BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Teori Umum

II.1.1 Pengertian Emulsi

Emulsi adalah sediaan yang mengandung bahan obat cair atau larutan

obat, terdispersi dalam cairan pembawa, distabilkan dengan zat/bahan

pengemulsi yang cocok. Emulsi merupakan sediaan yang mengandung dua

zat yang tidak tercampur, biasanya air dan minyak, dimana cairan yang satu

terdispersi menjadi butir-butir kecil dalam cairan yang lain (1).

Menurut FI IV, emulsi adalah sistem dua fase, yang salah satu

cairannya terdispersi dalam cairan lain dalam bentuk tetesan kecil. Emulsi

ini dapat distabilkan dengan penambahan zat pengemulsi (2).

Emulsi adalah suatu sistem yang secara termodinamika tidak stabil,

terdiri dari paling sedikit dua fasa sebagai globul-globul dalam fasa cair

yang lainnya. Sistem ini, biasanya distabilkan dengan emulgator (3).

Emulsi berasal dari kata “emulgo” yang artinya menyerupai susu, dan

warna emulsi memang putih seperti susu. Pada abad XVII hanya dikenal

emulsi dari biji-bijian yang mengandung lemak, protein dan air. Emulsi

semacam ini disebut emulsi vera atau emulsi alam, dimana protein bertindak

sebagai emulgator dari campuran lemak atau minyak dengan air yang

terdapat dalam biji-bijian tersebut (2).

Pada pertengahan abad XVII, seorang ahli farmasi dari Perancis

memperkenalkan pembuatan emulsi dari Oleum Olivarum, Oleum Anisi, dan

eugenol oil dengan menggunakan penambahan Gom Arab, tragakan, dan

kuning telur sebagai emulgator. Emulsi yang terbentuk karena penambahan

emulgator dari luar ini disebut emulsi spuria atau emulsi buatan (2).

II.1.2 Komponen Emulsi

Komponen emulsi dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu (2) :

1. Komponen dasar, yaitu bahan pembentuk emulsi yang harus terdapat di

dalam emulsi, terdiri atas :

3

4

a. Fase dispers/ fase internal/ fase diskontinu/ fase terdispersi/ fase

dalam, yaitu zat cair yang terbagi-bagi menjadi butiran kecil di

dalam zat cair lain.

b. Fase eksternal/ fase kontinu/ fase pendispersi/ fase luar, yaitu zat

cair dalam emulsi yang berfungsi sebagai bahan dasar (bahan

pendukung) emulsi tersebut.

c. Emulgator adalah bagian dari emulsi yang berfungsi untuk

menstabilkan emulsi.

2. Komponen tambahan, adalah bahan tambahan yang sering ditambahkan

ke dalam emulsi untuk memperoleh hasil yang lebih baik. Misalnya

corrigen saporis, odoris, colouris, pengawet (preservative), dan

antioksidan.

II.1.3 Tipe-tipe Emulsi

Bedasarkan macam zat cair yang berfungsi sebagai fase internal

ataupun fase eksternal, emulsi digolongkan menjadi dua macam, yaitu (2) :

1. Emulsi tipe O/W (oil in water) atau M/A (minyak dalam air), adalah

emulsi yang terdiri atas butiran minyak yang tersebar atau terdispersi

kedalam air. Minyak sebagai fase internal dan air sebagai fase

eksternal.

2. Emulsi tipe W/O (water in oil) atau M/A (minyak dalam air), adalah

emulsi yang terdiri atas butiran air yang tersebar atau terdispersi

kedalam minyak. Air sebagai fase internal dan minyak sebagai fase

eksternal.

II.1.4 Zat pengemulsi (Emulgator)

Emulsi merupakan suatu sistem yang tidak stabil. Untuk itu kita

memerlukan suatu zat penstabil yang disebut zat pengemulsi atau

emulgator. Tanpa adanya emulgator, maka emulsi akan segera pecah dan

terpisah menjadi fase terdispersi dan medium pendispersinya, yang ringan

terapung di atas yang berat. Adanya penambahan emulgator dapat

menstabilkan suatu emulsi karena emulgator menurunkan tegangan

permukaan secara bertahap. Adanya penurunan tegangan permukaan secara

5

bertahap akan menurunkan energi bebas yang diperlukan untuk

pembentukan emulsi menjadi semakin minimal. Artinya emulsi akan

menjadi stabil bila dilakukan penambahan emulgator yang berfungsi untuk

menurunkan energi bebas pembentukan emulsi semaksimal mungkin.

