SUSPENSI
Suspensi
adalah sediaan yang mengandung bahan obat padat dalam bentuk halus dan tidak
larut, tetapi terdispersi dalam cairan pembawa.
Suspensimerupakan sistem heterogen yang terdiri dari 2 fase yaitu fase
kontinyu (fase luar) umumnya berupa cairan atau setengah padat dan fase
terdispersi (fase dalam) merupakan bahan yang tidak larut tetapi terdispersi ke
seluruh fase luar. Partikel terdispersi ini mempunyai ukuran partikel dengan
diameter > 0,1 µ , dapat berupa partikel tunggal atau dapat juga
berupa jalinan jala partikel yang disebabkan oleh interaksi partikel. Jika
viskositasnya rendah, maka partikel akan menunjukkan adanya gerak Brown
(gerakan acak) yang terjadi karena benturan molekul-molekul partikel
terdispersi.
A.
Fenomena Antar Muka Partikel Tersuspensi
Bila
dua fase berada bersama-sama, maka batas antara keduanya disebut sebagai antar
muka.Dalam suspensi, terjadi antar muka padat dan cair.Fenomena antar muka
dalam farmasi penting dipelajari, terutama terhadap faktor-faktor yang
mempengaruhi kestabilan suspensi, emulsi dan penetrasi molekul melalui membran
fisiologis.
1.
Tegangan Permukaan / Antarmuka.
Istilah permukaan biasa dipakai bila
membicarakan suatu antar muka gas-padat atau gas-cair.Tetapi seharusnya
dipahami bahwa setiap permukaan adalah suatu antar muka karena selalu
melibatkan 2 fase yang berbeda.
Tegangan permukaan adalah gaya per satuan
panjang (dyne/cm) yang harus diberikan
sejajar pada permukaan untuk mengimbangi tarikan ke dalam akibat gaya
kohesi. Tegangan antarmuka adalah gaya
per satuan panjang yang terdapat pada antarmuka dua fase.
Persyaratan-persyaratan termodinamika
diperlukan agar diperoleh suatu kestabilan dari partikel– partikel yang
tersuspensi. Kerja (W) diperlukan untuk mengubahsuatu padatan menjadi partikel –
partikel kecil dan mendispersikannya dalam suatu pembawa. Luas permukaan yang
membesar sebagai akibat mengecilnya ukuran partikel berpengaruh terhadap energi
bebas permukaan yang mengarah kepada ketidak stabilan sistem suspensi secara
termodinamika. Kenaikan kerja (W) atau energi bebas permukaan (∆F )merupakan
akibat dari meningkatnya luas permukaan (∆A) karena pengecilan ukuran partikel.
∆F = γsl . ∆A ……………………. ( 3.1 )
Dimana γsl adalah tegangan
antarmuka antara medium cair dan
partikel padat.
Suatu
sistem akan cenderung berusaha mencapai kondisi stabil dengan menurunkan energi
bebas permukaannya hingga dicapai kesetimbangan
∆F= 0. Keadaan stabil ini dapat dicapai dengan penurunan tegangan
permukaan atau pengurangan luas permukaa.
Pada suatu
sistem suspensi, kecenderungan mencapai kondisi stabil (secara termodinamika)
juga terjadi. Agar energi bebas permukaan mengecil, maka tegangan permukaan
diturunkan meskipun energi bebas permukaan tidak dapat mencapai nol. Disamping
itu partikel memperkecil luas permukaannya dengan bergabung satu sama lain
membentuk agglomerate (gumpalan),baik
bentuk flokulat (gumpalan yang lunak dan ringan) maupun aggregat (gumpalan yang
lekat). Gabungan partikel ini justru merupakan tanda menurunnya stabilitas
suspensi karena mempercepat terbentuknya endapan.Pada sistem suspensi,
terbentuknya endapan tidak dapat dihindari, hanya saja harus di rancang agar laju
sedimentasi menjadi lebih lambat dan endapan yang terbentuk dapat diredispersi.
2.
Muatan Permukaan (Surface
Charge)
Gaya
pada permukaan partikel mempengaruhi derajat flokulasi dan aggregasi dalam
suatu suspensi.Gaya tarik menarik yang
terjadi pada pengecilan luas permukaan tersebut adalah jenis gaya London-van
der Waals;sedangkan gaya tolak-menolak timbul dari interaksi lapisan listrik rangkap di sekitar tiap
partikel. Sifat listrik antarmuka timbul karena muatan partikel yang membentuk
lapisan listrik rangkap serta potensial zeta yang dihasilkan.
Partikel-partikel yang terdispersi dalam
media cair bisa menjadi bermuatan melalui salah satu dari cara-cara berikut (Martin,1990:969; Kulshreshtha,2010:42)
:
1.
Adsorpsi
selektif dari spesies ionik tertentu yang ada dalam larutan.
Ion yang diadsopsi dapat berasal dari ion yang ditambahkan dalam larutan
atau ion hidronium atau ion hidroksil dari air suling (fase luar). Kebanyakan
partikel terdispersi menjadi bermuatan negatif karena mengadsorpsi ion
hidroksil dari air suling.
2.
Muatan
partikel muncul dari ionisasi gugus-gugus (COOH) yang terletak di permukaan
partikel.
3.
Muatan
permukaan partikel timbul karena perbedaan konstanta dielektrik antara partikel
dan medium pendispersinya (jarang terjadi).
Pembentukan lapisan listrik rangkap dapat
dijelaskan sebagai berikut :
1.
Saat
permukaan partikel padat berhubungan dengan suatu larutan polar yang mengandung
ion-ion (misalnya larutan elektrolit), permukaannya menjadi bermuatan dengan mengadsorpsi
suatu muatan. Misalnya partikel bermuatan negatif karena partikel tersebut
mengadsorpsi anion dari larutan. Ion yang diadsopsi pada permukaan disebut
sebagai ion penentu potensial.
Potensial ini disebut potensial elektrotermodinamik
(Nernst;E) dan didefinisikan sebagai perbedaan potensial antara permukaan
sebenarnya dan daerah netral listrik dari larutan tersebut.
2.
Setelah
anion diadsopsi pada permukaan partikel, maka
pada larutan akan tertinggal sejumlah kation dan sisa anion. Kation-kation
tersebut akan ditarik ke permukaan oleh gaya listrik permukaan sekaligus
menolak anion lain yang mendekat sesaat setelah adsopsi permukaan sempurna
(jika adsorbsi anion pada permukaan telah sempurna, maka anion yang mendekat
kemudian akan ditolak oleh gaya listrik sementara kation akan ditarik mendekat).
Ion dengan muatan yang berlawanan dengan ion permukaan disebut sebagai counterion atau gegenion. Kation yang
mendekati permukaan akan terikat kuat dan merupakan permukaan sejati dari
partikel. Lapisan lsitrik yang terbentuk adalah lapisan yang terikat kuat (stern layer).
 |
Gambar 3.1.
Pembentukan lapisan listrik ganda pada antarmuka partikeltersuspensi
(Kulshreshtha, A K,2007:43)
3.
Sisakation
yang tidak terikat pada anion permukaan terdistribusi menjauh dari permukaan. Kation-kation
yang tersebar pada jarak tertentu dari permukaan partikel akan memiliki konsentrasi yang sama dengananionyang
tertolak oleh muatan permukaan sehingga penetralan listrik tercapai.
4.
Lapisan
listrik yang terbentuk pada antarmuka adalah merupakan lapisan ganda dari
muatan listrik yakni lapisan pertama dan lapisan kedua
Potensial
Nernst dan Potensial Zeta
Perubahan-perubahan terhadap potensial timbul
terhadap jarak dari permukaan untuk berbagai keadaan listrik yang timbul.
Potensial pada permukaan zat padat yang disebabkan oleh ion-ion penentu
potensial,adalahpotensial
elektrotermodinamik (Nernst). Potensial Nernst (E) didefinisikan sebagai
perbedaan dalam potensial antara permukaan yang sebenarnya dan derah listrik
dari larutan tersebut.Potensial
elektrokinetikatau potensial zeta
(ζ)didefinisikan sebagai perbedaan potensial antara permukaan dari lapisan yang
terikat erat (bidang iris) dan daerah netral listrik dari larutan itu.
Potensial
zeta (ζ) berperan dalam kestabilan sistem yang mengandung partikel-partikel
terdispersi karena potensial inilah yang mengatur derajat tolak menolak antara
partikel terdispersi yang bermuatan sama dan saling berdekatan dan bukan
potensial Nernst. Zeta potensial menunjukkan adanya penolakan antara 2 ion yang
berlawanan.Bila potensial zeta dikurangi dibawah harga tertentu, gaya tolak
menolak akan sangat lemah, akibatnya partikel saling bergabung dan mengendap.
B.
Formulasi sediaan Suspensi
Suatu formula
suspensi yang ideal menunjukkan partikel yang tidak larut terdispersi dalam
bentuk tunggal.
Bagaimanapun, dalam suatu sediaan suspensi, partikel terdispersi akan mengendap
dan memisah dengan pembawanya pada penyimpanan. Hal ini tidak menjadi masalah
sepanjang partikel dapat terdispersi kembali menjadi partikel tunggal dalam
fase luarnya dengan pengocokan yang sedang.
Kemampuan partikel zat padat untuk dapat terdispersi kembali sangat
penting dalam meminimalkan variasi dosis obat pada penggunaan. Kecepatan pengendapan juga harus diatur
dengan meningkatkan kekentalan (viskositas) medium pendispersi dengan tetap
mempertahankan sifat aliran, karena kekentalan medium pendispersi dapat menjadi
tahanan partikel terdispersi untuk dapat mengendap,tetapi tidak sangat kental
sehingga sulit dituang.Disamping itu, jenis endapan yang terbentuk juga harus
dirancang untuk membentuk jenis endapan
flokulasi yang dapat terdispersi kembali.Partikel terdispersi harus berukuran
kecil dan tunggal sehingga memberi penampakan sediaan yang lembut dan
menyenangkan secara estetika.
1.
Pertimbangan Formulasi
Berdasarkan pertimbangan pasien, beberapa
kondisi pasien tidak memungkinkan untuk menelan bentuk sediaan tablet.Keluwesan
dalam pemberian dosis, kemudahan menelan cairan, dan bentuk sediaan yang
menyenangkan bagi anak-anak menjadi pertimbangan pembuatan bentuk sediaan
cairan.Suspensi dapat menutupi rasa yang tidak enak (pahit) dari bahan obat,
misalnya Chloramphenicol palmitate suspension.
Bahan aktif farmakologis kebanyakan memiliki
sifat hidrofobik, sehingga apabila diinginkan bentuk sediaan cair dengan
beberapa kenyamanan, bahan tersebut tidak dapat dibuat menjadi sistem larutantetapi
dibuat dalam sistem suspensi.Suspensi dapat meningkatkan stabilitas bahan obat
bila berada dalam bentuk suspensi, misalnya Procaine penicillin G.
Dari sisi farmakologi, obat yang diformulasi
dalam bentuk suspensi akan mempertinggi bioavailabilitasnya dibandingkan dengan
bentuk sediaan lainnya (seperti kapsul, tablet dan tablet salut). Durasi dan
onset obat dapat di kontrol contohnya pada sediaan Protamine Zinc-Insulin
suspension.
Secara umum, suspensi dibuat dengan
pertimbangan :
1. Senyawa obat tidak larut dalam cairan
pembawa.
