MAKALAH FARMASI FISIKA

“DISOLUSI DAN DIFUSI”

OLEH :

KELOMPOK IV

1. RISKA ZAIN (70100113043)

2. AMIRUDDIN (701001130)

3. FATHANAH ARIF (701001130)

JURUSAN FARMASI

FAKULTAS ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR

SAMATA-GOWA

2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan

rahmat dan hidayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan makalah ini sesuai

waktu yang ditentukan.

Tidak lupa saya ucapkan salam serta taslim kepada Nabi Muhammad saw

yang telah menjadi suri tauladan yang baik bagi umat manusia.

Saya sadar dalam pembuatan makalah ini banyak terdapat kekurangan.

Oleh karena itu, saya dengan kerendahan hati meminta maaf kepada pembaca

untuk memberikan kritik dan saran untuk perbaikan makalah ini.

Semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan dan membawa manfaat

khususnya bagi saya dan bagi pembaca pada umumnya.

Samata-Gowa, 28 Januari 2015

Penyusun,

Kelompok IV

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR..……………………………………………………………

DAFTAR ISI……………………………………………………………………….

ISI

I. Pendahuluan

a. Latar Belakang…………………………………………………………..

b. Rumusan Masalah………………………………………………………..

II. Isi

a. Pengertian………………………………………………………………..

b. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan Disolusi………..………

c. Laju Obat Secara In Vitro…………………………...…………………...

d. Penentuan Kecepatan Disolusi………………………..………...……….

e. Contoh Perhitungan Disolusi…..……….………………………………..

f. Aplikasi Disolusi Pada Obat……………………………………………..

g. Mekanisme Difusi………………………………………………………..

h. Faktor Yang Mempengaruhi Difusi……………………………………...

III. Penutup

a. Kesimpulan………………………………………………………………

b. Saran……………………………………………………………………..

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Disolusi obat adalah suatu proses pelarutan senyawa aktif dari bentuk

sediaan padat ke dalam media pelarut. Pelarutan suatu zat aktif sangat penting

artinya karena ketersediaan suatu obat sangat tergantung dari kemampuan zat

tersebut melarut ke dalam media pelarut sebelum diserap ke dalam tubuh.

Suatu bahan obat yang diberikan dengan cara apapun dia harus

memiliki daya larut dalam air untuk kemanjuran terapeutiknya. Senyawa-

senyawa yang relatif tidak dapat dilarutkan mungkin memperlihatkan absorpsi

yang tidak sempurna, atau tidak menentu sehingga menghasilkan respon

terapeutik yang minimum. Daya larut yang ditingkatkan dari senyawa-senyawa

ini mungkin dicapai dengan menyiapkan lebih banyak turunan yang larut,

seperti garam dan ester dengan teknik seperti mikronisasi obat atau

kompleksasi.

Teknologi disolusi merupakan tahapan yang membatasi atau

mengontrol laju diabsorbsi obat-obat yang mempunyai kelarutan yang rendah,

Karena tahapan yang ada dalam perlepasan obat ari bentuk sediaanya dan

perjalanannya ke dalam sirkulasi sistemik.

Dalam dunia kefarmasian para apoteker dan pakar-pakar kimia

senantiasa merancang sediaan obat supaya mampu menrancang terobosan baru

dalam menciptakan suatu produk yang berkualitas, baik dari segi kesetabilan

obat maupun efek yang ditimbulkan.

Laju disolusi atau kecepatan melarut obat-obat yang relatif tidak larut

dalam air telah lama menjadi masalah pada industri farmasi. Obat-obat

tersebutumumnya mengalami proses disolusi yang lambat demikian pula

laju absorpsinya. Dalam hal ini partikel obat terlarut akan diabsorpsi pada

laju rendah atau bahkan tidak diabsorpsi seluruhnya. Dengan

demikian absorpsi obat tersebut menjadi tidak sempurna.

