MICRO EMULSION: NOVEL DRUG CARRIER
SYSTEM
SIMERJEET KAUR EDARJIT SINGH, ARIF
BUDIMAN
ABSTRAK
Mikroemulsi adalah sistem dispersi yang mempunyai
karakter termodinamika stabil, transparan, isotropis, viskositas rendah dispersi koloid yang
terdiri dari minyak atau air dalam skala
mikro yang distabilkan oleh surfaktan. Telah banyak diteliti formulasi mikroemulsi baik obat
hidrofilik maupun lipofilik dengan menggunakan pembawa untuk meningkatkan
kapasitas solubilisasinya sehingga bioavaibilitasnya menjadi lebih baik. Review
artikel ini membahas berbagai keuntungan dari mikroemulsi dalam sediaan obat,
evaluasi dan riset yang dilakukan pada mikroemulsi.
Keywords: mikroemulsi, surfaktan
ABSTRACT
Micro emulsion is a clear dispersion that has a
character of thermodynamically stable, transparent, isotropic, low viscosity
colloidal dispersions consisting of oil or water in micro scale stabilized by
the surfactant. Many researched has been in the formulation of micro emulsion,
for hydrophilic and lipophilic as drug carriers because of or for improved
drug solubilization capacity, and increased bioavailability. This article
reviews the various advantages of the microemulsion in drugs, evaluation and research
carried out in microemulsions.
Keywords: microemusion, surfactant
PENDAHULUAN
Mikroemulsi telah menarik perhatian dalam
pengembangan sediaan obat karena sistem ini dapat meningkatkan bioavaibilitas
dalam molekul minyak peroral sehingga memberikan efek terapi yang efisien.
[Lawrence and Rees, 2000]. Mikroemulsi termodinamika stabil air dan minyak, distabilkan oleh surfaktan, biasanya
dalam kombinasi dengan cosurfaktan berdiameter di kisaran 10-140 nm.
Kelebihan mikroemulsi adalah berukuran mikro atau
nano ( kurang dari 200nm), mudah diproduksi oleh skala besar, kemampuan untuk
meningkatkan laju obat hidrofobik sehingga menentu sistem yang baru.[M.Joshi
et.al., 2008].
Dalam sistem
dua fasa, kedua cairan cenderung untuk membentuk lapisan.
Untuk menghindari hal tersebut,
ditambahkan emulsifier yang aktif di permukaan atau surfaktan. Molekul surfaktan mengandung gugus
polar dan gugus
non-polar
sehingga cenderung menyerap pada
antarmuka, di antara fasa polar dan non-polar yang
dapat meningkatkan afinitas pada
kedua fasa tersebut.Kelompok hidrofilik terletak
di fasa air dan kelompok hidrofobik dalam minyak atau
udara. Selain itu, surfaktan akan meningkatkan kelarutan
zat yang hidrofobik dengan proses agregasi dikenal
sebagai
micellization. [Moulik et. al., 1996]
Gambar di bawah ini menunjukkan berbagai struktur yang
terjadi pada mikroemulsi.
Pada gambar a ada bentuk yang terdispersisi adalah
bola sedangkan yang b adalah asimetris.[Lawrence and Rees,2000].
KELEBIHAN
MIKROEMULSI
Mikroemulsi adalah sistem pembawa obat potensial untuk
berbagai rute administrasi. Ini adalah keuntungan sediaan mikroemulsi
dibandingkan dengan sediaan lain:-
a. Termodinamika
stabil dan membutuhkan energi minimum untuk pembentukan.
b. Kemudahan manufaktur dalam skala besar
c. Dapat meningkatkan solubilisasi dan
bioavailabilitas.
d. Dapat dikendalikan sehingga dibuat target dari
obat tersebut.[Ghosh et.al. 2006]
Mikroemulsi biasanya ditandai dengan diagram fasa
terner, yang mana terdapat tiga komponen mikroemulsi, yaitu, minyak, air dan
surfaktan. Setiap co-surfaktan yang digunakan biasanya dikelompokkan bersama
dengan surfaktan pada rasio tetap dan diperlakukan sebagai pseudo-komponen [Lawrence
and Rees, 2000].