2. Untuk menutupi rasa pahit dan tidak
menyenangkan dari obat
3. Untuk meningkatkan stabilitas beberapa
senyawa obat
4. Untuk keperluan pengaturan pelepasan obat (controlled/sustained
drug release)
Dibalik keuntungan sediaan suspensi yang
dijelaskan di atas, terdapat kelemahan terutama yang berkaitan dengan
stabilitas fisiknya seperti sedimentasi dan endapan yang liat, sehingga perlu
formulasi lebih sulit; kesulitan dalam transportasi; dan keseragaman dosis yang
tidak akurat jika pengocokan tidak sempurna.
Hal yang paling penting dalam memformulasi
sediaan suspensi adalah membuat partikel terdispersi dengan baik dalam fase
cair atau dalam pembawa lainnya. Oleh karena itu dalam membuat suspensi yang
stabil secara fisika diperlukan suatu bahan pembawa yang mampu menjaga partikel-partikel terdispersi mengalami
deflokulasi (pembentukan endapan yang liat dan sulit diredispersi) dan
menggunakan prinsip-prinsip flokulasi untuk menghasilkan flokulat yang walaupun
cepat mengendap,tetapi mudah didispersikan kembali dengan sedikit
pengocokan.
Pembawa yang diinginkan dalam suatu
sistemsuspensi sebaiknya dapat berfungsi
sebagai pembasah, sehingga antar muka gas-padat dapat ditiadakan dan dapat
mengurangi tegangan antar muka partikel-partikel zat padat dan pembawa yang
digunakan; zat pemflokulasi untuk membentuk suspensi flokulasi; pensuspensi
yang dapat meningkatkan kekentalan (viskositas) sistem suspensi; serta
bahan-tambahan lain seperti perasa,pewarna dan pengaroma jika diperlukan untuk
meningkatkan nilai estetika sediaan.
Karakteristik
fisika suspensi tergantung pada rute pemberiannya.Pada sediaan oral, umumnya
memiliki viskositas yang lebih tinggi dan dapat mengandung zat padat
terdispersi dalam jumlah yang tinggi pula.Sebaliknya, suatu sediaan suspensi
parenteral harus memilki viskositas yang rendah dan mengandung bahan padat
tersuspensi kurang dari 5%.
Formulasi sediaan suspensi farmaseutik
memerlukan pengetahuan tentang sifat-sifat dari partikel terdispersi dan medium
pendispersi. Bahan yang akan dibuat suspensi harus diseleksi dengan baik sesuai
rute pemberian obat, tujuan penggunaan, dan efek samping yang mungkin timbul.
Secara umum ada beberapa faktor yang menjadi
pertimbangan dalam formulasi sediaan suspensi adalah :
a.
Sifat
partikel terdispersi dan medium pendispersi
b.
Ukuran
partikel, kerapatan pembawa,viskositas pembawa dan sedimentasi.
c.
Potensial
Nernst dan zeta
d.
Deflokulasi
dan flokulasi.
e.
Sifat Elektrokinetik
1.
Pembasahan (Wetting
)
Kesulitan utama dalam pembuatan suspensi
adalah membasahi fase padat dengan medium pendispersinya.Sifat permukaan
partikel tersuspensi merupakan hal yang penting dipertimbangkan dalam formulasi suspensi. Partikel dengan
tegangan permukaan yang rendah, akan mudah terbasahi oleh air, dan dapat dengan
mudah tersuspensi. Sebaliknya, partikel yang memiliki tegangan permukaan yang
tinggi, akan sulit terbasahi.
Pada
pembuatan skala besar (dalam industri farmasi), sejumlah serbuk obat seringkali
harus ditambahkan ke dalam pembawa dengan menaburkan pada permukaan
cairan. Serbuk yang mengadsorbsi udara
pada permukaannya, atau mengandung sedikit lemak/kontaminan lain akan sulit untuk terdispersi dalam cairan.
Serbuk ini tidak dapat terbasahi dengan segera, sehingga mengambang dipermukaan
cairan pembawa meski memiliki kerapatan yang lebih tinggi dibanding cairan
pembawanya.
Jika
affinitas antara padatan dan cairan kuat, maka cairan segera membentuk film di
atas permukaan padatan, tetapi bila afinitasnya lemah atau tidak ada, maka
cairan akan sulit meniadakan udara atau substansi lain yang mengelilingi
partikel dan akan ada sudut kontak antara cairan dan padatan. Kemampuan suatu
serbuk untuk dapat terbasahi ( hidrofobisitas)
dapat ditentukan dengan mengamati sudut kontak (contact angle) yang dibuat oleh serbuk dengan permukaan cairan.
Sudut kontak yang lebih besar dari 90° akan mengambang di atas permukaan cairan pembawa; kurang dari 90° partikel akan
melayang dan tenggelam jika tidak memiliki sudut kontak. Serbuk yang tidak
mudah terbasahi menunjukkan sudut kontak yang besar disebut zat yang bersifat hidrofobik, contohnya sulfur, arang
aktif (charcoal) dan magnesium stearat. Serbuk yang dapat terbasahi dengan
segera disebut hidrofilik contohnya zink oksida dan magnesium karbonat.
 |
Gambar 3.2.Sudut kontak partikel serbuk dengan permukaan cairan pembawa
Dalam suatu formula suspensi,kehadiran suatu
surfaktan sangat berpengaruh. Surfaktan
dapat meningkatkan pembasahan partukel melalui penurunan tegangan permukaan zat.Surfaktan
yang berasal dari kata surface active
agent, merupakan senyawa aktif permukaan yang digunakan dalam pembuatan suspensi, dapat
membantu menurunkan tegangan antar muka partikel-partikel padat dan suatu
pembawa.Tegangan permukaan yangmenurun berakibat pada penurunan sudut kontak,
penggantian udara yang teradsorbsi pada permukaan partikel dengan cairan
pembawa, sehingga terjadi pembasahan dan deflokulasi partikel zat padat.
Surfaktan terdiri dari beberapa jenis yaitu :
a. Surfaktan Anionik
Contohnya :Triethanolamine oleate, Sodium oleate , Sodium dodecyl
sulfate
b. Surfaktan Cationic
Contohnya :Cetrimonium bromide
c. Zwitterionic
Contohnya :Dipalmitoylphosphatidylcholine
(lecithin)
d.
Surfaktan
Nonionic
Contohnya :Sorbitan monolaurate (Span 20), Sorbitan monooleate (Span
20), Polyoxyethylene sorbitan monolaurate (Tween 20) , Polyoxyethylene sorbitan
monooleate (Tween 80) , Glyceryl monostearate
Pada pengerjaan suspensi farmasi dalam skala
kecil, penggerusan zat padat dengan gliserin dan zat higroskopis lainnya akan
membantu menghilangkan udara yang teradsobsi pada celah dan permukaan zat padat
dengan kemampuannya mengalir ke dalam ruang antar partikel.
Salah satu cara untuk memilih bahan pembasah
diberikan oleh Hiestand, yakni menggunakan saluran liofob dari Teflon yang sempit dan salah satu ujungnya diberi
serbuk sedangkan pada ujung yang lain diletakkan larutan bahan pembasah.
Kecepatan relatif penetrasi berbagai bahan pembasah dapat segera diamati dan
yang lebih baik menunjukkan.
2.
Bahan Pensuspensi (Suspending Agent)
Bahan pensuspensi adalah substansi yang menaikkan
viskositas suspensi sehingga memperlambat / menunda sedimentasi.Viskositas adalah
suatu peryataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir pada suatu sistem
polifase; makin tinggi viskositas semakin besar tahanannya.Pemilihan bahan
pensuspensi yang tepat dapat memberikan karakteristik sifat aliran (rheologi).
Suatu suspensi flokulasi yang dirancang, hendaknya juga
ditambahkan pensuspensi dalam formulanya agar flokulat yang terbentuk tidak
segera mengendap dan volume sedimentasi mendekati satu atau sama dengan satu.
 |
Gambar 3.3.Volume sedimentasi dari flokulat
dengan penambahan bahan pensuspensi
Rheologi berasal dari bahasa Yunani yaitu Rheo (mengalir) dan logos (ilmu). Istilah ini pertama kali digunakan oleh
Bingham dan Crawford untuk menggambarkan
aliran cairan dan deformasi dari padatan. Sifat aliran penting dipertimbangkan dalam
formulasi sediaan suspensi. Selain mempengaruhi kecepatan pengendapan partikel terdispersi,
peningkatan kekentalan akan menyebabkan sifat aliran mengalami perubahan akibat
pengocokan wadah, dan penuangan produk dari botol; serta saat digunakan pada
bagian permukaan tubuh (lotion).
Tipe aliran dan deformasi suatu bahan dapat digolongkan
sebagai Sistem Newton dan Sistem non-Newton.
a.
Sistem
Newton.
Pada sistem Newton, semakin besar viskositas
suatu cairan, maka makin besar pula gaya per satuan luas (shearing stress, F’/A) yang diperlukan untuk menghasilkan kecepatan
mengalir (rate of shear, dv/dr);
dengan kata lain rate of shear
berbanding lurus dengan shearing stress; sementara
viskositas berbanding terbalik dengan kecepatan mengalir. Beberapa bahan
farmaseutik tergolong dalam tipe aliran ini, antara lain gliserin, kloroform, minyak zaitun, etil
alkohol, dan air.
b.
Sistem
non-Newton
Sistem ini paling sering dijumpai dalam
pekerjaan kefarmasian yang berhubungan dengan perancangan bentuk sediaan.Non-Newtonian bodies adalah zat-zat yang
tidak mengikuti persamaan aliran Newton misalnya dispersi heterogen cairan dan
padatan seperti larutan koloid, suspensi
cair, salep dan produk-produk serupa. Jika viskositas bahan-bahan non-Newtonian
ini diukur dan hasilnya diplot, diperoleh berbagai kurva konsistensi yang
menggambarkan adanya tiga jenis aliran yaitu; plastis, pseudoplastis dan dilatan
Aliran plastis
Aliran plastis berhubungan dengan adanya
partikel-partikel yang terflokulasi dalam suspensi pekat sehingga terbentuk
struktur yang kontinu di seluruh sistem.Suatu nilai Yield (Yield value) yakni suatu nilai shearing
stress yang diperlukan untuk membuat struktur padat berubah menjadi cairan
(mengalir). Yield value timbul akibat adanya kontak antara partikel-partikel
yang berdekatan (disebabkan oleh gaya van
der Waals ) yang harus dipecah sebelum aliran terjadi.Nilai ini menunjukkan
kekuatan flokulasi; semakin banyak suspensi yang terflokulasi, semakin tinggi
nilai Yield-nya.Di atas nilai Yield, kenaikan shearing stress, terjadi kenaikan
rate of shear sehingga di atas Yield
value, sistem plastis ini menyerupai sistem Newton.
Aliran Pseudoplastis
Sejumlah besar produk farmasi termasuk gom alam dan
sintetik, misalnya dispersi cair dari tragacanth, natrium alginat, metil
selulosa dan karboksi metil selulosa, menunjukkan aliran pseudoplastik.Viskositas zat pseudoplastik
berkurang dengan meningkatnya rate of
shear. Berbeda dengan aliran bahan plastik, bahan pseudoplastik tidak
memiliki Bingham bodies (bahan
padatan/endapan), Yield value, viskositas
yang tidak berubah dan tidak pernah memiliki sifat menyerupai aliran Newton,
aliran pseudoplastik dimulai dari titik nol dengan rate of shear rendah serta
viskositas nyata berbeda disetiap titik rate
of shear.
