LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIKA II PERCOBAAN IV SEDIMENTASI PARTIKEL SUSPENSI
DISUSUN OLEH: NAMA
: REZA RAHMANSYAH
NIIM
: O1A1 15 127
KELOMPOK : III ASISTEN
: ALBIN, S.Farm.
LABORATORIUM FARMASI FISIKA II JURUSAN FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2016
SEDIMENTASI PARTIKEL SUSPENSI A. Tujuan
Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah : 1. Memahami dan mengamati faktor-faktor dan parameter-parameter yang mempengaruhi stabilitas suatu suspensi. 2. Memahami pengaruh penambahan suspending agent pada sediaan suspensi. 3. Memahami perbedaan antara sistem suspensi terflokulasi dan terdeflokulasi. B. Landasan Teori
Suspensi adalah suatu bentuk sediaan yang mengandung bahan obat padat dalam bentuk halus dan tidak larut, terdispersi dalam cairan pembawa dan merupakan sistem heterogen yang terdiri dari dua fase. Fase kontinu atau fase luar umumnya merupakan cairan atau semipadat, dan fase terdispers atau fase dalam terbuat dari partikel-partikel kecil yang pada dasarnya tidak larut, tetapi terdispersi seluruhnya dalam fase kontinu (Chasanah dkk., 2012). Pembuatan sediaan farmasi dalam bentuk suspensi mempunyai beberapa alasan diantaranya karena obat tersebut tidak larut dalam air. Suspensi banyak digunakan karena mudah penggunaannya terhadap anak- anak, bayi, dan juga untuk orang dewasa yang sukar menelan tablet atau kapsul. Suspensi juga dapat diberi zat tambahan untuk menutupi rasa tidak enak dari zat aktifnya. Umumnya bentuk cair lebih disukai daripada bentuk tablet atau kapsul karena mudah ditelan dan mudah diatur penyesuaian dosisnya untuk anak (Rahman dkk., 2011). Suspensi berdasarkan sistem pembentukannya terbagi atas dua, yaitu flokulasi dan deflokulasi. Dalam sistem flokulasi, partikel flokulasi terikat lemah, cepat mengendap dan pada penyimpanan tidak terjadi cake dan mudah tersuspensi. Dalam sistem deflokulasi, partikel deflokulasi mengendap perlahan dan akhirnya membentuk sedimen, akan terjadi agregasi, dan akhirnya terbentuk cake yang keras dan sukar tersuspensi kembali (Syamsuni, 2012).
Stabilitas sediaan suspensi dipengaruhi oleh komponen-komponen yang terdapat dalam formulasi tersebut, salah satu adalah zat pensuspensi atau suspending agent. Oleh karena itu untuk mendapatkan suspensi yang stabil dan baik diperlukan penanganan dalam proses pembuatan, penyimpanan maupun pemilihan bahan pensuspensi. Contoh suspending agent yang digunakan adalah CMC Na (Carboxymethylcellulose Natrium) dan PGS ( pulvis gummosus) (Fitriani dkk., 2016). Salah satu faktor yang mempengaruhi stabilitas suspensi adalah terbentuknya sedimen (endapan). Secara umum proses sedimentasi diartikan sebagai proses pengendapan karena adanya gaya gravitasi. Partikel yang mempunyai berat jenis lebih besar daripada berat jenis air akan mengendap ke bawah dan yang lebih kecil akan melayang atau mengapung. Secara lebih terperinci sedimentasi merupakan proses pengendapan flok yang telah terbentuk pada proses flokulasi (Margaretha dkk., 2012). Kecepatan pengendapan partikel padat dalam fluida. bergantung pada bentuk dan ukuran partikel, densitas partikel, viskositas fluida, dan aliran fluida. Suatu partikel padat bila ditempatkan dalam fluida yang diam maka partikel tersebut akan jatuh ke bawah karena adanya gaya gravitasi. Gaya-gaya yang bekerja pada partikel tersebut antara lain gaya gravitasi, gaya apung yang disebabkan oleh fluida yang dipindahkan, gaya gesek yang disebabkan oleh gesekan antara partikel dan fluida, semakin cepat partikel bergerak, semakin besar pula gaya gesek yang ditimbulkan. Pada suatu saat gaya gesek dan gaya angkat oleh fluida akan sama dengan gaya gravitasi, dan kecepatan partikel menjadi konstan. (Masdian dan Rifki., 2012). Penggunaan suspending agent bertujuan untuk meningkatkan viskositas dan memperlambat proses pengendapan sehingga menghasilkan suspensi yang stabil. Suspensi stabil apabila zat yang tersuspensi tidak cepat mengendap, harus terdispersi kembali menjadi campuran yang homogen dan tidak terlalu kental agar mudah dituang dari wadahnya (Anjani dkk., 2011).