HAL
YANG PENTING UNTUK MEMPRODUKSI MIKROEMULSI
1. Tegangan antar muka yang rendah antara fase air
dan minyak. [ < 10-3 mN/m]
2. Konsentrasi surfaktan yang cukup (10-40%) untuk
menutupi permukaan yang baru dibuat dalam mikroemulsi
3. Fluiditas rendah dan viskositas rendah yang
mencukupi dari permukaan selaput secara spontan membentuk tetesan mikro dengan
radius kelengkungan kecil (50-500Ā) [Bagwe et.al.,
2001]
FAKTOR
YANG MEMPENGARUHI PEMBENTUKAN MIKROEMULSI
a. Packing rasio: (hydrophile–lipophile balance ) HLB dari surfaktan menentukan jenis
mikroemulsi melalui pengaruhnya terhadap pembentuk film pada fase terdispersi
atau fase dalam. [Carlfors et. al.,
1991]
b. Sifat dari fase surfaktan, minyak dan suhu:
Jenis mikroemulsi tergantung pada sifat surfaktan. Surfaktan berisi kelompok
kepala hidrofilik dan lipofilik kelompok ekor. Bagian kepala cenderung menempel
pada fase air sedangkan ekor pada fasa minyak . Ketika surfaktan yang digunakan
berkonsentrasi tinggi atau surfaktan dengan adanya garam, derajat disosiasi
gugus polar menjadi sistem yang lebih rendah dan berkemungkinan menghasilkan w/o
(atau a/m) .Pengenceran dengan air dapat meningkatkan disosiasi dan mengarah ke
sistem o / w. Surfaktan ionik sangat dipengaruhi oleh suhu. Hal ini menyebabkan
peningkatan surfaktan kontra-ion
disosiasi. Komponen minyak juga mempengaruhi kelengkungan sehingga akan
mempengaruhi konsentrasi surfaktan.. Pendeknya rantai minyak dapat menembus
sebagian besar kelompok lipofilik dan menghasilkan peningkatan kelengkungan
negatif. Suhu sangat penting dalam menentukan terjadinya tipe emulsi. Pada suhu
rendah, mereka hidrofilik dan bentuk normal o / w (m/a) sistem. Pada suhu
tinggi, mereka lipofilik dan membentuk w / o (a/m) sistem [Rao et.al. 2009].Pada suhu menengah,
mikroemulsi berdampingan dengan kelebihan air dan fase minyak dan struktur
bentuk bicontinuous seperti di gambar 1.
c. Panjang rantai, jenis dan sifat kosurfaktan:
Alkohol banyak digunakan sebagai kosurfaktan dalam mikroemulsi. Penambahan
kosurfaktan rantai yang lebih pendek memberikan efek kelengkungan positif
alkohol membengkak kepala daerah lebih dari wilayah ekor sehingga, menjadi
lebih hidrofilik dan o / w (m/a) tipe disukai, sedangkan kosurfaktan rantai punya
w/o jenis oleh alkohol bengkak di daerah rantai dari kepala daerah. [Rao et.al. 2009]
PEMBENTUKAN
MIKROEMULSI
Mikroemulsi adalah termodinamika stabil, sehingga
dapat menyiapkan hanya dengan pencampuran minyak, air, surfaktan dan
kosurfaktan dengan agitasi ringan atau panas ringan. Zat minyak atau fasa
internal diagitasi atau diaduk sampai terbentuk skala mikro dan dengan
penambahan surfaktan dapat terjamin stabil fasa intermediatenya dalam skala
tersebut sehingga sediaan tersebut tidak mengalami pemecahan. [Rao et.al. 2009]
Penelitian yang telah dilakukan untuk mengetahui
mekanisme pembentukan mikroemulsi dan stabilitas yang dimiliki oleh sistem
tersebut. Salah satu menjelaskan mekanisme pembentukan mikroemulsi film
campuran (mixed film), yang
menyatakan bahwa mikroemulsi dapat terbentuk karena adanya pembentukan lapisan
film campuran pada daerah antar muka dan tegangan antar muka yang dihasilkan
sangat rendah. Namun ada juga yang menyatakan bahwa sistem mikroemulsi adalah
sistem yang secara alami merupakan sistem fase tunggal (teori stabilitas)
[Swarbrick, 1995].
Sistem mikroemulsi umumnya lebih sulit
diformulasikan daripada emulsi biasa, karena pembentukkan sistem ini merupakan
proses yang sangat spesifik yang melibatkan interaksi spontan diantara
molekul-molekul penyusun. Struktur asosiasi yang dihasilkan dari
komponen-komponen ini pada suhu tertentu tidak hanya tergantung dari struktur
kimia penyusun tetapi dari konsentrasi yang digunakan juga [Eka, 2010].
Tipe dari mikroemulsi tergantung dari surfaktan,
kosurfaktan, dan minyak. Walaupun tidah ada petunjuk yang tepat, pada
pemillihan komponen mikroemulsi umumnya terdapat observasi berdasarkan
pengalaman. Surfaktan yang dipilih untuk minyak:
1) Tegangan interfasial yang rendah sampai nilai
yang paling rendah
2) mempunyai sifat hidrofilik-lipofil untuk
memperbaiki bagian interfasial untuk tipe mikroemulsi M/A atau A/M. [Eka.2010]
EVALUASI
MIKROEMULSI
Stabilitas dan ketahanan suatu mikro emulsi dapat
diuji melalui beberapa tahapan evaluasi. Evaluasi yang dilakukan untuk sediaan mikroemulsi
antara lain pemeriksaan organoleptik, penentuan tipe mikro emulsi, ukuran
global, viskositas sediaan, pH sediaan, dan uji stabilitas dengan metode freeze-thaw. Evaluasi organoleptik
dilakukan dengan mengamati terjadinya pemisahan fase atau pecahnya emulsi, bau
tengik dan perubahan warna. Penentuan tipe mikroemulsi dapat dilakukan dengan 2
cara, yaitu uji kelarutan zat warna dan uji pengenceran [Martin, 1993].