Aliran Dilatan
Suspensi-suspensi yang memiliki kadar zat
padat terdispersi yang tinggi menunjukkan peningkatan hambatan mengalir dengan
meningkatnya rate of shear. Pada
sistem dilatan, volumenya akan meningkat jika terjadi shear. Sifat aliran ini adalah kebalikan dari sifat yang dimiliki
oleh sistem pseudoplastik.Jika bahan pseudoplastik dikenal dengan istilah shear-thinning system, maka bahan
dilatan disebut shear-thickening system. Jika stress dihilangkan, maka sistem
dilatan akan kembali pada fluiditas aslinya.
Zat-zat yang mempunyai sifat-sifat aliran
dilatan adalah suspensi-suspensi dengan konsentrasi tinggi (lebih dari 50%)
partikel-partikel kecil yang mengalami deflokulasi. Sifat dilatan dapat
diterangkan sebagai berikut : pada keadaan istirahat, partikel tersusun rapat
dengan volume antar partikel atau volume kosong ‘void’ pada keadaan minimum,
tetapi jumlah pembawa dalam suspensi tersebut cukup untuk mengisi volume ini
dan menyebabkan partikel-partikel bergerak dari suatu tempat ke tempat lainnya
pada rate of shear rendah. Pada keadaan ini, suspensi mudah dituang karena
berbentuk cair. Pada saat shear stress meningkat,bulk dari sistem tersebut mengembang
atau memuai (dilate), seperti terlihat pada gambar 3.4, dari sinilah istilah dilatan. Pada kondisi shear stress
ditingkatkan, partikel-partikel tersebut dalam usahanya untuk bergerak lebih
cepat, mengambil bentuk kemasan terbuka.Susunan ini menyebabkan meningkatnya
jumlah volume kosong (void) diantara partikel. Jumlah pembawa yang tetap dengan
ruang kosong yang meningkat seiring dengan meningkatnya shear, menyebabkan
pembawa tidak cukup untuk memenuhi ruang kosong, akibatnya partikel menjadi
tidak terbasahi/terlumasi sempurna oleh pembawa dan sulit untuk mengalir. Pada
akhirnya, suspensi akan menjadi pasta yang kaku. Sistem dilatan ini menjadi
faktor yang mempersulit dalam pengerjaan bahan farmasi karena dapat merusak
alat dalam proses pembuatan.
Gambar 3.4. Penjelasan sifat aliran dilatan
Karakteristik bahan pensuspensi yang ideal adalah :
a.
Tidak
memiliki efek terapetik
b.
Secara
kimia stabil pada rentang pH yang luas
c.
Menghasilkan
viskositas memadai pada konsentrasi rendah
d.
Memberikan
kestabilan fisika pada sistem polifase
Jenis Suspending Agent
Penstabil
suspensi dapat diklasifikasikan menurut asalnya, yaitu berasal dari alam dan sintetik.Kemampuan
hidrokoloid alam untuk menaikkan viskositas air bervariasi. Agar dan karbopol 940 kapasitas pengentalnya
terkuat sedangkan akasia paling lemah.Istilah hidrokoloid lebih spesifik
daripada istilah gom yang artinya adalah
koloid yang mempunyai afinitas terhadap air.Afinitas hidrokoloid pada air
terlihat pada kemampuannya untuk melarut atau mengembang dalam air. Semua
hidrokoloid menaikkan viskositas air dengan mengikat molekul-molekul air.
Larutan hidrokoloid ini dikenal sebagai musilago.Pembentukan gel seperti itu
merupakan karakteristik kebanyakan hidrokoloid.Hidrokoloid dapat bercampur
dengan senyawa glikol seperti gliserin, propilen glikol dan PEG, tetapi sulit
dengan alkohol.
Disperse air dari semua hidrokoloid alam kehilangan
viskositasnya setelah waktu tertentu. Kehilangan viskositas ini dipercepat oleh
panas. Dispersi air dari hidrokoloid menjadi lebih kental bila temperatur
diturunkan dan sebaliknya lebih encer bila temperatur naik, kecuali pada Metil Celulosa. Panas
berlabihan dan pengirisan yang berlebihan dalam alat yang dipakai untuk
mencampur dapat menyebabkan depolimerisasi koloid hidrofil disertai kehilangan
viskositas. Makin tinggi derajat polimerisasi, semakin besar kecepatan timbulnya depolimerisasi.Dengan
menguapkan pelarut dari sistem dispersinya, kebanyakan hidrokoloid membentuk
film plastis yang menguntungkan dalam
pelekatan obat pada kulit.
Kebanyakan hidrokoloid aktif pada permukaan.Karena itu
dapat digunakan juga sebagai bahan pengemulsi.Karena dapat menurunkan tegangan
permukaan, maka sediaan yang mengandung hidrokoloid dapat berbusa bila
digojok.Hidrokoloid yang berasal dari alam umumnya disebut gom. Istilah
ini telah digunakan pula secara luas
pada produk-produk sintetis seperti metil selulosa dan karboksi metil selulosa.
Kemampuan
mengentalkan hidrokoloid sintetis berbeda sesuai dengan BM dan jumlah
substitusi.Produk-produk metil selulosa misalnya, mencakup rentangan viskositas
dimana golongan yang paling tinggi mempunyai kapasitas pengentalan 1500 x
golongan yang terendah.
Tanah liat menunjukkan tiksotropi yakni perubahan bentuk sol-gel yang reversible.Tiksotropi
adalah fenomena pembengkakan karena didiamkan dan kembali ke konsistensinya
yang lebih mudah bergerak dengan penggojokan tanpa perubahan temperature.
Gelling dalam sistem tiksotropi akansangat mengurangi kecepatan bergeraknya
partikel-partikel yang tersuspensi sehingga meningkatkan kestabilan system.
Suatu tiksotropi gel dapat dikembalikan sifat cairnya dengan penggojokan.
Hidrokoloid yang struktur kimianya merupakan karbohidrat,
akan mengalami peruraian oleh mikroba. Demikian pula dengan hidrokoloid derivate
sintetik akan menurun viskositasnya akibat aksi mikroba. Meskipun tanah liat kelihatannya
resisten terhadap aksi mikroba tetapi tidak mempunyai sifat anti septic.Oleh
karena itu sangat diperlukan pengawet pada sediaan yang menggunakan
hidrokoloid.Penambahan pengawet ( preservative ) pada sediaan yang berisi
hidrokoloid alam merupakan suatu keharusan.
Berbeda dengan kondisi untuk selulosa eter dan karbopol 934; meskipun bahan
ini dipengaruhi oleh bahan oksidatif dan kehilangan viskositas, tetapi tidak
diperlukan penambahan anti oksidan selama penyimpanan dalam jangka waktu yang
pendek pada dispersinya dalam air jika disimpan di dalam wadah yang coklat.
Bahan – bahan pensuspensi yang diuraikan di bawah ini
merupakan prototype dari kelasnya masing-masing.Semuanya dipakai secara luas
dalam pengobatan.Walaupun khas merupakanbahan pensuspensi tetapi karena
persamaan-persamaan dalam struktur dengan bahan pengemuksi maka bahan
pensuspensi tertentu dapat digunakan dengan teknik tersendiri untuk membuat
emulsi.
Hidrokoloid
alam
a. Akasia
Akasia atau gom arab adalah eksudat yang keluar dari akar dan batang tanaman Acacia senegal (Linné) Famili Leguminosae yang tumbuh terutama di Sudan dan Senegal (Africa). Merupakan suatu aggregat dari gula dan hemiselulosadengan berat molekul berkisar 240 000–580 000. Aggregat ini mengandung inti asam arabik esensial yang terikat dengan kalsium, magnesium, dan potassium pada gula-gula arabinosa, galaktosa, and ramnosa.
Akasia digunakan dalam kosmetik,makanan serta sediaan farmasi oral dan topikal.Meskipun tidak toksik dan tidak mengiritasi, bahan ini tidak dianjurkan untuk digunakan pada formulasi sediaan inhalasi dan parenteral karena menyebabkan reaksi hipersensitif dan reaksi anaphilaksis.Akasia digunakan dalam formulasi sediaan farmasi oral dan topikal antara lain sebagai penstabil, pensuspensi dan peningkat viskositas. Konsentrasi 5% dalam air memiliki pH 4.5–5.0; kadang-kadang dikombinasi dengan tragakan.
Akasia larut dalam 2,7 air, 1 : 20 glycerin, 1 : 20 propylene glycol dan praktis tidak larut
dalam etanol 95%. Dalam air, kelarutan akasia sangat lambat dan sempurna
setelah 2 jam.Larutan akasia yang terbentuk tidak berwarna atau kuning lemah,
kental dan lengket.Larutan akasia konsentrasi 30% w/v pada 20°C memiliki
viskositas sebesar 100 cP. Viskositas larutan akasia tergantung pada
kemurnian bahan,proses pembuatan, kondisi penyimpanan,pH dan keberadaan garam. Beberapa
senyawa garam menurunkan viskositas larutan akasia. Garam trivalensi akan
menyebabkan koagulasi. Viskositas meningkat secara lambat pada konsentrassi 25%
dan memiliki sifat seperti sistem Newtonian.Konsentrasi lebih tinggi,
viskositas meningkat secara cepat dan menjadi sistem non-Newtonian. Peningkatan
temperatus atau pemanasan yang lama pada larutan akasia, akan menurunkan viskositasnya akibat
depolimerisasi atau agglomerasi(penggumpalan) partikelnya.
Kecenderungan kontaminasi mikroba pada
larutannya ditangani dengan menambahkan pengawet seperti asam benzoat 0.1% w/v,
natrium benzoat 0.1% w/v, atau campuran metil paraben 0.17% w/v dan propil
paraben0.03%
b.
Tragakan
Tragakan adalah eksudat (gum ) dari tanaman Astragalus gummiferLabillardière dan spesies lain dari Astragalus yang tumbuh di Asia Barat (Iran, Syria, dan Turkey). Gum mengandung campuran polisakarida larut air dan tidak larut air. Hidrolisi tragakan l-arabinosa, l-fucose, d-xylosa,d-galaktosa, danasam d-galakturonat .Gum tragakan juga mengandung sejumlah selulosa, pati, dan protein. Gum tragakan memiliki berat molekul sebesar 840 000
Tragakan
digunakan sebagai bahan pensuspensi (peningkat viskositas) dan pengemulsi pada
beberapa formulasi sediaan farmasi, makanan dan kosmetik.Dispersinya dalam air
konsentrasi 1% memiliki pH 5-6. Tragakan praktis tidak larut dalam air, etanol
(95%) dan pelarut organik lainnya.
Meskipun tidak larut dalam air, tetapi tragakan mengembang dengan cepat dalam
10 bagian air panas atau air dingin untuk menghasilkan larukan koloidal yang
kental atau semi gel.
Viskositas
tragakan bervariasi tergantung dari kemurnian material.Dispersi tragakan 1%
dalam air memiliki viskositas 100–4000 cP pada suhu 20°C.Viskositas
meningkat dengan peningkatan temperatur dan konsentrasi, tetapi viskositas
menurun dengan peningkatan pH. Dispersi tragakan paling stabil pada pH 4–8, dan diperlukan pengawet ( 0.1% w/v asam benzoit atau natrium
benzoat, kombinasi 0.17% w/v metil
paraben and 0.03% w/v propylparaben) untuk mencegah pertumbuhan mikroba akibat
kontaminasi.
