Mikroenkapsulasi

Mikroenkapsulasi adalah suatu proses penyalutan langsung suatu bahan inti (yang berupa partikel halus, tetesan kecil, atau dispersi zat padat, cair, dan gas) dengan suatu polimer alam atau sintesis, yang menghasilkan suatu tabung, wadah atau paket-paket diskrit berukuran mikroskopik . Keuntungan mikroenkapsulasi meliputi kemudahan dalam proses distribusi dan penanganan, kemungkinanan dimampatkan dalam pengemasan untuk menghemat tempat, dan perlindungan terhadap oksidasi pada suhu ruang. Enkapsulasi berpotensi untuk mengubah bentuk cair ke bentuk padat yang stabil dan bersifat mudah mengalir (free flowing), sehingga mudah untuk ditangani dan dimasukkan ke dalam bahan pangan .

Metode mikroenkapsulasi yang telah diterapkan dibidang farmasi meliputi suspensi udara, pemisahan fase koaservasi, pengeringan semprot dan pembekuan, penyalutan didalam panci, serta teknik penguapan pelarut. Metode yang tidak diterapkan sekarang untuk sediaan farmasi adalah deposisi hampa udara dan teknik polimerasi

1.      Suspensi udara

Mikroenkapsulasi dinyatakan dengan proses Wurster terdiri dari pendispersian bahan padat, bahan inti dalam bentuk partikel dalam suatu aliran udara yang menyangga, dan penyemprotan penyalut dari partikel yang tersuspensi oleh udara dalam ruang penyalutan, partikel-partikel bahan inti tersuspensi dalam aliran udara panas . Perancangan alat dan teknik pengerjaan yang sedemikian rupa menyebabkan aliran partikel terus berputar melewati bagian yang berisi penyalut, berupa larutan polimer yang disemprotkan pada partikel yang bergerak .

Selama melewati bahan daerah penyalutan, bahan inti  menerima suatu penambahan dari bahan penyalut. Proses ini berulang, mungkin beberapa ratus kali tergantung tujuan enkapsulasi dan ketebalan penyalut yang diinginkan. Aliran udara penahan juga mengeringkan produk selama dienkapsulasi. Laju pengeringan berbanding lurus pada campuran volume temperatur dari aliran udara penyangga. Proses suspensi udara umumnya untuk bahan padat yang tahan panas .

2.      Pemisahan fase koaservasi

Secara garis besar metode pemisahan fase koaservasi terdiri dari tiga tahap, yaitu : pembentukan tiga fase kimia tidak tercampurkan, penempatan penyalut polimer cair pada bahan inti, dan pengerasan penyalut.

Pada proses pembentukan tiga fase kimia tidak tercampurkan, fase cairan pembawa, fase bahan inti, dan fase bahan penyalut. Untuk membentuk ketiga fase, bahan inti didispersi dalam suatu larutan polimer penyalut, pelarut untuk polimer merupakan fase cairan pembawa. Fase bahan penyalut, suatu polimer tidak tercampurkan pada keadaan cair, dibentuk dengan mengubah temperatur cairan polimer atau dengan penambahan garam .

Proses penempatan penyalut polimer cair pada bahan inti, dengan cara pencampuran fisik yang terkontrol dari bahan penyalut (selagi cair) dan bahan inti pada cairan pembawa, penempatan terjadi jika polimer teradsorpsi pada antar muka yang terbentuk antara bahan inti dan cairan pembawa, dan fenomena adsorpsi merupakan prasyarat untuk penyalutan efektif. Penempatan yang terus menerus dari bahan penyalut didahului olah pengurangan dalam seluruh energi bebas antarmuka dari sistem, terjadi dengan pengurangan luas permukaan bahan penyalut selama bersatu dengan butiran-butiran polimer cair.

Proses pengerasan penyalut, biasanya dengan teknik panas, ikatan silang atau teknik desolvasi, untuk membentuk suatu mikrokapsul penahan sendiri ^. Pemisahan fase koasevasi dapat terjadi dalam pelarut air dan pelarut organik. Pelarut air digunakan untuk menyalut inti padat dan inti cair yang tidak larut dalam air. Ada dua tipe utama ini yaitu koaservasi sederhana dan koaservasi    komplek .

