Difusi dan disolusi. Arif budiman

(1)

Difusi dan disolusi

(2)

PERTUKARAN GAS DI ALVEOLI

• Termasuk difusi pasif

• Subtansi bergerak karena adanya gradien konsentrasi menuju konsentrasi yang lebih rendah.

• O2 berpindah dari alveoli (konsentrasi O2 tinggi) ke dalam darah (konsentrasi O2 rendah, peristiwa ini terjadi terus menerus untuk memenuhi kebutuhan oksigen dalam tubuh)

(3)

the PROCESS of DIFFUSION

Molecule migration from

region of high to low concentration

Brownian movement of solute molecule

(4)

DIFUSI PASIF

• Garis putus-putus adalah membran yang permiabel terhadap ion atau molekul yang digambarkan sebagai RED DOTS.

• Awalnya semua titik-titik berada dalam membran, setelah beberapa waktu terjadi proses difusi dengan keluarnya red dots dari membran dengan adanya perbedaan konsentrasi.

• Ketika konsentrasi didalam dan diluar membran sama, proses difusi pasif akan berhenti. Kadang-kadang titik-titik merah masih tetap berdifusi keluar atau masuk membran, tapi selisih yang keluar atau masuk adalah 0.

(5)

RATE of DIFFUSION

Gas > liquid > solid

• Jarak antar molekul dalam cairan lebih pendek dibandingkan dalam gas.

• Tubrukan lebih sering terjadi

• Perpindahan menjadi berkurang.

(6)

6

DIFUSI _{Proses transfer massa molekul zat yang berkaitan}

dengan perbedaan konsentrasi.

(c) Membran selulose.

(a) Membran

homogen tanpa pori

(b) Membran dari bahan padat dengan pori-pori lurus

(7)

Hukum Fick-1

• Sejumlah M benda yang mengalir melalui satuan penampang melintang (S) dalam waktu (t) dikenal sebagai aliran (J)

• Aliran juga berbanding lurus dengan perbedaan konsentrasi (dC/dx) = dM S dt J J = - D dC dx

(8)

Hukum Fick-2

Perubahan konsentrasi terhadap waktu

dalam daerah tertentu adalah

sebanding dengan perubahan dalam perbedaan konsentrasi pada titik itu dalam sistem tersebut.

(9)

STEADY STATE DIFFUSION

• Suatu bentuk sediaan dengan aktivitas konstan mungkin tidak menunjukkan proses keadaan masa tunak dari waktu pelepasan awal.

• Karena tahap awal itu merupakan keadaan

nonsteady-state.

• Selanjutnya, laju difusi konstan, kurva menjadi benar-benar garis lurus dan sistem berada pada keadaan masa tunak (steady-state)

(10)

• Molekul akan bergerak dari kompartemen donor ke kompartemen reseptor

• Dalam sistem ini, larutan dalam kompartemen reseptor dipindahkan dan diganti secara terus

menerus dengan mengganti pelarut agar

(11)

(12)

J = D C1-C2 h K = C 1 Cd = C 2 Cr dM dt = DSK (Cd-Cr) h

Berdasarkan diagram kuasi stasioner_,

Pada sink condition , Cr ~ 0 dM

dt = PSC d

P = ? (cm/detik) Dibuat kurva antara Cd dan t untuk mendapatkan P

(13)

13       -=  = h C C D dt S dM J 1 2  

  Koefisien permeabilitas sink kondisi : P cm/sek h DK P t PSC M PSC h DSKC dt dM 0 C : h C C DSK dt dM d d d r r d = = = =  -= 0 2 2 =   z e D partisi Koefisien : K r 2 d 1 C C C C K = =

(14)

14

Difusi Multilapis:

Gbr. Passage of a drug on the skins surface through a lipid layer, h₁ and a hydrous layer, h₂ and into the deeper layers of the dermis. The curve of concentration

against distance changes sharply at the two boundaries because the two partition coefficients have values other than unity.

(15)

15





. distribusi koefisien : difusi; koefisien : difusi; pada (tahanan) hambatan : tas; permeabili : / / 1 dan / K D R P K D h P R h K D P_i = _i _i _i _i = _i = _i _i _i  ₁ ₁ ₁ ₂ ₂ ₂ 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 2 1 2 2 1 1 / / 6 2 2 6 : state) (steady tunak masa sampai lag waktu K D h K D h K D h K D h D h K D h K D h D h t K D h K D h K D K D P L _                =  = 1 6 / 2 1 : lapis dua kulit Sistem lainnya; satu yang suku lalu sama, lapis kedua partisi Koefisien Jika D h L t h/D = 

(16)