B. Rumusan Masalah

1. Apa yang disebut dengan Disolusi?

2. Apa saja yang dapat mempengaruhi kecepatan disolusi?

3. Bagaimana metode penentuan kecepatan disolusi?

4. Bagaimana laju obat secara in vitro?

5. Bagaiman perhitungan dalam menentukan kecepatan disolusi?

6. Bagaimana aplikasi pengaruh disolusi zat terhadap obat ?

7. Bagaimana mekanisme difusi?

BAB II

ISI

A. Pengertian

Disolusi obat adalah suatu proses pelarutan senyawa aktif dari bentuk

sediaan padat ke dalam media pelarut. Pelarut suatu zat aktif sangat penting

artinya bagi ketersediaan suatu obat sangat tergantung dari kemampuan zat

tersebut melarut ke dalam media pelarut sebelum diserap ke dalam tubuh.

Sediaan obat yang harus diuji disolusinya adalah bentuk padat atau semi

padat, seperti kapsul, tablet atau salep.

Disolusi didefinisikan sebagai suatu proses melarutnya zat kimia atau

senyawa  obat dari  sediaan  padat  ke  dalam  suatu  medium  tertentu.  Uji

disolusi berguna  untuk  mengertahui  seberapa  banyak  obat  yang melarut

dalam medium asam atau basa (lambung dan usus halus).

Laju disolusi suatu obat adalah kecepatan perubahan dari bentuk padat

menjadi terlarut dalam medianya setiap waktu tertentu. Jadi disolusi

menggambarkan kecepatan obat larut dalam media disolusi. Kecepatan

disolusi adalah suatu ukuran yang menyatakan banyaknya suatu zat terlarut

dalam pelarut tertentu setiap satuan waktu. Suatu hubungan yang umum

menggambarkan proses disolusi zat padat telah dikembangkan oleh Noyes

dan Whitney dalam bentuk persamaan berikut :

Keterangan:

dM.dt-1 : kecepatan disolusi

D : koefisien difusi

S : luas permukaan zat

Cs : kelarutan zat padat

C : konsentrasi zat dalam larutan pada waktu

h : tebal lapisan difusi

Dalam teori disolusi atau perpindahan massa, diasumsikan bahwa

selama proses disolusi berlangsung pada permukaan padatan terbentuk suatu

lapisan difusi air atau lapisan tipis cairan yang stagnan dengan ketebalan h.

Bila konsentrasi zat terlarut di dalam larutan (C) jauh lebih kecil dari pada

kelarutan zat tersebut (Cs) sehingga dapat diabaikan, maka harga (CsC)

dianggap  sama  dengan Cs.  Jadi,  persamaan  kecepatan  disolusi dapat

disederhan akan menjadi:

B. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan Disolusi

1. Suhu

Meningginya suhu umumnya memperbesar kelarutan (Cs) suatu

zat yang  bersifat  endotermik  serta  memperbesar harga  koefisien  difusi 

zat. Menurut Einstein, koefisien difusi dapat dinyatakan melalui

persamaan berikut :

Keterangan :

D : koefisien difusi

R : jari-jari molekul

K : konstanta Boltzman

ή : viskosita pelarut

T : suhu

2. Viskositas

Turunnya viskositas pelarut akan memperbesar kecepatan disolusi

suatu zat  sesuai  dengan  persamaan  Einstein. Meningginya  suhu  juga

menurunkan  viskositas  dan  memperbesar  kecepatan disolusi.

3. pH Pelarut 

pH pelarut sangat berpengaruh terhadap kelarutan zat-zat yang

bersifat asam atau basa lemah.

a. Asam Lemah

kecil atau pH besar maka kelarutan zat akan meningkat. Dengan

demikian, kecepatan disolusi zat juga meningkat.

b. Basa Lemah

besar atau pH kecil maka kelarutan zat akan meningkat. Dengan

demikian, kecepatan disolusi juga meningkat.

2. Pengadukan

Kecepatan pengadukan akan mempengaruhi tebal lapisan difusi.

Jika pengadukan berlangsung cepat, maka tebal lapisan difusi akan

cepat berkurang.

3. Ukuran Partikel

Jika partikel zat berukuran kecil maka luas permukaan efektif

menjadi besar sehingga kecepatan disolusi meningkat.

4. Polimorfisme

Kelarutan suatu zat dipengaruhi pula oleh adanya polimorfisme.

Struktur internal zat yang berlainan dapat memberikan tingkat kelarutan

yang berbeda juga. Kristal meta stabil umumnya lebih mudah larut

daripada bentuk stabilnya, sehingga kecepatan disolusinya besar.

