Mengenal Sediaan Emulsi dan Sistem High Internal Phase Emulsion (HIP)

Majalah Farmasetika – Emulsi merupakan system dua fase, yang salah satu cairannya terdispersi dalam cairan yang lain, dalam bentuk tetesan kecil. Campuran dari kedua fase yang terdapat pada emulsi dapat bergabung karena adanya penambahan zat pengemulsi (emulsifier) yang dapat menstabilkan emulsi tersebut. Pada kehidupan sehari-hari banyak sekali pengaplikasian dari emulsi yang sering tidak kita sadari.

Contohnya yaitu es krim, mayonnaise, susu, cat, dan produk-produk kosmetik seperti pelembab bibir, krim, dsb. Pada produk kosmetik tentunya kepuasan konsumen merupakan aspek yang utama sehingga kini telah terdapat system High Internal Phase Emulsion (HIP) dimana memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan emulsi pada umumnya.

Apa itu sediaan emulsi?

Larutan merupakan campuran dari dua atau lebih zat dalam fase yang sama yang melibatkan pelarut dan zat terlarut. Akan tertapi beberapa zat ada yang tidak dapat bergabung satu sama lain. Seperti ketika air dan minyak ditambahkan bersamaan akan terbentuk dua lapisan yang berbeda dan meskipun larutan tersebut dikocok, mereka tidak akan dapat bercampur. Terdapat tetesan tetesan kecil dari minyak yang diselingi di seluruh air. Karena minyak dan air tidak dapat bercampur, tetesan minyak akan membentuk kembali lapisan aslinya. Campuran dari larutan ini dinamakan emulsi.

Emulsi merupakan system dua fase, yang salah satu cairannya terdispersi dalam cairan yang lain, dalam bentuk tetesan kecil. Jika minyak yang merupakan fase terdispersi dan larutan air merupakan fase pembawa, system ini disebut emulsi minyak dalam air (o/w). Sebaliknya, jika air atau larutan air yang merupakan fase terdispersi dan minyak atau bahan seperti minyak merupakan fase pembawa, system ini disebut emulsi air dalam minyak (w/o).

Emulsi banyak ditemukan pada kehidupan sehari-hari seperti susu, mayonais, es krim dam cat yang termasuk kedalam emulsi o/w. Sedangkan yang termasuk ke dalam emulsi w/o yaitu margarin, lotion dan krim wajah. Pada es krim bahan utama yangdigunakan yaitu susu atau cream dan gula beserta dengan komponen perasa dan pewarna. Bahan yang dapat mencegah pemisahan emusi pada es krim yaitu penambahan kuning telur yang memiliki kandungan lechitin yang dikenal sebagai emulsifier atau bahan pengemulsi alami yang dapat menstabilkan emulsi. Penambahan emulsifier dapat mecegah koalesensi yaitu  penyatuan tetes kecil menjadi tetesan besar dan akhirnya menjadi satu fase tunggal yang memisah. Akan tetapi penambahan lechitin yang terlalu sedikit akan menyebabkan es krim terpisah dan jika terlalu banyak dapat merusak tekstur serta rasa dari es krim sehingga perlu penambahan dengan jumlah yang tepat.

Setiap emulsifier memiliki dua komponen, yaitu kepala hidrofilik dan ekor hisdrofobik. Jika menambahkan emulsifier pada emulsi minyak dan air maka bagian kepala yang hidrofilik akan cenderung berasosiasi dengan air dan bagian ekor hidrofobik dengan tetesan minyak. Hal tersebut yang dapat mencegah pemisahan sehingga dapat menstabilkan emulsi.

Sistem High Internal Phase Emulsion (HIP)

Pada saat ini telah dikembangkan juga system High Internal Phase Emulsion yang merupakan emulsi w/o yang mempunyai profil sensorik yang sangat baik padahal fase kontinyu minyak menjadi mayoritas dalam formula. Emulsi HIP ini dibuat dengan formulasi yang menggunakan lebih dari 80% bahan fase air sehingga saat pertama kali produk diaplikasikan akan terasa sangat ringan dikulit, lembut dan memberikan sensasi yang menyegarkan sehingga disukai oleh konsumen. Dan produk ini akan cepat mongering serta menyerap kedalam kulit tanpa rasa lengket karena kandungan air yang lebih dari 80% meskipun tipe emulsi ini merupakan emulsi air dalam minyak dimana minyak berperan sebagai pembawanya.

Berikut merupakan beberapa keuntungan yang akan didapatkan jika membuat emusi dengan system HIP ini :

1. Karena mayoritas adalah fase air yang digunakan sehingga biaya produksi yang dikeluarkan reltive lebih murah
2. Dapat menambahkan zat aktf berbasis air tanpa mempengaruhi stanilitas dari emulsi
3. Produk yang diciptakan sangat efektif untuk pasar target meskipun harga relative murah
4. Emulsi ini memiliki sifat perlindungan terhadap kelembaban dari kulit yang telah terbukti secara klinis
5. Dapat mencegah hilangnya kandungan air dari lapisan epidermis kulit dan memberikan efek hidrasi sehingga dapat digunakan untuk jangka panjang

Terdapat dua cara untuk memformulasikan emulsi HIP ini yaitu dengan formulasi berbasis silicon dan formulasi berbasis non silicon.

