Teknologi

Sediaan

Semisolida

&Formulasi

Christina Avanti

PUSTAKA

• Ansel H.C., 1985, Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms, 4th ed., Lea & Febiger Philadelphia

• Barry B.W. 1983., Dermatological Formulation, Percutaneus Absorbtion, Marcel Dekker Inc., New York.

• Lachman L., Lieberman H.A., Kanig J.L.,1986, The Theory and Practice of Industrial Pharmacy, 3rd ed., Lea& Febiger Philadelphia

TUJUAN• Memahami konsep-konsep bagaimana

memformulasi sediaan semisolida

• Memahami pembuatan sediaan semisolida atas dasar karakteristik fisikokimia bahan-bahan dan taret organ yang dikehendaki

• Memahami mutu dan kontrol kualitas sediaan semisolida

Penggambaran Skematis Suatu

Obat Baru

PERSYARATAN MUTU SEDIAAN FARMASI

• AMAN

• STABIL

• EFEKTIF

• DAPAT DITERIMA

FAKTOR PENENTU EFEKTIVITAS

• PENCAPAIAN B.O KE TEMPAT KERJA

• B.O DAPAT BEREAKSI DENGAN YANG DITUJU

• B.O SAMPAI KE TARGET ORGAN DALAM KONSENTRASI YANG CUKUP

BENTUK SEDIAAN

• MENGAPA SEDIAAN PERLU DIBERI BENTUK?

1.SITE2.STRUKTUR AKTIF3.DOSIS4.SELF LIFE5.STABILITAS

Penampang Anatomi Kulit

Penampang Anatomi Kulit

Organ target pengobatan pada kulit

• Eksternal pada permukaan kulit

• Stratum korneum

• Epidermis hidup dan epidermis bagian atas

• Kelenjar kulit

• Sirkulasi Sistemik

Absorbtion Mechanism

• Transepidermal Penetration– Intercellular diffusion (less than 1%)– Intracellular diffusion (dominant)

• Transappendageal Penetration– Transecrinal diffusion– Transfolicullar diffusion

Factors That Control Percutaneus AbsorbtionFactors That Control Percutaneus Absorbtion

• Condition of The Skin– Damage and disease, age, temperature,

humidity, skin site, hydration, sex & race,miscellaneous aspect.

• Physicochemical characteristic of the active substance– Molecular modification, partition coefficient,

concentration, molecular size and shape, particel size, polimorphism

• Effects due to the vehicle– Effects of viscosity, pH, Volatillity, Excipients

THE FIVE RIGHTS

• - The right amount

• - of The right medicine

• - in The right dispensing form

• - given at The right time

• - to the Right patient

Formulasi :• Membuat suatu bentuk tertentu menjadi

bentuk lain dengan menambahkan bahan-bahan tambahan sehingga diharapkan sediaan bermutu tinggi

Teknologi :• rekayasa materi (dalam formulasi)• penerapan ilmu pengetahuan

(secara umum)

Hasil pengetahuan tersebut adalah Teknologi

Sediaan

Likuida Semisolida Solida

Tujuan Terapi

Lokal Sistemik

faktor fisiko kimia b.a.faktor metabolikfaktor fisiologik

Bentuk Sediaan

Bentuk Sediaan

Dikendalikan/ MUTU Aman dikontrol Efektif

Dapat diterimaparameter : Stabil :- kestabilan Stabilitas kimia- keamanan Stabilitas fisika- kefektifan Stabilitas farmakologik

Stabilitas mikrobiologik

Stabilitas toksikologik

Menempuh jalur Appearance distribusi panjang Organoleptis

Kemudahan pemakaian

Dipertahankan sampai ke tangan penderita

DOSAGE FORM (S)

SAFETY : Tidak terjadi kenaikan bermakna toksisitasbhn. aktif karena komposisi (incompatible) atau karena proses produksi Struktur mol. tetap (drug/ prodrug)

EFFECTIVITY : Terjadinya reaksi mol strukt. aktif de- ngan reseptor dalam jumlah & waktu yg. telah diperhi-

tungkan. LADME

ACCEPTABILITY : Terjadinya kesesuaian dengan kebu- tuhan/keinginan pemakai (user/ consumer/ customer) .