5. Sifat Permukaan Zat

Pada umumnya zat-zat yang digunakan sebagai bahan obat 

bersifat hidrofob. Dengan adanya surfaktan di dalam pelarut, tegangan

permukaan antar  partikel  zat  dengan  pelarut akan menurun sehingga zat

mudah terbasahi dan kecepatan disolusinya bertambah.

C. Laju Obat Secara In Vitro

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi laju secara in vitro adalah

sebagai berikut :

1. Sifat Fisika Kimia Obat

Sifat fisika kimia obat berpengaruh besar terhadap kinetika

disolusi. Luas permukaan efektif dapat diperbesar dengan memperkecil

ukuran partikel. Laju disolusi akan diperbesar karena kelarutan terjadi

pada permukaansolut. Kelarutan obat dalam air juga mempengaruhi laju

disolusi. Obat berbentuk garam, pada umumnya lebih mudah larut dari

pada obat berbentuk  asam  maupun  basa bebas. Obat dapat membentuk

suatu polimorfi yaitu terdapatnya beberapa kinetika pelarutan yang

berbeda meskipun memiliki struktur kimia yang identik. Obat bentuk

kristal secara umum lebih keras, kaku dan secara termodinamik lebih stabil

daripada bentuk amorf, kondisi ini menyebabkan obat bentuk amorf lebih

mudah terdisolusi daripada bentuk kristal.

2. Faktor Alat dan Kondisi Lingkungan

Adanya perbedaan alat yang digunakan  dalam  uji  disolusi akan

menyebabkan perbedaan kecepatan pelarutan obat. Kecepatan pengadukan

akan mempengaruhi kecepatan pelarutan obat, semakin cepat pengadukan

maka gerakan medium akan semakin cepat sehingga dapat menaikkan

kecepatan pelarutan. Selain itu temperatur, viskositas dan komposisi dari

medium, serta pengambilan sampai juga dapat mempengaruhi kecepatan

pelarutan obat.

3. Faktor Formulasi

Berbagai macam bahan tambahan  yang  digunakan  pada  sediaan

obat dapat  mempengaruhi  kinetika pelarutan obat dengan mempengaruhi

tegangan muka antara medium tempat obat melarut dengan bahan obat,

ataupun bereaksi secara langsung dengan bahan obat. Penggunaan bahan

tambahan yang bersifat hidrofob seperti magnesium stearat, dapat

menaikkan tegangan antar muka obat dengan medium disolusi. Beberapa 

bahan  tambahan  lain  dapat  membentuk kompleks dengan bahan obat,

misalnya kalsium karbonat dan kalsium sulfat yang membentuk kompleks

tidak larut dengan tetrasiklin. Hal ini menyebabkan jumlah obat terdisolusi

menjadi lebih sedikit dan berpengaruh pula terhadap jumlah obat yang

diabsorpsi.

D. Penentuan Kecepatan Disolusi

Penentuan kecepatan disolusi suatu zat dapat dilakukan melalui metode :

1. Metode Suspensi

Serbuk zat padat ditambahkan ke dalam pelarut tanpa pengontrolan

eksak terhadap luas permukaan partikelnya. Sampel diambil pada waktu-

waktu tertentu dan jumlah zat yang larut ditentukan dengan carayang

sesuai.

2. Metode Permukaan Konstan

Zat ditempatkan dalam suatu wadah  yang diketahui luasnya

sehingga variable perbedaan luas permukaan efektif dapat diabaikan.

Umumnya zat diubah menjadi tablet terlebih dahulu, kemudian

ditentukan seperti pada metode suspensi. Penentuan dengan metode

suspensi dapat  dilakukan  dengan menggunakan alat uji disolusi tipe

dayung seperti yang tercantum pada USP. Sedangkan untuk metode

permukaan tetap,  dapat  digunakan  alat  seperti diusulkan oleh Simonelli

dkk, sebagai berikut : 

Gambar Alat Disolusi

Dalam bidang farmasi, penentuan kecepatan disolusi suatu zat perlu

dilakukan karena kecepatan disolusi merupakan salah satu faktor yang

mempengaruhi absorbsi obat di dalam tubuh. Penentuan kecepatan disolusi

suatu zat aktif dapat dilakukan pada beberapa tahap pembuatan suatu

sediaan obat, antara lain:

1. Tahap Pra Formulasi

Pada tahap ini penentuan kecepatan disolusi dilakukan terhadap

bahan baku obat dengan tujuan untuk memilih sumber bahan baku dan

memperoleh informasi tentang bahan baku tersebut.

