERNATIF MENCEGAH ABSORPSI DAN HALANGAN METABOLIK YANG ADA PADA SALURAN CERNA

RUTE DAPAT JUGA MENUNJUKKAN EFEK SISTEMIK JIKA PEMBERIAN SECARA ORAL KONTRA INDIKASI AKIBAT KONDISI FISIOLOGI

ATAU RUTE DAPAT MELEPAS OBAT SECARA KONTINU SEPERTI HALNYA PROFIL PEMBERIAN OBAT SECARA KONTINU (MISAL TRANSDERMAL)

ALTERNATIF RUTE PEMBERIAN INI MELIPUTI RUTE OFTALMIK, NASAL, BUKAL, TRANSDERMAL, PULMONAL, DAN REKTAL.

EFIKASI DARI BERMACAM OBAT SERING DIBATASI OLEH POTENSIAL OBAT MENCAPAI LOKASI

AKSI TERAPEUTIK. DALAM KEBANYAKAN KASUS, HANYA SEBAGIAN KECIL SAJA DARI DOSIS

OBAT YANG DIBERIKAN MENCAPAI LOKASI KERJA, SEDANGKAN SISANYA SEBAGIAN BESAR DI

DISTRIBUSI PADA BAGIAN LAIN TUBUH TERGANTUNG PADA SIFAT FISIKA KIMIA DAN BIOKIMIA

OBAT.

SEBALIKNYA SISTEM PENGHANTARAN OBAT SPESIFIK LOKASI TIDAK HANYA AKAN MENING-

KATKAN JUMLAH OBAT MENCAPAI LOKASI, TAPI JUGA SECARA SIMULTAN AKAN MENURUNKAN

JUMLAH OBAT TERDISTRIBUSI PADA BAGIAN TUBUH LAIN, YANG BERARTI AKAN MENGURANGI

KERJA SAMPING DARI OBAT.

KECENDRUNGAN PENEMUAN OBAT BARU SEKARANG ADALAH OBAT YANG SEMAKIN POTEN,

YANG BERARTI DOSIS OBAT SEMAKIN RENDAH/KECIL. SISTEM PENGHANTARAN OBAT SPESIFIK

LOKASI, TIDAK HANYA AKAN MENINGKATKAN JUMLAH OBAT MENCAPAI LOKASI, TAPI JUGA SE-

CARA SIMULTAN AKAN MENURUNKAN JUMLAH OBAT YANG DIDISTRIBUSI KE BAGIAN LAIN

TUBUH, HAL INI BERARTI JUGA AKAN MENGURANGI EFEK SAMPING KERJA OBAT YANG TIDAK

DIINGINI.

SISTEM PENGHANTARAN SPESIFIK LOKASI ATAU SISTEM PENGHANTARAN OBAT BERSASARAN

(TARGETED), JUGA AKAN MENURUNKAN DOSIS OBAT YANG DIBERIKAN. DENGAN PENGURANGAN

EFEK SAMPING, HAL INI JUGA AKAN MENINGKATKAN INDEK TERAPI OBAT.

PENGHANTARAN OBAT MELALUI SISTEM PENGHANTARAN YANG DIDESAIN SECARA KHUSUS ME-

RUPAKAN PEMECAHAN SANGAT BAIK UNTUK SISTEM PENGHANTARAN OBAT.

AREA YANG BERKONSTRIBUSI SECARA SIGNIFIKAN ADALAH DENGAN SISTEM PENGHANTARAN

OBAT DENGAN KARIER KOLOIDAL SEPERTI : BENTUK NANOPARTIKEL, LIPOSOM, NIOSOM DAN

MIKROEMULSI.

NIOSOM : ADALAH SUATU VESIKEL TERUTAMA TERDIRI DARI SURFAKTAN NON IONIK.

NIOSOM DITINJAU DARI STABILITAS KIMIA, MENUNJUKKAN STABILITAS YANG

LEBIH BAIK DARI FOSFOLIPID (LIPOSOME).

NANOPARTIKEL : ADALAH PARTIKEL KOLOIDAL PADAT DENGAN RENTANG UKURAN DARI 10 nm

SAMPAI SEKITAR 1000 nm (1 m). TERDIRI DARI BAHAN MAKROMOLEKULER

PADA MANA BA TER-LARUT, DIJERAT ATAU DI ENKAPSULASI, DAN ATAU

DIMANA BA DI ADSORBSI ATAU TERIKAT.

TERMINOLOGI NANOPARTIKEL MELIPUTI : NANOKAPSUL DAN NANOSFER. NANOKAPSUL MEM-

PUNYAISTRUKTUR INTI CANGKANG (SISTEM RESERVOIR) SEDANGKAN NANOSFER MERUPA-

KAN SUATU SISTEM MATRIK.

MIKROEMULSI : ADALAH SUATU SISTEM AIR, MINYAK DAN AMPIFIL YANG MERUPAKAN SUATU

ISOTROPIK TUNGGAL SECARA OPTIK, DAN SECARA TERMODINAMIKA

MERUPAKAN SUATU LA-RUTAN CAIR STABIL.

LIPOSOM : SUATU STRUKTUR DARI SATU ATAU LEBIH SFER KONSENTRIK DARI LAPISAN

BILAYER LIPID, DIPISAHKAN OLEH KOMPARTEMEN AIR ATAU DAPAR AIR.

STRUKTUR SPESIFIK INI DAPAT DIBUAT DENGAN RENTANG DIAMETER DARI 80 nm

SAMPAI 100 m.

TEHNIK POLIMERISASI TELAH BANYAK DITULIS BERSAMAAN DENGAN BERBAGAI PENGGUNA-

AN SEDIAAN FARMASI TERMASUK PENGGUNAAN POLIMER ESENSIAL NON-BIODEGRADASI.

PENGGUNAAN POLIMER DISINI DIUTAMAKAN DALAM PENGEMBANGAN POLIMER BIODEGRA-

DASI, KARENA AKHIR-AKHIR INI MEMPUNYAI KEUNTUNGAN DALAM PEMBERIAN KEPADA

PASIEN, TERUTAMA PEMBERIAN BENTUK SEDIAAN OBAT SECARA PARENTERAL. MONOMER

YANG DIGUNAKAN BIASANYA NON TOKSIK DAN BIOINCOMPATIBLE, YANG DAPAT DIGUNA-

KAN SECARA AMAN DAN PENGEMBANGAN CONTROLLED-RELEASE DAN BENTUK SEDIAAN.

POLIMER TINGGI, ADALAH MOLEKUL YANG MEMPUNYAI MASSA MOLEKUL BESAR.

POLIMER TINGGI TERDAPAT DI ALAM (BENDA HIDUP, BAIK BINATANG MAUPUN TUMBUH-

TUMBUHAN, MENGANDUNG SEJUMLAH BESAR BAHAN POLIMER), DAN DISINTESIS.

POLIMER ALAM, SEPERTI SELULOSA, PATI, DAN PROTEIN, TELAH DIKENAL DAN DIGUNA-

KAN MANUSIA BERABAD-ABAD LAMANYA UNTUK KEPERLUAN PAKAIAN DAN MAKANAN,

SEDANGKAN INDUSTRI POLIMER MERUPAKAN HAL YANG BARU.

VULKANISASI KARET ALAM OLEH GOODYEAR 1839

SELULOSA NITRAT, DIHASILKAN DARI REAKSI KERTAS DENGAN ASAM NITRAT, 1870

DAMAR FENOLIK 1907

POLI(FENILETENA) ATAU POLISTIRENA, 1930

POLI(ETENA), ATAU POLIETILENA ATAU POLITENA, LAB. ICI WINNINGTON, CHESHIRE,

1933

POLIMER TINGGI (KADANG-KADANG DISEBUT JUGA MAKROMOLEKUL), ADALAH MOLE-

KUL BESAR YANG DIBANGUN OLEH PENGULANGAN KESATUAN KIMIA YANG KECIL DAN

SEDERHANA.

KESATUAN-KESATUAN BERULANG ITU SETARA ATAU HAMPIR SETARA DENGAN MONOMER

, YAITU BAHAN DASAR PEMBUAT POLIMER (TABEL). AKIBATNYA, MOLEKUL-MOLEKUL

POLIMER UMUMNYA MEMPUNYAI MASSA MOLEKUL YANG SANGAT BESAR. SEBAGAI

CONTOH, POLIMER POLI(FENILETENA) MEMPUNYAI HARGA RATA-RATA MASSA MOLEKUL

MENDEKATI 300.000. HAL INI MENJADI SEBAB MENGAPA POLIMER TINGGI

MEMPERLIHATKAN SIFAT SANGAT BERBEDA DARI POLIMER BERMASSA MOLEKUL REN-

DAH, SEKALIPUN SUSUNAN KEDUA JENIS POLIMER ITU SAMA.

POLIMER

POLIMER

POLI(ETENA)

POLI(KLOROETENA)

SELULOSA

MONOMER

CH2 = CH2 CH2 = CHCL

C6 H12O6

KESATUAN BERULANG

-(CH2 - CH2-)

-(CH2 CHCL-)

-(C6H10O5-)

JIKA PENGULANGAN KESATUAN BERULANG ITU LURUS (SEPERTI RANTAI), MAKA MOLEKUL-MO

LEKUL POLIMER SERINGKALI DIGAMBARKAN SEBAGAI MOLEKUL RANTAI ATAU RANTAI POLI-

MER (GAMBAR 1a). PANJANG RANTAI POLIMER DAPAT DINYATAKAN DALAM DERAJAT POLIME-

RISASI (DP) POLIMER YANG BERSANGKUTAN, YAITU JUMLAH KESATUAN BERULANG DALAM

RANTAI POLIMER ITU. POLI(KLOROETENA) (POLIVINIL KLORIDA ATAU PVC) MEMPUNYAI DP 1000

DAN MASSA MOLEKULNYA 62,5 X 000 = 62,500.

RANTAI POLIMER DAPAT JUGA BERCABANG (GAMBAR 1b). BEBERAPA RANTAI LURUS ATAU

BERCABANG DAPAT BERGABUNG MELALUI SAMBUNGAN SILANG MEMBENTUK POLIMER BER-

SAMBUNG-SILANG.