Pada
pH 7, tragakan dapat mereduksi efek antimikroba benzalkonium klorida, klorobutanol,
dan metilparaben, dan sedikit berpengaruh
padafenol and fenylmerkurik asetat. Pada pH < 5 tragakan dilaporkan
tidak memiliki efek samping pada efek pengawetan dari asam benzoat, klorobutanol, atau metilparaben.
Penambahan
mineral kuat dan asam organik dapat menurunkan viskositas dispersi tragakan.
Viskositas juga akan menurun dengan penambahan larutan alkali (NaCl) jika
dispersi dipanaskan. Tragakan dapat bercampur dengan garam dengan konsentrasi
relatif tinggi, beberapa bahan pensuspensi
sepertiakasia, CMC, pati , dan sukrosa. Dispersi tragakan berwarna kuning, dan dapat diendapkan dengan penabahan garam Ferriklorida 10%.
c. Algin
Istilah algin atau alginate diberikan pada
derivate asam alginate yang diperoleh dari lumut laut.Asam alginate adalah
suatu poligliseronoid. Dalam farmasi digunakan garam asam alginate yang larut
dalam air, anionik dan stabil pada pH 5 ≤ . Pada pH kurang dari 4, asam
alginate akan mengendap.
Algin adalah tipe khas koloid hidrofilik yang
diperoleh dari tanaman, dan seperti agar, condrus, pectin, dan tragakan
merupakan golongan karbohidrat.Mereka mempunyai BM tinggi tetapi larut dalam
air dan sangat terhidrasi disebabkan ikatan hidrogen dari gugus hidroksilnya
dengan air.Na alginate hancur dalam air dingin setelah didiamkan
semalam.Penghancuran dipercepat oleh panas dan dengan digerakkan
perlahan-lahan.Pemanasan berlebihan diatas 50ºC menyebabkan hidrolisa dan
kehilangan viskositas.
Tingkat kenaikan viskositas bervariasi pada
berbagai koloid hidrofil dan seringkali berbeda untuk substansi yang diberikan
disebabkan perbedaan dalam pembuatan dan standarisasinya.Viskositas yang
dihasilkan beberapa tipe algin yang diperdagangkan tergantung pada tingkat
hidrolisa yang terjadi selama pembuatan.Konsentrasi algin mempengaruhi
viskositasnya, algin.Pada konsentrasinya 1% dapat membentuk larutan dengan
viskositas 1000 cps dan pada konsentrasi 5% membentuk gel.
Keberadaan
garam dari logam alkali dan alkohol pada konsentrasi sedang, hanya
sedikit menurunkan viskositas, sedangkan konsentrasi tinggi menyebabkan
dehidrasi dan mengendapkan algin.
Ion-ion logam berat mengendapkan garam asam
alginate sebagai serabut.Penambahan hati-hati ion Ca pada suatularutan algin
menaikkan viskositasnya.Pada konsentrasi rendah dari ion Ca, beberapa gugus
karboksilat belum bereaksi dan dalam bentuk ionic mempertahankan algin dalam
larutan. Penambahan lebih lanjut ion Ca konsentrasi rendah menghasilkan gel
dimana mol-mol panjang dari Ca alginate yang tidak larut telah menjerat
sejumlah medium disperse.
Koloid hidrofil dari tanaman adalah anionic
dan asidik kecuali guar gum yang non ionic.Pada umumnya koloid hidrofil
tersedia dalam bentuk garam yang larut dalam air dimana bentuk asamnya
diendapkan pada pH kurang dari 4. .
Bila air mula-mula ditambahkan, maka koloid
hidrofil membengkak dan mengabsorbsi air disertai pembentukan lapisan yang
kental mengelilingi tiap partikel.Partikel-partikel cenderung melekat menjadi
gumpalan-gumpalan yang sulit dipecahkan karena diselubungi lapisan yang licin
yang merintangi pengirisan.Difusi perlahan-lahan dari air melewati lapisan ini
sangat memperlambat penghancuran keseluruhan partikel-partikel itu. Biasanya
bahan pensuspensi yang sudah diserbuk ditaburkan perlahan-lahan di atas air
dengan digerakkan secara mekanis. Hidrasi yang sempurna tidak akan terjadi
dalam beberapa hari. Untuk memudahkan hidrasi dapat ditambahkan alkohol,
gliserin, sorbitol, propilen glikol atau bahan pembasah yang sesuai sesaat
sebelum penambahan air.
d. Guar
gom
Guar gum
berasal dari bagian dalam endosperm dari tanaman guar Cyamopsis tetragonolobus (L.) Taub. , dari famili Leguminosae yang tumbuh di India, Pakistan, dan beberapa area di bagian
barat dayaUSA. Guar gum merupakan senyawa polisakarida hidrokoloid dengan berat
molekul besar, tersusun atas unit
galactan dan mannan suatu glikosida , secara kimia disebut sebagai
galactomannan. Komponen utama
polisakaridanya adalah d-galaktosa
dan d-mannosa .
Guar gum tidak berbau,berwarna
kuning lemah hingga putih dan tidak berbau.
Guar gum
secara luas digunakan dalam makanan, kosmetik
dan formulasi sediaan farmasi
oral / topikal sebagai bahan pensuspensi (meningkatkan viskositas), thickening, dan penstabil. Bersifat tidak toksik dan tidak mengiritasi.
Guar gum praktis tidak larut dalam
pelarut organik. Dalam air dingin atau panas, guar gum terdispersi dan mengembang
dan membentuk larutan kental dan bersifat tiksotropik.Kecepatan hidrasi optimum
dicapai pada pH 7.5-9.0.Pada temperatur ruangan akan dihasilkan viskositas
maksimum selama 2 – 4 jam. Viskositasnya tergantung pada temperatur, waktu,
konsentrasi, pH, kecepatan pengadukan dan ukuran partikel guar gum.Dispersi
guar gum 1% dalam air memiliki pH 5.0-7.0 dengan viskositas sebesar
4860 cP.Dispersi guar gum memiliki aktifitas buffer dan stabil pada pH
4.0-10.5. Sifat alirannya seperti yang dimiliki oleh xanthan gum
Stabilitas
terhadap adanya kontaminan mikroba dapat diatasi dengan penggunaan pengawet
metilparaben0.15% dan propylparaben 0.02% . Penggunaan pada produk makanan
dapat menggunakan pengawet asam benzoat, asam sitrat, Natrium benzoate, atau
asam sorbat
Guar gum dapat
bercampur dengan hidrokoloid alam lainnya sepertitragakan, tetapi tidak dapat
bercampur dengan acetone, etanol (95%),
tannin, asam kuat, dan alkalis.Kehadiran ion borat dalam disprsi akan
menghambat proses hidrasi guar gum.
e. Gelatin
Gelatin diperoleh melalui hidrolisa sebagian kolagen yang
berasal dari kulit, jaringan dan tulang-tulang binatang.Gelatin terdiri dari
rantai polipeptida dengan panjang yang berbeda. Beberapa dari asam amino
penyusun gelatin adalah diamino karboksilat dan yang lain adalah mono amino
asam dikarboksilat.
Gelatin bersifat amfoterik disebabkan adanya
amino bebas dan gugus karboksilat.Dengan demikian muatan gelatin tergantung
pada pH.
Gelatin
tipe A
Gelatin tipe B dibuat dengan hidrolisa asam, terhidrasi
dengan kuat serta bermuatan (+) pada pH 4 – 4,5. Titik isoelektris dari tipe A
adalah pada pH 7-9 dimana pada titik itu gelatin tidak bermuatan dan berada
sebagai zwitter ion. Gelatin tipe A adalah kationik disebabkan pH asam yang
dihasilkan oleh asam tartrat sehingga tidak dapat dipakai dengan koloid
hidrofil yang bermuatan negative seperti acacia dan tragakan.
Gelatin Tipe B
Gelatin tipe B dibuat dari bahan asal yang diberi alkali
dan digunakan pada pH sekitar 8.Medium alkali dapat dipertahankan dengan
penambahan Na bikarbonat.Karena gelatin tipe B anionik maka dapat dipakai
dengan koloid hidrofil yang bermuatan negative.
Derivate
selulosa
a.
Metil Selulosa
Derivate sellulosa yang digunakan dalam
farmasi sebagai pensuspensi adalah polimer-polimer rantai panjang dengan gugus
R yang sudah dieterifikasi pada gugus hidroksil.Derajat polimerisasi atau
panjang rantainya mengontrol viskositas dari derivatnya.Jadi untuk tingkat
substitusi tertentu ada beberapa tipe viskositas bergantung pada panjang molekulnya.Tipe
viskositas yang dihasilkan biasanya ditunjukkan oleh viskositas larutan 2% pada suhu 20° C.
Metil selulosa digunakan secara luas dalam formulasi
sediaan oral dan topikal. Sebagai bahan pensuspensi, metil selulosa digunakan
pada konsenrasi sebesar 1,0 – 2,0 %
Metode yang disukai dalam pembuatan larutan Metil
selulosa adalah dengan menggunakan air
panas. Metil selulosa yang sudah
diserbuk diblender dengan ¼ - ½ volume air suhu 90ºC yang dibutuhkan. Setelah proses
pembasahan, maka sisa air ditambahkan sebagai es atau air es, lalu ditempatkan
dalam lemari pendingin agar jernih. Bila air dingin ditambahkan terlebih
dahulu, maka film yang kental terbentuk pada permukaan tiap partikel yang
menyebabkan bergumpal dan memeperlambat difusi air ke dalam partikel.
Pembuatan larutan metil
selulosa dapat juga dengan menggunakan 5 bagian alkohol, gliserin atau propilen
glikol ( bila poliol yang digunakan lebih sedikit maka campuran akan sangat
kental dan membentuk gumpalan-gumpalan ) setelah itu ditambahkan air sedikit
demi sedikit dengan pengadukan secara mekanis. Bahan pembasah dapat dipakai
dengan cara yang sama dengan poliol tetapi bahan pembasah tertentu mempengaruhi
viskositas. Bahan yang dapat meningkatkan viskositas Metil selulosa antara lain adalah larutan 1% dioktil
sulfosuksinat dan larutan Na stearat 1% .
Bila larutan Metil selulosa dipanaskan, viskositasnya mula-mula turun
sampai tercapai temperature dimana terjadi gel. Bila temperature dinaikkan maka
energy molekulair naik dan ikatan hydrogen pada Metil selulosa terputus. Dengan putusnya ikatan hydrogen
maka Metil selulosa tidak terhidrasi
lagi dan molekul yang linier terjalin dan mengendap sebagai gel pada suhu
45-55ºC.
Metil selulosa dengan
gel yang tinggi diberi tanda Hg yang didahului bilangan yang menunjukkan
temperature gel seperti contoh : Metil selulosa
65 Hg berarti = campuran metal dan hidroksi propel eter sellulosa dan 2%
larutannya dalam air membentuk gel pada temperature 65ºC.
Metil selulosa dapat menurunkan tegangan permukaan,
walaupun terutama sebagai bahan pensuspensi tetapi dapat digunakan sebagai
protektif koloid ( koloid pelindung ) dan membentuk emulsi o/w.