2. Tahap Formulasi

Pada tahap ini penentuan kecepatan disolusi dilakukan untuk

memilih formula sediaan yang terbaik.

3. Tahap Produksi

Pada tahap ini kecepatan disolusi dilakukan untuk

mengendalikan kualitassediaan obat yang diproduksi.

Kadar obat dalam darah pada sediaan peroral dipengaruhi oleh

prosesabsorpsi dan kadar obat dalam darah ini menentukan efek

sistemiknya. Obatdalam bentuk sediaan padat mengalami berbagai tahap

pelepasan dari bentuk sediaan sebelum diabsorpsi. Tahapan tersebut

meliputi disintegrasi,deagregasi dan disolusi. Kecepatan obat mencapai

sistem sirkulasi dalam proses disintegrasi, disolusi dan absorpsi,

ditentukan oleh tahap yang palinglambat dari rangkaian di atas yang

disebut dengan rate limiting step .

Efektivitas dari suatu tablet dalam melepas obatnya untuk absorpsi

sistemik agaknya bergantung pada laju disintegrasi dari bentuk sediaan

dan deagregasi dari granul-granul tersebut. Tetapi yang biasanya lebih

penting adalah laju disolusi dari obat padat tersebut. Seringkali disolusi

merupakan tahapan yang membatasi atau tahap yang mengontrol laju

bioabsorpsi obat-obat yang mempunyai kelarutan rendah, karena  tahapan 

ini  sering kali merupakan tahapan yang paling lambat dari  berbagai 

tahapan  yang ada dalam penglepasan obat dari bentuk sediaannya dan

perjalanannya ke dalam sirkulasi sistemik.

Supaya partikel padat terdisolusi maka molekul solut pertama-

tamaharus memisahkan diri dari  permukaan  padat, kemudian bergerak

menjauhi  permukaan  memasuki  pelarut.  Tergantung  pada  kedua 

proses ini dan bagaimana cara proses transpor berlangsung maka perilaku

disolusi dapatdigambarkan secara fisika. Dari segi kecepatan disolusi yang

terlibat dalamzat murni, ada tiga dasar model fisika yang umum, yaitu:

a. Model Lapisan Difusi (Diffusion Layer Model)

Model  ini  pertama  kali  diusulkan  oleh  Nerst  dan  Brunner.

Pada permukaan padat terdapat satu lapis tipis cairan dengan ketebalan

ℓ, merupakan komponen kecepatan negatif dengan arah yang

berlawanan dengan permukaan padat. Reaksi pada permukaan padat-

cair berlangsung cepat. Begitu model solut melewati antar muka “liquid

film – bulk film”, pencampuran secara cepat akan terjadi dan  gradien 

konsentrasi  akan hilang. Karena itu kecepatan disolusi ditentukan  oleh 

difusi  gerakan Brown dari molekul dalam liguid film.

b. Model Barrier Antarmuka (Interfacial Barrier Model)

Model ini menggambarkan reaksi yang terjadi pada permukaan

padat dan dalam hal ini terjadi difusi sepanjang lapisan tipis

cairan. Sebagaihasilnya, tidak dianggap adanya kesetimbangan padatan-

larutan, dan halini harus dijadikan pegangan dalam membahas model

ini. Proses pada antar muka padat-cair sekarang menjadi pembatas

kecepatan ditinjau dari proses transpor. Transpor yang relatif cepat

terjadi secara difusi melewatilapisan tipis statis (stagnant).

c. Model Dankwert (Dankwert Model)

Model ini beranggapan bahwa transport solut menjauhi

permukaan padat terjadi melalui cara paket makroskopik pelarut

mencapai antar muka padat-cair karena terjadi pusaran difusi secara

acak.

