Campuran Partikel Obat Timbulkan Lapisan Rangkap Listrik dalam Sediaannya

farmasetika.com – Sebenarnya apa yang dimaksud dengan electrical double layer (EDL)? dalam bahasa indonesia EDL biasa kita sebut dengan lapisan rangkap listrik, nah apa itu lapisan rangkap listrik ? dalam bahasa sederhananya EDL merupakan lapisan yang terbentuk secara langsung karena adanya interaksi dari muatan antara partikel yang terdispersi dengan partikel pendispersi, dimana partikel yang terdispersi akan menarik muatan muatan yang berbeda muatannya dengan muatan partikel tersebut sehingga menghasilkan lapisan listrik.

Lapisan yang terbentuk biasanya terdiri dari 3 lapisan, lapisan pertama biasa disebut dengan stern layer, lapisan setelahnya disebut diffusion layer, dan lapisan berikutnya disebut sliping plane.

Ada hal yang tidak  bisa dipisahkan dengan istilah electrical double layer (EDL) ini, apa itu ? seperti yang tadi sudah dijelaskan, partikel zat yang terdispersi akan menarik muatan muatan yang lain yang berbeda dengan muatannya sehingga menghasilkan lapisan yang bermuatan, muatan inilah yang akan mencegah suatu partikel bergabung dengan partikel yang lain, tetapi apakah semua partikel yang sudah membentuk lapisan electrical double layer ini akan tetap stabil dan tidak bergabung dengan partikel yang lain ? oohh ternyata tidak, dalam EDL ini kita mengenal istilah lain yaitu zeta potensial, zeta potensial merupakan nilai perbedaan muatan listrik antar masing masing partikel.

EDL dan Sediaan Farmasi

Mari kita bedah dari mulai partikel obatnya yah, partikel merupakan sebuah materi yang terdiri dari 3 jenis, yaitu atom, molekul dan ion, ketiganya merupakan materi yang disebut sebagai partikel. Partikel biasanya dapat berupa padatan, larutan, ataupun gas, yang masing masing memiliki muatan yang dapat menyebabkan interaksi dengan muatan yang lain. Pada kulit terluar partikel biasanya memiliki tingkat energi yang berbeda beda, nah ini biasanya disebut dengan energi bebas permukaan.

Pada penjelasan diatas sudah tergambar jelas bahwa semua partikel memiliki muatan positif maupun muatan negatif, dalam sediaan farmasi contohnya pada sediaan suspensi ada partikel padat yang terdispersi pada partikel cairan pembawanya, masing masing partikel memiliki muatan yang berbeda ini akan menyebabkan adanya interaksi antar partikel tersebut, dimana seandainya partikel padatan pada sediaan suspensi memiliki muatan negatif maka dia akan menarik atau berinteraksi dengan muatan positif dari fase pendispersinya membentuk lapisan pada permukaan partikel tersebut, tidak berhenti disitu setelah terbentuk lapisan pertama (stern layer) yang bermuatan positif akan terbentuk lapisan kedua yang bermuatan negatif karena tertarik oleh muatan lapisan pertama, begitu pula dengan lapisan selanjutnya sampai dicapai keadaan setimbang dari lapisan yang terbentuk.

Muatan yang ada pada masing masing lapisan memiliki nilai zeta potensial yang berbeda-beda, seperti yang telah diketahui zeta potensial merupakan perbedaan muatan antara lapisan satu dengan lapisan yang lainnya.

Sebenarnya apa fungsi dari zeta potensial ini ? seperti yang sudah kita ketahui bahwa terdapat beberapa lapisan yang menyelubungi partikel yang terdispersi pada fase pendispersinya, jarak dari permukaan partikel (surface potensial) hingga lapisan paling luar dengan susunan muatan yang berbeda kita kenal dengan istilah zeta potensial.

Zeta potensial merupakan akumulasi dari jumlah muatan yang terdapat pada permukaan partikel sampai lapisan terluar dari partikel tersebut, baisanya zeta potensial berada pada rentang ± 30 mV, jika nilai zeta potensial lebih besar dari +30 atau -30 maka gaya tolak menolak antar partikel semakin tinggi, begitu pula sebaliknya jika nilai zeta potensialnya berada pada rentang kurang dari +30 sampai -30 mV maka kemungkinan terjadinya penggabungan antar partikel akan terjadi karena gaya tolak menolaknya semakin kecil.