Koaservasi sederhana hanya menggunakan satu macam koloid saja misalnya gelatin dalam air. Koaservasi ini terjadi dengan cara perpindahan lapisan air dari sekeliling dispersi koloid akibat penambahan zat yang mempunyai affinitas yang tinggi terhadap air seperti berbagai alkohol dan garam. Molekul-molekul polimer yang terhidrasi cenderung untuk berkumpul dengan molekul polimer lain disekelilingnya dan membentuk koaservat. Koaservasi komplek menggunakan lebih dari satu macam koloid, biasanya digunakan gelatin dan akasia dalam air, dan koaservasi terjadi akibat netralisasi muatan koloid yang berbeda. Netralisasi muatan disertai dengan keluarnya air dari polimer sehingga terbentuk koaservat .

3.      Pengeringan semprot dan pembekuan semprot

Semprot kering didefinisikan sebagai suatu proses perubahan dari bentuk cair ke bentuk partikel-partikel kering oleh suatu proses penyemprotan bahan ke dalam medium pengeringan yang panas. Produk kering yang dihasilkan dari proses pengeringan ini dapat berupa bubuk, butiran atau gumpalan. Hal ini tergantung dari sifat fisik dan kimia bahan yang dikeringkan, kondisi pengeringan, dan disain spray dryer yang digunakan .

Prinsip mikroenkapsulasi semprot kering dengan mendispersikan bahan inti ke dalam larutan penyalut. Kemudian pelarut penyalut dikeringkan dengan menyemprotkan campuran tersebut dengan udara panas. Udara panas tersebut akan menguapkan pelarut penyalut sehingga terbentuk mikrokapsul .

Pada proses pengeringan dengan spray dryer, bahan yang akan disemprotkan dalam bentuk kabut, luas permukaan bahan yang kontak dengan medium pengering dapat lebih besar, sehingga proses penguapan air dapat berlangsung dengan baik. Penyemprotan bahan dipengaruhi oleh bentuk penyemprot, kecepatan alir produk dan sifat produk .

Proses pengeringan dengan spray dryer ada 4 tahap proses yaitu :

(1) Pengabutan (atomisasi) adalah proses untuk merubah bahan yang               semula cair atau pasta menjadi tetes kecil (droplet).

 (2) Kontaknya antara tetes-tetes bahan dengan udara panas.

(3) Penguapan air dari bahan sampai diperoleh kandungan air yang   sesuai dengan yang diinginkan.

   (4) Pengambilan produk dari alat.

Walaupun pada metode ini menggunakan suhu yang tinggi namun tidak ada atau hanya sedikit kehilangan zat-zat volatil karena penguapan. Teori difusi selektif dari Rulsken dan Thijssen (1972) dan Reineccius dkk. (1982) menerangkan, ada mengenai retensi zat pada pengeringan droplet, pertama, terbentuknya lapisan film yang mengelilingi droplet yang bersifat permeable terhadap air, tetapi imipermeabel terhadap komponen volatil. Kedua, air diuapkan dari droplet, difusif dari komponen zat dalam sistem droplet menurun drastis dibandingkan dengan air, oleh karena itu faktor pengontrol terhadap kehilangan adalah lebih pada ukuran molekul dari pada titik didih. Jadi walaupun beberapa komponen zat relatip lebih volatil dan mempunyai titik didih lebih rendah daripada air, namun akan tetap bertahan selama proses pengeringan .

Pada semprot kering dihasilkan perubahan zat dengan panas induksi yang minimal, sebab bahan core dilindungi oleh enkapsulan. Selama pengeringan, emulsi zat dan air dikeringkan dengan cepat, dimana air akan menguap dan enkapsulan akan melapisi bahan  sehingga dapat melindungi bahan dari berbagai kerusakan .

Kecepatan pengeringan dan pembentukan crust pada permukaan droplet akan mempengaruhi jumlah flavor yang akan terperangkap dalam mikrokapsul. Dengan meningkatkan suhu inlet dalam spray dryer maka dapat meningkatkan jumlah bahan yang terperangkap .

Banyak faktor yang mempengaruhi kehilangan bahan  selama pengeringan, beberapa yang terpenting adalah sifat dari enkapsulan, jumlah inti dalam semprot kering (suhu inlet dan oulet). Kehilangan zat sebagian besar terjadi sebelum pembentukan lapisan film semipermeabel, dan juga ketika droplet hancur atau retak karena parameter pengeringan yang kurang baik.