DISOLUSI

• Obat mengalami proses disintegrasi, deagregasi, dan disolusi sebelum obat siap diabsorpsi

• Secara umum tahapannya adalah:

– Disintegrasi dan deagregasi diikuti oleh pelepasan zat aktif

– Disolusi zat aktif dalam permukaan air

– Absorpsi melalui membran saluran cerna ke sirkulasi sistemik

(17)

Tablet atau Kapsul

Granul atau Agregat

Partikel-partikel halus

Obat dalam larutan (invitro atau invivo)

Obat dalam darah, cairan tubuh, dan

jaringan lain Disintegrasi Deagregasi Disolusi Disolusi Absorpsi (invivo)

(18)

Disolusi

• Merujuk pada proses dimana suatu fase padat (misalnya tablet atau serbuk) menuju fase

larutan.

• Disolusi obat adalah proses molekul obat yang dibebaskan dari fase padat dan memasuki fase larutan

• Jika tetap dalam fase padat walaupun dalam fase larutan hasilnya suatu suspensi.

(19)

DISOLUSI adalah suatu ukuran yang menyatakan banyaknya suatu zat terlarut dalam pelarut tertentu tiap satuan waktu. Di dalam disolusi diperhatikan terutama kecepatan berubahnya obat dalam bentuk sediaan padat menjadi bentuk larutan molekular.

Penentuan jumlah zat aktif yang terlarut dalam berbagai waktu akan memberi informasi tentang : •Kecepatan disolusi zat aktif dari sediaan padat •Jumlah maksimal zat aktif yang akan larut

(20)

KECEPATAN DISOLUSI

Persamaan Noyes-Whitney dM dt = DS h (Cs-C) dC dt DS Vh (Cs-C) =

Pada kondisi sink, C jauh lebih kecil daripada Cs; dM

dt =

DSCs h

(21)

21

Suatu granul obat seberat 0,55 g dan luas permukaannya 0,28 m2 _(0,28x104 _cm2₎

dilarutkan dalam 500 ml air pada suhu kamar. Setelah menit pertama, 0,76 g terlarut. Jika kelarutan obat C_s =15 mg/ml. Hitung k !

  cm/sek 10 02 , 3 mg/cm 15 cm 10 28 , 0 sek 60 mg 760 4 3 2 4 - =    =    = k k C S k dt dM s Kondisi sink:

Kondisi nonsink: _{Setelah 1 menit obat terlarut = 760 mg/500 ml = 1,5 mg/cm}3

      cm/sek 10 35 , 3 mg/cm 5 , 1 mg/cm 15 cm 10 28 , 0 sek 60 mg 760 4 3 3 2 4 - = -   =  -  = k k C C S k dt dM s

Jika tebal lapisan difusi h pada percobaan diatas = 5x10-3 _{cm. Hitung D}

3,35 10 cm/sek 5 10 cm 1,68 10 cm /sek.  =  -4   -3 =  -6 2 = D h D k

(22)

Uji Disolusi

 Obat-obat berbentuk padat yang dikonsumsi secara oral harus dilakukan uji disolusi

 Uji disolusi (in vitro) dilakukan untuk mengukur jumlah zat aktif yang terdisolusi dalam media cair yang diketahui volumenya pada suatu waktu tertentu dan alat tertentu

 Uji disolusi

 Uji disolusi intrinsik  Penetapan zat yang terdisolusi dalam suatu sistem yang luas penampangnya dibuat konstan (untuk zat aktif)

 Uji disolusi nyata  Untuk uji disolusi zat aktif dalam sediaan (Contoh: tablet)

 Keranjang  Dayung

(23)

•Uji disolusi Intrinsik

Uji disolusi intrinsik (hakiki) adalah penetapan zat yang terdisolusi dalam suatu sistem yang luas permukaannya dibuat selalu konstan. •Uji disolusi Intrinsik

Uji disolusi intrinsik (hakiki) adalah penetapan zat yang terdisolusi dalam suatu sistem yang luas permukaannya dibuat selalu konstan.

UJI DISOLUSI INTRINSIK

Uji disolusi intrinsik (hakiki) adalah penetapan zat yang terdisolusi dalam suatu sistem yang luas permukaannya dibuat selalu konstan.

Media disolusi

(24)

UJI DISOLUSI NYATA

Adalah metode yang digunakan oleh farmakope untuk menetapkan kecepatan disolusi zat aktif dari sediaannya (tablet atau kapsul). Uji disolusi nyata adalah jumlah zat aktif yang terdisolusi dalam satu waktu tertentu.

Dalam hal ini luas permukaan zat (S) berubah dengan waktu. Tablet yang tidak berdesintegrasi menunjukan pengurangan luas permukaan sejak uji disolusi dimulai.