Uji kelarutan zat warna dilakukan dengan menggunakan
zat warna larut air seperti metilen biru atau biru brilian CFC yang diteteskan
pada permukaan emulsi. Jika zat warna larut dan berdifusi homogen pada fase
eksternal yang berupa air, maka tipe emulsi adalah M/A (o/w). Jika zat warna tampak sebagai tetesan di fase
internal, maka tipe adalah A/M (w/o). Hal yang terjadi sebaliknya adalah jika
digunakan zat warna larut minyak (Sudan III) [Priyanka, 2009].
Uji
pengenceran dilakukan dengan cara mengencerkan mikro emulsi dengan air. Jika
emulsi tercampur baik dengan air, maka tipe mikro emulsi adalah M/A (o/w). Sebaliknya jika air yang ditambahkan
membentuk globul pada emulsi maka tipe emulsi adalah A/M (w/o).[Martin, 1993].
PENELITIAN
KERJA PADA MIKROEMULSI
Penelitian mikroemulsi banyak dilakukan untuk
berbagai rute pemberian obat karena sifatnya yang unik yaitu, ketegangan
ultraflow antarmuka, luas antarmuka yang besar, stabilitas termodinamika dan
kemampuan untuk melarutkan cairan jika tidak bercampur. [Rao et.al. 2009 dan Dharmesh et.al., 2011]
KESIMPULAN
Pemberian
obat melalui mikroemulsi dapat member keuntungan yaitu dapat mencapai pelepasan
terkontrol dan bioavailabilitas meningkat dan dapat diterget pada tempat
tertentu [Rao et.al. 2009 dan Dharmesh
et.al., 2011]
UCAPAN
TERIMA KASIH
Saya mengucapkan ribuan terima kasih kepada Tuhan,
dosen pembimbing saya, Pak Arif Budiman MSi, Apt., orang tua saya, teman saya,
atas bantuannya dalam menyumbang penulisan artikel kupasan ini. Moga-moga
segala yang telah dikerjakan ada hikmatnya. Terima kasih.
DAFTAR
PUSTAKA
Moulik,
S.P. and Mukherjee, K. 1996. On the versatile surfactant aerosol-OT: Its physicochemical and surface chemical
behaviors and uses. Proc. Indian Natl. Sci. acad.
Ghosh, P.K. and Murthy, R.S. 2006. Microemulsions: A potential drug delivery system. Current. Drug Delivery.
M.J. Lawrence, G.D. Rees. 2000. Microemulsions-based
media as novel drug delivery systems, Advanced Drug Delivery Reviews
Y. Srinivasa Rao, K. Sree Deepthi and K.P.R.
Chowdary, 2009,
Microemulsion, a novel drug carrier
system. International Journal of
Drug Delivery Technology.
R.P. Bagwe, J.R.Kanicky, B.J. Palla. P.K. Patanjali
and D.O. Shah. 2001. Improved Drug
Delivery Using Microemulsions: Rationale, Recent Progress and New Horizons.
University Of Florida
J. Carlfors, I. Blute,V. Schmidt, 1991. Lidocaine in microemulsion- a dermal
delivery system, J. Disp. Science. Technology
M.Joshi, Sulabha Pathab, Shobhona Sharma, Vandana
Patraval. 2008. Solid
microemulsion preconcentrate (NanOsorb) of artemether for effective treatment
of malaria. International Journal of Pharmaceutics.
Dharmesh kumar R. Patel ,
Dr. N.M.Patel , Dr. M.R.Patel , Dr. K.R. 2011. Microemulsion: A Novel Drug
Carrier System . Internasional Journal Of Drug Formulation And Research.
Swarbrick, J and J.C.
Boylan. 1995. Encyclopedia of Pharmaceutical Technology. Volume IX. New
York. Marcel Dekker. P 375-399.
Martin, A., J. Swarbick, and A Cammarata. 1993. Farmasi Fisik. Edisi III. Penerjemah:
Yoshita. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.
Eka Pramudiana. 2010. Formulasi Dan Uji Stabilitas Fisik Griseofulvin Dalam Bentuk Sediaan
Mikroemulsi Serta Uji Difusi Secara In Vitro. Fakultas Farmasi Universitas
Padjadjaran. Indonesia
Priyanka Utama,. 2009. Formulasi Dan Uji Stabilitas Mikroemulsi Ketokonazol Sebagai Antijamur
Cansida albicans Dan Tricophyton
mentagrophytes. Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran. Indonesia.