EMULSI
A.
Pengertian
Emulsi
Menurut FI Edisi IV, emulsi adalah sistem dua
fase yang salah satu cairannya
terdispersi dalam cairan yang lain, dalam bentuk tetesan kecil. Stabilitas
emulsi dapat dipertahankan dengan
penambahan zat yang ketiga yang disebut dengan emulgator (emulsifying agent)
Emulsi
berasal dari kata emulgeo yang artinya menyerupai milk, warna emulsi adalah
putih. Pada abad XVII hanya dikenal emulsi dari biji-bijian yang mengandung
lemak, protein dan air. Emulsi semacam ini disebut emulsi vera atau emulsi alam,
sebagai emulgator dipakai protein yang terdapat dalam biji tersebut.
Pada
pertengahan abad ke XVIII, ahli farmasi Perancis memperkenalkan pembuatan
emulsi dari oleum olivarum, oleum anisi dan eugenol oil dengan menggunakan penambahan
gom arab, tragacanth, kuning telur. Emulsi yang terbentuk karena penambahan
emulgator dari luar disebut emulsi
spuria atau emulsi buatan.
B.
Komponen
Emulsi
Komponen
dari emulsi dapat digolongkan menjadi 2 macam yaitu :
1.
Komponen dasar
Adalah
bahan pembentuk emulsi yang harus terdapat didalam emulsi. Terdiri atas :
§
Fase dispers /
fase internal / fase diskontinue
Yaitu zat cair yang terbagi- bagi menjadi butiran kecil
ke dalam zat cair lain.
§
Fase
kontinue / fase external / fase luar
Yaitu zat cair
dalam emulsi yang berfungsi sebagai bahan dasar (pendukung) dari emulsi
tersebut.
§
Emulgator.
Adalah bagian dari emulsi yang berfungsi untuk menstabilkan emulsi.
2.
Komponen tambahan
Bahan
tambahan yang sering ditambahkan pada
emulsi untuk memperoleh hasil
yang lebih baik. Misalnya corrigen saporis, odoris, colouris, preservative
(pengawet), anti oksidan.
Preservative
yang digunakan antara lain metil dan
propil paraben, asam benzoat, asam sorbat, fenol, kresol dan klorbutanol,
benzalkonium klorida, fenil merkuri asetas dan lain – lain.
Antioksidan
yang digunakan antara lain asam askorbat, L.tocopherol, asam sitrat, propil gallat , asam gallat.
C. Tipe Emulsi
Berdasarkan
macam zat cair yang berfungsi sebagai fase internal ataupun external, maka
emulsi digolongkan menjadi dua macam yaitu :
1.
Emulsi tipe O/W ( oil in water)
atau M/A ( minyak dalam air).
Adalah
emulsi yang terdiri dari butiran minyak yang tersebar kedalam air. Minyak
sebagai fase internal dan air sebagai fase external.
2. Emulsi tipe W/O ( water in oil ) atau A/M (
air dalam minyak)
Adalah
emulsi yang terdiri dari butiran air yang tersebar kedalam minyak. Air sebagai
fase internal dan minyak sebagai fase external.
D. Tujuan pemakaian emulsi
Emulsi
dibuat untuk diperoleh suatu preparat yang stabil dan rata dari campuran dua cairan yang saling tidak bisa bercampur.
Tujuan
pemakaian emulsi adalah :
1.
Dipergunakan sebagai obat dalam / per oral.
Umumnya emulsi tipe o/w
2.
Dipergunakan sebagai obat luar.
Bisa
tipe o/w maupun w/o tergantung banyak faktor misalnya sifat zatnya atau jenis
efek terapi yang dikehendaki.
E.
Teori
Terjadinya Emulsi
Untuk
mengetahui proses terbentuknya emulsi dikenal 4 macam teori , yang melihat
proses terjadinya emulsi dari sudut pandang yang berbeda-beda. Teori tersebut
ialah :
1. Teori
Tegangan Permukaan (Surface Tension)
Molekul
memiliki daya tarik menarik antara molekul yang sejenis yang disebut daya kohesi. Selain itu molekul juga memiliki
daya tarik menarik antara molekul yang tidak sejenis yang disebut daya adhesi.
