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.