Majalah Farmasi dan Farmakologi Vol. 14, No.2 – Juli 2010 (ISSN : 1410-7031) 1

FORMULASI DAN EVALUASI KESTABILAN FISIK EMULSI GANDA TIPE A/M/A DENGAN EMULGATOR

SORBITAN MONOOLEAT DAN POLISORBAT 80

Ermina Pakki 1, Mirawati 2, dan Muh. Darwis 2

1 Fakultas Farmasi, Universitas Hasanuddin, Makassar2 Fakultas Farmasi, Universitas Muslim Indonesia, Makassar

ABSTRAKEmulsi ganda A/M/A dikembangkan untuk memperlambat pelepasan obat di

dalam tubuh, yang pada tahap awal obat yang larut dalam fasa air emulsi primer (A/M) akan dilepas menjadi fasa luar air dari emulsi A/M/A tersebut. Penelitian ini di-lakukan untuk mengevaluasi kestabilan fisik emulsi ganda tipe A/M/A menggunakan emulgator sorbitan monooleat dan polisorbat 80 dan sebagai model obat adalah kafein. Pada penelitian ini dirancang tiga formula dengan variasi konsentrasi sorbitan monooleat 2, 3, 4%. Evaluasi kesetabilan dilakukan sesudah pembuatan dan sesudah kondisi dipaksakan pada suhu 5ºC dan 35ºC untuk emulsi primer sedang-kan pada emulsi ganda penyimpanan pada suhu kamar (35º) dengan parameter pengujian adalah pengamatan tetes terdispersi, volume kriming, viskositas dan tipe aliran. Hasil penelitian menunjukkan tidak terjadi kriming sedangkan pada peng-amatan tetes terdispersi menunjukkan perubahan tetes terdispersi pada semua formula baik emulsi primer maupun emulsi ganda. Hasil analisa statistic terhadap viskositas menunjukan formula I tidak terdapat perbedaan nyata pada taraf 5% dan 1% baik pada emulsi primer maupun pada emulsi ganda.

Kata kunci : emulsi ganda, kestabilan fisik, emulgator, sorbitan monooleat,polisorbat

PENDAHULUANEmulsi adalah suatu sistem

yang tidak stabil secara termodina-mika yang mengandung paling sedikit dua fase cair yang tidak saling ber-campur, yang satu di antaranya ter-dispersi sebagai globul atau tetesan-tetesan kecil dalam fase cair lainnya, dan sistem ini dibuat stabil dengan adanya suatu zat pengemulsi (1).

Salah satu inovasi terbaru da-lam teknologi emulsi adalah pengem-bangan emulsi ganda yakni emulsi yang fase terdispersinya mengandung tetesan-tetesan kecil atau globul de-ngan emulsi ganda terbagi atas dua tipe emulsi yakni emulsi tipe M/A/M artinya fase minyak terdispersi pada fase air emulsi A/M, dan tipe emulsi A/M/A dengan fase air terdispersi pada fase minyak emulsi M/A (2).

Penggunaan emulsi ini memi-liki keuntungan yakni menutupi rasa yang tidak enak, meningkatkan ab-sorbsi obat, memperpanjang pelepas-

an obat serta dapat pula memisahkan dua bahan hidrofilik yang tidak saling bercampur (incompatible) yakni pada fase air internal dan fase air eksternal yang dipisahkan oleh fase pertengah-an minyak atau emulsi ganda tipe A/M/A (2).

Pembentukan emulsi ganda dipengaruhi oleh pemilihan emulgator/ pengemulsi yaitu mempengaruhi ke-kuatan lapisan antarmuka dari fase minyak dengan surfaktan hidrofobik maupun lapisan antarmuka pada fase air dengan surfaktan hidrofilik, juga dipengaruhi oleh tekanan osmotik di dalam globul atau tetesan-tetesan fase internal dan fase eksternal (3).

Emulgator nonionik merupa-kan emulgator yang memiliki kesetim-bangan hidrofilik-lipofilik yang seim-bang di dalam molekulnya. Tidak se-perti emulgator anionik dan kationik, emulgator nonionik tidak mudah di-pengaruhi oleh perubahan pH dan adanya elektrolit (2).