Daya kohesi suatu zat selalu sama, sehingga pada permukaan suatu zat cair
akan terjadi perbedaan tegangan karena
tidak adanya keseim -bangan daya kohesi. Tegangan yang terjadi pada permukaan tersebut dinamakan tegangan permukaan (surface
tension).
Dengan
cara yang sama dapat dijelaskan terjadinya perbedaan tegangan bidang batas dua
cairan yang tidak dapat bercampur
(immicible liquid). Tegangan yang terjadi antara dua cairan tersebut
dinamakan tegangan bidang batas (interfacial tension).
Semakin
tinggi perbedaan tegangan yang terjadi pada bidang mengakibatkan antara kedua zat cair itu semakin susah untuk
bercampur. Tegangan yang terjadi pada air akan bertambah dengan penambahan
garam-garam anorganik atau senyawa elektrolit, tetapi akan berkurang dengan
penambahan senyawa organik tertentu antara lain sabun (sapo).
Dalam teori ini dikatakan bahwa
penambahan emulgator akan menurunkan menghilangkan tegangan yang terjadi pada
bidang batas sehingga antara kedua
zat cair tersebut akan mudah
bercampur.
2. Teori Orientasi Bentuk Baji (Oriented Wedge)
Setiap
molekul emulgator dibagi menjadi dua
kelompok yakni :
·
Kelompok hidrofilik, yaitu bagian dari emulgator
yang suka pada air.
·
Kelompok lipofilik , yaitu bagian yang suka pada
minyak.
Masing-masing
kelompok akan bergabung dengan zat cair yang disenanginya, kelompok hidrofil
kedalam air dan kelompok lipofil kedalam minyak. Dengan demikian emulgator seolah-olah menjadi tali pengikat
antara air dan minyak. Antara kedua kelompok tersebut akan membuat suatu
keseimbangan.
Setiap jenis emulgator memiliki
harga keseimbangan yang besarnya tidak sama.Harga keseimbangan itu dikenal
dengan istilah H.L.B. (Hydrophyl
Lipophyl Balance) yaitu angka yang menunjukkan perbandingan antara kelompok
lipofil dengan kelompok hidrofil .
Semakin besar harga HLB berarti
semakin banyak kelompok yang suka pada air, itu artinya emulgator tersebut
lebih mudah larut dalam air dan demikian sebaliknya.
Dalam tabel dibawah ini dapat
dilihat keguaan suatu emulgator ditinjau dari harga HLB-nya.
HARGA HLB
|
K E G U N A A N
|
|
1
- 3 |
Anti foaming agent
|
|
4
– 6 |
Emulgator tipe w/o
|
|
7
– 9 |
Bahan pembasah ( wetting agent) |
|
8
– 18 |
Emulgator tipe o/w |
|
13 - 15 |
Detergent |
|
10 – 18 |
Kelarutan (solubilizing agent) |
Untuk
menentukan komposisi campuran emulgator sesuai dengan nilai HLB yang
dikehendaki , dapat dilakukan dengan contoh perhitungan seperti tersebut
dibawah ini.
Contoh
:
Pada
pembuatan 100 ml emulsi tipe o/w diperlukan emulgator dengan harga HLB 12.
Sebagai emulgator dipakai campuran Span 20 (HLB 8,6) dan tween 20 (HLB 16,7)
sebanyak 5 gram. Berapa
gram masing-masing berat Span 20 dan
Tween 20 ?
Jawab :
Rumus
1.
Teori Interparsial Film
Teori ini mengatakan bahwa emulgator akan diserap pada batas antara air
dan minyak, sehingga terbentuk lapisan film yang akan membungkus partikel fase
disper.
Dengan
terbungkusnya partikel tersebut maka usaha antara partikel yang sejenis untuk
bergabung menjadi terhalang. Dengan kata lain fase disper menjadi stabil.
Untuk
memberikan stabilitas maksimum pada emulsi, syarat emulgator yang dipakai adalah :
§
dapat membentuk lapisan film yang kuat tapi lunak
§
jumlahnya cukup untuk menutup semua permukaan
partikel fase- dispers
§
dapat membentuk lapisan film dengan cepat dan
dapat menutup semua permukaan partikel dengan segera.