JIKA SAMBUNGAN SILANG TERJADI KE BERBAGAI ARAH MAKA TERBENTUK POLIMER SAM-

BUNG-SILANG TIGA DIMENSI YANG SERING DISEBUT POLIMER JARINGAN (GAMBAR 1c)

Gambar 1. Bagan (a) rantai lurus melingkar secara acak, (b) rantai bercabang, dan (c) polimer jaringan

POLIMERISASI

Dr. W. H. CROTHERS, SEORANGA AHLI KIMIA AMERIKA SERIKAT, MENGELOMPOKKAN POLIME-

RISASI (PROSES PEMBENTUKAN POLIMER TINGGI) MENJADI DUA GOLONGAN, YAKNI :

POLIMERISASI ADISI DAN POLIMERISASI KONDENSASI

POLIMERISASI ADISI MELIBATKAN REAKSI RANTAI. PENYEBAB REAKSI RANTAI DAPAT BERUPA

RADIKAL BEBAS (PARTIKEL REAKTIF YANG MENGANDUNG ELEKTRON TAK BERPASANGAN) ATAU

ION.

RADIKAL BEBAS BIASANYA TERBENTUK DARI PENGURAIAN ZAT YANG NISBI TIDAK MANTAP,

YANG DISEBUT PEMICU. PEMICU INI MEMICU REAKSI RANTAI PADA PEMBENTUKAN POLIMER,

DAN POLIMERISASI INI BERLANGSUNG SANGAT CEPAT, SERING DALAM WAKTU HANYA BEBERA-

PA DETIK.

POLIMERISASI ADISI TERJADI KHUSUS PADA SENYAWA YANG MEMPUNYAI IKATAN RANGKAP,

SEPERTI MISALNYA ETENA DAN TURUNAN-TURUNANNYA.

POLIMERISASI KONDENSASI DIPANDANG MEMPUNYAI KESAMAAN DENGAN REAKSI KONDENSA-

SI (ATAU ADISI-PENYINGKIRAN) YANG TERJADI PADA ZAT BERMASSA MOLEKUL RENDAH.

PADA POLIMERISASI KONDENSASI TERJADI REAKSI ANTARA DUA MOLEKUL BERGUGUS FUNGSI

BANYAK (MOLEKUL YANG MENGANDUNG DUA GUGUS FUNGSI ATAU LEBIH YANG DAPAT BERE-

AKSI) DAN MEMBERIKAN SATU MOLEKUL BESAR BERGUGUS FUNGSI BANYAK PULA, DAN DIIKU-

TI OLEH PENYINGKIRAN MOLEKUL KECIL, SEPERTI MISALNYA AIR,

SEBAGAI CONTOH DITINJAU REAKSI ANTARA ETENA-1,2-DIOL (ETILENA GLIKOL) DAN ASAM

BENZENA-1,4-DIKARBOKSILAT (ASAM TEREFTALAT), YANG KEDUANYA MERUPAKAN MONOMER

BERGUGUS FUNGSI DUA.

HASIL REAKSI MASIH MEMPUNYAI DUA GUGUS FUNGSI, SEHINGGA REAKSI DAPAT BERLANJUT

MENGHASILKAN POLIMER LURUS, SAMPAI SALAH SATU PEREAKSI HABIS. PERLU DIKETAHUI

BAHWA BAIK POLIMER BERCABANG MAUPUN POLIMER SAMBUNG-SILANG DAPAT TERBENTUK

MELALUI POLIMERISASI ADISI ATAU KONDENSASI.

ISTILAH KOPOLIMER MENUNJUK PADA POLIMER YANG DIBUAT DARI DUA ATAU LEBIH MONOMER

YANG BERBEDA ( JADI MEMUNGKINKAN MERAGAMKAN STRUKTUR POLIMER).

TERDAPAT BEBERAPA JENIS KOPOLIMER, YAITU KOPOLIMER ACAK, KOPOLIMER BERSELANG-SE-

LING, KOPOLIMER BALOK, DAN KOPOLIMER CANGKUK.

DALAM KOPOLIMER ACAK, SEJUMLAH KESATUAN BERULANG YANG BERBEDA TERSUSUN SECA-

RA ACAK DALAM RANTAI POLIMER.

DALAM RANTAI KOPOLIMER BERSELANG-SELING, BEBERAPA KESATUAN BERULANG YANG BER-

BEDA BERSELANG-SELING ADANYA DALAM RANTAI POLIMER.

DALAM KOPOLIMER CANGKUK, KELOMPOK SATU MACAM KESATUAN BERULANG TERCANGKUK

PADA POLIMER TULANG PUNGGUNG LURUS YANG MENGANDUNG HANYA SATU MACAM KESATU-AN

BERULANG (LIHAT GAMBAR 2

SIFAT POLIMER, PROSES PERTUMBUHAN RANTAI SELAMA POLIMERISASI BERSIFAT ACAK. OLEH

KARENA ITU RANTAI-RANTAI POLIMER YANG BERBEDA DALAM SUATU CONTOH POLIMER AKAN

MEMPUNYAI PANJANG YANG BERBEDA-BEDA PULA, TENTU SAJA DENGAN AKIBAT MASSA MOLE-

KUL NISBI (Mr)NYA PUN BERBEDA-BEDA. DENGAN DEMIKIAN PENENTUAN MASSA MOLEKUL SUA-

TU CONTOH POLIMER SECARA EKPERIMEN, HANYA AKAN MEMBERIKAN HARGA RATA-RATA.

RINCIAN HARGA RATA-RATA TERSEBUT, DISTRIBUSI MASSA MOLEKUL NISBI.

Gambar 2. Diagram kopolimer (a) acak, (b) berselang seling, (c) balok, dan (d) cangkuk A dan B menggambarkan kesatuan berulang yang berbeda

Polimerisasi Adisi.

1. Pemicuan 2. Perambatan 3. Pengakhiran

POLIMERASASI DAPAT DIKELOMPOKKAN MENJADI DUA GOLONGAN SEPERTI YANG TELAH DIJE-

LASKAN SEBELUMNYA, YAKNI POLIMERISASI ADISI DAN POLIMERISASI KONDENSASI. BERIKUT

INI AKAN DICOBA MENJELASKANNYA SATU PERSATU.

SATU ELEKTRON TAK BERPASANGAN

BERUPA SPESI REAKTIF YANG DISE-

BUT RADIKAL BEBAS, ATAU BEBERA-

PA ION.

POLIMER PENTING YANG DIHASILKAN

MELALUI POLIMERISASI ADISI MELI-

PUTI POLIMER YANG DIHASILKAN DA-

RI TURUNAN ETENA BERBENTUK

CH2 = CHX ATAU CH2 = CXY

CIRI DASAR REAKSI BERANTAI REAKSI

ANTARA HIDROGEN DAN KLOR.

BILAMANA ATOM-ATOM KLOR (HASIL

PENYINARAN MOLEKUL KLOR DG SINAR

MATAHARI) DITAMBAHKAN KE DLM

CAMPURAN HIDROGEN DAN KLOR, DUA

REAKSI CEPAT TERJADI.

PEMICUAN

PERAMBATAN

POLIMERISASI ADISI DAPAT DIGOLONGKAN KE DALAM DUA GOLONGAN YAKNI POLIMERISASI

RADIKAL BEBAS DAN POLIMERISASI ION (KATION ATAU ANION).

POLIMERISASI RADIKAL BEBAS MERUPAKAN MACAM POLIMERISASI ADISI YANG PALING UMUM

DAN TERPENTING. BIASANYA RADIKAL BEBAS DIBENTUK MELALUI PENGURAIAN ZAT NIRMAN-

TAP DENGAN MENGGUNAKAN BAHANG ATAU CAHAYA. RADIKAL BEBAS INI SEBAGAI PEMICU

PADA POLIMERISASI. CONTOH SENYAWA PEROKSIDA, DI(BENZOIL)PEROKSIDA (BENZOIL PEROK

SIDA) DAN BEBERAPA SENYAWA AZO, AZDN (AZODIISOBUTIRO-NITRIL).

PEMICUAN : PENGURAI

AN PEMICU DAN ADISI

MOLEKUL MONOMER

PADA SALAH SATU RA-

DIKAL BEBAS YG TER-

BENTUK. JIKA RADIKAL

BEBAS SEBAGAI R.

(DARI PEMICU I), MOLE

KUL MONOMER SEBAGAI

CH2 = CHX, TERJADI PRO

SES PEMICUAN :

REAKSI ADISI MOLE-

KUL MONOMER PADA

RADIKAL BEBAS YANG

TERBENTUK MERUPA-

KAN TAHAP PERAM-

BATAN.

PENGAWAIMBANGAN MELIBATKAN PENGALIHAN ATOM HIDROGEN- DARI SATU RADIKAL KE

RADIKAL LAINNYA, MENGHASILKAN DUA MOLEKUL POLIMER TAK AKTIF. SATU MEMPUNYAI

IKATAN RANKAP DUA PADA UJUNG MOLEKULNYA, SEDANGKAN YANG LAIN MENGANDUNG

IKATAN JENUH.

WALAUPUN TAHAP PEMICUAN, PERAMBATAN, DAN PENGAKHIRAN DIPERLUKAN DAN MEMADAI,

PADA POLIMERISASI DAPAT TERJADI PROSES ALIH RANTAI. PADA PROSES INI SATU ATOM H

ATAU ATOM HALOGEN DIALIHKAN DARI SUATU MOLEKUL (DISEBUT PENGALIH) KE RADIKAL.

PENGALIH DAPAT BERUPA MOLEKUL PELARUT, PEMICU (JARANG TERJADI KARENA KEPEKAT-AN

PEMICU UMUMNYA RENDAH), MONOMER, ATAU POLIMER. SEBAGAI CONTOH, DITINJAU POLI

MERRISASI CH2 = CHX DALAM PELARUT TETRAKLOROMETANA (KARBON TETRAKLORIDA)

PADA REAKSI INI, ATOM KLOR DIALIHKAN PADA RADIKAL YANG SEDANG TUMBUH MENGHASIL

KAN MOLEKUL POLIMER TAK AKTIF DAN RADIKAL .CCl3. RADIKAL .CCl3 SELANJUTNYA MEMICU

PERTUMBUHAN RANTAI POLIMER LAIN.

SEMAKIN SERING ALIH RANTAI TERJADI, SEMAKIN PENDEK RANTAI TERBENTUK, KARENA PER-

TUMBUHAN RANTAI-RANTAI POLIMER TERGANGGU. DP AKAN BERKURANG DST.

PERLU DICATAT BAHWA PENGGABUNGAN DUA CABANG YANG SEDANG TUMBUH PADA DUA

RANTAI POLIMER YANG BERBEDA AKAN MENGHASILKAN SAMBUNGAN SILANG.

LAJU DAN DERAJAT POLIMERISASI DAPAT DIKENDALIKAN DENGAN MENGGUNAKAN ZAT YANG

DIKENAL SEBAGAI PELAMBAT DAN PENGHAMBAT (INHIBITOR). PENGHAMBAT BEREAKSI DE-

NGAN RADIKAL BEBAS, BEGITU RADIKAL BEBAS ITU TERBENTUK. DENGAN DEMIKIAN

POLIMERISASI TIDAK DAPAT BERLANGSUNG SEBELUM SELURUH PENGHAMBAT HABIS TERPA-

KAI. SEGERA SETELAH PENGHAMBAT HABIS, LAJU POLIMERISASI MENDEKATI HARGA YANG

SAMA DENGAN LAJU POLIMERISASI TAK TERHAMBAT.