Bentuk (texture), Penampilan (performance), Norma/ Agama/ Adat, Siap pakai (instant)

STABILITY : Tidak terjadi perubahan bermakna dari se- mua karakteristika sediaan.

Stabilitas Fisika, Stabilitas Kimia, Stabilitas Farmakolo-gik, Stabilitas Mikrobiologik, Stabilitas Toksikologik

Emulsi

Emulsi

Sistem dua fasa dimana satu cairan terdispersi dalam cairan lain dalam bentuk droplets

 Sistem heterogen yang mengandung sedikitnya

satu cairan yang tidak tercampur yang terdispersi dengan baik dalam cairan lain dalam bentuk

droplets

Campuran yang tidak stabil secara termodinamik dari dua cairan yang tidak saling campur yang

mengandung fasa ketiga, yaitu emulgator 

KLASIFIKASI EMULSI

Berdasar penggunaan• Emulsi untuk penggunaan internal• Emulsi untuk penggunaan eksternal

Berdasar fasa terdispers• Emulsi o/w atau m/a• Emulsi w/o atau a/m• Emulsi amfifilik

EMULSI UNTUK PENGGUNAAN INTERNAL

a. per oral• untuk menyediakan obat-obat berupa minyak

dan aqueous bersama-sama• untuk menutup rasa tidak enak fasa minyak• untuk meningkatkan absorpsi obat-obat tertentu

b. parenteral (i.v.)• untuk pemberian nutrisi minyak berkalori tinggi

dan vitamin-vitamin seperti vit. A dan K

EMULSI UNTUK PENGGUNAAN EKSTERNAL

• dipergunakan secara luas dalam bentuk krim dan lotion

• untuk penggunaan pada kulit dan membran mukosa

• memungkinkan penyebaran yang luas (spreading) pada daerah yang diobati, dapat mudah dicuci, tidak membekas pada pakaian, rupa, bau dan warna yang baik (cosmeticaly acceptable

EMULSI MINYAK DALAM AIR (O/W)

• bila fase terdispersnya nonpolar (minyak) dan medium pendispersnya polar

• dapat campur dengan air• dapat dicuci air• dapat menyerap air• tidak oklusif• tidak berminyak

EMULSI AIR DALAM MINYAK (W/O)

• bila fase terdispersnya polar dan medium pendispersnya minyak

• tidak larut dalam air• tidak dapat dicuci air• dapat menyerap air• oklusif• berminyak

EMULSI AMFIFILIK• tidak terdapat batas yang jelas antara fasa

terdispers dan fasa pendispers

oil in water emulsion water in oil emulsion

KEUNTUNGAN EMULSI

• Estetis• Dispersi bahan aktif• Biaya• Fleksibilitas Formulasi

EMULSIFIKASI

Definisi• Emulsifikasi adalah proses pendispersian suatu

fasa (sebagai droplet) di dalam fasa yang lain, sehingga dihasilkan system dispersi yang secara fisik relatif stabil

• Merupakan persaingan antara proses dispersi dan proses penggabungan droplet

Saat emulsi terbentuk

Pada daerah interfasial dua fasa

Pada satu fasa

Emulgator

Senyawa yang dapat menurunkan tegangan antarmuka, membentuk film pada antarmuka atau teradsorpsi pada

antarmuka

Diperlukan untuk membentuk dispersi dan menjaga stabilitas emulsi

Tipe Emulgator Berdasar asalnya:

Emulgator Alam

Organik

Anorganik

Emulgator sintetik

Sabun alkali

Sabun amina

Ester Asam sulfat

EMULGATOR ALAM

a. Organik• pada umumnya merupakan senyawa karbohidrat

dan turunannya, bersifat anionic dan menghasilkan emulsi tipe o/w

• sebagian bersifat “viscosity enhancer”• sumber nabati : akasia, tragakan, agar, metil

selulosa• sumber hewani : gelatin, woolfat

b. Anorganik• pada umumnya adalah senyawa Ca, Mg dan Al• digunakan untuk pembuatan emulsi w/o• contoh : Mg-trisilikat, Mg-Al-trisilikat, Bentonit

Tragacanth

Methylcellulose

Bentonite

EMULGATOR SINTETIK

a. Sabun alkali• merupakan hasil reaksi alkali hidroksida (NaOH,

KOH, Ca(OH)2 dengan asam lemak bebas• efektif untuk sediaan eksternal• sabun Na dan K pembentuk emulsi o/w• sabun Ca pembentuk emulsi w/o

b. Sabun amina• merupakan hasil reaksi amina dan asam lemak

bebas• pada umumnya amina yang digunakan adalah

TEA dan isopropanolamin

c. Ester asam sulfat• gugus hidrofilik surfaktan dilengkapi dengan

garam dari ester asam sulfat• contoh : Na-lauril sulfat (hidrofil)• lebih stabil terhadap asam/elektrolit dibanding

sabun alkali

EMULGATOR SINTETIK

Tipe EmulgatorBerdasar muatannya:

Emulgator Anionik

Emulgator Kationik

Emulgator Nonionik

Mekanisme Kerja Emulgator

1. Penurunan tegangan antarmuka

2. Pembentukan film antarmuka

3. Pembentukan lapisan ganda listrik

Sistem HLB

W.C. Griffin (1949) :

Mengembangkan sistem HLB untuk menentukan perilaku emulgator

Persamaan :

Nilai HLB = 20 [1 – S/A]

atau

Nilai HLB = (E+P)/5

Nilai HLB dan Tipe Emulsi yang terbentuk

Nilai HLB

< 3

3-8

8-15

>16

Tipe emulsi

Tidak ada

w/o

o/w

solubilisasi

Sistem HLB

Sistem HLB digunakan untuk keseimbangan hidrofilik dan lipofilik dari suatu emulgator

Tiap minyak mempunyai 2 macam nilai HLB butuh yang berbeda

Keuntungan sistem HLB

Digunakan untuk memperkirakan nilai HLB dari suatu campuran emulgator

Merupakan indikator yang baik untuk memperkirakan tipe emulsi yang terbentuk

Kelemahan sistem HLB

Bukan indikator kuantitas emulgator, hanya merupakan indikator kualitas

Nilai HLB berhubungan dengan solubilitas, oleh karena itu nilai juga

dipengaruhi oleh temperatur

Sangat bervariasinya HLB butuh minyak dapat mempersulit formulator

Stabilitas Emulsi

Tergantung pada beberapa faktor :

1. Ukuran partikel

2. Perbedaan densitas kedua fasa

3. Viskositas fasa pendispers

4. Muatan partikel

5. Sifat, efektivitas, jumlah emulgator

6. Kondisi penyimpanan, suhu, agitasi/vibrasi

7. Penguapan/pengenceran selama penyimpanan

8. Kontaminasi pertumbuhan mikroba

Ketidakstabilan Emulsi

1. Flokulasi dan creaming

2. Koalesensi dan breaking

3. Inversi fasa

4. Perusakan oleh mikroorganisme

5. Perubahan fisika-kimia lain

Flokulasi dan creaming

Flokulasi adalah proses bergabungnya droplets membentuk massa yang lebih

besar (flokulat)

