BAB II PENELAAHAN PUSTAKA
C. Sediaan Gel
Gel merupakan sistem semipadat yang pergerakan medium pendispersinya terbatas oleh sebuah jalinan jaringan tiga dimensi dari partikel-partikel atau makromolekul yang terlarut pada fase pendispersi. Gel harus memiliki kejernihan dan harus dapat memelihara viskositas di atas rentang temperatur yang luas. Beberapa sistem gel penampilannya sejernih air, sedangkan gel yang lainnya keruh karena bahan-bahannya mungkin tidak terdispersi secara molekuler atau mungkin karena terbentuk agregat yang mendispersi cahaya. Konsentrasi basis gel pada umumnya kurang dari 10%, biasanya antara 0,5% sampai 2,0% dengan beberapa pengecualian (Allen, 2002).
Secara luas sediaan gel banyak digunakan pada produk obat-obatan, kosmetik dan makanan juga pada beberapa proses industri. Pada kosmetik yaitu sebagai sediaan untuk perawatan kulit, sampo, sediaan pewangi dan pasta gigi (Herdiana, 2007).
Sifat-sifat gel yang diharapkan dalam sediaan gel topikal antara lain: memiliki sifat aliran tiksotropik, daya sebar baik, tidak berminyak, mudah dicuci, sebagai emolien, ringan (khususnya untuk jaringan yang mengelupas), tidak meninggalkan noda, dapat bercampur dengan bahan tambahan lain, larut air atau dapat bercampur dengan air (Ofner and Klech-Gellote, 2007).
Dasar gel dapat dibedakan menjadi dasar gel hidrofobik dan dasar gel hidrofilik (Allen, 2002) :
1. Dasar Gel Hidrofobik
Dasar gel hidrofobik umumnya terdiri dari partikel-partikel anorganik, bila ditambahkan ke dalam fase pendispersi, hanya sedikit sekali interaksi antara kedua fase. Berbeda dengan bahan hidrofilik, bahan hidrofobik tidak secara spontan menyebar, tetapi harus dirangsang dengan prosedur yang khusus. Dasar gel hidrofobik antara lain petrolatum, mineral oil/gel polyethilen, plastibase, alumunium stearat, dan carbowax (Allen, 2002).
2. Dasar Gel Hidrofilik
Dasar gel hidrofilik umumnya terdiri dari molekul-molekul organik yang besar dan dapat dilarutkan atau disatukan dengan molekul dari fase pendispersi. Istilah hidrofilik berarti suka pada pelarut. Umumnya daya tarik menarik pada pelarut dari bahan-bahan hidrofilik kebalikan dari tidak adanya daya tarik menarik dari bahan hidrofobik. Sistem koloid hidrofilik biasanya lebih mudah untuk dibuat dan memiliki stabilitas yang lebih besar. Gel hidrofilik umumnya mengandung komponen bahan pengembang, air, humektan dan bahan pengawet. Basis gel hidrofilik antara lain aerosol,
bentonit, eter selulosa, natrium alginat, tragakan, karbomer, polimer sintetik (Allen, 2002).
Beberapa keuntungan sediaan gel menurut Voigt (1994) adalah sebagai berikut : kemampuan penyebarannya baik pada kulit; efek dingin, yang dijelaskan melalui penguapan lambat dari kulit; tidak ada penghambatan fungsi rambut secara fisiologis; kemudahan pencuciannya dengan air yang baik; pelepasan obatnya baik.
Sifat fisik yang dipengaruhi oleh komposisi bahan gel antara lain : 1. Organoleptis
Uji organoleptis merupakan cara pengujian secara visual dengan menggunakan indera manusia sebagai alat utama untuk pengukuran daya penerimaan terhadap suatu produk. Dalam uji ini yang diamati antara lain warna, bau, tekstur, dan homogenitas (Muzzafar, Singh, and Chauhan, 2013). 2. pH
Suatu sediaan harus diperiksa untuk stabilitas pH dengan waktu tertentu, karena setiap perubahan pH dapat menunjukkan masalah yang potensial. Sediaan topikal yang baik memiliki pH antara 4,5-6,5, apabila suatu sediaan topikal memiliki pH diatas pH kulit maka kulit akan menjadi kering, sedangkan dibawah pH kulit maka kulit akan teriritasi (Muzzafar et al., 2013).