4. Teori
electric double layer ( lapisan listrik rangkap)
Jika
minyak terdispersi ke dalam air, satu lapis air yang langsung berhubungan
dengan permukaan minyak akan bermuatan sejenis, sedangkan lapisan berikutnya
akan mempunyai muatan yang berlawanan dengan lapisan didepannya. Dengan demikian seolah-olah tiap partikel
minyak dilindungi oleh 2 benteng lapisan
listrik yang saling berlawanan. Benteng tersebut akan menolak setiap
usaha dari partikel minyak yang akan mengadakan
penggabungan menjadi satu molekul yang besar, karena susunan listrik yang
menyelubungi setiap partikel minyak
mempunyai susunan yang sama. Dengan demikian antara sesama partikel akan
tolak-menolak , dan stabilitas emulsi akan bertambah.
Terjadinya
muatan listrik disebabkan oleh salah satu dari ke tiga cara dibawah ini,
§
terjadinya ionisasi dari molekul pada permukaan
partikel
§
terjadinya absorbsi ion oleh partikel dari cairan
disekitarnya.
§
terjadinya gesekan partikel dengan cairan
disekitarnya.
E.
Bahan
Pengemulsi (Emulgator)
·
Emulgator alam
Yaitu
emulgator yang diperoleh dari alam tanpa proses yang rumit.
Dapat digolongkan menjadi tiga golongan
yaitu :
1. Emulgator
alam dari tumbuh-tumbuhan.
Pada
umumnya termasuk karbohydrat dan merupakan emulgator tipe o/w, sangat peka
terhadap elektrolit dan alkohol kadar tinggi, juga dapat dirusak bakteri. Oleh
sebab itu pada pembuatan emulsi dengan emulgator ini harus selalu ditambah
bahan pengawet.
a. Gom Arab
Sangat baik untuk emulgator tipe o/w dan untuk obat minum. Emulsi yang
terbentuk sangat stabil dan tidak terlalu kental. Kestabilan emulsi yang dibuat
dengan gom arab berdasarkan 2 faktor yaitu
·
kerja gom sebagai koloid pelindung (teori plastis
film)
·
terbentuknya cairan yang cukup kental sehingga
laju pengendapan cukup kecil sedangkan masa mudah dituang (tiksotropi)
Bila tidak dikatakan lain maka emulsi dengan gom arab menggunakan gom arab
sebanyak ½ dari jumlah minyaknya.
Untuk membuat corpus emulsi diperlukan air 1,5 X berat gom, diaduk keras
dan cepat sampai putih , lalu diencerkan dengan air sisanya. Selain itu dapat
disebutkan :
·
Lemak-lemak padat :
PGA sama banyak dengan lemak
padat
Cara pembuatan .
Lemak padat dilebur lalu ditambahkan gom, buat corpus
emulsi dengan air panas 1,5 X berat gom . Dinginkan dan encerkan emulsi
dengan air dingin. Contoh : cera, oleum cacao, parafin solid
·
Minyak atsiri :
PGA sama banyak dengan minyak atsiri
·
Minyak lemak
: PGA ½ kali
berat minyak, kecuali oleum ricini
karena memiliki gugus OH yang bersifat hidrofil sehingga untuk membuat
emulsi cukup dibutuhkan 1/3 nya saja. Contoh : Oeum amygdalarum
·
Minyak Lemak + minyak atsiri + zat padat larut
dalam minyak lemak
Kedua minyak dicampur dulu, zat
padat dilarutkan dalam minyaknya, tambahkan gom
( ½ x myk lemak + aa x
myk atsiri + aa x zat padat )
·
Bahan obat cair BJ tinggi, contohnya chloroform,
bromoform :
Ditambah minyak lemak 10 x beratnya, maka BJ campuran mendekati satu. Gom
sebanyak ¾ kali bahan obat cair.
·
Balsam-balsam
Gom sama banyak dengan balsam.
·
Oleum Iecoris Aseli
Menurut
Fornas dipakai gom 30 % dari berat minyak.
b. Tragacanth
Dispersi tragacanth dalam air sangat kental sehingga untuk memperoleh
emulsi dengan viskositas yang baik hanya diperlukan trgacanth sebanyak 1/10
kali gom arab. Emulgator ini hanya bekerja optimum pada pH 4,5 – 6.