KUINON DAPAT BERTINDAK SEBAGAI PENGHAMBAT BAGI BANYAK SISTEM POLIMERISASI, KA-

RENA KUINON BEREAKSI DENGAN RADIKAL BEBAS YANG TERBENTUK, MENGHASILKAN RADI-

KAL YANG MANTAP KARENA RESONANSI. RADIKAL BEBAS INI YANG MANTAP INI TAK DAPAT

MEMICU POLIMERISASI LEBIH LANJUT. PENGGUNAAN PENGHAMBAT YANG PENTING IALAH UN

TUK PEMANTAP MONOMER. PENAMBAHAN PENGHAMBAT PADA MONOMER AGAR TAK TERBEN

TUK RADIKAL BEBAS, SEBELUM MONOMER DIPAKAI PENGHAMBAT DIHILANGKAN. JADI,

POLIMERISASI YANG PEKA THDP OKSIGEN, OKSIGEN HARUS DIHILANGKAN SEBELUM

POLIMERISASI

Polimerisasi Ion.

- Polimerisasi Kation

- Polimerisasi Anion (Karbonion)

POLIMERISASI ADISI DAPAT BERLANGSUNG DENGAN MEKANISME YANG TIDAK MELIBATKAN RA-

DIKAL BEBAS. MISALNYA, PEMBAWA RANTAI DAPAT BERUPA ION KARBONIUM (POLIMERISASI

KATION) ATAU KARBANION (POLIMERISASI ANION).

POLIMERISASI KATION. DALAM POLIMERISASI KATION MONOMER CH2 = CHX, PEMBAWA RANTAI

IALAH ION KARBONIUM. KATALIS DALAM REAKSI POLIMERISASI INI ADALAH ASAM LEWIS (PENE-

RIMA PASANGAN ELEKTRON) DAN KATALIS FRIEDEL-CRAFTS, MISALNYA AlCl3,, AlBr3, TiCl4, SnCl4,,

H2SO4, ASAM KUAT LAINNYA. POLIMERISASI RADIKAL BEBAS SUHU TINGGI, POLIMERISASI KATI-

ON SUHU RENDAH. 2-METILPROPENA(ISOBUTILENA) PADA SUHU -100O C DG KATALIS BF3 , AlCl3..

PELARUT PENTING PADA POLIMERISASI KATION SEBAB MEKANISME ION MELIBATKAN PARTIKE-

PARTIKEL BERMUATAN, SEDANG RADIKAL BEBAS NETRAL. POLIMERISASI KATION TERJADI PADA

MONOMER YANG MENGANDUNG GUGUS PELEPAS ELEKTRON.

POLIMERISASI KATALIS ASAM, PEMI-

CUANNYA SEPERTI BERIKUT: HA

ADALAH MOLEKUL ASAM, KLORIDA,

SULFAT ATAU PERKLORAT. Asam ke monomer,

Jadi ion karbonium

Kmd perambatan spt

Radikal bebas.

FRIEDEL-CRAFTS, PAKAI KATALIS

BANTU (KOKATALIS), SPT AIR, DG SDK

AIR POLIMERISASI BERLANGSUNG,

DG BF3 REAKSI SPT BERIKUT:

Pengakhiran

PENGAKHIRAN RANTAI DAPAT TERJADI MELALUI PROSES, YANG PALING SEDERHANA DAN

NYATA IALAH PENGGABUNGAN ION KARBONIUM DAN ANION PASANGANNYA (DISEBUT ION

LAWAN), ATAU PENATAULANGAN PASANGAN ION DENGAN MEMBERIKAN KETIDAKJENUHAN

DALAM RANTAI POLIMER SERTA ASAM ATAU KOMPLEKS. MISALNYA, PADA POLIMERISASI 2-

METIL PROPENA DENGAN BF SEBAGAI KATALIS, TERJADI ALIH PROTON SBB:

PENGAKHIRAN DAPAT JUGA TERJADI

MELALUI ALIH RANTAI PADA MONO-

MER. DENGAN MENGGUNAKAN POLI-

MER 2-METIL PROPENA SBB:

SIFAT PELARUT: PELARUT TAK POLAR

POLIMERISASI TIDAK TERJADI

Polimerisasi Anion

PADA POLIMERISASI ANION MONOMER CH2 = CHX, KARBANION BERTINDAK SEBAGAI PEMBAWA

RANTAI. MONOMER YANG MENGANDUNG SUBSTITUEN ELEKTRONEGATIF, SEPERTI PROPENITRIL

(AKRILONITRIL), METIL 2-METIL PROPENOAT (METIL METAKRILAT), DAN BAHKAN FENILETENA

(STIRINA), TERGOLONG DAPAT MENGALAMI POLIMERISASI INI. SEPERTI POLIMERISASI KATION,

REAKSI POLIMERISASI ANION PALING BAIK BERLANGSUNG PADA SUHU RENDAH. KATALIS YANG

DAPAT DIPAKAI MELIPUTI LOGAM ALKALI, ALKIL, ARIL DAN AMIDA LOGAM ALKALI. SALAH SATU

PENERAPAN PALING AWAL DARI POLIMERISASI INI DALAM DUNIA INDUSTRI IALAH PADA

PEMBUATAN KARET SINTETIK, DI JERMAN DAN RUSIA, DARI BUTA-1,3-DIENA (BUTADIENA)

DENGAN KATALIS LOGAM ALKALI.

CONTOH POLIMERISASI ANION, AMIDA

LOGAM ALKALI, KALIUM AMIDA KNH2,

DALAM PELARUT AMONIA CAIR MEM-

PERCEPAT POLIMERISASI MONOMER

CH2 = CHX. DALAM AMONI CAIR, KALI-

UM AMIDA TERIONISASI KUAT SEHING-

GA PEMICUAN DAPAT DIGAMBARKAN:

ION LAWAN (PENETRAL) BAGI KARBAN-

ION IALAH ION K+. PERAMBATAN MERU-

PAKAN ADISI MONOMER PADA KARBAN-

ION YANG DIHASILKAN TADI.

JIKA DIPAKAI PELARUT LEMBAM DAN

PEREAKSI MURNI, MAKA POLIMERISASI

HANYA BERHENTI KETIKA SELURUH MO

NOMER PEREAKSI HABIS TERPAKAI. TE-

TAPI KARBANION TIDAK DIRUSAK, JIKA

DITAMBAH MONOMER LAGI POLIMERISA

SI DAPAT DIPICU LAGI.

Polimer Kondensasi

POLIMERISASI YANG MELIBATKAN PENGGABUNGAN MOLEKUL KECIL-KECIL, MENGHASILKAN

MOLEKUL BESAR-BESAR MELALUI REAKSI KONDENSASI (ATAU ADISI-PENYINGKIRAN) DALAM

KIMIA ORGANIK. MISALNYA, JIKA CAMPURAN ETANOL (ETIL ALKOHOL) DAN ASAM ETANOAT

(ASAM ASETAT) DIPANASI BERSAMA SEDIKIT ASAM SULFAT PEKAT, ESTER ETIL ETANOAT (ETIL

ASETAT) DIHASILKAN, DISERTAI PENYINGKIRAN AIR.

REAKSI BERHENTI SAMPAI DI SINI KARENA TIDAK TERDAPAT GUGUS FUNGSI YANG DAPAT BERE-

AKSI (GUGUS COOH DAN GUGUS OH). AKAN TETAPI, JIKA TIAP MOLEKUL PEREAKSI MENGAN-

DUNG DUA ATAU TIGA GUGUS FUNGSI, MAKA REAKSI BERIKUTNYA DAPAT TERJADI. MISALNYA,

REAKSI ANTARA DUA MONOMER ASAM HEKSANADIOT (ASAM ADIPAT) DAN ETENA-1,2DIOL-

(ETILENA GLIKOL):

DAPAT DILIHAT BAHWA HASIL REAKSI MASIH MENGANDUNG DUA GUGUS FUNGSI, SEHINGGA RE-

AKSI BERIKUT DENGAN MONOMER DAPAT BERLANJUT PADA KEDUA UJUNG MENJADI MOLEKUL

BESAR

POLIMERISASI INI BERTAHAP, TERBENTUK DIMER, TRIMER, TETRAMER DST. JADI BERBEDA DE-

NGAN POLIMERISASI RANTAI ATAU ADISI, YANG MEMBENTUK POLIMER BERMASSA BESAR SEGE-

RA SEKALIGUS. REAKSI DAPAT JUGA SBB ANTARA DUA MOLEKUL YANG SEDANG TUMBUH:

POLIMERISASI KONDENSASI PADA UMUMNYA MELIBAT-

KAN PENGHILANGAN MOLEKUL AIR ATAU MOLEKUL KE-

CIL LAINYA.

Kopolimerisasi

Homopolimer X (A)n Y

Kopolimer X (A)n B (m) C (l) .. Y

X ) Gugus Ujung

Y )

A )

B ) Kesatuan berulang

C )

POLIMER YANG PALING SEDERHANA IALAH HO-

MOPOLIMER YANG KESATUAN BERULANGNYA

MEMPUNYAI STRUKTUR SAMA. HOMOPOLIMER

DAPAT SEPERTI GAMBAR DIMANA X DAN Y ADA-

LAH GUGUS UJUNG, DAN A ADALAH KESATUAN

BERULANGNYA. JADI, POLIMER SEPERTI POLIE-

TENA DAN POLIKLOROETENA (POLIVINIL KLORI-

DA ATAU PVC) ADALAH CONTOH HOMOPOLIMER.

AKAN TETAPI, JIKA DUA MACAM ATAU LEBIH MO

NOMER MEMPOLIMER BERSAMA DAN MENGHA-

SILKAN POLIMER YANG MENGANDUNG LEBIH DA

RI SATU MACAM KESATUAN STRUKTUR, MAKA

DAPAT TERBENTUK KOPOLIMER. DISINI A, B, C,

DST. YANG MENYATAKAN BERBAGAI KESATUAN

STRUKTUR, BERGANTUNG PADA MONOMER YANG

DIPAKAI. HOMOPOLIMER DAPAT DIGA-BUNGKAN

ATAU DIPERTAHANKAN DALAM KO-POLIMER.

SATU KEUNTUNGAN KOPOLIMERISASI.