3. Viskositas
Viskositas merupakan suatu tahanan dari suatu cairan untuk mengalir. Semakin kental suatu cairan, semakin besar tahanannya, sehingga dibutuhkan
energi lebih besar untuk membuat cairan tersebut mengalir pada kecepatan tertentu (Sinko, 2011).
Viskositas mempunyai peranan penting pada beberapa bentuk sediaan. Viskositas merupakan faktor penting dalam menjaga obat bentuk suspensi, meningkatkan stabilitas emulsi, mengubah kecepatan pelepasan obat pada tempat aplikasi, dan membuat suatu bentuk sediaan mudah diaplikasikan. Seorang farmasis akan mempertimbangkan viskositas untuk meningkatkan stabilitas bentuk sediaan yang diformulasikan (Allen, 2002). Pengujian viskositas dapat dilakukan dengan berbagai jenis viskometer berdasarkan kebutuhan formulator (Garg, Aggarwal, Garg, and Singla, 2002).
Jika zat diklasifikasikan menurut tipe alir dan deformasinya, maka pada umumnya zat dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu: sistem Newton dan sistem non-Newton. Pemilihannya tergantung dari apakah sifat alirnya sesuai dengan hukum alir Newton atau tidak (Sinko, 2011).
Dalam hukum aliran Newton, perbedaan kecepatan antara dua bidang cairan yang dipisahkan oleh suatu jarak yang sangat kecil disebut gradien kecepatan (velocity gradient) atau laju geser (rate of shear). Gaya per satuan luas yang diperlukan untuk menyebabkan aliran disebut tegangan geser (shearing stress). Pada sistem Newton, besarnya tegangan geser sebanding dengan laju geser, sehingga diperoleh garis lurus yang melalui titik asal (0,0) (Sinko, 2011).
Gambar 4. Kurva aliran Newton (Sinko, 2011)
Sebagian besar produk farmasetik cair bukan merupakan cairan sederhana dan tidak mengikuti hukum aliran Newton. Sistem ini disebut sistem non-Newton. Sifat non-Newton biasanya ditunjukkan oleh dispersi heterogen cairan dan padatan seperti larutan koloid, emulsi, supensi cair, dan salep (Sinko, 2011).
Menurut Sinko (2011), cairan non-Newtonian dibagi menjadi dua jenis : a. Time Independent (Tidak Dipengaruhi Waktu)
Aliran Plastis
Kurva aliran plastis tidak melalui titik nol, memiliki suatu batas aliran yang memerlukan sejumlah tegangan geser minimal (yield value) ke dalam sistem agar bisa mengalir. Zat yang mempunyai yield value disebut zat Bingham. Contoh tipe aliran ini adalah krim, pasta (Sinko, 2011).
Gambar 5. Kurva aliran Plastis (Sinko, 2011)
Tegangan geser Laju geser
Laju geser
Aliran Pseudoplastik
Kurva aliran pseudoplastik dimulai pada titik nol, dan tidak ada yield
value seperti yang terlihat pada zat plastik. Viskositas menurun dengan
adanya peningkatan rate of shear. Meningkatnya shearing stress menyebabkan keteraturan polimer sehingga mengurangi tahanan dan lebih meningkatkan rate of share pada shearing stress berikutnya (Sinko, 2011). Sejumlah besar produk farmasi, termasuk gom alam dan sintetik misalnya dispersi cair dari tragakan, natrium alginat, karbomer, metil selulosa dan karboksimetil selulosa, menunjukkan aliran pseudoplastik. Sifat aliran pseudoplastik mempunyai konsistensi yang tinggi dalam wadah, dapat dituang dengan mudah dan untuk kembali ke keadaan semula membutuhkan waktu yang singkat (Astuti, Susanti, Wirasuta, dan Widjaja, 2008).
Gambar 6. Kurva aliran pseudoplastik (Sinko, 2011) Aliran Dilatan
Aliran dilatan memiliki karakteristik meningkatnya viskositas seiring dengan meningkatnya rate of shear, karena itu juga disebut pemadatan aliran. Aliran ini merupakan kebalikan dari aliran pseudoplastik. Aliran pseudoplastik seringkali dikenal sebagai shear thinning system, dan aliran dilatan diberi istilah shear thickening system (Sinko, 2011).