Tragacanth dibuat corpus emulsi dengan menambahkan
sekaligus air 20 x berat tragacanth. Tragacanth hanya berfungsi sebagai
pengental tidak dapat membentuk koloid pelindung.
c. Agar-agar
Emulgator
ini kurang efektif apabila dipakai sendirian. Pada umumnya zat ini ditambahkan
untuk menambah viskositas dari emulsi dengan gom arab.
Sebelum dipakai agar-agar tersebut dilarutkan dengan air mendidih
Kemudian didinginkan pelan-pelan sampai suhu tidak kurang dari 45oC
(bila suhunya kurang dari 45oC
larutan agar-agar akan berbentuk gel). Biasanya digunakan 1-2 %
d. Chondrus
Sangat
baik dipakai untuk emulsi minyak ikan
karena dapat menutup rasa dari minyak
tersebut. Cara mempersiapkan dilakukan seperti pada agar.
e. Emulgator lain
Pektin,
metil selulosa, karboksimetil selulosa
1-2 %.
2. Emulgator
alam dari hewan
a. Kuning
telur
Kuning telur mengandung lecitin
(golongan protein / asam amino)
dan kolesterol yang kesemuanya dapat berfungsi sebagai emulgator. Lecitin
merupakan emulgator tipe o/w. Tetapi kemampuan lecitin lebih besar dari
kolesterol sehingga secara total kuning telur merupakan emulgator tipe o/w. Zat
ini mampu mengemulsikan minyak lemak empat kali beratnya dan minyak menguap dua kali beratnya.
b. Adeps Lanae
Zat ini banyak mengandung kholesterol , merupakan emulgator tipe w/o dan banyak dipergunakan untuk pemakaian
luar. Penambahan emulgator ini akan menambah kemampuan minyak untuk menyerap
air. Dalam keadaan kering dapat menyerap air 2 X beratnya.
Contoh resep emulsi dengan adeps lanae :
R/ Adeps lanae 100
Ol. Olivarum 400 ml
Zinc. Oxyd 100
Talc. 100
Sol. Pb. Acet. 28 ml
Aq. Calcis ad
1000 ml
3. Emulgator alam dari tanah mineral.
a. Magnesium
Aluminium Silikat/ Veegum
Merupakan
senyawa anorganik yang terdiri dari garam - garam magnesium dan
aluminium. Dengan emulgator ini, emulsi yang terbentuk adalah emulsi tipe o/w.
Sedangkan pemakaian yang lazim adalah sebanyak
1 %. Emulsi ini khusus untuk pemakaian luar.
b. Bentonit
Tanah liat yang terdiri dari senyawa aluminium silikat yang dapat
mengabsorbsikan sejumlah besar air sehingga membentuk massa sepert gel. Untuk
tujuan sebagai emulgator dipakai sebanyak 5 %.
·
Emulgator buatan
1. Sabun.
Sangat
banyak dipakai untuk tujuan luar, sangat peka terhadap elektrolit. Dapat
dipergunakan sebagai emulgator tipe o/w maupun w/o, tergantung dari valensinya.
Bila sabun tersebut bervalensi 1, misalnya sabun kalium, merupakan emulgator
tipe o/w, sedangkan sabun dengan valensi 2 , missal sabun kalsium, merupakan
emulgator tipe w/o.
2. Tween 20
: 40 : 60 : 80
3. Span 20 : 40 : 80
Emulgator dapat dikelompokkan menjadi :
·
Anionik : sabun alkali, natrium lauryl sulfat
·
Kationik : senyawa
ammmonium kuartener
·
Non Ionik : tween
dan span.
·
Amfoter : protein,
lesitin.
F.
Cara
Pembuatan Emulsi
Dikenal
3 metode dalam pembuatan emulsi , secara singkat dapat dijelaskan :
1.
Metode gom kering atau metode kontinental.
Dalam
metode ini zat pengemulsi (biasanya gom
arab) dicampur dengan minyak terlebih dahulu, kemudian ditambahkan air untuk
pembentukan corpus emulsi, baru diencerkan dengan sisa air yang tersedia.
2. Metode
gom basah atau metode Inggris.
Zat pengemulsi ditambahkan ke
dalam air (zat pengemulsi umumnya larut)
agar membentuk suatu mucilago, kemudian perlahan-lahan minyak
dicampurkan untuk mem-bentuk emulsi, setelah itu baru diencerkan dengan sisa air.