Emulsi HIP 1 : Menggunakan bahan berbasis silicon

Pada emulsi ini digunakan bahan berbasis silicon seperti Gransurf 2106 yang esensial untuk pembentukan HIP yang merupakan gel elastomer pengemulsi dan gel itu yang memungkinkan terbentuknya jaringan di seluruh fase kontinyu minyak untuk menstabilkan tetesan air, bahan ini merupakan bahan yang krusial untuk membuat emulsi HIP sebagai polimer gel yang terbentuk. Bahan ini kemudian dapat digabungkan dengan Gransurf 67 sebagai pengemulsi air dan minyak yang akan membantu menstabilkan emulsi. Untuk membuat emulsi maka bahan fase minyak dan bahan dari fase air digabungkan. Proporsi yang digunakan yaitu melibatkan lebih dari 80% fase air atau fase internal yang akan distabilkan oleh fase kontinyu yang sangat kecil. Sebelum dilakukan pencampuran, fase air di gel kan terlebih dahulu menggunakan bahan karbon sederhana dan karbon ini dinetralkan untuk membentuk gel.

Prosedur pembuatannya yaitu dengan mencampuran fase minyak yaitu Grandsurf 2106 dan bahan minyak lainnya menggunakan pengaduk mekanik hingga didapatkan campuran yang benar-benar homogeny kemudian menambahkan fase air yang telah di gelkan dengan mengunakan pengaduk mekanik dengan “low shear” sedikit demi sedikit hingga didapatkan campuran yang telah homogen. Formulasi dengan menggunakan bahan ini dapat membuat emulsi w/o dengan menggunakan fase air lebih dari 80% sehingga dapat memberikan perlindungan terhadap kelembaban kulit yang telah terbukti secara klinis dan juga tanpa meninggalkan residu berminyak setelah diaplikasikan.

Emulsi HIP 2 : Menggunakan bahan non-silikon

Pada emulsi ini digunakan fase internal yang tinggi menggunakan bahan-bahan non silicon yang inert dan juga digunakan lebih dari 85% fase internal menggunakan material aseptic yaitu bahan polimerik yang akan memungkinkan sejumlah kecil dari fase kontinyu untuk menstabilkan jumlah yang besar dari fase internal. Dapat digunakan Easynov dan bahan lemak lainnya sebagai fase minyak. Dan untuk fase air digunakan dalam proporsi yang sangat besar dan juga telah digelkan. Hal yang krusial pada formulasi ini bukan hanya menggunakan fase minyak menggunakan bahan polimerik tetapi juga untuk men-gelkan fase air karena fase air yang telah di gelkan akan tertangkap dalam fase minyak (polimer) yang sangat kecil.

Prosedur pembuatan yang dilakan sama seperti sebelumnya yaitu menggabungkan fase air yang telah di gelkan ke dalam fase minyak yang telah homogen dengan menggunakan pengaduk mekanik dengan “low shear” agar tetesan dari gel tidak terpecah sehingga struktur dari gel tetap sama dalam fase kontinyu. Pengadukan dilakukan terus menerus hingga didapatkan emulsi yang homogen dan didapatkan emulsi jenis ini yang dapat menghemat biaya bahan baku dan juga waktu pembuatan yang relative singkat dengan “cold process” ini.

Dapat disimpulkan beberapa elemen-elemen penting dalam pembuatan High Internal Phase Emulsion ini, yaitu dengan memastikan bahan yang digunakan merupakan bahan polimer yang kompatibel yang akan memungkinkan emulsi HIP ini dapat terbentuk. Kemudian dengan melumasi fase air dengan membuat fase air menjadi gel terlebih dahulu kemudian menambahkan fase air yang telah digel kan tersebut secara perlahan dengan “low shear” ke dalam fase minyak, hal tersebut dilakukan untuk mempertahankan tetesan gel diseluruh fase minyak yang jumlahnya jauh lebih sedikit.

Daftar Pustaka

FuseSchool. 2013. What are Emulsion. Tersedia secara online di https://www.youtube.com/watch?v=bC_czAL24zY [Diakses pada 10 Mei 2020].

Kemenkes RI. 2014. Farmakope Indonesia Edisi V. Jakarta : Kementrian Kesehatan Reprublik Indonesia.

The Institute of Personal Care Science. 2017. Advanced Emulsion Technology – HIP Emulsions. Tersedia secara online di https://www.youtube.com/watch?v=toh9bx7kjwM [Diakses pada 10 Mei 2020].