Umumnya tipe viskositas rendah menghasilkan aktivitas
permukaan lebih besar dari pada tipe viskositas tinggi, tetapi tipe viskositas
tinggi lebih mampu dalam pembentukan film daripada tipe viskositas rendah.Tipe
viskositas rendah telah digunakan sebagai bahan pembasah dan bahan pendispersi
dalam suspensi parenteral untuk intra muskuler. Karena Metil selulosa tidak dimetabolisme maka tidak dianjurkan
untuk pemakaian parenteral.
Metil selulosa
adalah non ionik dan netral, stabil pada pH 3 – 11 tetapi dapat
diendapkan dari larutannya oleh bahan tambahan pada konsentrasi yang tinggi
disebabkan adanya persaingan air dengan bahan tambahan dan dehidrasi Metil
selulosa yang kemudian mengendap. MgCl2anhidrat
Na2SO4
anhidrat 4 g, atau 65 g sukrosa merupakan jumlah maksimum yandapat ditambahkan
pada 100 ml larutan 2% Metil
selulosa 4000 cps.
Larutan 2% Metil selulosa
dapat dibuat dengan alkohol sampai 40 % dalam air. Metil selulosa 65 Hg masing-masing akan mentolerir maksimum
60% dan 80% alkohol.
b. Na
Carboksi Methyl Cellulosa (NaCMC)
Na Karboksi Metil Selulosa atau NaCMC
yang larut dalam air dan digunakan dalam farmasi adalah sellulosa yang
telah disubstitusi dengan Na karboksi metil. Derajat substitusi mengontrol
kelarutannya dan panjang molekulnya mengontrol viskositas untuk tiap tingkat
substitusi.Tipe viskositas dari Na Carboksi Metil Selulosa terdiri dari tipe
rendah, medium (sedang), dan tinggi.
Misalnya : Na Carboksi Metil Selulosa P-75-L
menunjukkan bahwa Na Carboksi Metil Selulosa sudah dimurnikan sampai derajat
premium (P), nomornya menunjukkan derajat substitusi 0,75 dan huruf L
menunjukkan tipe viskositas rendah ( = Low ).
Viskositas Na Carboksi Metil Selulosa turun
dengan kenaikan temperatur, hancur dalam air dingin atau panas. Larutan dapat
dibuat lebih cepat jika air yang
digunakan dipanaskan lebih dahulu lalu serbuk ditambahkan pelan-pelan ke dalam
air dan diaduk dengan kuat ( pencampuran dengan daya pengirisan yang tinggi )
sehingga partikel terpisah dan masing-masing dibasahi tanpa gumpalan.Penambahan
serbuk tidak boleh terlalu pelan karena
larutan akan menjadi kental sebelum semua serbuk ditambahkan.
Na Carboksi Metil Selulosa adalah anionic dan
larut dalam air, larutannya sedikit alkalis dan stabil pada pH 6-10. Bila pH
turun, larutan akan kehilangan viskositas dan pada pH 2 asam bebasnya
diendapkan.
Umumnya bercampurnya Na Carboksi Metil
Selulosa dengan garam tergantung pada dapat atau tidaknya kation dari garam
yang ditambahkan itu membentuk garam Na Carboksi Metil Selulosa yang
larut.Konsentrasi sedang dari KCl mempunyai efek yang kecil tetapi bila zikronium
sulfat ditambahkan maka zikronium- Na Carboksi Metil Selulosa yang tidak larut
diendapkan.Biasanya kation monovalen membentuk garam yang mudah larut dan
kation polivalen membentuk garam yang tidak larut.
Mikrokristal sellulosa dalam kombinasi dengan
Na Carboksi Metil Selulosa atau Metil selulosa dapat digunakan sebagai bahan
pensuspensi ( diperdagangkan dengan nama Avicell® ).Avicell adalah
koloid yang terdispersi dalam air dan mengandung 8% Na Carboksi Metil Selulosa untuk
melindungi dispersinya. Bila diaduk dalam air akan membentuk larutan dan pada
konsentrasi di atas 1% partikel-partikel sellulosa mengalami interaksi
membentuk gel tiksotropi.
Suatu larutan dari mikrokristal sellulosa
terflokulasi oleh :
-
Sejumlah
kecil elektrolit
-
Polimer-polimer
kationik
-
Surfaktan
Sistem yang terflokulasi mengendap menjadi
volume sedimentasi yang besar dan memperlambat caking.Polimer-polimer seperti Metil
selulosa dan Na Carboksi Metil Selulosa berfungsi sebagai koloid pelindung yang
diabsorbsi dipermukaan partikel-partikel.Jalinan jala dari partikel-partikel
padat yang terikat oleh rantai polimer ini menghasilkan system tiksotropi yang
merupakan pendukung utama untuk suspensi, karena fase terdispersi dipegang di
dalam struktur tiksotropi selama penyimpanan dan bila digunakan memberikan
konsistensi yang mudah dituang.
c.
Hidroksi etil selulosa
Hidroksi etilselulosa adalah selulosa dengan
substituen poli(hidroksi) eter. Bahan ini tersedia dalam beberapa tingkatan
tergantung viskositas dan derajat sunstitusinya (Cellosize, Natrosol);beberapa dimodifikasi untuk dapat terdispersi
dalam air. Tingkatannya ditentukan berdasarkan viskositas (cP)dari larutan 2%
yang diukur pada suhu 20°C
Hidroksi etil selulosa
bersifat nonionik, polimer yang larut
dalam air, dan digunakan secara luas dalam formulasi farmasi dan kosmetik sebagai
bahan pensuspensi (meningkatkan viskositas). Hidroksi etil selulosa terutama
digunakan dalam formulasi sediaan farmasi ophthalmic dan topikal.Merupakan
bahan yang tidak toksik dan tidak mengiritasi. Tidak disarankan menggunakan
bahan ini pada formulasi sediaan oral ataupun topikal pada membran mukosa
Konsentrasi yang digunakan
dalam formulasi tergantung pada pelarut dan berat molekulnya.Hidroksi etil
selulosa larut dalam air panas atau dingin, membentuk larutan jernih,lembut dan
monofase;praktis tidak larut dalam aseton,etanol(95%),eter dan banyak pelarut
organik. Dalam beberapa pelarut organik polar seperti glikol,hidroksietil
selulosa mengembang atau larut sebagian
Hidroksi etil
selulosa tersedia dalam beberapatipe dengan rentang viskositas, contohnya Cellosize yang dibuat dalam 11 tingkatan
viskositas.Tingkatan-tingkatan pada hidroksi etil selulosa pada dasarnya berbeda
dalam viskositas larutannya yaitu pada rentang 2-20000mPa untuk larutan 2%
nya. Dua tipe Cellosize yang dihasilkan adalah tipe WP yakni bahan dengan sifatnormal-dissolving dan tipe QP yakni bahan dengan sifat rapid-dispersing.
Viskositas terendah hanya dapat diperoleh dari tipe WP (02). Lima tingkatan
viskositas dapat diperoleh dari kedua tipe (09, 3, 40, 300, dan 4400 ). Lima
viskositas tinggi hanya diperoleh dari tipe QP yaitu (10000, 15000, 30000,
52000, dan 100 M).
Tabel 3.1.
Tingkatan Cellosize berdasarkan viskositasnya
|
Type
|
Grade
|
Concentration (% w/v)
|
Viscosity (mPas)
|
|
|
Low
|
High
|
|||
|
WP
|
02
|
5
|
7–14
|
14–20
|
|
WP and QP
|
09
|
5
|
60–100
|
100–140
|
|
3
|
5
|
220–285
|
285–350
|
|
|
40
|
2
|
70–110
|
110–150
|
|
|
300
|
2
|
250–325
|
325–400
|
|
|
4400
|
2
|
4 200–4 700
|
700–5 200
|
|
|
QP
|
10000
|
2
|
5 700
|
6 500
|
|
15000
|
2
|
15 000–18 000
|
18 000–21 000
|
|
|
30000
|
1
|
950–1 230
|
1 230–1 500
|
|
|
52000
|
1
|
1 500–1 800
|
1 800–2 100
|
|
|
100M
|
1
|
2 500
|
3 000
|
|
Natrosol 250dihasilkan dalam 10tipe viskositas seperti pada tabel dibawah ini
Tabel 3.2.
TipeNatrosol 250dalam larutan pada suhu 25°C.
|
Type
|
Viscosity
(mPa s) for varying concentrations (% w/v)
|
||
|
1%
|
2%
|
5%
|
|
|
HHR
|
3 400–5 000
|
—
|
—
|
|
H4R
|
2 600–3 300
|
—
|
—
|
|
HR
|
1 500–2 500
|
—
|
—
|
|
MHR
|
800–1 500
|
—
|
—
|
|
MR
|
—
|
4 500–6 500
|
—
|
|
KR
|
—
|
1 500–2 500
|
—
|
|
GR
|
—
|
150–400
|
—
|
|
ER
|
—
|
25–105
|
—
|
|
JR
|
—
|
—
|
150–400
|
|
LR
|
—
|
—
|
75–150
|
Bahan dengan sifat rapidly
- dispersingdapat disiapkan dengan mendispersikan hidroksi etil selulosa
dengan pengadukan sedang dalam air suhu 20-25°C. Setelah hidroksi etil selulosa
terbasahi, selanjutnya temperatur larutan dinaikkan hingga 60–70°C untuk meningkatkan kecepatan proses
dispersinya. Penggunaan larutan alkali juga dapat meningkatkan proses
dispersi. Pada tipe ini, dispersi dapat
tercapai dalam waktu 1 jam melalui pengontrolan temperatur, pH dan kecepatan
pengadukan.
Bahan dengan sifat normally-
dispersingdari hidroksi eter selulosa perlu lebih berhati-hati pada
penangannya untuk menghindari penggumpalan selama dispersi; air harus di aduk
dengan cepat. Sebagai alternatif, campuran kental hidroksietil selulosa disiapkan
dalam pembawa non air seperti alkohol
terlebih dahulu , sebelum didispersikan ke dalam air.
Larutan hidroksi etil selulosa dalam air relatif stabil
pada pH 2–12, kurang stabil dibawah pH 5 (terhidrolisis).Pada pH tinggi, oxidasidapat terjadi. Peningkatan
temperatur akan menurunkan viskositas larutan hidroksi etil selulosa, tetapi
pendinginan akan mengembalikan viskositas aslinya. Larutan hidroksi etil
selulosa dapat mengalami degradasi enzim dan menurunkan viskositasnya akibat
keberadaan bakteri dan jamur, sehingga untuk menjaga stabilitasnya diperlukan
penambahan pengawet.
Hidroksi etil selulosa
tidak larut dalam banyak pelarut organik, sebagian tercampurkan dengan beberapa bahan yang terlarut dalam air seperti casein; gelatin;
metil selulosa; polyvinyl alkohol, dan pati; penambahan pengawet natrium
pentaklorofenat ke dalam larutan hidroksi etil selulosa akan menghasilkan peningkatan
viskositasnya.
Tanah liat ( Clays )
Tanah liat ( clay ) yang digunakan sebagai
pensuspensi dalam farmasi adalah silikat-silikat yang berada dalam komponen
logamnya.
a. Veegum
( Mg Al silikat )
Veegum merupakan campuran yang dimurnikan
dari Mg dan Al silikat, warnanya lebih muda, tidak berbau dan tidak berasa
dibanding bentonit.Veegum dapat mengadsorpsi obat-obat yang terasa pahit dan
mempengaruhi kenyamanan rasa pada pengobatan bentuk cairan. Test klinik
menunjukkan bahwa obat tidak begitu kuat diadsorpsi sehingga kemanfaatan
biologisnya ( bioavailabilitasnya ) tidak berkurang secara signifikan.
b. Bentonit
( Al silikat )
Bentonit adalah Al silikat koloidal,
terhidrasi, bersifat anionik dan menunjukkan viskositas maksimum pada kondisi
alkali.Bentonit tidak sesuai digunakan pada pH kurang dari 6 dan terkoagulasi
oleh asam kuat.