C. Alat dan Bahan
1.
Alat Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah: a. Batang pengaduk b. Gelas ukur 50 mL c. Lap kasar dan lap halus d. Lumpang dan alu e. Pipet tetes f. Stopwatch
2.
Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah: a.
Akuades
b.
Kertas perkamen
c. Na CMC d.
Parasetamol
e.
Propilen glikol
f.
Tisu
D. Uraian Bahan
1. Aquadest ( Ditjen POM, 1979) Nama resmi
: AQUA DESTILATA
Sinonim
: Air suling
Pemerian
: Cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa
RM/BM
: H2O/18,02
Penyimpanan
: Dalam wadah tertutup baik
2. Na-CMC ( Ditjen POM, 1979) Nama resmi
: NATRII CARBOMETHYLSELULOSUM
Sinonim
: Natrium karbometilselulosa
Pemerian
: Serbuk atau butiran, putih atau putih kuning gading, tidak berbau atauhampir tidaj berbau
Penyimpanan
: Dalam wadah tertutup rapat
Penggunaan
: Zat tambahan
3. Parasetamol (Ditjen POM, 1979) Nama resmi
: ACETAMINOPHENUM
Sinonim
: Asetaminofen
RM/BM
: C8H9 NO2/151,16
Rumus Struktur :
Pemerian
: Hablur atau serbuk hablur putih, tidak berbau, rasa pahit
Kelarutan
: Larut dalam 70 bagian air, dalam 7 bagian etanol (95%) P, dalam 13 bagian aseton P, dalam 40 bagian gliserol P dan dalam 9 bagian propilenglikol P, larut dalam larutan alkali hidroksida
Penyimpanan
: Dalam wadah tertutup baik, terlindung dari cahaya
Penggunaan
: Analgetikum, antipiretikum
4. Propilen glikol (Ditjen POM, 1979) Nama resmi
: PROPYLENGLYCOLUM
Sinonim
: Propilenglikol
RM/BM
: C3H8O2/76,1
Rumus Struktur : CH3-CH(OH)-CH2OH Pemerian
: Cairan kental, jernih, tidak berwarna; tidak berbau; rasa agak manis; higroskopik
Kelarutan
: Dapat campur dengan air, dengan etanol (95%) P dan dengan kloroform P; larut dalam 6 bagian eter P; tidak dapat campur dengan eter minyak tanah P dan dengan minyak lemak
Penyimpanan
: Dalam wadah tertutup baik
Penggunaan
: Zat tambahan; pelarut
E. Prosedur Kerja
1. Pembuatan suspensi a. Tabung 1 Parasetamol Ditimbang parasetamol 3 gram Digerus parasetamol sambil ditambahkan akuades sedikit demi sedikit sampai dapat dituang Dimasukkan ke dalam gelas ukur dan ditambahkan akuades hingga 50 mL, dikocok sampai homogen Hasil pengamatan….? b. Tabung 2 Parasetamol Dimasukkan
Na
CMC
1%
ke
dalam
lumpang
dan
ditambahkan akuades, digerus hingga terbentuk mucilago Ditimbang parasetamol 3 gram, dimasukkan ke dalam mucilago Na CMC, diaduk hingga homogen dan ditambahkan akuades sampai bisa dituang Dimasukkan ke dalam gelas ukur dan ditambahkan akuades hingga 50 mL, dikocok sampai homogen Hasil pengamatan….?