Pada mikroenkapsulasi dengan spray dryer sebagian partikel yang terkena panas atau kontak hanya beberapa detik saja. Penguapan air yang cepat dari lapisan pelindung selama pembentukan partikel memungkinkan isi bahan aktif didalamnya mengalami pemanasan dibawah suhu 100ºC C, meskipun temperatur yang digunakan dalam spray dryer lebih tinggi, oleh karena itu keuntungan utama dari mikroenkapsulasi dengan semprot kering adalah kemampuannya untuk mengeringkan banyak senyawa yang labil terhadap panas .

Keuntungan lain yang didapat pada penggunaan metode semprot kering  adalah produk akhir akan menjadi kering tanpa menyentuh permukaan logam yang panas, temperatur produk akhir rendah, walaupun udara pengering yang digunakan relatif bersuhu tinggi, penguapan terjadi pada permukaan yang luas, sehingga waktu pengeringan yang dibutuhkan relatip singkat, produk akhir dapat berupa bubuk yang stabil sehingga memudahkan dalam penanganan.  Dalam enkapsulasi zat, semprot kering merupakan teknik yang banyak digunakan karena ekonomis, simpel dan fleksibel .

Pada metode semprot beku hampir sama dengan metode semprot kering, perbedaannya adalah dalam cara mengeringkan penyalutnya. Pengeringan penyalut pada semprot kering dipengaruhi oleh penguapan pelarut yang cepat dari bahan pelarut. Sedangkan pengeringan penyalut pada semprot beku dilaksanakan dengan membekukan secara termal suatu bahan penyalut yang melebur, atau dengan memadatkan suatu penyalut yang dilarutkan dengan memasukan campuran bahan inti penyalut bukan pelarut. Penghilangan bahan bukan pelarut atau pelarut dari produk tersalut kemudian dilaksanakan dengan teknik peresapan, ekstraksi, atau penguapan .

4.   Penyalutan dalam panci

Metode ini biasa digunakan untuk partikel yang relatip besar. Proses penyalutan dengan menggunakan panci yang dapat berputar. Bahan inti yang disalut biasanya berbentuk bulat (spherik). Penyalut yang digunakan berupa larutan yang menyalut inti dalam wadah yang berputar, hasil penyalutan dikeringkan dalam udara panas .

5.   Penguapan pelarut

Prosesnya dilakukan pada suatu alat pembuat cairan. Penyalut mikrokapsul dilarutkan dalam suatu pelarut yang mudah menguap, yang tidak bercampur dengan fase cairan pembawa. Bahan inti yang akan dimikroenkapsulasi dilarutkan atau didispersi dalam larutan polimer. Dengan pengocokan, campuran bahan penyalut inti terdispersi dalam fase cairan pembawa untuk mendapatkan ukuran mikrokapsul yang diinginkan. Campuran kemudian dipanaskan untuk menguapkan pelarut polimer. Bila bahan inti terdispersi dalam larutan polimer dan berkumpul mengelilingi inti. Mikrokapsul terbentuk dengan menguapkan polimer, suhu cairan pembawa diturunkan dengan pengocokan terus menerus .

Pengertian Analgetik

Analgetika adalah obat-obat yang dapat mengurangi atau menghilangkan rasa nyeri tanpa menghilangkan kesadaran. Analgetika pada umumnya diartikan sebagai  suatu obat yang efektif untuk menghilangkan sakit kepala, nyeri otot, nyeri sendi, dan nyeri lain misalnya nyeri pasca bedah dan pasca bersalin, dismenore (nyeri haid) dan lain-lain sampai pada nyeri hebat yang sulit dikendalikan.  Hampir semua analgetik ternyata memiliki efek antipiretik dan efek anti inflamasi.

Asam salisilat, paracetamol mampu mengatasi nyeri ringan sampai sedang, tetapi nyeri yang hebat membutuhkan analgetik sentral yaitu analgetik narkotik. Efek antipiretik menyebabkan obat tersebut mampu menurunkan suhu tubuh pada keadaan demam sedangkan sifat anti inflamasi berguna untuk mengobati radang sendi (artritis reumatoid) termasuk pirai /gout yaitu kelebihan asam urat sehingga pada daerah sendi terjadi pembengkakan dan timbul rasa nyeri.