Viskositas dan nilai suspensi bentonit relatif
tidak dipengaruhi oleh perubahan temperatur.
Pada konsentrasi di atas 4,3% menunjukkan aliran plastis dan tiksotropi
yang disebabkan interaksi antar partikel yang dipengaruhi elektrolit dan pH.
Untuk membuat dispersi dalam air maka
bentonit atau veegum ditambahkan perlahan-lahan pada air dan digerakkan secara
kontinyu.Hidrasi yang lebih lengkap diperoleh dengan mendispersi tanah liat
sebelum penambahan suatu elektrolit. Hidrasinya berlangsung perlahan-lahan dan
viskositas maksimum tidak akan dicapai di dalam sehari.
Faktor paling menentukan dalam mereduksi
waktu yang dibutuhkan untuk hidrasi adalah :
a)
Penggunaan
mikser yang kemampuan pengirisannya tinggi
b)
Penggunaan
air panas mempercepat hidrasi dan dianjurkan jika digunakan mikser dengan kemampuan pengirisan yang
rendah
c)
Untuk
mengefektifkan waktu pembuatan, maka terlebih dahulu membuat dispersi 4% atau 5% , setelah itu diencerkan hinggakkonsentrasi
yang dibutuhkan.
Walaupun bentonit adalah bahan pensuspensi
tetapi dapat juga digunakan untuk membentuk emulsi karena dapat teradsorpsi
pada antar muka minyak-air untuk membentuk lapisan film pelindung sekeliling
butiran fase terdispersi.
c. Attapulgite
Attapulgit adalah hidrasi magnesium aluminum silicate yang dimurnikan dari alam yang terkandung
dalam mineral clay. Koloidal attapulgit
mengabsopsi sejumlah air untuk membentuk gel.
Attapulgit digunakan secara luas dalam
formulasi sediaan farmasi, tidak toksik, tidak mengiritasi dan tidak ikut
diabsorpsi pada pemberian oral.
d. Silica
koloidal
Silika koloidal (aerosil,cab-o-sil, SiO2)
Silika koloidal digunakan secara luas
dalam farmasi (oral dan topikal), kosmetik dan produk makanan, antara lain sebagai
adsorben, anti-caking, penstabil
emulsi, bahan pensuspensi dan peningkat viskositas.
Silika koloidal digunakan sebagai thixotropic thickeningdan bahan
pensuspensi pada gel dan sediaan semi padat.
Derajat peningkatan viskositas tergantung pada polaritas
cairan.Viskositas juga tergantung dari temperatur dan pH.Silika koloidal, ketika digunakan
dalam sistem cairan pada pH 0-7.5akan efektif meningkatkan viskositas sistem.
Viskositas sistem akan direduksi pada pH diatas
7,5
Polimer-polimer
sintetis
a. Karbopol
Karbopol 934 yang nama kimianya karboksi
vinil polimer dari BM yang sangat tinggi. Viskositasnya turun bila terkena
cahaya.Penurunan viskositas akibat reaksi oksidatif ini dapat dihindari dengan
penambahan anti oksidan atau dengan menghindari cahaya pada penyimpanan.Dapat digunakan
dalam formulasi sediaan farmasi oral.
b.
Polioks
Polimerisasi PEG sampai BM beberapa juta dari
dimensi koloidal dapat terdispersi dan mengentalkan air.
Penstabil
yang lain
a. Emulsi
cetil alkohol
Merupakan emulsa cair yang mempunyai
viskositas agak tinggi yang bila ditambahkan pada suspensiakan berfungsi
sebagai penstabil. Dibuat dengan melarutkan Na lauril sulfat dalam air,
dipanaskan sampai 55ºC dan larutan panas ini ditambahkan pada cetil alkohol
yang sudah dilebur dan diaduk sampai membeku.
b. Dipokoloid
Dipokoloid adalah senyawa yang mengentalkan
pelarut yang bukan air.Karbopol 934 yang sudah dinetralkan juga merupakan
pengental yang efektif untuk gliserin, glikol-glikol dan alkohol.
Salah satu yang paling efektif sebagai
penstabil suspensi untuk cairan non polar adalah silicon dioksid yang dibuat
secara spesifik dan efektif dalam konsentrasi 1-2%.
Pemilihan bahan pensuspensi umumnya berdasarkan
fungsinya, yakni sebagai :
-
Koloid
pelindung
-
Bahan
penginduksi viskositas
-
Surfaktan
-
Bahan
pendispersi
Kombinasi
bahan-bahan ini digunakan untuk memperoleh sifat aliran (rheologi) yang
diingini.
Sistem
deflokulasi yang mencakup factor-faktor hokum Stokes menjadi hal penting untuk
dipertimbangkan, sehingga pengendpan dan pembentukan cake dapat diatasi.
Faktor-faktor tersebut diantaranya yaitu :
-
Ukuran
partikel
-
Kerapatan
pembawa dan partikel, dan
-
Viskositas
medium
3. Pemflokulasi
Setelah serbuk dibasahi dan didispersi dengan
baik, maka selanjutnya diarahkan dengan berbagai cara agar menghasilkan
flokulasi yang terkontrol, sehingga mencegah pembentukan endapan padat yang
sukar didispersi kembali. Bahan yang dapat digunakan untuk menghasilkan flokulasi
dalam suspensi seperti elektrolit,surfaktan dan polimer.
a.
Elektrolit
Elektrolit bekerja sebagai zat yang
memflokulasi dengan cara mengurangi tahanan elektrik antara partikel tersebut
sehingga terjadi suatu pengurangan zeta
potensial dan pembentukan suatu jembantan antara partikel-partikel yang
berdekatan. Jembatan antar partikel ini menyebabkan ikatan antar partikel
tersebut merupakan suatu struktur yang longgar. Elektrolit yang dapat digunakan
antara lain adalah, KCl,NaCl, Al
dan 
.
dan .
b. Surfaktan
Surfaktan telah digunakan untuk menghasilkan
flokulasi dari partikel yang tersuspensi, baik dari jenis nonionik maupun ionik. Surfaktan ionik menyebabkan
flokulasi melalui netralisassi muatan partikel.Struktur yang panjang dari surfaktan
nonionik dapat diadropsi oleh lebih dari satu partikel, sehingga terbentuk
struktur flokulat yang longgar.
c. Polimer
Polimer merupakan suatu senyawa berantai
panjang dengan bobot molekul yang tinggi dan mengandung gugus-gugus aktif di
sepanjang rantainya.Zat ini bekerja sebagai zat pemflokulasi karena sebagian
rantainya diadsobsi pada permukaan partikel, dengan bagian yang tersisa
mengarah ke medium dispersi dan menjadi jembatan perlekatan dengan partikel
lainnya, yang pada akhirnya terbentuk flokulasi.
Penambahan xantan gum pada suspensi
sulfaguanidin, bismut subkarbonat dan obat-obatan lain, menghasilkan
peningkatan volume sedimentasi yang diduga akibat fenomena jembatan polimer.
Polimer hidrofilik juga bekerja sebagai
koloid pelindung, dan partikel-partikel yang terlindungi oleh koloid tersebut
kurang menunjukkan kecenderungan membentuk lempengan keras (cake) dibandingkan
partikel yang tidak tersalut.Polimer hidrofilik ini menunjukkan sifat aliran
pseudoplastik dalam larutan, sehingga berpoptensi meningkatkan stabilitas
fisika suspensi.
Beberapa polimer merupakan polielektrolit
yang dapat terionisasi dalam medium air.Kemampuan ionisasi tergantung pada pH dan kekuatan ion
dari medium dipersi. Polimer ini dapat bekerja membentuk medan elektrostatik
dan memberi efek sterik sebagai koloid pelindung yang mencegah partikel
bergabung dengan kuat. Sifat seperti ini ditunjukkan oleh polimer linear
misalnya Na CMC, dan dapat menjadi agen pemflokulasi.
4. Bahan
Tambahan lain
Bahan-bahan
tambahan lain dalam suspensi tidak sangat berpengaruh terhadap stabilitas
sistem suspensi, tetapi diperlukanuntuk meningkatkan nilai estetika sediaan. Bahan-bahan
ini meliputi pengawet, pewarna, pengaroma yang memberi aroma/rasa ( flavor ).
Pada
umumnya pewarna dan pengaroma digunakan dalam jumlah yang kecil dan harus dapat
dapat tercampurkan dengan bahan-bahan dalam formula.Pewarna yang digunakan
dapat berasal dari alam maupun pewarna sintetik yang diperbolehkan. Demikian
pula flavoring agent dapat berasal
dari alam seperti ekstrak buah dan aqua aromatik ataupun dari bahn sintetik
seperti asam sitrat.
Stabilitas sediaaan harus dijaga dari akibat yang ditimbulkan oleh kontaminan
bakteri dan jamur yang dapat mendegradasi bahan-bahan dalam formula. Untuk itu
kehadiran pengawet dalam formula adalah mutlak, terutama untuk sediaan yang
tidak disterilkan.
Pengawet
Untuk Hidrokoloid
Asam
benzoate 0,2% telah dipakai sebagai pengawet untuk musilago akasia dan
tragakan. Pengawetan memadai didapatkan dari 0,0125% butyl paraben dapat juga
kombinasi metil paraben dan propil paraben
Kebanyakan
hidrokoloid adalah anionik, oleh karena itu pengawet kationik seperti
benzalkonium klorida dan kuartener lainnya biasanya tidak digunakan, kecuali
untuk hidrokoloid metil selulosa dan guar gom yang non ionik.
Garam-garam
fenil merkuri ( asetat, borat, dan nitrat ) yang merupakan anti bakteri
kationik tidak mempunyai volume molekuler yang cukup besar untuk menyebabkan
ketidakcampuran dengan hidrokoloid anionic. Garam-garam ini mempunyai daya
antiseptic yang lebih kuat, kurang iritasi dan kurang toksis daripada garam
merkuri anorganik. Dari garam-garam ini tersedia dalam perdagangan sebagai fenil
merkuri asetat, fenil merkuri klorida, fenil merkuri borat, dan fenil merkuri
nitrat
Senyawa
ini digunakan sebagai pengawet dengan konsentrasi 0,004% sampai 0,01% . Untuk pemakaian luar (
eksternal ) digunakan baik fenol atau kresol dengan konsentrasi 0,5%.
Wadah
untuk suspensi
Wadah
untuk kemasan suatu suspensi biasanya diseleksi di laboratorium menurut
kebiasaan atau dengan menggunakan botol-botol yang tersedia.Tipe gelas yang
tersedia bervariasi tergantung kemampuannya menahan pengaruh air dan tingkat
pengaruh itu sehubungan dengan jumlah alkali yang dilepaskan dari gelas.
Beberapa
jenis wadah yang biasa digunakan antara lain adalah gelas kristal jernih (flint) yang tidak berwarna, berkilau tetapi mengandung timah hitam; gelas yang terbuat dari soda, kapur, dan
silikat yang bebas timah hitam dan tidak berwarna.