Stabilitas sediaan dan EDL

Seperti yang telah dicontohkan diatas, semisal sediaan yang terdiri dari dua fase dimana salah satu fasenya terdispersi pada fase yang lain atau fase pendispersinya, fase terdispersi cenderung akan membuat atau akan bergabung kembali dengan partikel yang sejenis karena ini memang sudah sifat bawaan dari partikel tersebut sehingga akan membentuk partikel yang lebih besar (aglomerasi), jika kondisi ini terjadi maka stabilitas dari sediaan akan terganggu atau stabilitas sediaan akan menurun, dengan terjadinya endapan pada sediaan. Untuk menghambat pembentukan aglomerat ini kita dapat menggunakan metode electrical double layer, lapisan ini akan mencegah partikel bergabung dengan partikel sejenisnya. Ini biasanya dilihat dari hasil perhitungan nilai zeta potensial dari suatu sediaan tersebut, jika zeta potensial lebih besar maka penggabungan antar partikel sejenis tidak akan terjadi karena gaya tolak menolak dari partikel tersebut tinggi.

Dalam dunia farmasi, dimana kita akan selalu berhubungan dengan berbagai macam obat dalam berbagai macam kondisi, harus tetap belajar untuk mengembangkan sedian sedian farmasi yang telah beredar agar lebih aman untuk konsumen, salah satu contohnya untuk menjaga stabilitas obat agar tetap stabil sampai ke konsumen, dengan cara mengembangkan metode metode yang sudah ada untuk menjaga stabilitas obat tersebut contohnya seperti electrical double layer ini dimana kita terus mengembangkan metode tersebut untuk meningkatkan stabilitas sediaan terutama sediaan suspensi, seperti contohnya kita dapat mengembangkan metode ini untuk memisahkan emulsi minyak dalam air sehingga didapatkan minyak yang lebih bersih.

Bisa juga kita mempraktekannya untuk membuat partikel yang memiliki ukuran yang lebih kecil dengan metode cross link antara polimer kitosan dengan TPP berdasarkan prinsip electrical double layer, partikel yang kita dapatkan semakin kecil sehingga dapat meningkatkan stabilitas dari sediaan tersebut. Metode ini terus dikembangkan agar dapat digunakan dalam berbagai macam metode pemisahan yang berdasarkan beda tegangan antara partikel yang satu dengan partikel yang lainnya.

Seorang ahli farmasi membuat obat pasti berujung untuk membuat obat yang efektif untuk pasien atau konsumen, dan sebagai konsumen harus cerdas memilih obat. Sediaan yang mengalami kerusakan atau stabilitasnya sudah mulai menurun biasanya dapat dilihat dari segi fisik maupun dari segi kimianya, tetapi yang lebih mudah untuk para konsumen mengecek sediaan tersebut masih layak konsumsi atau tidak bisa dilihat dari segi fisiknya, biasanya cek terlebih dahulu organoleptis dari sediaan mulai dari perubahan warna, perubahan bau, dan perubahan rasa jika terdapat perubahan warna, bau dan rasa itu menandakan bahwa stabilitas dari sediaan sudah mulai menurun, jika terjadi endapan pada senyawa pun itu dapat menjadi indikasi bahwa obat sudah tidak stabil bahkan sudah memasuki waktu kadaluarsanya.

Sumber :

Moya, A.A. 2015. “Theory of The Formation Of The Electric Double Layer at The Ion Exchange Membrane-Solution Interface”. University of Prince Edward Island

Ohshima, H. 2017. Electrical Double Layer at Nanolayer Interface. Tokyo University of Sciense, Chiba, Japan

Torrie, M.G. et al. 1989. Theory of The Electrical Double Layer: Ion Size Effect in a Molecular Solvent. Royal Military Colege, Canada

Sinha, S. et al. 2015. Electrical Double Layer Probed by Surface-Specific Vibrational Technique. University of Maryland, USA

Nagata, Y. Saul, M. 2018. Electrical Double Layer Probed by Surface-Specific Vibrational Technique. University of California, USA

Penulis : Kenti, Mahasiswa Magister Ilmu Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Padjadjaran