3. Metode
botol atau metode botol forbes.
Digunakan
untuk minyak menguap dan zat –zat yang bersifat minyak dan mempunyai viskositas rendah (kurang
kental). Serbuk gom dimasukkan ke dalam botol kering, kemudian ditambahkan 2
bagian air, tutup botol kemudian
campuran tersebut dikocok dengan kuat. Tambahkan sisa air sedikit demi sedikit
sambil dikocok.
Alat – alat yang
digunakan dalam pembuatan emulsi
Untuk membuat emulsi biasa digunakan :
1. Mortir dan stamper
Mortir
dengan permukaan kasar merupakan mortir pilihan untuk pembuatan emulsi yang
baik.
2. Botol
Mengocok emulsi dalam botol
secara terputus-putus lebih baik daripada terus menerus, hal tersebut memberi
kesempatan pada emulgator untuk bekerja sebelum pengocokan berikutnya.
3. Mixer, blender
Partikel
fase disper dihaluskan dengan cara dimasukkan kedalam ruangan yang didalamnya
terdapat pisau berputar dengan kecepatan tinggi , akibat putaran pisau
tersebut, partikel akan berbentuk kecil-kecil.
4. Homogeniser
Dalam
homogenizer dispersi dari kedua cairan terjadi karena campuran dipaksa melalui
saluran lubang kecil dengan tekanan besar.
5. Colloid Mill
Terdiri
atas rotor dan stator dengan permukaan penggilingan yang dapat diatur. Coloid
mill digunakan untuk memperoleh derajat
dispersi yang tinggi cairan dalam cairan
G.
Cara
Membedakan Tipe Emulsi
Dikenal
beberapa cara membedakan tipe emulsi yaitu :
1.
Dengan pengenceran fase.
Setiap
emulsi dapat diencerkan dengan fase externalnya. Dengan prinsip tersebut,
emulsi tipe o/w dapat diencerkan dengan air sedangkan emulsi tipe w/o dapat
diencerkan dengan minyak.
2. Dengan
pengecatan/pemberian warna.
Zat
warna akan tersebar rata dalam emulsi apabila zat tersebut larut dalam fase
external dari emulsi tersebut. Misalnya
(dilihat dibawah mikroskop)
-
Emulsi + larutan Sudan III dapat memberi warna
merah pada emulsi tipe w/o, karena sudan III larut dalam minyak
-
Emulsi +
larutan metilen blue dapat
memberi warna biru pada emulsi tipe o/w karena metilen blue larut dalam air.
3. Dengan kertas saring.
Bila
emulsi diteteskan pada kertas saring , kertas saring menjadi basah maka tipe emulsi o/w, dan bila timbul noda
minyak pada kertas berarti emulsi tipe w/o.
4. Dengan konduktivitas listrik
Alat
yang dipakai adalah kawat dan stop kontak, kawat dengan K ½ watt lampu neon ¼
watt semua dihubung- kan secara seri. Lampu neon akan menyala bila elektroda
dicelupkan dalam cairan emulsi tipe o/w,
dan akan mati dicelupkan pada emulsi tipe w/o
H.
KESTABILAN
EMULSI.
Emulsi dikatakan tidak stabil bila mengalami hal-hal seperti dibawah ini :
1. Creaming yaitu terpisahnya emulsi menjadi 2 lapisan, dimana yang satu mengandung fase dispers lebih banyak daripada lapisan yang lain. Creaming bersifat reversible artinya bila digojok perlahan-lahan akan terdispersi kembali.
2. Koalesen dan cracking (breaking) adalah pecahnya emulsi karena film yang meliputi partikel rusak dan butir minyak akan
koalesen(menyatu).Sifatnya irreversible ( tidak bisa
diperbaiki). Hal ini dapat terjadi
karena :
·
Peristiwa kimia, seperti penambahan alkohol,
perubahan pH, penambahan CaO/CaCl2 exicatus.
·
Peristiwa fisika, seperti pemanasan, penyaringan,
pendinginan, pengadukan.
3.
Inversi adalah peristiwa
berubahnya sekonyong-konyong tipe emulsi w/o menjadi o/w atau sebaliknya. Sifatnya irreversible.
Comments
Post a Comment