Semakin rendah energi bebas pembentukan emulsi maka emulsi akan

semakin mudah terbentuk. Tegangan permukaan menurun karena terjadi

adsorpsi oleh emulgator pada permukaan cairan dengan bagian ujung yang

polar berada di air dan ujung hidrokarbon pada minyak (4).

Berdasarkan sumbernya, terdapat dua jenis emulgator, yaitu emulgator

alam dan emulgator sintetis (buatan) (2).

1. Emulgator alam

Emulgator alam, yaitu emulgator yang diperoleh dari alam tanpa

proses yang rumit. Dapat digolongkan menjadi tiga penggolongan,

yaitu (2) :

Emulgator dari tumbuh-tumbuhan.

Pada umumnya, termasuk golongan karbohidrat dan

merupakan emulgator tipe o/w, sangat peka terhadap elektrolit dan

alkohol kadar tinggi, dan dapat dirusak oleh bakteri. Oleh karena

itu, pembuatan emulsi dengan emulgator ini haru selalu

menambahkan bahan pengawet.

a. Gom Arab

b. Tragakan

c. Agar-agar

d. Chondrus

e. Emulgator lain

Emulgator hewani

a. Kuning telur

Kuning telur mengandung lesitin (golongan protein atau

asam amino) dan kolesterol, yang kesemuanya itu dapat

berfungsi sebagai emulgator. Lesitin adalah emulgator tipe

o/w, sedangkan kolesterol adalah tipe w/o; kemampuan lesitin

6

lebih besar dari pada kolesterol sehingga total kuning telur

merupakan emulgator tipe o/w. lesitin ini mampu

mengemulsikan minyak lemak empat kali bobotnya dan

minyak menguap dua kali bobotnya.

b. Adeps lanae

Zat ini banyak mengandung kolesterol, merupakan

emulgator tipe w/o dan banyak digunakan untuk pemakaian

luar. Penambahan emulgator ini akan menambah kemampuan

minyak untuk meenyerap air. Dalam keadaan kering dapat

menyerap air dua kali bobotnya.

Emulgator dari mineral

a. Magnesium aluminium silikat (veegum)

Merupakan senyawa anorganik yang terdiri atas garam-

garam magnesium dan aluminium. Dengan emulgator ini,

emulsi yang terbentuk adalah emulsi tipe o/w, sedangkan

pemakaian yang lazim adalah sebanyak 1%. Emulsi ini khusu

untuk pemakaian luar.

b. Bentonit

Tanah liat terdiri atas alumminium silikat yang dapat

mengabsorpsikan sejumlah air sehingga membentuk massa

seperti partikel gel. Untuk tujuan sebagai emulgator dipakai

sebanyak 5%.

2. Emulgator sintetis

Sabun

Emulgator tipe ini banyak dipakai untuk tujuan luar, sangat

peka terhadap elektrolit. Dapat dipergunakan sebagai emulgator

tipe o/w maupun w/o, tergantung pada valensinya. Sabung

bervalensi satu, misalnya sabun kalium, merupakan emulgator tipe

o/w, sedangkan sabun bervalensi dua, misalknya sabun kalsium,

merupakan emulgator tipe w/o

7

Tween 20, 40, 60, 80

Span 20, 40, 60, 80

Emulgator dapat dikelompokkan menjadi (2) :

1. Anionik : Sabun alkali, Na-lauri sulfat

2. Kationik : Senyawa ammonium kuartener

3. Nonionik : Tween dan span

4. Amfoter : Protein, lesitin

II.1.5 Mekanisme Emulgator

Zat pengemulsi memudahkan pembentukan emulsi dengan tiga

mekanisme (5):

1. Mengurangi tegangan permukaan-stabilisasi termodinamis.

2. Pembentukan suatu lapisan antar muka yang kaku-pembatas mekanik

untuk penggabungan.