c. Tabung 3 Parasetamol Dimasukkan
Na
CMC
2%
ke
dalam
lumpang
dan
ditambahkan akuades, digerus hingga terbentuk mucilago Ditimbang parasetamol 3 gram, dimasukkan ke dalam mucilago Na CMC, diaduk hingga homogen dan ditambahkan akuades sampai bisa dituang Dimasukkan ke dalam gelas ukur dan ditambahkan akuades hingga 50 mL, dikocok sampai homogen Hasil pengamatan….? d. Tabung 4 Parasetamol Dimasukkan
Na
CMC
1%
ke
dalam
lumpang
dan
ditambahkan akuades, digerus hingga terbentuk mucilago Ditimbang
parasetamol
3
gram,
dibasahi
dengan
propilenglikol, dimasukkan ke dalam mucilago Na CMC, diaduk hingga homogen dan ditambahkan akuades sampai bisa dituang Dimasukkan ke dalam gelas ukur dan ditambahkan akuades hingga 50 mL, dikocok sampai homogen Hasil pengamatan….?
e. Tabung 5 Parasetamol Dimasukkan
Na
CMC
2%
ke
dalam
lumpang
dan
ditambahkan akuades, digerus hingga terbentuk mucilago Ditimbang
parasetamol
3
gram,
dibasahi
dengan
propilenglikol, dimasukkan ke dalam mucilago Na CMC, diaduk hingga homogen dan ditambahkan akuades sampai bisa dituang Dimasukkan ke dalam gelas ukur dan ditambahkan akuades hingga 50 mL, dikocok sampai homogen Hasil pengamatan….? 2. Didiamkan masing-masing suspensi dan amati tinggi sedimen tiap 10, 20, 30, 40, dan 50 menit 3. Dihitung harga tinggi dan volume sedimentasi
F. Hasil Pengamatan
1. Tabel hasil pengamatan a. Hasil pengamatan tinggi sedimen Tinggi Sedimen (cm)
Waktu (t)
Tabung I
Tabung II
Tabung III
Tabung IV
Tabung V
10
2,3
0
0
0
0
20
2,3
3,2
1
1,2
0,8
30
2,3
3,4
3,5
1,4
2
40
2,3
3,6
3,8
1,6
2,2
50
2,3
3,8
4
1,8
2,4
b. Hasil pengamatan volume sedimentasi Volume Sedimen (mL)
Waktu (t)
Tabung I
Tabung II
Tabung III
Tabung IV
Tabung V
10
41
50
50
50
50
20
41
26
46
47
47
30
41
25
37
46
42
40
41
24
36
45
41
50
41
23
35
44
40
2. Perhitungan a. Harga volume sedimentasi tabung I : Menit ke 10 : F = Menit ke 20 : F = Menit ke 30 : F = Menit ke 40 : F = Menit ke 50 : F =
Vu Vo Vu Vo Vu Vo Vu Vo Vu Vo
= = = = =
= 0,82 = 0,82 = 0,82 = 0,82 = 0,82
b. Harga volume sedimentasi tabung II : Menit ke 10 : F = Menit ke 20 : F = Menit ke 30 : F = Menit ke 40 : F = Menit ke 50 : F =
Vu Vo Vu Vo Vu Vo Vu Vo Vu Vo
= = = = =
3
=1 = 0,52 = 0,5 = 0,48 = 0,46
c. Harga volume sedimentasi tabung III : Menit ke 10 : F = Menit ke 20 : F = Menit ke 30 : F = Menit ke 40 : F = Menit ke 50 : F =
Vu Vo Vu Vo Vu Vo Vu Vo Vu Vo
= = = = =
3 3 3
=1 = 0,92 = 0,74 = 0,72 = 0,7
d. Harga volume sedimentasi tabung IV : Menit ke 10 : F = Menit ke 20 : F = Menit ke 30 : F = Menit ke 40 : F = Menit ke 50 : F =
Vu Vo Vu Vo Vu Vo Vu Vo Vu Vo
= = = = =
=1 = 0,94 = 0,92 = 0,9 = 0,88
e. Harga volume sedimentasi tabung V : Menit ke 10 : F = Menit ke 20 : F = Menit ke 30 : F = Menit ke 40 : F = Menit ke 50 : F =
Vu Vo Vu Vo Vu Vo Vu Vo Vu Vo
= = = = =
=1 = 0,94 = 0,84 = 0,82 = 0,8
G. Pembahasan
Suspensi
adalah sediaan cair yang mengandung partikel padat tidak larut