Creaming adalah naik atau turunnya flokulat dan membentuk lapisan pekat

pada permukaan atau pada dasar emulsi

Creaming dan sedimentasi

Creaming adalah terjadinya pemisahan dimana flokulat fasa terdispers berada di permukaan

sistemSedimentasi adalah terjadinya pemisahan dimana

flokulat fasa terdispers berada di bagian bawah sistem emulsi

Pencegahan Creaming : reduksi ukuran droplets dan peningkatan viskositas emulsi

Hukum Stoke

2 r2 (0 - 1) g   =

9  

= laju sedimentasi/creaming dropletr = jari-jari droplet

0= densitas fasa terdispers

1= densitas medium pendispersg = percepatan gravitasi = viskositas medium pendispers

Hubungan Persamaan London-Van der Waals dengan Hukum Stoke

 Peningkatan

Efek terhadap Gaya London-

Van der Waals

Efek terhadap laju

sedimentasi dan creaming

Efek terhadap stabilitas

emulsi

Ukuran droplet fasa terdispers

meningkat meningkat menurun

Perbedaan densitas kedua fasa

- meningkat menurun

Viskositas fasa pendispers

- menurun meningkat

Koalesensi dan breaking

Koalesensi merupakan proses bergabungnya droplet yang akan diikuti dengan breaking, yaitu pemisahan fasa terdispers dan fasa pendispers yang bersifat ireversibel.

Pemisahan ini tidak dapat distabilkan kembali karena lapisan emulgator yang mengelilingi droplets sudah hancur

Inversi fasa

Inversi fasa (pembalikan fasa) adalah proses perubahan fungsi fasa terdispers menjadi fasa pendispers

Penyebab: • penambahan bahan yang dapat

mengubah polaritas emulgator • persentase fase internal yang terlalu besar

Perusakan oleh mikroorganisme

Mikroorganisme

»dekomposisi emulgator »koalesensi dan breaking»kontaminasi fasa air »fasa minyak tengik »kerusakan vitamin-vitamin

Pencegahan:penambahan pengawet fungistatik

Perubahan fisika-kimia lain

Cahaya

perubahan suhu yang ekstrim

oksidasi

hidrolisa

Pembekuan dan pelelehan

perubahan-perubahan karakteristik fisikokimia emulsi.

Peningkatan Stabilitas Emulsi

Peningkatan stabilitas emulsi dengan pemberian muatan ionik

Penguatan antarmuka emulsi secara

mekanis

Penguatan antarmuka emulsi secara mekanis

• Serbuk sebagai peningkat stabilitas emulsi

• Polimer sebagai peningkat stabilitas emulsi

• Surfaktan nonionik sebagai peningkat stabilitas emulsi

PEMBUATAN EMULSI

Energi Pembentukan =

energi kimia + energi mekanis

Energi kimia = emulgator

Energi mekanis = pengadukan/pengocokan

METODE PEMBUATAN EMULSI

Menurut Becher :1. Metode emulgator dalam air2. Metode emulgator dalam minyak

(The Continental method)

3. Metode in situ (metode sabun)4. Metode penambahan alternatif

(The English Method)

Metode lain :5. Metode botol (The Bottle Method)

6. Metode Beaker (The Beaker Method)

EMULSATOR

DefinisiEmulsator adalah berbagai peralatan yang digunakan untuk proses pembuatan emulsi

 Emulsator meliputi :1. Pengaduk (agitator)2. Homogenizer3. Colloid Mill4. Ultrasonifier

EVALUASI EMULSI DAN KRIM

1. Penentuan tipe emulsi

2. Analisis ukuran droplet

3. Penentuan viskositas dan sifat alir

4. Pengaruh waktu dan temperatur

5. Pengaruh sentrifugasi

PENENTUAN TIPE EMULSI

1. Pengenceran (drop dilution test)2. Konduktivitas (electrical conductivity test)3. Kelarutan zat warna (dye solubility test)4. Fluoresensi5. Pembasahan kertas saring (filter paper test)6. Metode lain, seperti tipe emulgator dan

fenomena creaming

ANALISIS UKURAN

DROPLET

1. pengukuran diameter droplet menggunakan mikroskop

2. pengukuran diameter droplet menggunakan electronic counter

3. pengukuran volume droplet

KONSISTENSI, VISKOSITAS

DAN SIFAT ALIR 1. konsistensi : penetrometer

2. viskositas dan sifat alir : viscometer banyak titik (multipoint instrument), seperti cone and plate dan rotoviskometer