KOPOLIMER ACAK DIBUAT DENGAN MEMPOLIMERKAN CAMPURAN MONOMER YANG SESUAI, MI-

SALNYA KOPOLIMER KLOROETENA-ETENILETANOAT (VINIL KLORIDA-VINIL ASETAT) DAN KOPO

LIMER FENILETENA-BUTA-1,3-DIENA. KEBERADAAN ETENIL ETANOAT DALAM KOPOLIMER KLOR

ETENA-ETENILETANOAT MENINGKATKAN KELARUTAN DAN MEMPERBAIKI SIFAT ALIR KOPOLI

MER DIBANDINGKAN TERHADAP HOMOPOLIMER KLORETENA, SEHINGGA KOPOLIMER LEBIH

MUDAH DICETAK. SIFAT KOPOLIMER YANG DIBENTUK DARI MONOMER A DAN B BERGANTUNG

PADA PENYEBARAN KESATUAN A DAN B DALAM RANTAI KOPOLIMER. PENYEBARAN TERSEBUT

BELUM TENTU SAMA DENGAN NISBAH KONSENTRASI A TERHADAP B DALAM CAMPURAN MONO-

MER AWAL. SECARA UMUM DAPAT DIKATAKAN BAHWA JIKA DUA MONOMER A DAN B MEMBEN-

TUK KOPOLIMER, DAN A LEBIH REAKTIF, MAKA KOPOLIMER HASILNYA PADA TAHAP AWAL ME-

NGANDUNG A LEBIH BANYAK DARIPADA B. PADA TAHAP LANJUT, KETIKA KONSENTRASI MONO-

MER A MENJADI RENDAH, KOPOLIMER YANG TERBENTUK MENJADI LEBIH KAYA AKAN B.

CARA POLIMERISASI

1. POLIMERISASI RUAH, SISTEM PADA DASARNYA TERDIRI DARI MONOMER (BERWUJUD CAIR

ATAU GAS DAN PEMICU. POLIMERISASI MONOMER CAIR, SEPERTI MISALNYA FENILETENA,

MELAHIRKAN BANYAK MASALAH. POLIMERISASI ADISI SANGAT EKSOTERMIS DAN BIASA-NYA

REAKSI DAPAT TAK TERKENDALIKAN ATAU BAHKAN MELEDAK. OLEH KARENA POLI-MER

BIASANYA LARUT DALAM MONOMERNYA, KEKENTALAN SISTEM MENINGKAT DAN ME-

NIMBULKAN KESUKARAN PADA PENGADUKAN.

2. POLIMERISASI LARUTAN, MONOMER DILARUTKAN DALAM PELARUT YANG COCOK SEBELUM

TERJADI POLIMERISASI. DALAM SISTEM POLIMERISASI INI, PELARUT DAPAT MEMBANTU ME

LESAPKAN BAHANG REAKSI. KELEMAHANNYA KEMUNGKINAN TERJADI PENGALIHAN RAN-

TAI KEPADA PELARUT DENGAN AKIBAT PEMBENTUKAN POLIMER BERMASSA MOLEKUL LE-

BIH RENDAH, DAN PELARUT KEMUDIAN HARUS DIPISAHKAN DARI POLIMER HASIL, DAPAT DI

ATASI MENGGUNAKAN PELARUT YANG MELARUTKAN MONOMER TETAPI TIDAK MELARUT-

KAN POLIMER, SEHINGGA POLIMER DAPAT DIPEROLEH LANGSUNG SEBAGAI SUATU BUBUR.

3. POLIMERISASI SUSPENSI, DALAM PEROSES INI MONOMER (MENGANDUNG PEMICU YANG TER

LARUT) DISEBARKAN SEBAGAI TETESAN DALAM AIR. HAL INI DILAKUKAN DENGAN PENGA-

DUKAN CEPAT SELAMA REAKSI. POLIMERISASI TERJADI DALAM TETESAN-TETESAN. TETE-

SAN DIJAGA TETAP TERPISAH DENGAN MENAMBAHKAN SEJUMLAH KECIL PEMANTAP, SE-

PERTI TALK ATAU POLI(ETANOL) (POLIVINIL ALKOHOL). POLIMER HASIL TERBENTUK

BUTIRAN KECIL SEHINGGA MUDAH DISIMPAN DAN NISBI TIDAK TERCEMAR.

4. POLOMERISASI EMULSI, MENYERUPAI POLIMERISASI SUSPENSI, BEDANYA ADALAH SABUN DI

TAMBAHKAN UNTUK MEMANTAPKAN TETESAN MONOMER. SABUN JUGA MEMBENTUK AGRE-

GAT MOLEKUL SABUN ATAU MISEL. MISEL INI MELARUTKAN MONOMER DENGAN CARA ME-

NGAMBIL MONOMER KE DALAM BAGIAN MISEL. PEMICU YANG LARUT DALAM FASE AIR BER

DIFUSI KE DALAM MISEL, SEHINGGA MEMICU POLIMERISASI. MOLEKUL POLIMER TUMBUH

DENGAN CARA MENGAMBIL MONOMER BERIKUTNYA DARI FASE AIR. DISINI POLIMER BER-

MASSA TINGGI DAPAT TERBENTUK. BAHANG REAKSI DISERAP OLEH FASE AIR-POLIMERISASI

KEBUTUHAN POLIMER DALAM DUNIA KEDOKTERAN DAN FARMASI SETIAP TAHUN SEMAKIN

MENINGKAT. DARI TABEL BERIKUT TERLIHAT APLIKASI POLIMER DALAM BIDANG

KEDOKTERAN DAN FARMASI.

A P L I K A S I C O N T O H

IMPLAN ATAU BAHAN PENUNJANG LAIN

PENGOBATAN EKSTRA KORPAREAL ATAU

BAHAN PENUNJANG LAIN

PERALATAN BIOAKTIF MEDIKAL

TERAPEUTIK

PENENTUAN DIAGNOSTIK KLINIK (TERUTAMA SEBAGAI PEMBAWA)

ORGAN ARTIFISIAL, LENSA INTRA OKULER,

PENGHUBUNG (SENDI) ARTIFISIAL,

PROTESE PAYUDARA, DAN BAHAN SUTUR

HEMODIALISIS, HEMOPERFUSI, OKSIGENATOR DARAH, KATETER, TUBE, WADAH DAN DISPENSER DARAH, BAHAN PENUTUP LUKA BESAR, PEMBALUT(SPLINT) DAN LENSA KONTAK

PETS SEDIAAN TRANDERMAL, MIKROSFER DAN MIKROENKAPSULASI UNTUK SISTEM PENGHANTARAN OBAT BERSASARAN

POLIMER SEBAGAI OBAT, KONYUGAT OBAT POLIMER

BIOSENSOR, PENENTUAN DALAM KLINIK DAN PENANDA JARINGAN DAN

KOMPOSISI GAMBAR

A P L I K A S I C O N T O H

BIO-PROSES

BIO-SEPARASI

IMOBILISASI ENZIM DAN SEL

MEMBRAN, KOLOM, DAN LARUTAN POLIMER

POLIMER SERING SULIT DIKARAKTERISASI SECARA TELITI KARENA VARIASI PANJANG RANTAI

DAN DISTRIBUSI BOBOT MOLEKULNYA (POLIMER SERING MERUPAKAN CAMPURAN DARI

BANYAK FRAKSI DENGAN RENTANG BOBOT MOLEKUL BERBEDA).

HAL INI DAPAT DISEBABKAN PROSES MANUFAKTUR, FABRIKASI, STERILISASI, ATAU PROSES

POLIMERISASI KOMPONEN. FAKTOR PEMBATAS INI DAPAT MENYEBABKAN BERKURANGNYA

KOMPATIBILITAS (TERMASUK TOKSISITAS) DAN RESISTENSI TERHADAP DEGRADASI

LINGKUNGAN JARINGAN TUAN RUMAH (HOST).

POLIMER DAPAT BERASAL DARI SUMBER ALAM, HASIL SINTESIS, ATAU SEMI SINTESIS (ALAM

DIMODIFIKASI SECARA KIMIA). DI ANTARA POLIMER ALAM ADALAH ASAM NUKLEAT, PROTEIN,

POLISAKHARIDA, DAN KOMPLEK PROTEIN DENGAN POLISAKHARIDA.

POLIMER HASIL SINTESIS, ANTARA LAIN, POLIESTER, POLIURETAN, POLIAMIDA, POLIKAR-

BONAT, POLISILOKSAN, POLIOLEFIN, SENYAWA POLIVINIL, AKRILAT, DAN LAIN SEBAGAINYA.

SEMUANYA TERSUSUN BERUPA RANTAI PANJANG DARI UNIT BERULANG (MONOMER) YANG

DAPAT MENCAPAI BOBOT MOLEKUL RATUSAN ATAU RIBUAN DALTON.

PADA UMUMNYA POLIMER TERBENTUK MELALUI TIGA TEKNIK POLIMERISASI:

1. POLIMERISASI ADISI DENGAN KEBERADAAN RADIKAL BEBAS DAN KATALIS METALIK

DIIKUTI PEMBUKAAN RANTAI SIKLIK MONOMER, ATAU ADISI PADA IKATAN RANGKAP

MONOMER. DIPERSYARATAN MOLEKUL ASIMETRIK, KECUALI PADA ETENA,

TETRAFLUOROETILEN, DAN BEBERAPA MONOMER SIKLIK. POLIMERISASI TERJADI TANPA

PELEPASAN PRODUK SAMPING, WALAUPUN DIKETAHUI BAHWA RADIKAL BEBAS DAN ATAU

KONTAMINAN LAIN DIKETAHUI MENYEBABKAN KERUSAKAN SEL.

2. POLIMERISASI KONDENSASI DI MANA 2 UNIT MONOMER BIFUNGSIONAL BEREAKSI DENGAN

MELEPASKAN SUATU PRODUK SAMPING SEDERHANA SECARA BERTAHAP. REAKSI BERLANG

SUNG LAMBAT DAN PRODUK DENGAN BM TINGGI HANYA TERBENTUK PADA TAHAP AKHIR.

REAKSI INI TERJADI DENGAN KEBERADAAN MONOMER YANG MENGANDUNG 2 GUGUS

FUNGSIONAL BERBEDA ATAU 2 MOLEKUL YANG MASING-MASING MEMPUNYAI LEBIH SATU

GUGUS FUNGSIONAL. POLIMER YANG TERBENTUK, MENURUT METODA INI, MENGHASILKAN

AIR SEBAGAI PRODUK SAMPING, DAN CENDERUNG MENGALAMI DEPOLIMERISASI DALAM

LINGKUNGAN AIR. SELAIN ITU, DAPAT TERJADI REAKSI SAMPING DAN RESIDU KATALIS DA-

PAT DIINKORPORASIKAN KE DALAM POLIMER. OLEH KARENA ITU, SETIAP DEGRADASI DA-

PAT MELEPAS MONOMER BEBAS, RESIDU, DAN LAIN SEBAGAINYA, YANG DAPAT BERSIFAT

TOKSIK ATAU TIDAK TERHADAP JARINGAN YANG MENGELILINGINYA.

