DISPERSI KASAR: SUSPENSI & EMULSI · PDF fileSUSPENSI: Konsep Suspensi ... Untuk mendekati...

Click here to load reader

  • date post

    07-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    251
  • download

    10

Embed Size (px)

Transcript of DISPERSI KASAR: SUSPENSI & EMULSI · PDF fileSUSPENSI: Konsep Suspensi ... Untuk mendekati...

  • DISPERSI KASAR:

    SUSPENSI & EMULSI

    @Dhadhang_WK

    18/06/2015 1

  • Dispersed Systems

    Dispersed phase

    Continuous phase

    Interface

    18/06/2015 2

  • Emulsion: Liquid drug in liquid vehicle:

    Suspension: Solid drug in liquid vehicle

    Coarse Dispersions

    Oil-in-water emulsions (o/w)

    Water-in-oil (w/o)

    (Lyophobic colloids)

    18/06/2015 3

  • Reasons for Use

    Drug is insoluble

    Drug is more stable in

    suspension or emulsion

    There is a need to control the

    rate of release of the drug

    Drug has bad taste (oral)

    18/06/2015 4

  • Routes of Administration

    Oral

    Ocular

    Otic

    Rectal

    Parenteral

    Topical

    18/06/2015 5

  • SUSPENSI: Konsep

    Suspensi farmasetik adalah dispersi kasar yang di

    dalamnya terdispersi partikel-partikel padat yang tidak

    larut dalam medium cair. Sebagian besar partikel tersebut

    memiliki diameter lebih besar dari 0,1 m; di bawah

    pengamatan mikroskop, sebagian partikel menunjukkan

    gerak Brown jika dispersi memiliki viskositas yang rendah.

    Suspensi berperan dalam dunia farmasi dan kedokteran

    dengan memberikan bentuk sediaan yang mengandung

    bahan bahan tak larut yang jika terlarut sering memiliki

    rasa yang tidak enak.

    Suspensi juga berperan dengan menyediakan bentuk

    sediaan yang sesuai untuk pemakaian dermatologis pada

    kulit dan terkadang ke dalam membran mukosa, dan

    untuk pemberian obat taklarut secara parenteral. 18/06/2015 6

  • Suspensi yang dapat diterima memiliki

    mutu tertentu yang diinginkan,

    diantaranya:

    18/06/2015 7

    1. Bahan tersuspensi tidak mengendap dengan cepat

    2. Partikel-partikel yang turun ke dasar wadah tidak membentuk

    gumpalan padat, tetapi harus dapat tersuspensi kembali

    dengan mudah dan menjadi campuran homogen jika wadah

    dikocok

    3. Suspensi tidak terlalu kental supaya dapat dituang dengan

    mudah melalui tutup botol atau melewati jarum suntik.

  • Wetting

    Wetting agent

    18/06/2015 8

  • Well Formulated

    Suspension

    Resuspend easily upon shaking

    Settle rapidly after shaking

    Homogeneous mix of drug

    Physically and chemically stable

    during its shelf life

    Sterile (parenteral, ocular)

    Gets into syringe (parenteral, ocular)

    18/06/2015 9

  • Physical Stability

    the large surface area of dispersed particles results

    in high surface free energy DG = SL DA

    thermodynamically unstable

    can reduce SL by using surfactants but not often can

    one reach DG = 0

    particles tend to come together

    18/06/2015 10

  • Interfacial Phenomena

    flocculation or caking

    determined by forces of attraction (van der Waals)

    versus forces of repulsion (electrostatic)

    deflocculated

    repulsion> attraction

    affected by [electrolytes]

    flocculated

    attraction > repulsion

    18/06/2015 11

  • External Forces Acting

    on Particles

    V(-o)g

    2-5 m

    Gravity Brownian Movement

    Sedimentation equilibrium: Gravity is neutralized by Brownian movement

    18/06/2015 12

  • Sifat Antarmuka Partikel

    Tersuspensi Partikel-partikel dalam suspensi cair cenderung

    berflokulasi, yaitu membentuk gumpalan yang lunak

    dan ringan yang tergabung bersama-sama karena gaya

    van der Waals yang lemah.

    Pada kondisi tertentu, partikel-partikel dapat menyatu

    dengan gaya yang lebih kuat dan membentuk agregat.

    Penggumpalan (caking) sering terjadi karena

    pertumbuhan dan peleburan kristal-kristal dalam

    endapan dan menghasilkan suatu agregat padat.

    Pembentukan setiap tipe aglomerat, baik bentuk flokulat

    maupun agregat, digunakan sebagai ukuran

    kecenderungan sistem untuk mencapai keadaan yang

    lebih stabil secara termodinamika. 18/06/2015 13

  • Sifat Antarmuka Partikel

    Tersuspensi

    Peningkatan kerja, W, atau energi bebas permukaan,

    G, didapat dengan membagi padatan menjadi

    partikel-partikel yang lebih kecil sehingga

    meningkatkan luas permukaan total, A, yang

    digambarkan pada persamaan berikut:

    Untuk mendekati keadaan stabil, sistem cenderung

    mengurangi energi bebas permukaan, kesetimbangan

    dicapai saat G = 0. Kondisi ini dapat dicapai, dengan

    mengurangi tegangan antarmuka atau luas antarmuka.