3. shelf life sediaan : pengukuran viskositas selama selang waktu tertentu (0,04 – 400 hari)

PENGARUH WAKTU DAN TEMPERATUR

Untuk memprediksi shelf life emulsi Cara : menyimpan produk selama waktu tertentu pada temperatur di atas temperatur kamar

 Efek temperatur :

Perubahan viskositas, partisi emulgator, inversi fasa, kristalisasi senyawa lipid tertentu, perubahan laju koalesensi/creaming

pemanasan percepatan laju koalesensi/creaming penurunan viskositas

pendinginan kristalisasi lipid

PENGARUH SENTRIFUGASI

Untuk memprediksi shelf life pada temperatur kamar

Cara : sentrifugasi 3750 rpm dalam

tabung sentrifugasi setinggi 10 cm selama 5 jam

 

Klasifikasi sediaan semisolida

• krim

• Gel

• salep

• pasta

Krim

sediaan semisolida yang viscous, biasanya merupakan emulsi minyak

dalam air atau emulsi air dalam minyak

Kegunaan Krim

• pembawa larutan atau dispersi bahan aktif pada kulit

• mengaplikasikan larutan atau dispersi bahan aktif pada kulit untuk tujuan terapetik atau profilaksi dimana tidak diperlukan efek oklusi yang tinggi

• mendapatkan efek emolien, pendinginan dan pelembaban pada kulit

GEL

sediaan semisolida atau solida yang transparan (tembus

pandang) atau translucent (tembus cahaya) mengandung

larutan atau dispersi dari satu atau lebih sediaan aktif dalam

pembawa hidrofilik atau hidrofobik

Karakteristik Krim

• merupakan sistem non Newtonian

• Sifat alir seringkali pseudoplastik

• mempunyai yield value yang rendah

• Viskositas dan sifat alir dapat berubah oleh proses homogenisasi

• Aliran dapat meningkat selama dioleskan pada kulit

GEL

• dibuat dengan bahan pembentuk gel yang sesuai

• mempunyai sifat alir pseudoplastik dengan yield value yang relatif tinggi dan viskositas rendah

• dibentuk oleh polimer sintetik maupun semisintetik dengan rantai silang yang berderajat tinggi

• biasanya tidak berlemak

Salep

Sediaan setengah padat yang ditujukan untuk dilekatkan pada kulit atau membran mukosa, biasanya merupakan larutan atau dispersi dari satu atau lebih bahan aktif dalam basis non-aqueous

Basis salep biasanya anhydrous, mengandung lemak-lemak, minyak-minyak, dan lilin yang berasal dari hewan, tumbuhan atupun mineral

Salep

Basis Salep Ideal • tidak boleh mengakibatkan iritasi atau sensitisasi

kulit • tidak memperpanjang waktu penyembuhan luka • halus, inert, tidak berbau • stabil secara fisika dan kimia• dapat tercampurkan dengan kulit atau bahan

aktif.

Pasta

Sediaan semisolida yang lebih halus dibanding salep dan digunakan terutama

sebagai absorben, antiseptik, proteksi atau untuk menyejukkan permukaan kulit yang

rusak, biasanya mengandung serbuk halus dengan konsetrasi 20% hingga 60% yang

terdispersi dalam pembawa hidrokarbon atau basis campur air

• NEW Cosmetic science

• Cosmetic science and technology

• Handbook of cosmetic science and technology

• HARRY’S COSMETOLOGY

• COSMECEUTICALS: DRUG VS COSMETIC