Untuk
sediaan parenteral, vial untuk multiple dose dapat tidak berwarna atau berwarna
amber (kuning pucat) dan diberi lapisan silicon untuk memperkecil pelepasan
alkali dari gelas itu. Teknik melapisi dengan silicon banyak digunakan untuk suspensi
steroid dan kombinasi penisilin-streptomisin, juga untuk sediaan yang kandungan
padatannya tinggi.
Penggunaan
wadah dari bahan polietilen atau wadah plastik untuk beberapa suspensi oral dan
topikal dapat saja dilakukan.Evaluasi suspensi di dalam wadah itu harus
mempertimbangkan banyak factor seperti hilangnya efek dari bahan pemberi rasa,
pengharum, adsorpsi pengawet, dan pelepasan substansi dari wadah.
5.
Pembuatan suspensi
Dalam
pembuatan suspensi, perlu diketahui karakteristik fase terdispersi dan medium
pendispersinya.Dalam beberapa hal, partikel terdispersi dapat dengan mudah
dibasahi kerena afinitasnya yang tinggi terhadap medium pendispersi.Tetapi
dilain hal, partikel sulit terbasahi oleh cairan pembawa sehingga menggumpal
atau mengambang dipermukaan medium dispersi.Untuk partikel yang sulit
terbasahi, maka pembuatan suspensi didahului dengan pembasahan bahan obat
dengan suatu zat pembasah, sehingga partikel-pertikel terdispersi lebih mudah
berpenetrasi ke dalam cairan pembawa.
Secara umum, suspensi dapat dibuat
dengan cara :
a.
Metode dispersi
Suatu suspensi dalam skala kecil dibuat dengan menggiling
hingga halus bahan yang tidak larut dalam mortir dan didispersikan dengan
cairan pembawa yang mengandung pembasah dan pensuspensi hingga diperoleh
massa pasta yang lembut. Pasta kemudian
diencerkan dengan penambahan cairan pembawa sedikit demi sedikit hingga menjadi
bubur.Bubur tersebut kemudian dipindahkan ke dalam gelas ukur dan dicukupkan
volumenya dengan cairan pembawa hingga volume yang diinginkan. Bahan – bahan
lain dalam formula yang mudah larut dalam cairan pembawa dilarutkan terlebih
dahulu dalam pembawa sebelum dicampur dengan bahan yang tidak larut.
Dalam ukuran besar, dispersi zat padat dalam
cairan pembawa dibantu dengan menggunakan bola, kelereng dan penggiling koloid
(colloid mild). Penggiling tersebut
akan memecah agregat yang besar dan flokulat sehingga dapat didispersikan ke
seluruh cairan pembawa dan kemudian dilindungi dengan penstabil dispersi.
b.
Metode presipitasi
Pada metode ini, zat terlebih
dahulu diendapkan untuk kemudian didispersikan dalam cairan pembawa.Ada 3
metode presipitasi, yaitu :
a) Dengan menggunakan pelarut organik
Obat yang tidak larut dalam air lebih dahulu dilarutkan ke dalam pelarut organik seperti
etanol, metanol, propilen glikol, dan PEG. Fase organik yang mengandung padatan
kemudian dilarutkan ke dalam air suling sehingga obatnya mengendap. Selanjutnya
bahan – bahan penstabil suspensi seperti bahan pensuspensi dan pemflokulasi
yang bercampur dengan bahan pembawa ditambahkan kedalam campuran awal tersebut.
b) Perubahan pH media
Keasaman media akan mengubah kelarutan suatu
bahan. Metode ini lebih dapat diterima karena residu pelarut organik agak sukar
dihilangkan. Setelah bahan obat terlarut, maka pH medium dikembalikan dan
partikel tersuspensi akan mengendap dalam keadaan halus tipe kristal atau
polimorfi.
c) Metode dekomposisi rangkap
Metode
ini melibatkan reaksi kimia sederhana, meskipun faktor fisika juga berperan.
C.
Stabilitas Suspensi
Hampir semua sistem suspensi memisah pada
waktu didiamkan.Oleh karena itu, yang diutamakan oleh formulator bukannya
meniadakan pemisahan itu, tetapi yang diusahakan adalah menurunkan kecepatan
pengendapan dan untuk memungkinkan kemudahan tersuspensinya kembali padatan
yang telah mengendap dengan pengocokan sedang.Suatu suspensi yang baik harus
tetap homogen sekurang-kurangnya dalam waktu yang diperlukan untuk pemakaian
dosis yang dibutuhkan setelah pengocokkan wadahnya.
1.
Kecepatan sedimentasi
Kecepatan
partikel dalam suspensi membentuk sedimen berhubungan erat dengan ukuran dan
kerapatan partikel serta viskositas medium suspensi.Kecepatan sedimentasi
partikel tersuspensi diukur dengan persamaan Stokes yang dapat diperlihatkan sebagai
berikut :
V = 
= 
……………………… (3.2)
= ……………………… (3.2)
Dimana
:
v = kecepatan pengendapan sedimen ( cm / det )
r = jari-jari partikel ( cm )
ρ = BJ partikel dan cairan ( g / ml )
g = konstanta grafitasi (= 980,7 cm/det² )
η = kekentalan media ( poises = g/cm det )
D = diameter partikel ( cm )
Misalnya
:
Jari-jari
partikel = 2µ( 2 x 
cm )
cm )
BJ
medium = 4 ; BJ partikel = 1,2
Viskositas
= 150 cps ( =150 x 
g / cm det )
g / cm det )
Maka
V = 
= 16,2724 x 
cm / det
cm / det
= 0,16x cm / det
cm / det
Hokum
Stokes ini berlaku hanya untuk partikel yang bergerak tidak cukup cepat untuk
menyebabkan turbulensi.Umumnya sistem farmasi yang mengandung 2 g padatan yang
terdispersi dalam 100 ml medium pendispersi mengikuti persamaan ini.Hukum
Stokesmenggunakan asumsi bahwa partikel mempunyai ukuran yang sama dan
partikel tersebut bentuknya bulat.
Berdasarkan
hukum Stokes, maka beberapa faktor yang berhubungan dengan pengendapan dapat prediksi
sebagai berikut :
-
Kecepatan
sedimentasi yang dapat dikurangi dengan menurunkan ukuran partikel yang
memungkinkan partikel dijaga pada keadaan deflokulasi
-
Kecepatan
sedimentasi berbanding terbalik dengan viskositas medium pendispersi. Hal ini memberikan
suatu pendekatan dalammenformulasi suatususpensi yang stabil.
-
Kecepatan
sedimentasi dapat dikurangi bila perbedaan kerapatan partikel terdispersi dan
fase kontinyu dapat diturunkan.
2.
Jenis Sedimentasi
a.
Sistem
Flokulasi
. Dalam sistem flokulasi, partikel mengendap secara berkelompok dan
mengendap bersama-sama.Partikel tersuspensi saling terikat dengan ikatan yang
lemah membentuk jaring; karena beratnya bertambah, maka mereka mengendap
bersama membawa partikel-partikel tersuspensi lainnya yang terjerat dibawahnya (tengah
jaring).Akibatnya supernatan supernatan terlihat jernih.Volume sedimentasi yang
terbentuk besar karena susunan yang dibentuk partikel yang mengalami flokulasi
sangat longgar.Pengendapan jenis ini mudah untuk diredispersi dan tidak membentuk
endapan yang liat (cake). Sistem flokulat dapat terjadi karena penambahan
elektrolit sepertiAl dan dalam jumlah kecil. Surfaktan
non ionic juga biasanya dianggap bermuatan (-) dalam larutan dan efektif
sebagai bahan pemflokulasi
dan dalam jumlah kecil. Surfaktan
non ionic juga biasanya dianggap bermuatan (-) dalam larutan dan efektif
sebagai bahan pemflokulasi
Sistem flokulasi yang dimaksudkan untuk penggunaan oral, parenteral,
ophtalmik atau topikal biasanya mempunyai kemampuan mengalir yang buruk karena
partikelnya berkelompok.Sifat ini diperbaiki dengan penambahan koloid
pelindung.Koloid pelindung tidak mengurangi tegangan antar muka sehingga
berbeda dengan surfaktan.Larutan koloid mempunyai viskositas yang berbeda dan
digunakan dalam konsentrasi yang tinggi dibanding surfaktan. Koloid pelindung
juga berbeda dari bahan pemflokulasi dalam hal efeknya sehingga tidak hanya
berkemampuan meningkatkan zetha potensial tetapi juga membentuk penghalang
mekanik atau melapisi sekeliling partikel, sehingga partikel tidak terikat kuat
satu sama lainnya.Suspensi
untuk pengobatan harus segera terdispersi dengan pengojokan lunak sehingga
diperoleh takaran yang sama.
Kecenderungan partikel untuk terflokulasi tergantung pada kekuatan
tarikan dan penolakan diantara partikel. Bila penolakan cukup kuat,
partikel-partikel tetap terdipersi dan bila tidak, maka akan terjadi koagulasi.
Misalnya : suspensi partikel-partikel tanah liat bila ditambah NaCl dalam
jumlah yang semakin besar maka kekuatan penolakan semakin berkurang dan
akhirnya kekuatan penolakan tersebut tidak bisa lagi melawan kekuatan tarikan
London ( Van Der Waals ) sehingga system terflokulasi.
Kecepatan
sedimentasi dan flokulasi suspensi dipengaruhi oleh :
a)
Ukuran
partikel
b)
Interaksi
partikel
c)
BJ
partikel dan medium
d) Kekentalan fase kontinyu
Suspensi flokulasi menunjukkan tekanan yang
sama pada puncak dan dasar wadah karena tidak memberikan tekanan atau tekanan
hanya kecil pada cairan Karena partikel-partikel saling menunjang
b. System
terdeflokulasi
Dalam system deflokulasi, partikel mengendap
sindiri-sendiri secara perlahan tergantung pada jaraknya dari dasar dan
perbedaan ukurannya. Partikel akan menyusun dirinya dan mengisi ruang-ruang
kosong saat mengendap dan akhirnya membentuk sedimen tertutup dan terjadi
aggregasi, selanjutnya membentuk cake yang keras dan sulit terdispersi kembali
karena telah terbentuk jembatan kristal yang merupakan lapisan film yang liat
pada permukaan sedimen.Suspensi deflokulasi tekanannya lebih besar pada dasar
wadah, volume sedimentasi yang terbentuk kecil dan supernatan tampak keruh
sehingga terlihat bahwa suspensi lebih stabil. Pengendapan jenis ini tidak
disukai karena pengguna akan kesulitan dalam meredispersi sediaan.
c. Caking
Caking didefenisikan sebagai pembentukan
sedimen yang tidak dapat didispersikan kembali.Penyebab terbanyak adalah adanya
pembentukan jembatan Kristal dan koagula (agregat tertutup). Suspensi tipe
disperse atau deagregasi cenderung segera membentuk cake disebabkan oleh
terbentuknya sediaan yang kompak atau rapat bila suspensi mengendap. Karena
suspensi adalah larutan jenuh substansi tertentu maka perubahan suhu walaupun
kecil yang terjadi selama self life menyebabkan caking dengancepat melalui
pembentukan jembatan Kristal.
Caking dengan cara ini dapat diperkecil
dengan mengembangkan sistem suspensi menjadi agregat terbuka (flokula) yang
partikelnya tidak membentuk sedimen yang rapat dan kaku.