Analgesik anti inflamasi diduga bekerja berdasarkan penghambatan sintesis prostaglandin (penyebab rasa nyeri). Rasa nyeri sendiri dapat dibedakan dalam tiga kategori:

·    Nyeri ringan (sakit.gigi, sakit kepala, nyeri otot, nyeri haid dll), dapat diatasi dengan asetosal, paracetamol bahkan placebo.

·        Nyeri sedang (sakit punggung, migrain, rheumatik), memerlukan analgetik perifer kuat.

·        Nyeri hebat (kolik/kejang usus, kolik batu empedu, kolik batu ginjal, kanker ), harus diatasi dengan analgetik sentral atau analgetik narkotik.

Kegunaan Air di Farmasi

Air murni adalah air yang disaring secara mekanis atau harus terlebih dahulu diolah dan dibersihkan untuk konsumsi. Air suling dan air deionisasi adalah bentuk yang paling umum dari air murni, namun air juga dapat dimurnikan dengan proses lainnya termasuk reverse osmosis, filtrasi karbon, mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, oksidasi ultraviolet, atau elektrodialisis. Dalam beberapa dekade terakhir, kombinasi dari proses di atas sudah mulai digunakan untuk menghasilkan air kemurnian tinggi sehingga kontaminan yang diukur dalam bagian per miliar (ppb) atau bagian per triliun (ppt). Air murni memiliki banyak kegunaan, terutama dalam ilmu farmasi dan teknik laboratorium dan industri, dan diproduksi dalam berbagai kemurnian. Air suling yang dihasilkan melalui proses penyulingan, memiliki konduktivitas listrik tidak lebih dari 10 mikrodetik / cm dan total padatan terlarut kurang dari 10 mg / liter. Distilasi melibatkan pemanasan air dan kemudian terkondensasi uapnya dan meninggalkan kontaminan padat. Proses distilasi dapat menghasilkan air yang sangat murni. Distilasi saja tidak menjamin tidak adanya bakteri dalam air minum kecuali wadah yang digunakan juga disterilkan.

·         Water For Injection

air untuk injeksi adalah air yang di preparasi melalui proses distilasi air atau air murni, atau oleh reverse osmosis-ultrafiltrasi (membran reverse osmosis, membran ultrafiltrasi atau sistem pemurnian gabungan menggunakan membran) dari air murni, dan digunakan untuk preparasi injeksi, atau untuk penggunaan alternatif sebagai air yang dikemas untuk injeksi, yang disimpan dalam wadah yang sesuai dan disterilkan. ketika air untuk injeksi disiapkan oleh reverse osmosis-ultrafiltrasi, dilakukan pencegahan terhadap kontaminasi mikroba dari sistem pemurnian untuk mendapatkan kualitas yang baik yang setara dengan air hasil distilasi. air untuk injeksi untuk persiapan sediaan injeksi harus digunakan segera setelah preparasi. Namun, hal itu dapat disimpan untuk jangka waktu tertentu, jika sistem pemurni air yang ditetapkan untuk menghindari kontaminasi mikroba dan pertumbuhan dalam periode yang ditentukan. air untuk injeksi di preparasi dengan distilasi dan dikemas dalam wadah sebagai produk disterilkan dan dapat diberi label "air suling untuk injeksi" sebagai nama yang umum digunakan.

·         Purified water

air murni adalah air yang dimurnikan dengan hiperfiltrasi (reverse osmosis, ultrafiltrasi), pertukaran ion, distilasi atau kombinasi dari metode ini. ketika preparasi air murni, hati-hati untuk mencegah kontaminasi mikroba. digunakan segera setelah pemurnian. Air murni dapat disimpan untuk jangka waktu tertentu, jika berada dalam wadah yang cocok yang bisa  mencegah pertumbuhan mikroba.

Air merupakan cairan singular, oleh karena kapasitasnya untuk membentuk jaringan molekul 3 dimensi dengan ikatan hidrogen yang mutual. Hal ini disebabkan karena setiap molekul air mempunyai 4 muatan fraksional dengan arah tetrahedron, 2 muatan positif dari kedua atom hidrogen dan dua muatan negatif dari atom oksigen. Akibatnya, setiap molekul air dapat membentuk 4 ikatan hidrogen dengan molekul disekitarnya. Sebagai contoh, sebuah atom hidrogen yang terletak di antara dua atom oksigen, akan membentuk satu ikatan kovalen dengan satu atom oksigen dan satu ikatan hidrogen dengan atom oksigen lainnya, seperti yang terjadi pada es Perubahan densitas molekul air akan berpengaruh pada kemampuannya untuk melarutkan partikel. Oleh karena sifat muatan fraksional molekul, pada umumnya, air merupakan zat pelarut yang baik untuk partikel bermuatan atau ion, namun tidak bagi senyawa hidrokarbon.