Universitas Hasanuddin, Makassar 2

Ester asam lemak sorbitan monooleat (Span 80) adalah emulga-tor nonionik yang larut dalam minyak yang menunjang terbentuknya emulsi A/M, karena memiliki nilai HLB yang rendah (HLB=4,3). Ester-ester asam lemak polioksietilen sorbitan mono-oleat (polisorbat 80) merupakan emul-gator larut dalam air membantu ter-bentuknya emulsi M/A karena memiliki nilai HLB yang tinggi (HLB=15), selain itu keduanya sering digunakan dalam kosmetik, produk makanan dan sedia-an farmasi oral, parenteral dan topikal dan secara umum merupakan bahan yang tidak toksik dan tidak mengiritasi.

Untuk menentukan kestabilan fisik emulsi ganda, maka dilakukan pengujian kestabilan. Metode evaluasi kestabilan fisik emulsi ganda sangat terbatas, berbeda dengan emulsi bia-sa karena untuk metode analisis ke-stabilan dipercepat (suhu, siklus mem-beku/mencair, dan sentrifugasi ) tidak dapat memprediksi waktu kestabilan dari emulsi ganda karena dapat me-nyebabkan destabilisasi dari emulsi ganda tersebut, sehingga metode eva-luasi kestabilan emulsi ganda hanya berupa pengamatan mikroskopik yakni pengukuran ukuran globul, pengukur-an volume kriming, pengukuran visko-sitas serta pengukuran sifat aliran (rheologi) (6). Berdasarkan hal terse-but, maka penelitian ini bertujuan untuk menguji kestabilan fisik emulsi ganda tipe air dalam minyak (A/M/A) dengan emulgator sorbitan monooleat dan polisorbat 80.

METODE PENELITIAN Alat yang digunakan

Gelas erlenmeyer 250 ml, gelas piala 100 ml, 250 ml, gelas ukur 5 ml, 10 ml, 25 ml, 50 ml, 100 ml, pengaduk elektrik, mikroskop, multi-tester, pipet volum, penangas air, ter-mometer, timbangan analitik, visko-meter RVT Brookfield.Bahan yang digunakan

Air suling, kafein, NaCl, para-fin, polisorbat 80, dan sorbitan mono-oleat.

Pembuatan emulsi gandaEmulsi ganda (A/M/A) dibuat

melalui dua tahap :a. Pembuatan emulsi primer air

dalam minyak (A/M)Fase air yang mengandung kafe-in 1,5% dan NaCl 0,03% dibuat dengan cara memanaskan ber-sama air hingga 70oC sedangkan fase minyak mengandung sorbi-tan monooleat dan parafin dibuat dengan memanaskan hingga 70oC dan diaduk hingga homo-gen. Fase air diemulsikan ke dalam fase minyak lalu diaduk dengan pengaduk elektrik agar menghasilkan globul globul yang halus. Rancangan formula emulsi primer seperti yang terlihat pada tabel 1.

Tabel 1. Formula emulsi primer tipe air dalam minyak (A/M)

Komposisi FormulaI II III

Fase minyakParafin cair 30% 30% 30%

Sorbitan monooleat 2% 3% 4%

Fase air internal   NaCl 0,03% 0,03% 0,03%

Cafein 1,5% 1,5% 1,5%

  Aquadest 66,47

%65,47

%64,47

%

b. Pembuatan emulsi ganda Rancangan formula emulsi ganda seperti pada tabel 2.

Tabel 2. Formula emulsi ganda tipe air dalam minyak dalam air (A/M/A)

Komposisi FormulaI II III

Fase minyak  Emulsi primer A/M 80% 80% 80%

Fase air internal   Polisorbat 80 2% 2% 2%  Aquadest 18% 18% 18%

Emulsi primer sebanyak 80 bagi-an diemulsikan ke dalam fase air sebanyak 20 bagian yang me-ngandung larutan polisorbat 80 sebanyak 2% dan diaduk dengan

Majalah Farmasi dan Farmakologi Vol. 14, No.2 – Juli 2010 (ISSN : 1410-7031) 3

kecepatan lebih rendah daripada tahap pertama.

