R A T I H A R Y A N I , M . F a r m . , A p t

S T I K E S B T H T A S I K M A L A Y A

NANOPARTIKEL

Pendahuluan

Nanopartikel merupakan partikel koloid kecil yang dibuat daripolimer non-biodegradabel dan biodegradabel.

Diameternya umumnya sekitar 200 nm.

Secara umum nanopartikel dapat dibedakan menjadi dua tipe:

nanospheres, yang merupakan sistem matriks

nanocapsules, yang merupakan sistem reservoir terdiri darimembran polimer yang mengelilingi suatu inti berminyak atauberair

Nanopartikel

Nanopartikel dapat mencapai target jaringan beberapa obat(antibiotik, sitostatik, peptida, dan protein)

Selain itu, nanopartikel dapat melindungi obat terhadapdegradaasi kimia dan enzimatik, serta dapat menurunkan efeksamping beberapa obat.

Nanopartikel dapat menunjukkan sifat adhesi yang kuat karenameningkatnya daerah kontak untuk gaya van derWaals

Jumlah molekul yang ada pada permukaan partikel meningkatseiring menurunnya ukuran partikel

Nanopartikel Suspensi dan Pengendapan

Karena ukuran nanopartikel yang kecil, maka cukup mudah untuk menjagapartikel-partikel tersebut tersuspensi dalam cairan

Mikropartikel akan lebih mudah mengendap karena gaya gravitasi, dimanagaya gravitasi karena gaya gravitasi, dimana gaya gravitasi lebih kecilditemukan pada suatu nanopartikel

Untuk nanopartikel, gaya gravitasinya tidak sekuat gerakan randomnya. Olehkarena itu, suspensi nanopartikel tidak mengendap, yang akan memberikanwaktu tinggal lama

a microparticle suspension cannot be used for injection

Nanoemulsi

Nanoemulsi merupakan dispersi minyak dan air yang transparan stabil (translucent) secara termodinamika yang distabilkan oleh suatu lapisan antarpermukaan molekulsurfaktan dan kosurfaktan yang mempunyai ukuran droplet kosurfaktan yang mempunyai ukuran droplet kurang dari 100 nm.

Beberapa studi menunjukkan bahwa formulasi nanoemulsimemperbaiki kemampuan in vitro penghantaran transdermaldan dermal, sama baiknya dengan in vivo jika dibandingkandengan formulasi topikal konvensional seperti emulsi.

Teknik Pembuatan Nanopartikel

Karakterisasi nanomaterial

Karakterisasi SEM

KarakterisasiTEM

KarakterisasiAFM

Karakterisasi sinar –X

Karakterisasi DMA

Karakterisasi SEM

SEM (Scanning Electron Microscope) merupakan salah satujenis mikroskop elektron yang menggunakan berkas elektronuntuk menggambar profil permukaan benda.

Prinsip kerja SEM adalah menembakkan permukaan bendadengan berkas elektron berenergi tinggi. Permukaan bendayang dikenai berkas elektron akan akan memantulkan kembaliberkas tersebut atau menghasilkan elektron skunder kesegala arah.

Tetapi ada satu arah di mana berkas dipantulkan denganintensitas tertinggi.

Penentuan distribusi ukuran partikel

Ketika kita amati foto SEM untuk sampel partikel, tampak bahwaukuran partikel bervariasi dari yang sangat kecil hingga yang cukup besar.

Hampir tidak mungkin membuat partikel dengan ukuran seragam(monodispersi)

Ketika para ahli mengatakan berhasil membuat partikelmonodispersi, yang mereka buat sebenarnya adalah partikelpolidispersi tetapi sebaran ukuran partikelnya sangat sempit.

Penentuan distribusi ukuran partikel

Secara umum, ukuran partikel yang kita buat hampirdipastikan polidispersi.

Ketika berhadapan dengan partikel demikian, pertanyaanmenarik selanjutnya adalah bagaimana distribusi ukuran, berapa ukuran rata-rata, berapa deviasi standarnya, berapa % partikel yang ukurannya antara satu nilai diamter ke nilaidiameter lainnya.

Informasi-informasi ini sangat penting karena ketika ukuranberada dalam orde nanometer, sifat partikel sangat ditentukanoleh ukuran dan distribusi ukuran.

Salah satu cara yang dapat kita lakukan adalah menggunakanfoto SEM dari partikel-partikel tersebut.

Karakterisasi TEM

Transmission Elekctron Microscope (TEM) merupakan alatyang paling teliti yang digunakan untuk menentukanukuran partikel karena resolusinya yang sangat tinggi.

Partikel dengan ukuran beberapa nanometer dapatdiamati dengan jelas menggunakan TEM. Bahkan denganhigh resolution TEM (HR-TEM) kita dapat mengamatiposisi atom-atom dalam partikel.

Dalam pengoperasian TEM, salah satu tahap yang paling sulit dilakukan adalah mempersiapkan sampel. Sampelharus setipis mungkin sehingga dapat ditembus elektron.

Karakterisasi AFM

Atomic Force Microscope (AFM), termasuk mikroskopcanggih yang sederhana pengoperasiannya.

Prisnsip kerja AFM sangat sederhana dan dapatdipahami hanya dengan konsep fisika dasar.

AFM tidak memerlukan sistem vakum, tegangan tinggi, maupun fasilitas pendingin (cryogenic) seperti padaSEM dan TEM

Karakterisasi Sinar X

Sinar X adalah gelombang elektromagnetik denganpanjang gelombang sekitar 1 Ao (10-10 m).

Panjang gelombang ini kira-kira = jarak antara atom dalam kristal.

Oleh karena itu sinar X dapat didifraksikan oleh atom-atom dalam material berbentuk kristal.

Dengan mengamati pola difraksi sinar X yang dihasilkansuatu material maka struktur kristal material tersebutdapat ditentukan.

Karakterisasi DMA

Differential Mobility Analyzer (DMA) merupakan alat yang dapatdigunkan untuk menentukan distribusi ukuran partikel aerosol (partikel udara).

DMA dapat digunkana untuk mengukur distribusi partikel dariukuran sekitar 2 mm hingga ratusan nanometer.

Prinsip kerja DMA adalah memberi muatan pada partikel aerosol kemudian memasukan ke dalam ruang yang mengandung medanlistrik. Partikel kemudian mendapat gaya listrik akibat adanyamuatan.

Gaya tersebut menimbulkan kecepatan dalam arah sejajarmedan yang berimplikasi pada munculnya gaya gesekan olehudara (gaya stokes) akibat adanya viskositas udara.

Karakterisasi DMA

Kedua gaya tersebut pada akhirnya mencapai keseimbangan danpartikel selanjutnya bergerak dengan kecepatan konstan(terminal) dalam arah sejajar medan.

Besar kecepatan terminal partikel bergantung pada mobilitaspartikel tersebut.

DMA membedakan partikel berdasarlan mobilitasnya.

Jika semua partikel memiliki muatan yang sama, maka mobilitasmenentukan ukuran partikel. Dengan demikian, pada akhirnyaDMA dapat digunkan untuk menentukan distribusi ukuranpartikel aerosol.