Laju geser
Gambar 7. Kurva aliran dilatan (Sinko, 2011) b. Time Dependent (Dipengaruhi Waktu)
Tiksotropi
Tiksotropi didefinisikan sebagai suatu pemulihan yang isoterm dan lambat pada pendiaman suatu bahan yang kehilangan konsistensinya karena
shearing. Sifat aliran semacam ini umumnya terjadi pada partikel asimetrik
(misalnya polimer) yang memiliki banyak titik kontak dan tersusun membentuk jaringan tiga dimensi (Sinko, 2011). Tiksotropi adalah suatu sifat yang diinginkan dalam suatu farmasetis cair yang idealnya harus mempunyai konsistensi tinggi dalam wadah, namun dapat dituang dan tersebar mudah (Astuti et al., 2008).
Gambar 8. Kurva aliran tiksotropi (Sinko, 2011)
Laju geser
Tegangan geser
Laju geser
Laju geser
Rheopeksi
Rheopeksi adalah suatu gejala dimana suatu sol membentuk suatu gel lebih cepat jika diaduk perlahan-lahan atau di shear daripada jika dibiarkan membentuk gel tersebut tanpa pengadukan. Dalam suatu sistem reopektis, bentuk keseimbangan adalah gel. Sedangkan dalam antitiksotropi keadaan kesetimbangan adalah sol (Sinko, 2011).
Gambar 9. Kurva aliran Rheopeksi (Sinko, 2011) Anti-Tiksotropi
Anti-Tiksotropi menyatakan kenaikan kekentalan atau hambatan mengalir dengan bertambahnya waktu shear (Sinko, 2011). Bila dilakukan pengukuran dengan pemberian tekanan geser secara berulang-ulang akan diperoleh viskositas yang terus bertambah sampai pada akhirnya suatu saat akan konstan (Astuti et al., 2008).
Gambar 10. Kurva aliran anti-tiksotropi (Sinko, 2011)
Laju geser
Tegangan geser
Laju geser
4. Daya Sebar
Daya sebar adalah kemampuan penyebaran sediaan pada kulit. Daya sebar merupakan karakteristik yang penting karena bertanggung jawab untuk ketepatan transfer dosis atau melepaskan zat aktifnya, dan kemudahan penggunaannya. Daya sebar berhubungan dengan viskositas, meningkatnya viskositas akan menurunkan daya sebar dan sebaliknya (Garg et al., 2002).
Efikasi terapi topikal dipengaruhi oleh daya sebar formulasi pada tempat target dengan dosis standar. Konsistensi formula yang optimum membantu memastikan dosis yang sesuai untuk diaplikasikan ke tempat target, khususnya untuk obat-obat poten. Apabila dosis berkurang, maka tidak akan memberikan efek yang diinginkan, tetapi dengan dosis berlebih dapat memberikan efek samping yang tidak diinginkan (Garg et al., 2002).
Faktor penting yang perlu dipertimbangkan dalam penilaian daya sebar yaitu rigiditas sediaan, lama tekanan, suhu tempat target, viskositas formulasi sediaan, dan laju penguapan pelarut. Metode yang paling sering digunakan dalam pengukuran daya sebar adalah metode parallel-plate. Keuntungan metode ini yaitu sederhana, mudah untuk dilakukan, dan tidak memerlukan banyak biaya. Namun, metode ini kurang tepat dan sensitif karena data yang dikumpulkan harus dihitung lagi secara manual (Garg et al., 2002).
Stabilitas didefinisikan sebagai kemampuan suatu produk obat atau kosmetik untuk bertahan dalam spesifikasi yang diterapkan sepanjang periode penyimpanan dan penggunaan untuk menjamin identitas, kekuatan, kualitas, dan kemurnian produk. Definisi sediaan kosmetik yang stabil adalah suatu sediaan
yang masih berada dalam batas yang dapat diterima selama periode waktu penyimpanan dan penggunaan, dimana sifat dan karakteristik sama dengan yang dimilikinya pada saat dibuat (Djajadisastra, Mun’im, dan Dessy, 2009).
Untuk memperoleh nilai kestabilan suatu sediaan farmasetika atau kosmetik dalam waktu yang singkat, maka dapat dilakukan uji stabilitas dipercepat. Pengujian ini dimaksudkan untuk mendapatkan informasi yang diinginkan pada waktu sesingkat mungkin dengan cara menyimpan sampel pada kondisi yang dirancang untuk mempercepat terjadinya perubahan yang biasanya terjadi pada kondisi normal (Djajadisastra et al., 2009).