yang terdispersi dalam fase cair atau cairan pembawa. Suspensi terdiri atas dua fase yaitu fase kontinu atau fase luar yang umumnya merupakan cairan atau semi padat, dan fase terdispersi atau fase dalam yang terbuat dari partikel-partikel kecil yang pada dasarnya tidak larut namun terdispersi secara keseluruhan di dalam fase kontinu. Suspensi mempunyai ciri yaitu umumnya memiliki ukuran partikel lebih dari 10-5 cm3, dapat dilihat dengan mikroskop, dapat disaring menggunakan kertas saring, bersifat labil, mudah mengalami koagulasi, dan termasuk dalam campuran heterogen. Sediaan suspensi merupakan salah satu bentuk sediaan obat yang kurang stabil. Terdapat beberapa faktor yang dapat mempengaruhi stabilitas suspensi, faktor pertama yaitu ukuran partikel dimana semakin kecil ukuran partikel maka daya tekan ke atas cairan akan semakin besar, akibatnya memperlambat gerakan partikel untuk mengendap. Faktor kedua yaitu kekentalan atau viskositas dimana dengan menambah kekentalan cairan, gerakan turun partikel yang dikandungnya akan diperlambat. Ketiga yaitu jumlah dari partikel atau konsentrasi, bila diperbesar maka semakin besar pula kemungkinan terjadinya endapan partikel dalam waktu yang singkat. Faktor terakhir yang mempengaruhi stabilitas dari suspensi ialah sifat atau muatan partikel dalam suatu suspensi yang kemungkinan besar terdiri atas beberapa macam campuran bahan yang sifatnya tidak selalu sama yang memungkinkan terjadinya interaksi antara bahan yang menghasilkan bahan yang sukar larut dalam cairan. Terdapat dua sistem yang ada dalam pembentukan suspensi yaitu
sistem
flokulasi dan deflokulasi. Kedua sistem ini merupakan peristiwa memisahnya (mengendapnya fase terdispersi) antara fase terdisper dan fase kontinu (pendisper) terjadi dalam rentang waktu yang berbeda, dimana pada sistem flokulasi terpisahnya dua fase tersebut lebih cepat dibandingkan dengan sistem deflokulasi. Namun endapan dari sistem flokulasi dapat didispersikan kembali sedangkan
endapan pada sistem deflokulasi sulit untuk didispersikan kembali karena mudah terbentuk caking, hal ini disebabkan oleh ukuran partikel pada suspensi yang terdeflokulasi sangat kecil sehingga membentuk ikatan antar partikel yang erat dan padat. Percobaan kali ini, jenis suspensi yang dibuat ialah suspensi dengan sistem flokulasi. Fase pendispersi yang digunakan adalah parasetamol dan fase kontinu berupa akuades. Percobaan kali ini juga mengamati pengaruh penambahan suspending agent terhadap sediaan suspensi. Suspending agent adalah bahan tambahan pada sediaan suspensi yang berfungsi mendispersikan partikel tidak larut dalam cairan dan meningkatkan viskositas sehingga kecepatan sedimentasi dari fase terdispersi dapat diperlambat. Suspending agent yang digunakan pada percobaan ini adalah Na CMC (Natrium Karboksil Metil Selulosa). Selain suspending agent, digunakan pula wetting agent (zat pembasah) yaitu propilenglikol. Wetting agent merupakan senyawa kimia yang berfungsi mengurangi tegangan permukaan cairan sehingga kecenderungan partikel untuk berikatan semakin kecil yang menyebabkan partikel padat lebih mudah menyebar dalam fase kontinu. Pengamatan yang dilakukan dalam percobaan ini adalah mengamati seberapa besar volume sedimentasi yang terbentuk dalam sediaan suspensi dengan lima perlakuan yang berbeda dengan menggunakan parameter waktu 10, 20, 30, 40, dan 50 menit. Sedimentasi merupakan suatu proses pemisahan suspensi (campuran padat air) menjadi jernih (cairan bening) dan suspensi yang lebih padat (sludge). Selama proses sedimentasi berlangsung, terdapat tiga gaya yang bekerja yaitu gaya gravitasi, gaya apung dan gaya dorong. Gaya gravitasi terjadi apabila berat jenis larutan lebih kecil dari berat jenis partikel, sehingga partikel lain lebih cepat mengendap. Gaya apung terjadi jika massa jenis partikel lebih kecil dari pada massa jenis fluida sehingga padatan berada pada permukaan cairan. Gaya dorong terjadi pada saat mulai turunnya partikel padatan karena adanya gaya