Caking juga dapat terjadi melalui agregat
tertutup atau koagula walaupun mekanisme tidak terdispersi kembali berbeda
karena tidak menyebabkan jembatan Kristal.Sedimen suspensi yang koagulasi kuat
cenderung membentuk koagula yang besar bila film permukaan yang ada pada
partikel yang koagulasi menyebabkan partikel saling melekat.Walaupun tidak
terjadi pertumbuhan kristal karena adanya film permukaan, tetapi pada akhirnya
sedimen yang terikat oleh film tidak dapat didspersikan kembali.
Dalam pembuatan suspensi dan penyimpanan yang
lama, akan mengkristal disebabkan antara lain :
a)
Ostwald ripening
b)
Polimorfism
c)
Siklus
suhu
Pertumbuhan
kristal berakibat buruk terhadap kestabilan suspensi karena suatu sistem suspensi harus dapat terdispersi kembali dengan
pengocokan yang rendah. Pengetahuan tentang pertumbuhan kristal sangat penting
dalam pengendapan suspensi, stabilitas
fisik, sifat redispersi, kenampakan sediaan dan bioavailabilitas obat.
a) Ostwald
ripening
Umumnya
partikel terdispersi memiliki ukuran yang tidak seragam. Partikel dengan ukuran
yang kecil memiliki energi bebas permukaan yang lebih kecil dibandingkan dengan
partikel dengan ukuran yang lebih besar, sehingga partikel dengan ukuran yang
lebih kecil tersebut akan lebih larut dalam medium dispersi. Pana kenaikan
temperatur, banyak partikel berukuran sangat kecil terlarut dalam medium
dispersi, sementara partikel ukuran besar akan mengalami pengecilan ukuran
partikel. Ketika temperatur turun, maka terjadi rekristalisasi pada permukaan
partikel. Partikel berukuran besar akan bertambah besar, sementara yang
terkecil hilang. Jika keadaan ini
berlangsung terus menerus maka terjadi pertumbuhan kristal pada pada permukaan
partikel sehingga ukuran partikel menjadi sangat besar dan bila kristal
berlekatan, maka disebut jembatan kristal.
b) Polimorfi
Padatan dapat berada pada beberapa bentuk kristal
(polimorf). Dalam suspensi farmasi, pertumbuhan kristal dapat terjadi pada obat
yang memilki sifat polimorfi. Bentuk metastabil lebih larut. Jika bentuk
metastabil berubah menjadi bentuk yang lebih stabil, kelarutan akan menurun dan
terbentuk kristal. Pembentukan kristal
ini dapat berlangsung terus menerus. Kondisi ini dapat dihindari dengan tidak
menggunakan bentuk metastabil dalam formula suspensi, tetapi menggunakan obat dalam bentuk polimorf yang
lebih stabil. Metronidazol amorfi akan mengalami perubahan menjadi bentuk
monohidrat dalam medium suspensi dan menyebabkan pertumbuhan kristal. Kombinasi
bahan pensuspensi mikrokristalin selulosa dan CMC dapat menghalangi perubahan
bentuk tersebut.
c) Siklus suhu
Seperti
telah dijelaskan di atas, bahwa kenaikan temperatur akan meningkatkan
kelarutan bahan yang tidak larut, tetapi
penurunan suhu akan menyebabkan zat akan mengalami reksistalisasi.
D. Jenis-jenis
sediaan suspensi
Suspensi dapat diklasifikasikan
berdasarkan :
a.
Rute penggunaan :
-
Suspensi oral
-
Suspensi topikal
-
Suspensi parenteral
b.
Jumlah
zat padat
-
Suspensi
encer (2-10% w/v zat padat)
-
Suspensi
pekat (50% w/v zat padat)
c.
Sifat
elektrokinetik partikel terdispersi
-
Suspensi
flokulasi
-
Suspensi
deflokulasi
d.
Ukuran
partikel tersuspensi
-
Colloidal suspension (< 1 micron)
-
Coarse suspension (>1 micron)
-
Nano suspension (10 nm)
Suspensi
berdasarkan sifat eletrokinetik zat terdispersi (suspensi flokulasi dan
deflokulasi ) telah dibahas sebelumnya. Suspensi ini dibedakan berdasarkan
jenis sedimen yang dihasilkan dan kemampuannya diredispersi dengan pengocokan
lemah.Sementara suspensi encer termasuk colloidal
dan dilute suspensionadalah
suspensi cair untuk penggunaan oral,
parenteral dan sebagian topikal,sedangkan suspensi pekat biasanya digolongkan
kedalam bentuk sediaan setengah padat yaitu pasta.Nano suspensionakan dibahas pada sistem penghantaran obat pada
edisi yang lain.Berikut akan dijelaskan tentang jenis suspensi berdasarkan rute
penggunaannya.
Suspensi Oral
Kebanyakan obat antasida, antibiotika dan
antelmintikadiformulasi dari bahan-bahan
yang tidak larut dalam air. Pada umumnya
antasida dan antibiotika digunakan berulang dan sering, sehingga
lebihmenyenangkan untuk menggunakan sediaan cair antasida dibanding harus
sering mengunyah tablet, demikian pula dengan sediaan antibiotika yang
memerlukan pengulangan dan jangka wktu penggunaan untuk menghindari resistensi
mikroba terhadap antibiotik tersebut. Oleh karena itu sejumlah preparat
antasida cair dan antibiotika diberi rasa dan aroma yang menyenangkan, biasanya
pepermint (antasida) atau aroma buah-buahan (antibiotika) sehingga meningkatkan
estetika dan menarik perhatian pasien.
Umumnya antasida mengandung bahan padat dalam
jumlah yang besar, maka wadah harus dikocok kuat-kuatsebelum penggunaan.Contoh
suspensi antasida yang beredar dipasaran adalah suspensi oral Alumina dan
Magnesium.
Bahan-bahan antibiotika
banyak yang tidak stabil bila berada dalam larutan untuk waktu lama, sehingga
beberapa antibiotika disiapkan dalam bentuk granul kering untuk diencerkan
dengan air sesaat sebelum digunakan.
Contoh sediaan suspensi oral antara lain adalah:
-
Suspensi oral antasida Alumina dan magnesia
-
Suspensi
oral antibiotika kloramphenikol palmitat
-
Amoxicillin
for Oral suspension (granul kering )
Suspensi Topikal
Lotion ( losio ) adalah suspensi
untuk pemakaian topikal yang digunakan pada kulit. Kebanyakan losio mengandung
bahan serbuk halus yang tidak larut dalam media dispersi dan disuspensikan
dengan menggunakan zat pensuspensi dan zat pendispersi.Losio biasa digunakan
untuk mempertahankan kelembaban dan mengandung gliserin tinggiuntuk mendapatkan
efek mendinginkan.Pada beberapa losio diformulasi dengan penambahan suatu
pensuspensi hidrokoloid yang pada waktu mengering membentuk film yang dapat
mempertahankan obat pada kulit.Losio harus cukup cair agar menyebar rata,
tetapi juga harus cukup kental untuk melekat.Umumnya suspensi untuk kulit
mengandung padatan 10-20%.Partikel padatan harus cukup halus sehingga tidak
menyebabkan rasa kasar dan iritasimekanis bila digunakan pada kulit.
Contoh suspensi topikal adalah losio kalamin yang mengandung
masing-masing 8% zink oksida dan kalamin.Sebagai pembasah digunakan gliserin
dan magma bentonit sebagai pensuspensi.Losio ini digunakan sebagai pelindung
untuk gatal-gatal akibat sengatan matahari, gigitan serangga, dan iritasi
ringan pada kulit.
Dalam sediaan mata,bentuk suspensilebih
jarang digunakan dibanding bentuk larutan. Bentuk suspensi dapat dipakai untuk
meningkatkan waktu kontak bahan obat dengan kornea, sehingga memberika kerja
lepas lambat yang lebih lama.Suspensi obat mata mungkin diperlukan jika bahan
obat tidak larut dalam pembawa yang diinginkan atau tidak stabil dalam bentuk
larutan.
Suspensi obat mata harus mempunyai ciri-ciri sterilitas yang sama
seperti yang dimiliki larutan obat mata, dengan pertimbangan pada penggunaan
pengawet, pendapar, peningkat viskositas dan pengemasan. Suspensi obat mata
harus mengandung partikel tidak larut dengan ukuran sedemikian sehingga tidak
mengganggu kenyamanan mata (sebaiknya digunakan partikel berukuran 1-5 µ), tidak
menggumpal dalam penyimpanan serta mudah terdispersi dengan pengocokan ringan.
Suspensi steril untuk mata Deksametason adalah salah satu contoh sediaan
mata dalam bentuk suspensi yang digunakan pada permukaan mata untuk mengatasi
peradangan pada alergi konjungtiva, infeksi konjungtiva tertentu dan trauma
pada kornea.
Suspensi
Parenteral
Suspensi parenteral tidak diberikan secara intra vena atau ke dalam
spinal, tetapi diperbolehkan untuk diinjeksikan secara subkutan dan
intramuskuler.Untuk mengurangi rasa sakit dan iritasi pada jaringan maka
sebaiknya diameter partikel lebih kecil dari 5 µ.Reduksi ukuran partikel ini
dilakukan secara mekanis dengan menggilingnya atau dengan kristalisasi sebagai
mikrokristal.
Penambahan bahan pembasah
membantu dispersi dan stabilisasi fase padatnya.Beberapa bahan pembasah yang
telah digunakan dalam berbagai produk parenteral adalah lesitin, dan polisorbat
80. Suatu pendispersi untuk pemakaian parenteral harus tidak toksis, tidak mengiritasi, tidak
menimbulkan demam, stabil dan mudah disterilkan.
Bahan pendispersi yang telah dipakai dalam beberapa produk parenteral
adalah :
-
Akasia - gelatin
-
Metil selulosa - PVP
-
Na CMC
Karena sterilisasi suspensi
dengan pemanasan dapat menurunkan kemampuan fisisnya maka bahan penyusunnya
sering disterilkan terpisah dan suspensi itu dibuat secara aseptis.Senyawa obat
dapat dicampur di dalam lingkungan steril sehingga sediaanakhirdapat
dikategorikan steril.
Pembawa seperti air atau minyak
tertentu dapat disterilkan dengan panas atau filtrasi. Senyawa obat steril
dibasahi dengan pembawa steril dan pensuspensi, lalu dilewatkan dalam colloid mild yang sudah disterilkan dengan uap atau etilen oksida,
lalu diisi secara aseptis dalam wadahnya yang steril
Suatu cairan yang melewati jarum
hipodermik mempunyai kekuatan gesekan sampai 10.000/ det. Kekuatan menyemprot
menunjukkan kemampuan mengalirnya cairan dari alat suntik lewat jarum
hipodermik.
Kekuatan menyemprot diperkecil oleh :
-
Bertambahnya
viskositas atau BJ suspensi
-
Kenaikan
ukuran partikel
-
Bertambahnya
kandungan bahan padat suspensi
-
Bentuk
partikel
Untuk suspensi parenteral lebih
disukai suspensi terflokulasi karena mudah terdispersi kembali dan tidak
memerlukan kenaikan viskositas yang pengaruhnya berlawanan dengan kekuatan
penyemprotan.Suspensi parenteral harus segera mengalir dari dinding wadahnya
sehingga dapat segera dihilangkan dari vial dan jarum suntik. Vial dapat
dilapisi dengan silicon untuk memudahkan aliran.
1 komentar:
terimakaish
Posting Komentar