    18/06/2015 14

  • Sifat Antarmuka Partikel

    Tersuspensi Tegangan antarmuka dapat diturunkan melalui

    penambahan suatu surfaktan, tapi biasanya tidak dapat

    dibuat = 0.

    Karena itu, suatu suspensi yang terdiri dari partikel-

    partikel tidak larut biasanya memiliki tegangan

    antarmuka positif yang terbatas, dan partikel-partikelnya

    cenderung membentuk flokulat. Analisis setipe juga

    dapat dilakukan pada pemecahan suatu emulsi.

    Gaya pada permukaan partikel mempengaruhi derajat

    flokulasi dan aglomerasi dalam suatu suspensi. Gaya

    tarik menarik yang terjadi adalah tipe London van der

    Waals; gaya tolak menolaknya merupakan hasil interaksi

    lapisan rangkap listrik yang mengelilingi setiap partikel. 18/06/2015 15

  • Settling and Aggregation

    The suspension shall form loose networks of flocks that settle rapidly, do not form cakes and are easy to resuspend.

    Settling and aggregation may result in formation of cakes (suspension) that is difficult to resuspend or phase separation (emulsion)

    flock

    cake

    18/06/2015 16

  • Sediment Volume

    F=0.5 F=1.0 F=1.5

    F={volume of sediment Vu}/{original volume Vo}

    Vo

    Vu

    Vo

    Vu

    18/06/2015 17

  • 18/06/2015 18

    Partikel-partikel yang terdeflokulasi mengendap secara

    perlahan-lahan dan pada akhirnya membentuk suatu

    sedimen dengan agregat dan gumpalan keras yang sulit

    untuk disuspensikan kembali.

    Partikel-partikel yang terflokulasi terikat lemah,

    mengendap cepat, tidak membentuk

    gumpalan, dan mudah disuspensikan kembali.

  • DLVO (Derjaguin & Landua, Verwey

    & Overbeek): Optimal Distance

    Distance

    Energy

    Attraction

    Repulsion

    Attraction

    No flocks can form

    18/06/2015 19

  • Deflocculated Condition

    repulsion energy is high

    particles settle slowly

    particles in sediment compressed over time to form a

    cake (aggregation)

    difficult to re-suspend caked sediment by agitation

    forms a turbid supernatant

    18/06/2015 20

  • Flocculated Condition

    weakly bonded to form fluffy conglomerates

    3-D structure (gel-like)

    settle rapidly but will not form a cake - resist close-

    packing

    easily re-suspended

    forms a clear supernatant

    18/06/2015 21

  • Controlled Flocculation

    Zeta-potential

    F=Vu/Vo

    Caking Caking

    Non-caking

    Flocculating Agent

    +

    + -

    Flocculating agent changes zeta-potential of the particles (it can be electrolyte, charged surfactant or charged polymer adsorbing on a surface).

    If the absolute value of the zeta-potential is too high the system deflocculates because of increased repulsion and the dispersion cakes.

    18/06/2015 22

  • Flokulasi Terkendali

    Dengan berasumsi bahwa serbuk terbasahi

    dan terdispersi dengan baik, dapat kita

    pertimbangkan berbagai cara untuk

    menghasilkan flokulasi terkendali sehingga

    mencegah terbentuknya sedimen padat yang

    sulit terdispersi kembali.

    Hiestand, membahas bahan-bahan yang

    digunakan untuk menghasilkan flokulasi

    dalam suspensi adalah elektrolit, surfaktan,

    dan polimer.

    18/06/2015 23

  • Flokulasi Terkendali Elektrolit bekerja sebagai bahan pemflokulasi dg

    mengurangi sawar elektrik antarpartikel, seperti

    dibuktikan oleh penurunan potensial zeta &

    pembentukan jembatan antara partikel-partikel

    berdekatan yg menghubungkan partikel-partikel tersebut

    dalam suatu struktur yg longgar.

    Surfaktan telah digunakan untuk menghasilkan flokulasi

    partikel-partikel tersuspensi. Konsentrasi yg diperlukan

    untuk mendapatkan efek ini perlu diperhatikan karena

    senyawa ini juga dapat bekerja sebagai bahan

    pembasah & bahan pendeflokulasi.

    Polimer hidrofilik juga bekerja sebagai koloid pelindung,

    dan partikel-partikel yg terlapisi dg cara ini memiliki

    kecenderungan menggumpal lebih kecil daripada

    partikel-partikel yg tidak terlapisi. 18/06/2015 24

  • Other Considerations

    temperature

    raising T often causes flocculation of

    sterically stabilised suspensions

    freezing may result in cake formation

    fluctuations in T may cause crystal growth

    18/06/2015 25

  • EMULSI

    18/06/2015 26

    Emulsi adalah suatu sistem yang tidak stabil secara

    termodinamika yang terdiri dari sedikitnya dua fase cair

    tak tercampurkan, salah satunya terdispersi sebagai

    globul (fase terdispersi) dalam fase cair lainnya (kontinu).

    Emulsi distabilkan dengan adanya bahan pengemulsi.

  • Emulsification

    Emulsifier

    18/06/2015 27

  • EMULSI

    Konsistensi fase terdispersi atau fase kontinu

    dapat berkisar da