gravitasi, fluida akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan berat padatan itu sendiri. Hasil pengamatan yang dilakukan untuk pengukuran tinggi sedimen suspensi dengan parameter waktu 10, 20, 30, 40 dan 50 menit, pada tabung I yang merupakan suspensi murni parasetamol adalah sama yaitu setinggi 2,3 cm. Pada tabung II yang merupakan suspensi parasetamol dengan penambahan suspending agent Na CMC 1%, untuk parameter waktu yang sama berturut-turut adalah 0 cm, 3,2 cm, 3,4 cm, 3,6 cm, dan 3,8 cm. Pada tabung III yang merupakan suspensi parasetamol dengan penambahan suspending agent Na CMC 2%, untuk parameter waktu yang sama berturut-turut adalah 0 cm, 1 cm, 3,5 cm, 3,8 cm, dan 4 cm. Pada tabung IV yang merupakan suspensi parasetamol dengan penambahan suspending agent Na CMC 1% dan wetting agent propilenglikol, untuk parameter waktu yang sama berturut-turut adalah 0 cm, 1,2 cm, 1,4 cm, 1,6 cm, dan 1,8 cm. Pada tabung V yang merupakan suspensi parasetamol dengan penambahan suspending agent Na CMC 2% dan wetting agent propilenglikol, untuk parameter waktu yang sama berturut-turut adalah 0 cm, 0,8 cm, 2 cm, 2,2 cm, dan 2,4 cm. Hasil pengamatan yang dilakukan untuk mengukur volume sedimen suspensi dengan parameter waktu 10, 20, 30, 40 dan 50 menit, pada tabung I adalah sama yaitu 41 mL. Pada tabung II yaitu 50 mL, 26 mL, 25 mL, 24 mL dan 23 mL. Pada tabung III yaitu 50 mL, 46 mL, 37 mL, 36 mL dan 35 mL. Pada tabung IV yaitu 50 mL, 47 mL, 46 mL, 45 mL dan 44 mL. Terakhir pada tabung V yaitu 50 mL, 47 mL, 42 mL, 41 mL dan 40 mL. Dari hasil pengamatan volume sedimen suspensi dapat ditentukan harga volume sedimentasi dengan menggunakan persamaan F =
Vu Vo
dimana Vu adalah volume akhir sedimentasi dan Vo adalah
volume awal suspensi. Dengan menggunakan persamaan tersebut, rata-rata harga volume sedimentasi untuk tabung I adalah 0,82, tabung II adalah 0,592, tabung III adalah 0,816, tabung IV adalah 0,928, dan untuk tabung V adalah 0,88. Suspensi yang tergolong stabil adalah suspensi dengan harga volume sedimentasinya (F)
sama dengan atau mendekati 1, dengan demikian berdasarkan hasil penentuan harga volume sedimentasi, didapatkan bahwa sediaan suspensi yang paling baik secara berurutan adalah pada tabung IV, tabung V, tabung I, tabung III, dan tabung II. Hasil yang didapat tidak sesuai dengan literatur yang menunjukkan bahwa sediaan suspensi yang paling baik stabilitasnya adalah suspensi dengan konsentrasi suspending agent yang tinggi disertai penambahan wetting agent, sehingga yang seharusnya suspensi yang paling baik adalah suspensi pada tabung V yang merupakan suspensi parasetamol dengan penambahan suspending agent Na CMC 2% dan wetting agent propilenglikol. Perbedaan hasil yang didapat dengan literatur dapat disebabkan oleh berbagai faktor, mulai dari kesalahan dalam melakukan penimbangan bahan, kondisi bahan yang kurang bagus hingga kesalahan dalam melakukan penggerusan bahan baku.
H. Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa: a. Suspensi merupakan sediaan yang bersifat labil. Stabilitas suspensi dapat
dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya yaitu ukuran partikel, kekentalan atau viskositas, jumlah dari partikel atau konsentrasi, dan sifat atau muatan partikel dalam suatu suspensi. Parameter waktu juga turut mempengaruhi stabilitas suspensi dimana semakin lama waktu penyimpanan maka potensi terbentuknya endapan pula akan semakin besar. b. Suspending agent dapat menjaga stabilitas dari sediaan suspensi, suspending agent berfungsi mendispersikan partikel tidak larut dalam cairan dan meningkatkan viskositas sehingga kecepatan sedimentasi dari fase terdispersi dapat diperlambat. c. Pembentukan sediaan suspensi dapat terbagi atas dua sistem yaitu flokulasi dan deflokulasi, dimana pada sistem flokulasi endapan lebih cepat terbentuk dibandingkan dengan sistem deflokulasi, namun endapan yang terbentuk pada sistem flokulasi dapat didispersikan kembali sedangkan pada sistem deflokulasi sukar untuk didispersikan kembali karena mudah membentuk caking.
Daftar Pustaka
Anjani, M. R., Ika T. D K., Peni I., dan Anita S., 2011, Formulasi Suspensi Siprofloksasin dengan Suspending Agent Pulvis Gummi Arabici dan Daya Antibakterinya, Pharmacon, Vol. 12 (1). Chasanah, N., Ika T. D. K., dan Peni I., 2012, Formulasi Suspensi Doksisiklin menggunakan Suspending Agent Pulvis Gummi Arabici: Uji Stabilitas Fisik dan Daya Antibakterinya, Jurnal Sains dan Teknologi Kimia, Vol. 4 (2). Ditjen POM, 1979, Farmakope Indonesia Edisi III , Depkes RI : Jakarta Fitriani, Y. N., Cikra INHS., Ninis Y., dan Dyah A., 2016, Formulasi dan Evaluasi Stabilitas Fisik Suspensi Ubi Cilembu ( Ipomoea batatas L.) dengan Suspending Agent CMC Na dan PGS sebagai Antihiperkolesterol, Jurnal Farmasi Sains dan Terapan, Vol. 2 (1). Margaretha, Rizka M., Syaiful, dan Subroto, 2012, Pengaruh Kualitas Air Baku terhadap Dosis dan Biaya Koagulan Aluminium Sulfat dan Poly Aluminium Chloride, Jurnal Teknik Kimia, Vol. 18 (4). Masdian, R., dan Rifki N. B., 2012, Pemisahan Partikel Padat-Padat pada Aliran Pipa Spiral, Journal of Chemistry, Vol. 1 (1). Rahman, I. R., Ika T. D. K.., Peni I., dan Anita S., 2011, Uji Stabilitas Fisik dan Daya Antibakteri Suspensi Eritromisin dengan Suspending Agent Pulvis Gummi Arabici, Pharmacon, Vol. 12 (2) . Syamsuni, 2012, Ilmu Resep, EGC: Jakarta.