(25)

(26)

26

Disolusi Tablet, Kapsul, dan Granul

Gbr. Dissolution apparatus. (a) Hansen paddle equipment for granules and tablets. (b) Research design to ensure a constant surface area of tablet or compacted powder as the drug dissolves and diffuses out of the dosage form.

(27)

(28)

(29)

(30)

30 Gb. 20. Profil disolusi noretindron asetat dalam berbagai media dan

(31)

31 Gb.21. Profil disolusi teofilin dalam kapsul gelatin lunak dalam berbagai

(32)

Faktor yang mempengaruhi disolusi

obat

1. Sifat fisikokimia

• Bentuk ion dan anion • Ukuran partikel

• Bentuk kristal • Kompleks obat 2. Faktor formulasi

(33)

Bentik ion dan anion

• Garam elektrolit lemah lebih larut air dibandingkan dengan asam atau basa lemah, sehingga disolusi nya lebih cepat

• Obat yang basa lemah akan lebih cepat terdisolusi di lambung daibandingkan dengan di usus begitu pula sebaliknya.

(34)

• Ukuran partikel

semakin kecil semakin cepat terdisolusi • Bentuk kristal

obat dalam bentuk kristal lebih lambat dibandingkan dengan amorf karena lebih banyak energi yang diperlukan untuk

memecahkan kristal • Kompleks obat

pembentukan kompleks lebih cepat terdisolusi tetapi kadang tidak efisien pada absorpsi

(35)

KRITERIA SEDIAAN TABLET

YANG DIUJI DISOLUSI

• Mengandung zat aktif yang digunakan untuk pengobatan penyakit gawat.

• Mengandung zat aktif yang jarak terapinya relatif kecil (LD50/ED50).

• Mengandung zat aktif yang sulit atau tidak larut (asam lemah, basa lemah, neutral, dan amfoter)

• Mengandung zat aktif yang dapat berubah menjadi bentuk tidak larut dalam cairan pencernaan.

(36)

FAKTOR-FAKTOR LANGSUNG YANG MEMPENGARUHI UJI DISOLUSI IN-VITRO

 Pengadukan (Semakin besar intensitas pengadukan makin cepat laju disolusi)

 Ukuran partikel (ukuran partikel kecil  luas penampang besar  laju disolusi meningkat)

 Polimorfisa ( perbedaan polimorfisa (bentuk kristal) menyebabkan perbedaan kelarutan)

 Pengaruh Udara atau Gas Yang Terlarut Dalam Media  Pemasangan Alat Disolusi

 Sifat media disolusi

 pH media disolusi

 Untuk zat aktif bersifat asam lemah (HA) akan lebih mudah larut/terdisolusi pada suasana basa karena akan berada dalam bentuk terionisasinya

 Untuk aktif yang bersifat basa lemah akan lebih mudah larut pada suasana asam (dalam bentuk terionisasi)

 Suhu

 Viskositas

(37)

Absorpsi

(Difusi dalam Sistem Biologis)

 Absorpsi obat dalam saluran cerna

(Gastrointestinal)  Lambung-Usus

Absorpsi pada GIT juga terjadi melalui mekanisme difusi pasif (melintasi sel-sel dinding saluran cerna  liofilik)

Obat-obatan biasanya berupa asam atau basa lemah yang proses absorpsinya sangat dipengaruhi oleh keadaan ionisasi Bentuk tidak terionisasi merupakan

bentuk yang mudah melewati penghalang biologik (liofilik)

Contoh:

 Asam lemah (HA) bisa menjadi 2 bentuk yaitu bentuk tidak terionisasi (HA, dalam suasana asam) dan bentuk terionisasi (A

(38)

Absorpsi

(Difusi dalam Sistem Biologis)

• Absorpsi Perkutan

 Disolusi zat aktif dalam

pembawanya,

 Difusi zat aktif yang telah

terlarut dari pembawanya ke permukaan kulit

 Penetrasi obat ke dalam

lapisan kulit terutama stratum corneum. Lapisan kulit teratas terdiri dari sel-sel kulit mati dan lemak merupakan rate

limiting step dalam absorpsi

(39)

39  Difusi proses acak atom, molekul, koloid, dan partikel kasar dan juga anggota

populasi hidup berdifusi dan menyebar seiring waktu.

 Termasuk: difusi dan penyebaran spora oleh angin, distribusi telur ikan dalam laut, migrasi kura-kura, faktor difusi dalam pembuatan rumah burung, kerumunan serangga atau kelompok ikan.

Gbr. Ventilation of a prairie dog’s burrow by action of the wind.