3. Pembentukan lapisan listrik rangkap- penghalang elektrik untuk

mendekati partikel-partikel.

Selain itu ada beberapa mekanisme kerja emulgator surfaktan, yaitu (4)

:

1. Membentuk lapisan monomolekuler : surfaktan yang dapat menstabilkan

emulsi bekerja dengan membentuk sebuah lapisan tunggal yang

diabsorbsi molekul atau ion pada permukaan antara o/w. Menurut

hukum Gibbs kehadiran kelebihan pertemuan penting mengurangi

tegangan permukaan. Ini menghasilkan emulsi yang lebih stabil karena

pengurangan sejumlah energi bebas permukaan secara nyata adalah

fakta bahwa tetesan dikelilingi oleh sebuah lapisan tunggal koheren

yang mencegah penggabungan tetesan yang mendekat.

2. Membentuk lapisan multimolekuler : koloid liofolik membentuk lapisan

multimolekuler disekitar tetesan dari dispersi minyak. Sementara koloid

hidrofilik diabsorbsi pada pertemuan, mereka tidak menyebabkan

penurunan tegangan permukaan. Keefektivitasnya tergantung pada

kemampuan membentuk lapisan kuat, lapisan multimolekuler yang

koheren.

8

3. Pembentukan kristal partikel-partikel padat : mereka menunjukkan

pembiasan ganda yang kuat dan dapat dilihat secara mikroskopik

polarisasi. Sifat-sifat optis yang sesuai dengan kristal mengarahkan

kepada penandaan ‘Kristal Cair’. Jika lebih banyak dikenal melalui

struktur spesialnya mesifase yang khas, yang banyak dibentuk dalam

ketergantungannya dari struktur kimia, suhu dan seni dan cara

penyiapan emulsi. Daerah strukturisasi kristal cair yang berbeda dapat

karena pengaruh terhadap distribusi fase emulsi.

4. Emulsi yang digunakan dalam farmasi adalah satu sediaan yang terdiri

dari dua cairan tidak bercampur, dimana yang satu terdispersi

seluruhnya sebagai globul-globul terhadap yang lain. Walaupun

umumnya kita berpikir bahwa emulsi merupakan bahan cair, emulsi

dapat dapat digunakan untuk pemakaian dalam dan luar serta dapat

digunakan untuk sejumlah kepentingan yang berbeda.

II.1.6 HLB (Hydrophilic Liphophilic Balance)

Setiap jenis emulgator memiliki harga keseimbangan yang besarnya

tidak sama. Harga keseimbangan ini dikenal dengan istilah HLB (Hydrophyl

Lipophyl Balance), yaitu angka yang menunjukkan perbandingan antar

kelompok hidrofil dengan kelompok lipofil. Semakin besar harga HLB,

berarti semakin banyak kelompok yang suka air dan bersifat polar artinya

emulgator tersebut lebih mudah larut dalam air dan demikian sebaliknya (2).

Metode HLB ini digunakan untuk menilai efisiensi emulgator yang

ditambahkan (3).

Aktivitas

Anti foaming agent

Emulsifyer (w/o)

Wetting Agent (Zat Pembasah)

Emulsifyer (o/w)

Detergents (Zat Pembersih)

Solubilizers (Zat Penambah Kelarutan)

Harga HLB

1-3

4-6

7-9

8-10

13-15

15-18

9

II.1.7 Fenomena Ketidakstabilan Emulsi

Suatu emulsi dikatakan tidak stabil jika mengalami hal-hal seperti

dibawah ini.

1. Flokulasi adalah terjadinya kelompok-kelompok globul yang letaknya

tidak beraturan didalam suatu emulsi (3).

2. Creaming adalah terpisahnya suatu emulsi menjadi dua lapisan, yaitu

satu bagian mengandung fase disper lebih banyak dari pada lapisan

yang lain. Creaming bersifat refersibel, artinya juka dikocong

perlahan-lahan akan terdispersi kembali (2).

3. Koalesensi adalah pecahnya emulsi karena film yang meliputi partikel

rusak dan butir minyak berkoalesensi atau menyatu menjadi fase

tunggal yang memisah. Emulsi inibersifat irefersibel (2).