Uji Pada Kondisi DipaksakanEmulsi primer yang terbentuk,

disimpan pada kondisi dipaksakan yaitu suhu 5C dan 35C secara ber-selang-seling selama 10 siklus. Emulsi ganda yang terbentuk, disimpan pada suhu kamar (35C) selama 4 minggu.Pengujian Tipe Emulsi Berdasarkan Daya Hantar Listrik

Emulsi primer maupun emulsi ganda yang telah dibuat dimasukkan ke dalam gelas piala, kemudian di-hubungkan dengan multitester. Bila jarum bergerak pada alat tersebut ber-arti menghantarkan listrik, maka fase terluarnya adalah air atau tipe emulsi adalah minyak dalam air (M/A). Evaluasi Kestabilan

Terhadap sediaan emulsi yang telah terbentuk (baik emulsi pri-mer maupun emulsi ganda) dilakukan beberapa pengujian untuk menentu-kan stabilitas emulsi gandaa. Pengukuran volume kriming

Sampel emulsi primer sebanyak 25 ml ditempatkan di dalam gelas ukur dan ditutup kemudian disimpan pada kondisi dipaksa-kan yaitu suhu 5oC dan 35oC secara berselang-seling masing-masing selama 12 jam, kemudi-an volume kriming yang terben-tuk diamati setiap satu siklus hingga siklus ke 10.

b. Pengamatan mikroskopik Pengamatan dilakukan dengan mikroskop, emulsi primer diamati sesudah pembuatan dan sesudah kondisi dipaksakan, sedangkan pada emulsi ganda diamati fase terdispersi pada minggu pertama dan minggu keempat.

c. Uji Viskositas dan Tipe AliranPengukuran dilakukan dengan viskometer Brookfield.

HASIL DAN PEMBAHASANPembentukan emulsi ganda

melalui 2 tahap yakni pembentukan emulsi primer dan tahap mengemulsi-kan kembali emulsi primer ke fase

terluarnya. Pada tahap pertama emul-gator yang digunakan untuk emulsi (A/M) adalah sorbitan monooleat yang memiliki nilai HLB lebih rendah (4,3) daripada sorbitan monostearat (4,7) dan sorbitan monolaurat (8,6). Sema-kin rendah nilai HLB maka semakin besar kecenderungannya untuk mem-bentuk emulsi A/M. Selanjutnya pada tahap pembentukan emulsi ganda, emulsi primer diemulsikan kembali ke fase luar. Pada tahap ini emulgator yang digunakan adalah polisorbat 80 (HLB=15), bukan polisorbat 60 (9,12). Semakin tinggi nilai HLB maka akan semakin besar kecenderungan untuk membentuk emulsi M/A.

Tipe emulsi primer sebelum dan sesudah kondisi dipaksakan diuji berdasarkan daya hantar listrik, dan tidak menunjukkan daya hantar listrik, yang berarti fase luar adalah minyak sehingga tipe emulsi primer yang ter-bentuk adalah emulsi A/M. Hal ini karena penggunaan sorbitan mono-oleat yang memiliki nilai HLB 4,3, yang jika semakin kecil nilai HLB (kurang dari 7) maka emulgator terse-but semakin bersifat hidrofobik sehing-ga akan cenderung untuk terdistribusi dalam fase minyak sehingga mem-bentuk tipe emulsi air dalam minyak. Pengamatan tipe emulsi pada emulsi ganda sebelum dan sesudah penyim-panan pada suhu kamar (35C) sela-ma 4 minggu menggunakan metode daya hantar listrik menunjukkan ada-nya daya hantar listrik. Hal ini menun-jukkan fase terluar adalah air sehing-ga tipe emulsi ganda yang diperoleh adalah tipe air dalam minyak dalam air (A/M/A), karena penggunaan emulga-tor polisorbat 80 yang memiliki nilai HLB 15,0, semakin besar nilai HLB (lebih dari 7) semakin bersifat hidrofilik sehingga cenderung untuk terdistri-busi dalam fase air membentuk tipe emulsi air dalam minyak.

Pada emulsi primer sebelum dan sesudah kondisi dipaksakan tidak terjadi kriming pada semua formula. Hal ini menunjukkan bahwa emulsi pri-mer yang terbentuk adalah stabil.

Universitas Hasanuddin, Makassar 4

Sedangkan emulsi ganda sebelum dan sesudah penyimpanan pada suhu 35C selama 4 minggu menunjukkan tidak terjadinya kriming pada semua formula, hal ini menunjukkan bahwa emulsi ganda yang terbentuk stabil.