3. POLIMERISASI PENYUSUNAN KEMBALI (REARRANGEMENT), DI MANA HANYA DITRANSFER

SATU ATOM HIDROGEN, SEPERTI DALAM PEMBENTUKAN POLIURATAN. POLIMERISASI DA-

PAT DICAPAI DENGAN INISIASI MENGGUNAKAN PANAS ATAU FOTOKIMIA (FREE RADIKAL

PROPAGATION). POLIMERISASI KATIONIK MELIBATKAN PROPAGASI KARBOKSI DAN

AMONIAK SERTA PROPAGASI KARBONIUM.

HOMOPOLIMER TERBENTUK MELALUI POLIMERISASI MONOMER TUNGGAL, KOPOLIMER DARI

2 MONOMER BERBEDA, DAN TERPOLIMER DARI TIGA. KOPOLIMERISASI DAN TERPOLIMERISASI

DIGUNAKAN UNTUK MENCAPAI SIFAT POLIMER AKHIR YANG DIINGINKAN. KOPOLIMER ACAK,

BERGANTI-GANTI (ALTERNATIF), BLOK (BLOCK), DAN ENTEN (GRAFT) BERSIFAT HIDROFILIK

ATAU HIDROFOBIK DAN ATAU BIODEGRADABLE ATAU BIOERDIBEL.

POLIMER SINTETIK DAPAT BERUPA TIDAK SAMBUNG SILANG (NON CROS LINKED) DAN

TERMOPLASTIK (MELUNAK SECARA CEPAT PADA PEMANASAN DAN MENGERAS PADA PENDI-

NGINAN, MISAL POLISTIREN), ATAU SAMBUNG SILANG (CROS LINKED) TERMOSETING (MELUNAK

PADA PEMANASAN DAN MENJADI KAKU/RIGID) PADA PEMANASAN LANJUTAN, MISAL RESIN

EPOKSIDA.

SIFAT TERMAL POLIMER DITENTUKAN OLEH METODA PEMBENTUKAN, PEMURNIAN, DAN

STERILISASI. POLIMER DAPAT ATAKTIK, ISOTATIK, ATAU SINDIOSTATIK.

RENTANG SIFAT POLIMER SANGAT DITENTUKAN OLEH SIFAT KIMIA DAN STRUKTUR DARI

POLIMER. RANTAI POLIMER DAPAT BERSIFAT LINIER, BERCABANG (PANJANG DAN FREKUENSI

BERVARIASI), ATAU SAMBUNG SILANG (DENGAN FREKUENSI BERVARIASI) TERHADAP CABANG

YANG BERDEKATAN.

SELANJUTNYA, CABANG-CABANG INI DAPAT TIDAK TERATUR (STRUKTUR AMORF), TERATUR

(STRUKTUR KRISTALIN), ATAU BERORIENTASI MENURUT SATU ARAH. STRUKTUR INI BILA

DIGABUNG DENGAN KOMPOSISI KIMIA AKAN MENGHASILKAN SIFAT POLIMER YANG BERANE-

KA RAGAM SEPERTI PADA PENGGUNAANNYA.

FAKTOR INI JUGA AKAN MEMPENGARUHI SIFAT KELARUTAN (PELARUT, pH) SERTA METODA

PENGOLAHAN DAN PENCETAKAN.

APLIKASI POLIMER DALAM FORMULASI TERUTAMA SEBAGAI PENGENTAL (EMULSI, SUSPENSI)

LARUTAN, SALUT LAPIS TIPIS (TABLET, PELLET, GRANUL, DAN SEBAGAINYA) DENGAN PELARUT

AIR DAN ORGANIK (DI BANYAK NEGARA PELARUT ORGANIK DILARANG), SEBAGAI PENGIKAT

(DALAM GRANUL, TABLET), MATRIK (PELEPASAN TERKENDALI TABLET ATAU KAPSUL), SERTA

SEDIAAN TOPIKAL DAN TRANDERMAL.

TERLALU LUAS UNTUK MEMBAHAS SIFAT, APLIKASI, DAN SPESIFIKASI DARI BEGITU BANYAK

EKSIPIEN FARMASETIK YANG TERMASUK KELOMPOK POLIMER INI. OLEH SEBAB ITU, UNTUK

MENGETAHUI HAL TERSEBUT DISARANKAN MENGACU PADA :

1. USP-NF (TERUTAMA MEMBAHAS EKSIPIEN)

2. HANDBOOK OF PHARMACETICAL EXCIPIENTS YANG MEMBAHAS SEJUMLAH MONOGRAFI

POLIMER

3. INFORMASI DARI PRODUSEN POLIMER

SATU HAL YANG SELALU HARUS DIINGAT ADALAH PERATURAN DAN KETENTUAN EKSIPIEN

YANG BOLEH/DAPAT DIGUNAKAN SEBAGAI EKSIPIEN DALAM SEDIAAN FARMASI.

SURFAKTAN DAN POLIMER SANGAT BERPERAN DALAM PENGEMBANGAN SEDIAAN LIPOSOM,

MIKROEMULSI, EMULSI, EROSOL, BUSA, GEL, PARTIKEL, DAN PARTIKULAT. HAL INILAH YANG

MERUPAKAN ALASAN MENGAPA MASALAH EKSIPIEN KHUSUS INI DIBAHAS TERSENDIRI.

NANOPARTIKEL

Nano partikel adalah partikel padat koloidal dengan rentang ukuran dari

10 nm sampai 1000nm (1 m ) . T e r d i r i d a r i b a h a n m a k r o m o l e k u l p a d a

m a n a b a h a n a k t i f ( o b a t a t a u b a h a n a k t i f s e c a r a b i o l o g i ) t e r l a r u t , d i j e r a t ,

a t a u d i e n k a p s u l a s i , d a n / a t a u d i m a n a B A d i a b s o r b s i ( a t t a c h e d )

Dalam pengertian ini termasuk pula apa yang dikenal sebagai nano

pellet, nano kapsul dengan membentuk dinding cangkang seperti

mikrosfer, jika ukurannya kurang dari 1 m.

T e r m a s u k p u l a k i s i p o l i m e r s e p e r t i o b a t y a n g d i j e r a t d a l a m s k a l a

m o l e k u l e r

Definisi nanopartikel sering sangat sukar disepakati, apakah partikel ini berupa matrik kontinu atau dinding seperti cangkang, atau diadsorbsi pada partikel

Nanopartikel. (a) tipe monolitik (b) tipe kapsul

METODE PREPARASI

A. Polimerisasi emulsi

B. Polimerisasi pada/dalam fasa kontinu air

C. Polimerisasi emulsi pada/dalam fasa kontinu organic

D. Polimerisasi antarmuka

E. Deposisi pelarut

F. Evaporasi pelarut

G. Preparasi nano partikel poliakrilat dengan desolvasi dari larutan

organic polimer

H. Produksi nanopartikel albumin dalam emulsi minyak

I. Produksi nanopartikel gelatin dalam emulsi minyak

J. Nano partikel dihasilkan melalui desolvasi makro molekul

K. Nano partikel karbohidrat

http://www.nano-indonesia.org

A. Polimerisasi Emulsi.

Cara polimerisasi emulsi ini merupakan cara paling banyak digunakan

untuk menghasilkan nano partikel

Terminologi polimerisasi emulsi ini tidak selalu tepat/benar, karena

kadang-kadang proses berlangsung tanpa zat pengemulsi

Terminologi ini digunakan karena monomer di emulsifikasikan dalam

suatu non solven dengan bantuan pengemulsifikasi. Sesudah

polimerisasi akan diperoleh suspensi polimer halus

Awalnya diduga bahwa partikel polimer ini dihasilkan melalui

polimerisasi dari tetesan emulsi monomer. Belakangan diketahui

bahwa partikel polimer yang dihasilkan lebih

halus dari tetesan emulsi awal

Karena alasan tersebut, teori polimerisasi emulsi direvisi dari

polimerisasi lokasi menjadi pengemulsi misel

Misel ada bersama molekul pengemulsi tunggal, yang berada dalam

larutan dan dengan molekul pengemulsi yang diadsorbsi pada antar

muka emulsi/tetesan, hal ini menstabilkan tetesan emulsi.

Selanjutnya molekul monomer akan berdifusi dari tetesan emulsi

kedalam misel pengemulsi dan selanjutnya mensolubilisasi molekul

monomer dalam misel, dimana kemudian terjadi polimerisasi

membentuk latek polimer

Fitch dkk mengamati bahwa konsentrasi pengemulsi tidak

mempengaruhi kecepatan polimerisasi, dan pembentukan partikel

(diamati melalui alat pemencar Tyndall) adalah independen dari

kecepatan polimerisasi

Pembentukan partikel dalam pelarut spesifik, dalam kasus ini air,

selalu terjadi pada konsentrasi spesifik, yang merupakan hal

karakteristik untuk polimer.

Sebagai tambahan, jumlah misel pengemulsi yang ada tidak

mempengaruhi jumlah partikel terbentuk. Bahkan pada konsentrasi

monomer rendah, polimerisasi emulsi dapat berlangsung tanpa

keberadaan molekul pengemulsi

Fitch berkesimpulan bahwa : lokasi dari inisiasi polimerisasi berada

dalam fasa pelarut.

Inisiasi berlangsung dalam fasa ini apabila molekul monomer terlarut di

tumbuk (hit) oleh molekul pemula (stater) atau karena radiasi energi

tinggi. Polimerisasi dan pertumbuhan rantai tetap dijaga oleh molekul

monomer selanjutnya, yang berdifusi pada polimer yang sedang

tumbuh. Difusi molekul monomer pada partikel polimer yang sedang

tumbuh lebih cepat dari pada proses polimerisasi, hal ini menyediakan

monomer yang cukup pada lokasi sekitar (vicinity) dari lokasi polimer.

