ADSORPSI
PERMUKAAN PADAT PADA APLIKASI
FARMASETIK
Prodi Sarjana Farmasi
Universitas Harapan Bangsa
ADSORPSI
◦ Adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan suatu substansi pada permukaan zat padat. Pada fenomena adsorpsi, terjadi gaya tarik-menarik antara substansi terserap dan penyerapnya.
◦ Proses adsorpsi dapat terjadi karena adanya gaya tarik atom atau molekul pada permukaan padatan yang tidak seimbang
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Daya Adsorpsi
1. Waktu Kontak
- Penentuan waktu kontak yang menghasilkan kapasitas adsorpsi maksimum terjadi pada waktu kesetimbangan.
2. Luas permukaan adsorben
-Semakin luas permukaan adsorben, maka makin banyak zat yang teradsorpsi 3. Konsentrasi Adsorbat
◦ - Semakin besar konsentrasi adsorbat dalam larutan maka semakin banyak jumlah substansi yang terkumpul pada permukaan adsorben.
4. Suhu
◦ - Pemanasan atau pengaktifan adsorben akan meningkatkan daya serap adsorben terhadap adsorbat menyebabkan pori-pori adsorben lebih terbuka. Terlalu tinggi???? No!
Perbedaan Absorbsi dan Adsorbsi
◦ Absorbsi adalah proses dimana zat terserap ke dalam suatu cairan ataupun padatan secara keseluruhan.
◦ Adsorpsi adalah proses dimana atom, ion ataupun molekul melekat/terjebak di pori-pori permukaan dari
adsorbent (zat penyerap). Adsorbsi terjadi hanya pada bagian lapisan permukaan zat, sehingga dalam prosesnya bergantung pada luas permukaan dari zat penyerap.
Adsorpsi selama proses farmasetik
1. Karena terjadi interaksi antarmaterial yang bebeda disamping material yang sama, kinerja eksipien dalam suatu formulasi dapat berbeda dari kinerja aslinya.
2. Proses yang paling banyak digunakan dalam proses sediaan padat meliputi
pencampuran (mixing), granulasi dan pengempaan di samping penyimpanan sediaan jadi.
3. Selama penyimpanan, molekul air yang diadsorpsi pada permukaan padat berdampak secara signifikan pada pengembangan farmasetik (ex: pengempaan)
4. Sehingga higroskopisitas eksipien perlu dipertimbangkan dalam pemilihan eksipien ketika mendesain formulasi sediaan farmasi, terutama untuk API yang peka
kelembaban/air
Higroskopisitas Eksipien
◦ Berdasarkan higroskopisitas, padatan diklasifikasikan menjadi 4 kategori:
1. Nonhigroskopis: bila tidak ada peningkatan kadar air pada Rh dibawah 90%
2. Agak higroskopis (slightly) : tidak ada peningkatan kelembaban pada Rh dibawah 80%, dengan peningkatan kurang dari 40% pada Rh diatas 80% sesudah satu minggu
3. Higroskopis sedang (moderatley): Peningkatan kandungan air kurang dari 5% pada Rh dibawah 60% dan peningkatan kurang dari 50% pada Rh penyimpanan diatas 80% sesudah satu minggu
4. Sangat higroskopis: Kandungan air secara substantial meningkat pada Rh sekitar 40-50%
Efeknya → sifat sediaan: Flowability, sifat kempa, kekerasasn granul dan tablet
Efek kelengasan (kelembaban) pada kekuatan tablet
◦ Peningkatan Rh selama penyimpanan akan meningkatan gaya tegang (tensile strength) tablet dan dapat menurunkan luas permukaan tablet dari awalnya.
◦ Air dapat diadsorbsi pada permukaan pada menurut 3 lokasi: adsorbs kelengasan monolayer, adsorbsi kelengasan yang berupa embun (condensed) , dan kelengasan diadsobsi pada bagian dalam padatan seperti:
◦
Molekul air yang diadsorpsi mempengaruhi kekuatan tablet melalui pemisahan antarpartikel, terutama interaksi v.d Walls, disamping perbandingan rasio pengikatan terhadap forsa difusi molekul air pada permukaan padat.
◦
Peningkatan jumlah molekul air diadsorbsi pada permukaan padat akan mempengaruhi, baik pengikatan permukaan maupun forsa difusi yang akan menginduksi air berpenetrasi kedalam partikel. Air yang berpenetrasi dapat melunakkan permukaan partikel dan meningkatkan luas kontak antarpartikel akibat tekanan tinggi yang disebabkan oleh deformmasi plastik dan pembentukan ikatan padat
◦
Hal ini menjelaskan efek peningkatan awal gaya tegang bila Rh meningkat. Pada peningkatan Rh selanjutnya, kekuatan tablet akan menurun (untuk kebanyakan tablet yang diuji) dan diduga air
terkondensasi pada permukaan tablet pada Rh tinggi melemahkan forsa tarik-menarik antarmolekul di
antara partikel-partikel dalam tablet dan selanjutnya melunakkan partikel dan ikatan padat sehingga daya
tegang menurun.
Adsorpsi pada pencampuran (mixing)
◦ Adsorpsi API pada permukaan padat eksipien memainkan peranan penting pada preparasi campuran farmasetik yang dapat mempengaruhi berbagai aspek formulasi akhir, seperti keseragaman kandungan pada obat dosis rendah.
◦ Selama pencampuran, banyak faktor yang dapat mempengaruhi keseragaman kandungan campuran dan adsorpsi akan berperan bila ukuran partikel ≤ 400nm.