Air adalah pelarut yang kuat, melarutkan banyak jenis zat kimia. Zat-zat yang bercampur dan larut dengan baik dalam air (misalnya garam-gram) disebut sebagai zat-zat hidrofilik (pencinta air), dan zat-zat yang tidak mudah tercampur dengan air (misalnya lemak dan minyak), disebut sebagai zat-zat hidrofobik (takut-air). Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarik-menarik listrik (gaya intermolekul dipol-dipol) antara molekul-molekul air. Jika suatu zat tidak mampu menandingi gaya tarik-menarik antar molekul air, molekul-molekul zat tersebut tidak larut dan akan mengendap dalam air.

Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H₂O: satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) andtemperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik. Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan antara hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel periodik, yang mengisyaratkan bahwa air seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen,flor, dan fosfor, sulfur dan klor. Semua elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hidrogen akan menghasilkan gas pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fase berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain tersebut (kecuali flor).

Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah muatan positif pada kedua atom hidrogen, dan jumlah muatan negatif pada atom oksigen. Adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat molekul air memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik-menarik ini disebut sebagaiikatan hidrogen. Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cairdan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H⁺) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH^-).

Faktor yang Mempengaruhi Stabilitas Sediaan Pewarna Rambut

a.       Kimiawi

Pada proses pembuatan suatu sediaan farmasi dipakai suatu zat kimiawi baik tunggal maupun campur atau lebih dari satu zat kimiawi, zat kimiawai tersebut bisa berfungsi sebagai bahan aktif atau zat yang berkhasiat, dan bahan tambahan, tidak tertutup kemungkinan adanya suatu reaksi kimia seperti reaksi oksidasi, redukssi dan lainnya. Zat kimiawi yang dipakai dalam suatu sediaan farmasi diperuntukan untuk menunjang sediaan farmasi agar sediaan farmasi efektif dan aman. Penggunaan bahan kimiawi lebih dari satu macam tidak menutup kemungkinan akan adanya reaksi anatara zat kimia tersebut, reaksi yang tidak diharapkan akan berakibat pada rusaknya sediaan, berubah warna, atau berubahnya konsentrasi zat aktif yang terkandung pada suatu sediaan farmasi.

b.      Suhu

Proses pembuatan, pendistribusian serta penyimpanan suatu sediaan obat farmasi dipengaruhi oleh suhu tempat produk itu berada, perlu diperhatikan atau dikendalikan suhu dimana tempat produk itu berada. Suhu yang terlalu tinggi menyebabkan rusaknya suatu sediaan, ada beberapa zat yng tidak tahan pemansan, apabila ada panas yang berlebihan akan menyebabkan rusaknya suatu sediaan contoh, asam mefenamat.

c.       pH

Kandungan asam atau basa dapat berkaitan dengan reaksi kimiawai, atau pertumbuhan mikroba, karena bisa adanya reaksi kimiawi dan pertumbuhan mikroba pada kedaan terlalu asam dan basa. pH atau keadaan asam atau basa suatu bahan kimia atau bahan, keadaan pH yang stabil akan mempengaruhi keadaan zat kimiawi pada suatu sediaan.

d.      Higroskopisitas

Higroskopisitas adalah potensial lembab yang dapat diabsorbsi oleh suatu sediaan obat dengan laju tertentu pada satu kondisi tertentu. Jika produk obat diformulasikan sangat sensirtif terhadap lembab maka selama proses produksi dan penyimpanan, uap air yang terserap oleh produk obat tersebut tidak boleh menyebabkan produk menjadi rusak dan tidak lagi memenuhi persyaratan. Perubahan fisik bahan higroskopis dapat terlihat seperti pelunakan dan pengerasan. Oleh karena itu sangat penting mengetahui besarnya lembab yang dapat diserap oleh suatu sediaan obat pada kondisi tertentu agar dapat memperkecil efek yang ditimbulkan oleh adanya lembab tersebut dengan cara penggunaan bahan kemas yang tepat maupun selama proses produksi dengan mengontrol kelembaban ruangan agar kualitas obat tetap dapat dipertahankan.