Tetesan monomer dan misel pengemulsi terutama berperilaku sebagai

reservoir untuk monomer, selanjutnya dan pada tahap selanjutnya

sebagai reservoir untuk molekul pengemulsi yang menstabilkan partikel

polimer sesudah pemisahan fasa dan mencegah terjadinya koagulasi

Jadi beberapa system dapat berpolimerisasi tanpa keberadaan zat

pengemulsi

Catatan :

1. Pada awalnya, selama polimerisasi emulsi, pertumbuhan molekul polimer

masih berada dalam keadaan terlarut pada fasa kontinu sekitar

2. Sesudah mencapai (sampai) bobot molekul tertentu molekul terbentuk

menjadi tidak larut, sehingga pemisahan fasa dan pembentukan partikel

(dapat dilihat melalui alat pencar Tyndall)

3. Sesudah pemisahan fasa, penambahan monomer dan molekul polimer,

termasuk mikro dan makromolekul, berdifusi kedalam partikel poloimer

yang sedang tumbuh, menjaga pertumbuhan partikel selanjutnya

1. Terminasi polimerisasi melalui reaksi dua radikal, dapat berlangsung

sebelum atau sesudah pembentukan partikel

2. Jadi, suatu partikel tunggal polimer terdiri dari sejumlah besar

makromolekul. BM nanopartikel berada diantara : 103 Da pada

nanopartikel poli (alkil siano akrilat) dan 4 x 105 Da pada nano partikel

poli (metil metakrilat)

Sebagai contoh : untuk ukuran partikel 100nm dan BJ sekitar 1,0 g/cm2

(BJ nyata nanopartikel antara 1,00 1,15 g/cm2), suatu partikel akan

terdiri dari sekitar 103 dan 5 x 10

5 makromolekul tunggal, tergantung

pada BM dan polimer akhir

B. POLIMERISASI DALAM FASA KONTINU AIR

1. Nano partikel poli (metil metakrilat)

2. Nano partikel poli (alkil sianoakrilat)

3. Nano partikel kopolimer akrilat

4. Nano partikel polistiren

5. Nano partikel poli (vinil piridin)

6. Nano partikel poli akrolein

7. Nano partikel poli glutaraldehida

8. Nano partikel poli (alkil metilidenemaloneat)

1. Nanopartikel Poli (metil metakrilat)

Nanopartikel poli (metil metakrilat) sangat perlahan mengalami

biodegradasi. Karena itu, sesuai digunakan sebagai bahan pembantu

untuk vaksin, jika dibutuhkan respon immunitas yang lama.

Juga bermanfaat dalam penelitian distribusi obat dalam tubuh, dimana

jalannya partikel berkontak selama waktu yang cukup panjang

Monomer metil metakrilat larut dalam air dalam konsentrasi sampai

1,5% (dengan keberadaan beberapa bahan seperti beberapa virus,

kelarutan dapat meningkat sampai 2%).

Sesudah disolusi monomer, polimerisasi di inisiasi, baik melalui

radiasi energi tinggi atau secara kimia dengan penambahan inisiator

polimerisasi seperti ammonium atau kalium peroksida sulfat dan

dipanaskan pada suhu tinggi

Ionisasi dengan sinar y a n g d i h a s i l k a n d a r i s u m b e r 6 0 Co memberikan

keuntungan, karena tidak digunakan bahan tambahan.

Polimerisasi dapat dilangsungkan dalam system murni air - metil

metakrilat. Selain air murni, dapat pula digunakan larutan dapar atau

larutan obat atau bahan lain yang akan diikatkan pada nano partikel,

dapat digunakan sebagai medium polimerisasi.

BA yang dihasilkan tergantung pada konsentrasi monomer.

Dengan dosis 500 krad, merupakan dosis optimal untuk proses

polimerisasi ini

Kemungkinan lain untuk polimerisasi metil metakrilat adalah ionisasi

kimiawi. Dalam hal ini, system dipanaskan pada suhu 650 C, inisiator

(kalium atau ammonium peroksida sulfat) ditambahkan selama

pemanasan pada suhu 400 C 500 C.

BM dan ukuran partikel dari nano partikel yang dihasilkan meningkat

secara signitifikan dengan meningkatnya temperatur dan peningkatan

konsentrasi inisiator

Pada temperatur tertentu dan konsentrasi inisiator, jumlah

nukleasi radikal konstan, menghasilkan sejumlah partikel.

Penambahan monomer, tidak akan mempengaruhi jumlah radikal

akan tetapi meningkatkan bobot molekul.

Peningkatan konsentrasi inisiator pada temperatur tetap,

meningkatkan jumlah radikal yang dihasilkan.

Pada konsentrasi monomer konstan, hal ini akan menurunkan

bobot molekul, dan molekul polimer yang dihasilkan.

Peningkatan temperatur menunjukkan efek yang sama, karena

akan meningkatkan kecepatan menyeluruh (decay) molekul

inisiator dan berarti jumlah inti radikal, walaupun konsentrasi

molekul inisiator dijaga tetap (Tabel 1)

Nanopartikel poli (metil metakrilat) pada umumnya dihasilkan tanpa

zat pengemulsi.

Makro molekul hidrofilik yang mungkin berada dalam media

polimerisasi untuk berbagai alasan, akan mendorong distribusi

ukuran partikel yang sangat homogen, karena bekerja pula sebagai

zat pendispersi Makromolekul-makromolekul ini dapat menjadi

bagian dari matrik yang terikat pada nanopartikel, atau dapat

ditambahkan sebagai zat penambah (eksipien)

Makro molekul (yang dibahas), obat, antigen atau zat biologi lain

yang akan diikatkan pada nano partikel dapat berada dalam medium

polimerisasi, atau ditambahkan sesudah polimerisasi.

Polimerisasi dengan keberadaan bahan-bahan ini, hanya dapat

dilakukan jika bahan stabil terhadap reaksi polimerisasi

Tabel 1. Pengaruh konsentrasi monomer, konsentrasi inisiator, dan temperatur pada ukuran partikel dan bobot molekul dari Nanopartikel Poli (metil metakrilat)

Ukuran partikel (nm)

Bobot molekul (Mw)

Kalium peroksida

Konsentrasi metil metakrilat (m mol) pada 2 temperatur

Sulfat (m mol)

10

37.75

80

156.25

80

156

650C

850C

650C

850C

650C

850C

650C

850C

650C

850C

850C

0.3

1.65 3.0

85 98 92

72 88 72

129 151 135

128 169 149

181 212 223

170 193 177

256 248 250

262 248 258

- -

289.000

434.000

- 220.500

- -

400 000

2. Nanopartikel poli (alkilsianokrilat)

Nanopartikel poli (alkil sianoakrilat) mengalami biodegradasi dengan

cepat akan dieliminasi dari tubuh dalam beberapa hari.

Kecepatan/laju degradasi dapat dipantau dengan mengkombinasi

sianoakrilat dengan ester rantai cabang yang berbeda, secara

sederhana dengan mencampur monomer sebelum ditambahkan

pada medium polimerisasi

Monomer sianoakrilat ditambahkan pada medium air polimerisasi

antara 0,05% - 7,00%.

Karena kelarutan monomer sianokrilat berlebih pada kebanyakan

konsentrasi ini, terbentuk tetesan monomer dan system harus

diaduk secara permanen/kontinu

Mekanisme polimerisasi adalah proses anionic, diinisiasi dengan

basis yang ada dalam medium polimerisasi.

Sianokrilat terutama diinisiasi ion OH- yang dihasilkan dari disosiasi

air, akan tetapi beberapa obat basis dapat pula berlaku sebagai

inisiator OH- ini menginduksi polimerisasi secara sangat cepat.

Karena itu, pH harus dijaga dibawah 3,5, untuk beberapa obat

bahkan dibawah 1, agar supaya mampu membentuk nano partikel

Pengaruh temperatur, pH, monomer, tipe dan konsentrasi elektrolit,

zat pengasam, dan pengemulsi (penstabil) pada proses polimerisasi

yang digunakan sangat komplek.

Alasannya adalah, bahwa medium polimerisasi menghasilkan ion

OH- inisiasi dan secara simultan menghasilkan ion H

+ yang

menghasilkan reaksi polimerisasi (Gambar 3)

Gambar 3 : Mekanisme polimerisasi poli (alkil sianokrilat). R = fungsi alkil

Sebagai hasil terminasi oleh ion H+, BM sesudah polimerisasi sangat

rendah dan menurun dengan turunnya pH.

Pengaruh pH pada ukuran partikel kadang-kadang berbeda : ukuran

partikel minimum ada di sekitar pH = 2, dimana poli dispersitas akan

menurun dengan peningkatan pH sampai dicapai suatu garis datar

pada pH 2,5 atau lebih.

Sebagai hasil BM rendah, partikel sangat lembek dan cenderung

membentuk aglomerasi.

Karena alasan ini, zat penstabil menunjukkan pengaruh yang

signitifikan pada ukuran partikel dan BM.

Pengaruh penstabil ini komplek.

Konsentrasi penstabil besar, biasanya menghasilkan partikel lebih

besar. Konsentrasi penstabil diatas 2% (konsentrasi penstabil yang

umum digunakan) polaxamer 188, menurunkan ukuran partikel dari

sekitar 200 nm, tanpa mengemulsi turun menjadi 31 56 nm.

Nanopartikel yang dihasilkan tanpa zat penstabil atau

menggunakan poli sorbat sebagai surfaktan menunjukkan BM

monomodal dengan BM 1.000 4.000 Ka, sedangkan beberapa

zat penstabil seperti dekstran dan polaxamer menunjukkan

distribusi BM bimodal dengan puncak pada 1.000 4.000 Da dan

20.000 40.000 Da.

Distribusi bimodal ini merupakan suatu indikasi terjadinya 2

polimerisasi terpisah.

Salah satu reaksi kemungkinan terjadi pada fasa air dimana

terminasi polimerisasi oleh ion H+ berlangsung cepat, menuju

kearah BM rendah.

Sesudah pembentukan partikel primer, kemungkinan alur lain

adalah gerak polimerisasi dari pertumbuhan yang tidak mengakhiri

molekul polimer dalam partikel-partikel ini. Karena penurunan

konsentrasi H+ dalam lingkungan reaksi, frekuensi terminasi jadi

berkurang.

Akibatnya, BM yang dihasilkan akan jauh lebih besar

Faktor lain yang berkontribusi terhadap ukuran partikel dari nano

partikel adalah : konsentrasi monomer, dan kecepatan

pengadukan. Karena terminasi polimerisasi sianokrilat dalam air

ditentukan oleh ion H+, kemungkinan kontribusi konsentrasi

monomer tidak lebih besar

Karena inisiasi polimerisasi sianokrilat oleh basis, obat basis dapat

saja bekerja sebagai starter polimerisasi.

Dalam hal ini obat di inkorporasikan ke dalam rantai polimer

Peningkatan BM dan tampilnya puncak kedua dari BM yang jauh

lebih besar selama polimerisasi dengan keberadaan doksorubisin

merupakan indikasi bahwa interaksi ini kemungkinan terjadi

Karena kompleksitas proses polimerisasi sianoakrilat, ukuran

partikel yang dihasilkan dalam system multi komponen ini sulit untuk

diprediksi. Karena alasan ini, optimisasi kondisi polimerisasi

memerlukan banyak penelitian eksperimentil.