Viskositas emulsi primer dan emulsi ganda setelah penyimpanan, keduanya mengalami penurunan vis-kositas. Hal ini disebabkan karena surfaktan nonionik tidak memiliki sifat sebagai pengental fase minyak dan juga pada fase air tetapi hanya seba-gai pengemulsi, selain itu dapat dise-babkan oleh terjadinya penggabungan (koalesense) pada masing-masing fase yang diakibatkan oleh rusaknya lapisan antarmuka yang dibentuk oleh emulgator.

Analisis statistik menunjukkan bahwa viskositas emulsi primer pada formula I sebelum dan sesudah kondi-si dipaksakan selama 10 siklus tidak mengalami perubahan viskositas yang nyata. Hal ini menunjukkan bahwa for-mula I lebih stabil daripada formula II dan formula III. Analisis statistik me-nunjukkan bahwa viskositas emulsi ganda pada formula I setelah pembu-atan (minggu 0) hingga minggu ke-4 tidak mengalami perubahan viskositas yang nyata pada taraf 1% dan 5%, hal ini menunjukkan bahwa formula I lebih stabil daripada formula II dan III.

Aliran emulsi ganda sebelum dan sesudah penyimpanan berdasar-kan pengukuran tipe alir menunjukkan tipe aliran pseudoplastis.

Dari pengamatan mikroskopis, tetes terdispersi (globul) pada emulsi primer sebelum dan sesudah kondisi dipaksakan selama 10 siklus meng-alami perubahan menjadi lebih besar. Hal ini disebabkan oleh rusaknya lapisan antarmuka yang dibentuk oleh emulgator setelah kondisi dipaksakan sehingga menyebabkan penggabung-an pada masing-masing fase air dan minyak pada emulsi primer emulsi. Tetes terdispersi (globul) pada emulsi ganda sebelum dan sesudah penyim-panan selama 4 minggu pada suhu kamar juga mengalami perubahan

ukuran tetes terdispersi menjadi lebih besar, hal ini kemungkinan selain disebabkan rusaknya lapisan antar-muka, juga disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan osmotik pada fase air internal dan fase air eksternal.

KESIMPULANBerdasarkan hasil penelitian

dan pembahasan maka dapat disim-pulkan bahwa emulsi ganda formula I yang menggunakan sorbitan mono-oleat 2% memiliki kestabilan fisik yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA1. Martin, E.L., Warrbrick, J., and

Cammarata, A., 1983, Physical Pharmacy, 3nd ed., Lea and Febiger Philadelphia 556,629.

2. Gennaro, R., 1990, Remington’s Pharmaceutical Sciences, 18th ed. Mack Publishing Company, Penn-sylvania. 320-327, 303, 306, 1308, 1315.

3. Tirnaksiz, F., 2005. A Topical W/O/W Multiple Emulsions Pre-pared With Tetronic 908 As Hydrofilik Surfactant ; Formulation Characterization And Realease Study.

4. Banker and Rhodes, C.T., 1979, Modern Pharmaceutics, Volume 7, Marcell Dekker, Inc, New York, Bassel, 352, 355.

5. Ditjen Pengawasan Obat dan Makanan, 1979, Farmakope Indo-nesia, ed.3, Departemen Kesehat-an Republik Indonesia, Jakarta,

6. JimJiao and Diane J. Burgess. 2004. Stability study of W/O/W viscosified multiple emulsions.

7. Jim Jiao, David,G,Rhodes, and Diane J. Burgess.2002. Multiple emulsion stability : pressure ba-lance and interfacial film strength.

8. Lachman, L., Lieberman H.A., Kanig, J.L., 1986, The Theory and Practice of Industrial Pharmacy, 2nd ed., Lea and Febiger, Phila-delphia. 136, 137, 486, 504, 506, 508, 509, 517, 1033- 1041.

Majalah Farmasi dan Farmakologi Vol. 14, No.2 – Juli 2010 (ISSN : 1410-7031) 5

9. Kibbe, A.H., 2000. Handbook of Pharmaceutical Excipients, 3rd ed, Departement of Pharmaceutical School of Pharmacy, Wilkes – Barre, Pennsylvania. 340, 416.

10. Rosen, M.J., 1976, Surfactan and Interfacial Phenomena, A Wiley

Interscience Publication, John Wiley And Sons Inc,231,246.

11. Sprowl, J.B., 1970, Prescription Pharmacy, 2nd ed., Lippincott Co., Philadelphia, Toronto,215.

12. Sprowl, J.B., 1970, American Pharmacy, 5th ed., Lippincott Co., Philadelphia, Toronto, 138,310