E. Contoh Perhitungan Disolusi

1. Sediaan granul dengan berat 0.55g dan luas permukaannya 0,28 m2

(0,28x 104 cm2) dibiarkan melarut dalam 500ml air pada 250C. Sesudah

menit pertama, jumlah yang ada dalam larutan adalah 0,76mg. Jika

kelarutan Cs dariobat tersebut adalah 15 mg/ml pada 250C, berapakah

konstanta laju disolusi k atau D/h ? M berubah secara linier dengan t awal!

Jawab :

12,67 mg/detik  

12,67 mg/detik = k x 0,28 x 15 mg/cm

k = 3,02 x 10-4 cm/detik 

Dalam contoh diatas 0,760 g larutan dalam 500 ml air selama 1

menitatau760/500 = 1,5 mg/ cm. harga ini satu persepuluh dalam dalam

kelarutan  obat  dan  dibuang  dari  persamaan (15) tanpa menimbulkan 

kesalahan yang berarti yang dapat dilihat dengan persamaan (15)

K =  12,67 mg/detik (0,28 x 104 cm2) (15 mg/ cm – 1,5 mg/cm )

K = 3,35 x 10-4 cm/detik.

F. Aplikasi Disolusi Pada Obat

Disolusi suatu sediaan obat akan terjadi pada suatu mukosa untuk

kemudian dilanjutkan ke proses absorpsi. Absorpsi obat setelah penggunaan

melalui mulut  dapat  terjadi  pada  rongga mulut  dan  anus.  Umumnya  hal

penting yang diharapkan dan sebagian besar contoh adalah semakin besar

absorbsi maka semakin baik. Maka dari itu peran disolusi akan

mempengaruhi proses absorpsi.

G. Mekanisme Difusi

Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat

atau gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui

membran dapat berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana

(simple difusion), difusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein

transmembran (simple difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi

(fasiliated difusion).

Difusi sederhana melalui membran berlangsung karena molekul-

molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam

lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara

langsung. Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti

hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut

dalam lemak, Selain itu, memmbran sel juga sangat permeabel terhadap

molekul anorganik seperti O,CO2, HO, dan H2O.

Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut dalam serta ion-ion

tertentu, dapat menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini

terbentuk dari protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu

yang memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori

tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul – molekul berukuran besar

seperti asam amino, glukosa, dan beberapa garam – garam mineral, tidak

dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein

pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran.  Proses

masuknya molekul besar yang melibatkan transporter dinamakan difusi

difasilitasi.

H. Faktor yang Mempengaruhi Difusi

Berikut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi difusi :

a. Suhu; makin tinggi difusi makin cepat

b. BM makin besar difusi makin lambat

c. Kelarutan dalam medium; makin besar difusi makin cepat

d. Perbedaan konsentrasi; makin besar perbedaan konsentrasi antara dua

bagian, makin besar proses difusi yang terjadi.

e. Jarak tempat berlangsungnya difusi; makin dekat jarak tempat terjadinya

difusi, makin cepat proses difusi yang terjadi.

f. Area tempat berlangsungnya difusi; makin luas area difusi, makin cepat

proses difusi.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari makalah ini adalah

lepasnya suatu obat dari system pemberian meliputi Disolusi dan Difusi.

Pelepasan suatu obat dipengaruhi oleh laju disolusi. Factor yang dapat

mempengaruhi laju disolusi yaitu Suhu,Viskositas, pH pelarut, Pengadukan, 

Ukuran partikel,Polimorfisme, Sifat permukaan zat.

B. Saran

Kami mengharapkan kritik dan saran kepada teman semua serta dosen

yang bersangkutan demi sempurnanya makalah yang saya buat.

DAFTAR PUSTAKA

Ansel, Howard c. 1989. Pengantar Sediaan Farmas Edisi ke Empat. Jakarta : UI Press

Dirjen POM. 1995. Farmakope Indonesia Edisi IV. Jakarta. Departemen Kesehatan RI

Martin, Alfred dkk. 2008. Dasar-dasar  Farmasi  Fisik  Dalam  Ilmu  Farmasetik. Jakarta : UI PRESS

Sulistia G. dkk.1995.Farmakologi dari Terapi Edisi IV Farmakologi Jakarta: Badan Penerbit FKUI.