Karena proses ini secara termodinamika terkontrol, dalam banyak

hal upscalling relatif mudah

3. Nanopartikel kopolimer akrilat

Nanopartikel kopolimer akrilat telah dibuat oleh beberapa peneliti, untuk polimerisasi digunakan cara inisiasi kimiawi dan - r a d i a s i

Monomer yang digunakan antara lain : metil metakrilat, 2 hidroksi etil metakrilat, akrilamida, N N bimetilen akril amida, dan 2 dimetil amin

Beberapa contoh komposisi kopolimer dapat dilihat pada Tabel 3

Tabel 3 : Nano partikel kopolimer akrilat

Komposisi

%

Diameter (nm)

Metil metakrilat dan 2 hidroksi etil metakrilat Metil metakrilat dan 2 hidroksi etil metakrilat Metil metakrilat, 2 hidroksi etil metakrilat, asam metakrilat dan etilen glikol dimetakrilat Metil metakrilat 2 hidroksi etil metakrilat asam metakrilat akril amida, dan etilen glikol dimetakrilat 2 hidroksi etil metakrilat asam metakrilat, dan N N bis metilen akril amida 2 hidroksi etil metakrilat akril amida N, N, bis metilen akril amida, Dan asam metakrilat

66.5 33.3 50 50 53 30 10 7

33 25 10 25 7

70 20 10 30 30 30 10

360

200

40

80

150

60

Peningkatan kandungan asam akrilat nano partikel dari poli

(metil metilakrilat) kopolimer, tidak meningkatkan potensial zeta

dan korelasi dengan variasi ukuran partikel yang diamati

Hal ini diluar perkiraan, karena asam akrilat diperkirakan akan

meningkatkan muatan partikel dan hasilnya mempengaruhi

pertumbuhan partikel dan menurunkan ukuran partikel.

Selain dari pada itu, sebagaimana diduga/diharapkan

inkorporasi asam akrilat secara jelas menurunkan hidrofobisitas

permukaan dan menurunkan sifat adsorptive untuk model

sorptif

Dalam sejumlah penelitian diatas, yang menggunakan

polimerisasi dengan radiasi, digunakan PEG sebagai

p e n s t a b i l . S t a b i l i s a s i i n i m e n c e g a h k e t e r g a n t u n g a n a g r e g a s i

p a d a p H d a n m e n u r u n k a n u k u r a n p a r t i k e l

Kepada nanopartikel diatas telah diikatkan : anti bodi, asam

amino bertanda, dan molekul kufluaresensi melalui ikatan

kovalen menggunakan sianogen bromida, karbodiimida atau

metode glutaraldehida

4. Nanopartikel polistiren.

Nanopartikel polistiren dapat dihasilkan menurut metode yang sama

dengan nanopartikel poliakrilat

Kelarutan air stiren, lebih rendah dari kebanyakan akrilat.

Karena itu diperlukan surfaktan sebagai tambahan, material tidak

biodegradable.

Karena alasan ini, terutama digunakan sebagai immunosorben atau

untuk penelitian dasar : biodistribusi dan vaksinasi

5. Nanopartikel poli (vinil piridin)

Polimerisasi dilangsungkan dalam larutan air methanol atau larutan

aseton mengandung N, Ni bis metilen akrilamida sebagai agen

penyambung silang (cross linking).

Terdapat pula poli (etilen oksida) dalam jumlah 0,1 4% b/v.

Pada konsentrasi poli (etilen oksida) dalam air 1% atau lebih dihasilkan

gel sambung silang jika di ekspose terhadap radiasi ionisasi.

Hal ini menimbulkan dugaan bahwa stabilisasi partikel dengan bahan ini

disebabkan sebagian karena enten (grafting) dan sebagian lagi karena

penjeratan secara fisik dari rantai poli (etilen oksid)

Ukuran partikel poli (4 vinil piridin) dapat dipantau melalui konsentrasi

monomer dan melalui jumlah methanol atau aseton yang terdapat dalam

air.

Dengan peningkatan ke 2 solven terakhir, secara signitifikan akan

meningkatkan ukuran partikel

Nanopartikel kopolimer poli (4 vinil piridin) dengan ukuran

antara 160 250 nm dapat dibuat dengan 2 hidroksi etil

metakrilat, akril amida atau metakril amida pada konsentrasi

monomer 2%, 1% dengan N, Ni bis metilen akrilamida selalu

berfungsi sebagai zat penyambung silang.

Selain 4 vinil piridin, vinil piridin lain seperti 2 vinil piridin atau

2 metil 5 vinil piridin dapat pula digunakan untuk

menghasilkan tipe nano partikel ini. Penggunaan penstabil

seperti : poli/etilen oksida, polisorbat 20 atau polisorbat 85,

memungkinkan polimerisasi dilakukan dalam pelarut organic

bebas air.

Keuntungan nanopartikel poli (vinil piridin) adalah : dapat di

inkorporasi kan atau mengikat logam melalui pembentukan

komplek dengan nitrogen aromatiknya.

Cincin dapat mengalami modifikasi kimia sehingga membentuk

gugus fungsional lain

6. Nanopartikel poliakrolein

Nanopartikel poli akrolein dapat dihasilkan melalui polimerisasi

dalam air menggunakan akrolin menggunakan - r a d i a s i ( 0 , 5 M rad,

sumber 60

Co) atau polimerisasi pada kondisi alkalis dengan NaOH

(2 jam pH 10,5)

Ukuran partikel dapat dikontrol dengan surfaktan

Pada polimerisasi dengan r a d i a s i d i g u n a k a n N a l a u r i l s u l f a t ,

s e d a n g k a n p a d a k o n d i s i a l k a l i n d i g u n a k a n k o n j u g a t N a s u l f i t p o l i

g l u t a r a l d e h i d a s e b a g a i s u r f a k t a n p i l i h a n . P a d a k a s u s t e r a k h i r i n i

s e j u m l a h s u r f a k t a n s e p e r t i N a l a u r i l s u l f a t , p o l i ( e t i l e n o k s i d a ) , p o l i

( v i n i l a l c o h o l ) d a n p o l i s o r b a t 2 0 t i d a k m e n s t a b i l k a n n a n o p a r t i k e l .

R e n t a n g u k u r a n n a n o p a r t i k e l i n i a d a l a h d a r i 4 0 8 . 0 0 0 n m

Liganda seperti : obat protein, enzim dan anti bodi dapat terikat secara

kovalen melalui gugus amino melalui pembentukan basa Schiff pada

nano partikel poliakrolein

7. Nanopartikel poliglutaraldehida

Nanopartikel poli glutaraldehida dengan rentang ukuran antara

50 nm 1.500 nm dapat diperoleh secara polikondensi aldol

dari monomer glutaraldehida pada pH alkalin.

Kecepatan reaksi meningkat secara signitifikan pada pH > 7,

mekanisme poli kondensasi aldol dapat dilihat pada Gambar 2

Gambar 4 : Mekanisme polikondensasi aldol

Dengan keberadaan surfaktan seperti Aerosol 604 atau suatu

campuran dari 1% Guar C 13 dan 5% poli (etilen oksida) dengan

BM 10.000 dan dalam larutan air basis, poli glutaraldehida

terpresipitasi dalam bentuk partikel koloidal sferis.

Diameter partikel meningkat dengan meningkatnya jumlah

monomer atau dengan penurunan konsentrasi surfaktan.

Peningkatan pH juga menurunkan ukuran partikel, yang

kemungkinan besar disebabkan terjadinya reaksi Cannizaro

Partikel sangat berfluoresensi diperoleh jika polimerisasi

dilakukan dengan keberadaan 0,05% 9 aminoakridin, 0,05%

propidium bromida, 0,05% amino fluorescein, atau 0,01%

fluorescein isotiosianat.

Penambahan 1 5% Fe3O4 pada campuran reaksi inisial

menghasilkan nanopartikel magnetic poli glutaraldehida dengan

kandungan bersi bervariasi.

Nanopartikel glutaraldehida mengandung 5 Fluorourasil

dengan ukuran sekitar 270 nm dapat dihasilkan dengan cara :

polimerisasi pada pH 8,2 selama 24 jam. Sebagai

surfaktan/penstabil digunakan 5% polisorbat 80

dan 0,1 CMCNa

8. Nanopartikel poli (alkil metilidenemaloneat)

Ester ester asam dialkil metilidenemaloneat dapat pula dipolimerisasi

melalui penginduksi OH- polimerisasi kationik sama dengan poli (alkil

sianoakrilat). Keuntungan ester asam metilidenemaloat adalah

polimerisasi dapat dilakukan pada pH netral.

Keyser dkk membuat nano partikel poli (dietil metili denamolonat)

dengan rentang ukuran 140 250 nm tergantung pada pH (6,7 8,7)

polimerisasi. Berlawanan dengan poli sianoakrilat, nanopartikel ini tidak

ter biodegradasi dengan cepat, sekurang-kurangnya 90% dari dosis

yang diberikan bertahan dalam tubuh mencit selama 90 hari sesudah

pemberian injeksi i. v

C. POLIMERISASI EMULSI DALAM FASA KONTINU ORGANIK

Polimerisasi emulsi dalam fasa organik merupakan salah satu

proses pertama untuk menghasilkan nano partikel.

Dalam proses ini fasa dibalik dan digunakan monomer yang sangat

larut dalam air.

Pada awalnya digunakan akrilamida dan penyambung silang N, Ni

bis akrilamida sebagai monomer.

Monomer di solubilisasi dengan surfaktan. Inisiasi polimerisasi

secara kimia dapat dilangsungkan dengan menggunakan N, N, Ni, N

i

tetra metil etilen diamin dan K peroksidi sulfat sebagai

pengawal (starter) dalam dengan radiasi sinar , UV, atau ra d i a s i

c a h a y a . D a l a m k a s u s i n i s i a s i c a h a y a , s e b a g a i k a t a l i s r e a k s i

ditambahkan : 5-1

Na fosfat dan K - peroksidisulfat

Pada saat ini polimerisasi ini tidak/kurang dikembangkan karena

monomernya sangat toksik, juga dibutuhkan dalam jumlah relatif

besar pelarut organic dan surfaktan

Monomer sianoakrilat toksisitasnya lebih rendah dari akrilamida,

dan polimer yang dihasilkan lebih cepat mengalami biodegradasi.

Karena alasan ini, polimerisasi emulsi dalam fasa kontinu organik

diadaptasi untuk produksi nanopartikel poli (alkilsianoakrilat).

Dalam hal ini monomer ditambahkan kepada fasa kontinu organik

karena kelarutan tinggi dalam pelarut organic.