4. Demulsifikasi merupaka proses lebih lanjut dari pada koalesen dimana

kedua fase terpisah kembali menjadi dua cairan yang tidak bercampur

(3).

5. Inverse fase adalah peristiwa berubahnya tipe emulsi o/w menjadi w/o

secara tiba-tiba atau sebalinya. Sifatnya ireversibel (6).

II.1.8 Penentuan Tipe Emulsi

Dalam penentuan tipe emulsi, telah dikenal beberapa cara untuk

membedakan, yaitu (7) :

1. Dengan penganceran fase

Setiap emulsi dapat diencerkan dengan fase eksternalnya. Dengan

prinsip tersebut, emulsi tipe o/w dapat diencerkan dengan air dan tipe

w/o dapat diencerkan dalam minyak.

2. Dengan pengecatan atau pewarnaan

Zat warna akan tersebar merata dalam emulsi jika zat tersebut larut

dalam fase eksternal emulsi tersebut. Zat warna yang biasa digunakan

adalah metilen blue.

10

3. Dengan kertas saring atau kertas tisu

Jika emulsi diteteskan pada kertas saring tersebut terjadi noda

minyak, berarti emulsi tersebut tipe w/o, tetapi jika terjadi basak merata

berarti emulsi tersebut tipe o/w.

4. Dengan konduktifitas listrik

Alat yang dipakai adalah kawat dan stop kontak, kawat dengan K

½ watt dan neon ¼ watt, semua dihubungkan secara seri. Lampo neon

akan menyala jika elektroda dicelupkan dalam cairan emulsi tipe o/w,

dan akan mati jika dicelupkan pada emulsi tipe w/o.

II.2 Uraian Bahan

1. Air Suling (4)

Nama Resmi : Aqua Destillata

Sinonim : Air Suling, Aquadest

RM/BM : H2O/18,02

Rumus Struktur : H H

O

Pemerian : Cairan jernih, tidak berwarna, tidak berasa, tidak

berbau.

Kelarutan : -

Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik

Khasiat : -

Kegunaan : Fase air

2. Span 80 (3,4)

Nama resmi : Sorbitan monooleat

Sinonim : Sorbitan Laurate; Sorbitan Oleate; Sorbitan

Palmitate; Sorbitan Stearate; Sorbitan

Trioleate; Sorbitan Sesquioleate

RM/BM : C3O6H27Cl17/ 363

11

Rumus Struktur :

Bobot Jenis : 1,01

Pemerian : Larutan berminyak, tidak berwarna, bau

karakteristik dari asam lemak.

Kelarutan : Praktis tidak larut tetapi terdispersi dalam air dan

dapat bercampur dengan alkohol sedikit larut

dalam minyak biji kapas.

Kegunaan : Sebagai emulgator dalam fase minyak.

Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat

HLB : 4,3

3. Tween 80 (3,4)

Nama resmi : Polysorbatum 80

Nama lain : Polisorbat 80, tween

RM/BM : ( C11H23) COO/ 130

Pemerian : Cairan kental, transparan, tidak berwarna, hampir

tidak mempunyai rasa.

Kelarutan : Mudah larut dalam air, dalam etanol (95%)P

dalam etil asetat P dan dalam methanol P, sukar

larut dalam parafin cair P dan dalam biji kapas P

Kegunaan : Sebagai emulgator fase air

Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat

HLB : 15

4. Parafin cair (3,4)

Nama resmi : Parafin cair

Nama lain : Paraffinum

12

Sinonim : Paraffinum durum; paraffinum solidum

Bobot Jenis : 0.84–0.89 g/cm3 at 20oC

Pemerian : Hablur tembus cahaya atau agak buram; tidak

berwarna atau putih, tidak berbau, tidak berasa,

agak berminyak. Mineral yang sangat halus putih.

Kelarutan : Tidak larut dalam air dan dalam etanol; mudah

larut dalam kloroform, dalam eter, dalam minyak

menguap, dalam hampir semua jenis minyak lemak

hangat; sukar larut dalam etanol mutlak.

Kegunaan : Fase minyak

Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat.

HLB :12