Karenanya nanopartikel akan membentuk seperti cangkang (nano

kapsul) disamping padat dan monolitik.

Partikel padat lebih sering teramati dari nano kapsul

Alasan untuk memproduksi nano kapsul adalah sebagai berikut : obat

yang dilarutkan dalam sejumlah kecil air, disolubilisasi oleh surfaktan

dalam fasa organic.

Sebagai hasilnya suatu mikro emulsi dengan misel air memelar

mengandung obat terbentuk. Monomer alkil sianokrilat yang

ditambahkan, berdifusi kedalam misel ini, dan ion OH- dan atau obat

basis menginisiasi polimerisasi.

Dalam beberapa kasus, proses polimerisasi berlangsung dengan

cepat, sehingga kadang-kadang dinding polimer tidak tembus air

(impermeable) terbentuk pada antar muka organic/air, mencegah

terjadinya lebih jauh molekul monomer kedalam bagian dalam

(interior) partikel, akan tetapi sudah dibahas sebelumnya, dalam

kebanyakan kasus, bagian dalam partikel juga berpolimerisasi dan

partikel padat monolitik terbentuk

Sebagai fasa organic untuk proses ini digunakan isoktan, siliko

heksan kloroform 4 : 1, isopropyl miristat butanol 10 : 1 dan

heksan, sedangkan sebagai surfaktan digunakan : sorbitan trioleat,

Arlacel A, atau dioktil sulfosuksinat. Obat yang di enkapsulasi

meliputi : triamsinolol, doksorubisin, fluorescein dan metilen blue.

Toksisitas sianokrilat yang digunakan adalah lebih rendah dari

akrilamida. Hanya saja jumlah besar pelarut dan surfaktan,

membatasi kegunaan/ aplikasi proses ini

D. POLIMERISASI ANTAR MUKA (INTERFASIAL)

Polimerisasi alkil sianokrilat dalam pelarut organic yang

mengandung misel memelar air, dapat menimbulkan pembentukan

dinding polimer pada antar muka solven miselar air. Sebagian

besar partikel terbentuk melalui proses ini merupakan partikel

monolitik kontinu.

Oleh karena itu dibutuhkan cara alternatif untuk pembuatan nano

kapsul.

Dua diantara proses tersebut adalah sebagai berikut :

1. Nanopartikel Poli (N, N

, - L Lisinediltereftaloil)

Untuk pembentukan nanopartikel poli (N, N

, - L Lisinediltereftaloil)

digunakan cara : emulsifikasi elektrokapiler. Dalam proses ini,

diaplikasikan suatu potensial elektrik diantara fasa minyak dan fasa

air. Apabila potensial ini melewati suatu nilai tertentu, tegangan antar

muka menurun sampai hampir nol dan terjadi emulsifikasi secara

spontan. Emulsi monodispersi stabil ini dapat terbentuk dengan

ukuran dibawah 100 nm

Arakawa dkk menjerat hemolisat eritrosit darah kambing dalam

nanopartikel poli (N, N

, - L Lisinediltereftaloil) berukuran 380 nm.

Fasa air mengandung hemolisat, L Lysin dan Na karbonat

diinjeksikan secara perlahan (0,042 ml/menit) melalui jarum yang

diatur dengan motor secara mekanik kedalam fasa air yang terdiri

dari sikloheksan kloroform 3 : 1.

Di dalam fasa minyak, dilarutkan tereftaloil diklorida 1,5 x 10-4

tetraetil

ammonium klorida, dan 5% sorbitan trioleat. Potensial sebesar 850 V

diaplikasikan antara jarum dan kawat platina yang dicelupkan

kedalam fasa minyak.

Reaksi poli kondensasi antara amin dan tereftaloildiklarida

diharapkan terjadi secara eksklusif pada antar muka tetesan

berskala nanomelteryang terbentuk, selanjutnya menuju

pembentukan tipe dinding nanokapsul

2. Nanopartikel poli (alkil sianokrilat)

Nanopartikel poli (alkil sianokrilat) dapat terbentuk melalui polimerisasi

antar muka dalam lingkungan fasa air.

Dalam proses ini monomer sianoakrilat sebagaimana halnya dengan

obat larut minyak dilarutkan dalam campuran minyak dan etanol.

Perbandingan minyak : etanol berkisar antara 1 : 10 sampai 1 : 200.

Minyak yang digunakan : Mglyol, asam benzilat atau minyak lain.

Larutan organik yang mengandung obat dan monomer kemudian

ditambahkan secara perlahan-lahan ( 0,5 ml/menit) melalui suatu

tabung atau jarum kedalam air atau larutan dapar (pH 3 9) yang

mengandung surfaktan seperti : polaxamer 188 atau 407 sebagai

fosfolipid

Nanokapsul yang terdiri dari tetesan internal minyak, dikelilingi dinding

polimer, terbentuk secara spontan melalui polimerisasi anionic dari

sianoakrilat dalam minyak sesudah berkontak dengan ion OH- inisiasi

dan air

Diameter dari kapsul ini terutama di kontrol oleh konsentrasi Mygliol

dalam etanol, akan menghasilkan nano kapsul sekitar 180 nm pada

konsentrasi sangat rendah (0,5%) Miglyol dan sekitar 450 nm pada

konsentrasi tinggi (8%).

pH fasa air dan saturasi monomer dengan belerang diotsida, suatu agen

memperlambat polimerisasi tidak menunjukkan efek signitifikan pada

ukuran partikel. Peningkatan konsentrasi monomer, akan meningkatkan

BJ, tetapi tidak ukuran nano partikel yang dihasilkan, menunjukkan

bahwa terbentuk nano partikel dengan dinding lebih tebal

E. DEPOSISI PELARUT (SOLVENT)

Nanokapsul poli (D, L laktida) dapat dibuat melalui cara/proses

yang dinamakan deposisi pelarut. Dalam proses ini polimer poli (D, L

laktida) dan fosfolipid dilarutkan dalam aseton.

Larutan obat (indometasin) dalam benzil benzoat kemudian

ditambahkan pada fasa organic, dan selanjutnya campuran ini ( 25

ml) dituang kedalam air (50 ml) yang mengandung 0,5% polaxamer

188 sambil diaduk (kecepatan sedang)

Nanokapsul dengan inti minyak dan dinding poli/asam laktat) terbentuk

secara instan. Suspensi ini kemudian dipekatkan menjadi volume akhir

sekitar 10 ml melalui penguapan aseton, dan penghilangan parsial air

dibawah tekanan rendah

Nanokapsul poli k a p r o l a k t o n d a n p o l i ( l a k t a t k o a s a m g l i k o l a t )

d a p a t d i h a s i l k a n m e n u r u t m e t o d e y a n g s a m a .

Betaxolol di enkapsulasi dalam piolimer poli k a p r o l a k o n

( B M 4 2 . 0 0 0 ) d a n d a l a m p o l i m e r p o l i ( D , L l a k t a t k o a s a m g l i k o l a t

5 0 5 0 ) ( B M 4 0 . 0 0 0 ) m e n u r u t p r o s e n i n i , m e n g g u n a k a n M i g l y o l 8 1 2

s e b a g a i p e n g g a n t i b e n z o i l b e n z o a t

F. PENGUAPAN PELARUT

Penguapan pelarut merupakan metode yang sudah mantap untuk

pembentukan mikrosfer berukuran diatas 1 m. D e n g a n c a r a i n i d a p a t

p u l a d i b u a t p a r t i k e l d e n g a n u k u r a n y a n g l e b i h k e c i l d a r i 1 . 0 0 0 n m .

Polimer yang akan digunakan dilarutkan bersama obat dalam pelarut

organik, kemudian di emulsifikasi dalam air, dan selanjutnya diuapkan

dengan cara pemanasan dan atau tekanan rendah.

Ukuran dikontrol dengan sejumlah faktor seperti kecepatan

pengadukan, tipe dan jumlah zat pendispersi, viskositas fasa

organik dan air, konfigurasi wadah dan pengaduk, kuantitas fasa

organik dan fasa air dan temperatur

Nanopartikel asam polilaktat pertama mengandung obat, testosteron,

diproduksi dengan cara penguapan pelarut oleh Gurny dkk. Sebagai

pengemulsi digunakan Poloxamer 188.

Campuran obat, pelarut, polimer di emulsifikasi menggunakan

homogenizer skala laboratorium konvensional.

Ukuran partikel dari nanopartikel asam polilaktat adalah 450 nm.

Krunse dkk, membuat nanopartikel asam polilaktat terdiri dari :

triamsimolon asetonida, menggunakan versi penguapan/evaporasi pelarut

yang dimodifikasi.

Obat dan polimer dilarutkan dalam kloroform, dan larutan ini di

emulsifikasi secara sonifikasi selama 45 menit pada 150 C dalam larutan

air gelatin 0,5%. Pelarut diuapkan selama 45 menit pada 400 C dibawah

sonifikasi secara kontinu.

Sesudah sentrifugasi, pencucian dan liofilisasi dihasilkan partikel

berukuran sekitar 500 nm

Pengemulsi lain yang sudah digunakan untuk proses ini meliputi :

polivinil asetat, polisorbat, setil trimetil amonium bromida dan Na

lauril sulfat

Disamping homogenizer standar laboratorium yang membutuhkan

kuantitas besar/tinggi zat pengemulsi, dapat digunakan ultrasonikasi,

mikrofluidisasi, atau alat French press dapat digunakan untuk

mencapai ukuran partikel skala subikron.

Untuk mencapai ukuran partikel yang diinginkan perlu diperhatikan

sifat dan konsentrasi penstabil emulsi, konsentrasi polimer, rasio

volume fasa organic/air dan kecepatan serta durasi pengadukan

selama emulsifikasi

Proses penguapan pelarut sudah digunakan juga untuk pembuatan

nanopartikel dari poli akrilat dan etil selulosa yang dibebani dengan

indometasin sebagai model obat. Beberapa polimer, termasuk

eudragit RS, Eudragit RL, dan etil selulosa, tidak memerlukan

surfaktan atau penstabil polimer. Dalam kasus lain harus

digunakan : polisorbat 80, poloxamer 188, Na

lauril sulfat, Bry 35, Bry 78, Myrj 52 atau polivinil asetat. Ukuran

partikel menurun dengan meningkatnya tekanan homogenisasi dan

jumlah siklus, mencapai plateau minimum sesudah 5 siklus, dan

dengan peningkatan konsentrasi surfaktan

G. PREPARASI NANOPARTIKEL POLIAKRILAT SECARA DESOLVASI

DARI LARUTAN POLIMER ORGANIK

Nanopartikel poli akrilat dapat dihasilkan sesudah disolusi kopolimer

hidrofilik relatif (Eudragit R