biofarmasetika.pdf

7/27/2019 BIOFARMASETIKA.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/biofarmasetikapdf 1/11

1

TUGAS TERSTRUKTUR

BIOFARMASETIKA

DIFUSI TEOFILIN

Disusun oleh:

Muntofingah (G1F012024)

Curie Julia Kulzumia (G1F012054)

Sari’ah Aini Rahmawati (G1F012086)

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU-ILMU KESEHATANJURUSAN FARMASI

PURWOKERTO

2014



2

BAB I

PENDAHULUAN

A.

Pengertian dan Teori Difusi

Difusi didefinisikan sebagai suatu proes perpindahan massa molekul

suatu zat yang dibawa oleh gerakan molekuler secara acak dan

berhubungan dengan adanya perbedaan konsentrasi aliran molekul melalui

suatu batas, misalnya suatu membran polimer, merupakan suatu cara yang

mudah untuk menyelidiki proses difusi. Perjalanan suatu zat melalui suatu

batas bisa terjadi oleh suatu permeasi molekuler sederhana atau oleh

gerakan melalui pori dan lubang (saluran) (Martin, dkk, 1993).

Difusi molekuler atau permeasi melalui media yang tidak berpori

bergantung pada disolusi dari molekul yang menembus dalam keseluruhan

membran, sedang proses kedua menyangkut perjalanan suatu zat melalui

pori suatu membran yang berisi pelarut dan dipengaruhi oleh ukuran relatif

molekul yang menembusnya serta diameter dari pori tersebut.Bergatung

pada ukuran dan bentuk dari molekul yang berdifusi, molekul-molekul itu

bisa melalui pori-pori yang berkelok-kelok yang terbentuk oleh tumpangtindihnya ujung polimer. Jika transpor melalui saluran tersebut terlalu

besar, zat yang berdifusi bisa larut dalam kandungan polimer dan

menembus lapisan tipis dengan difusi sederhana (Martin, dkk, 1993).

Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, yaitu :

- Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel

itu akan bergerak, sehingga kecepatan difusi semakin tinggi.

-

Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambatkecepatan difusi.

- Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan

difusinya.

- Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat

kecepatan difusinya.



3

- Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk

bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan

difusinya,

(Mehrer, 2007).

B. Jenis-jenis Difusi

DIFUSI MASA-TUNAK

1. HUKUM FICK I

Ket :D = koefisien difusi dari penetran ( cm2 / detik )

C = konsentrasi (gram / cm 3)

X = jarak (cm)

2. HUKUM FICK II

Uji kecepatan perubahan konsentrasi difusan pada suatu titik

dalam suatu sistem. Hukum fick II menekankan pada perubahan

konsentrasi dengan berubahnya waktu pada suatu lokasi tertentu, dari pada difusi massa melalui suatu satuan luas dari barier dalam satuan

waktu dikenal sebagai hukum fick II.

∆C/∆t = - ∆ j/ ∆x

∆C/∆t = konsentrasi difusan dalam volume unsure berubah terhadap

waktu

∆ j/ ∆x = perubahan jarak terhadap arah x

(Martin, dkk, 1993).

C. Proses-proses Difusi

Proses difusi yang kita ketahui terbagi ke dalam 3 jenis yaitu difusi

pada material cair, difusi pada material padat, dan difusi pada material gas

(Mehrer, 2007):



4

1) Difusi cair

Dikatakan difusi cair jika terjadi perpindahan molekul

cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Contohnya

yaitu ketika kita merendam kedelai dalam air saat pembuatan

tempe. Selama perendaman akan terjadi difusi air dari lingkungan

luar (yang kadar airnya tinggi) ke dalam kedelai (yang kadar

airnya rendah).

2) Difusi padat

Dikatakan difusi padat jika terjadi perpindahan molekul

padatan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Contohnya

yaitu ketika kita melakukan perendaman buah dengan larutan gula

dalam pembuatan manisan buah. Selama perendaman selain

terjadi difusi air dari lingkungan luar ke dalam buah juga terjadi

difusi molekul gula (molekul padatan) ke dalam buah dan ini

berarti difusi padatan juga terjadi dalam pembuatan manisan buah

ini. Selama ini batasan antara kapan terjadinya difusi air dengan

difusi padatan masih belum jelas karena prosesnya sering terjadi bersamaan dan susah untuk dibedakan.

3) Difusi gas

Dikatakan difusi gas jika terjadi perpindahan molekul gas

dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Contohnya yaitu

difusi O2 pada pengemas plastik. Ketika kita menggunakan

pengemas plastik untuk membungkus suatu bahan, maka selama penyimpanan akan terjadi difusi oksigen dan uap air dari

lingkungan luar ke dalam plastik pengemas. Jumlah oksigen dan

uap air yang dapat masuk ke dalam plastik pengemas bervariasi

tergantung permeabilitas dari plastik pengemas tersebut. Semakin

banyak jumlah oksigen dan uap air yang dapat masuk ke dalam

plastik pengemas berarti kualitas plastik pengemasnya semakin



5

buruk. Disini, difusi oksigen merupakan difusi gas dan difusi uap

air merupakan difusi cair (Mehrer, 2007).

Makin besar perbedan konsentrasi anatara dua daerah, maka

makin tajam pula gradasi konsentrasinya sehingga makin lambat

pula kecepatan difusinya. Apabila partikel suatu zat dapat

bergerak bebas tanpa terhambat oleh gaya tarik, maka dalam

jangka waktu tertentu partikel-partikel itu akan tersebar merata

dalam ruang yang ada. Sampai distribusi merata seperti itu terjadi,

akan terdapat lebih banyak partikel yang bergerak dari daerah

tempat partikel itu lebih pekat ke daerah yang partikelnya kurang

pekat, lalu terjadi yang sebaliknya, dan secara menyeluruh

gerakan partikel ke arah tertentu disebut difusi. Makin besar

perbedaan konsentrasi antara dua daerah, yaitu makin tajam

gradasi konsentrasinya, makin besar kecepatan difusinya (Diana,

2013).



6

BAB II

ISI

A. Proses Difusi Obat

Pada waktu suatu partikel obat mengalami disolusi, molekul-molekul

obat pada permukaan mula-mula masuk ke dalam larutan menciptakan

suatu lapisan jenuh obat-larutan yang membungkus permukaan partikel

obat padat. Lapisan larutan ini dikenal sebagai lapisan difusi. Dari lapisan

difusi ini, molekul-molekul obat keluar melewati cairan yang melarut dan

berhubungan dengan membrane biologis serta absorbsi terjadi. Jika

molekul-molekul obat terus meninggalkan larutan difusi, molekul-molekul

tersebut diganti dengan obat yang dilarutkan dari permukaan partikel obat

dan proses absorbsi tersebut berlanjut (Adams, 2001).

Jika proses disolusi untuk suatu partikel obat tertentu adalah cepat,

atau jika obat diberikan sebagai suatu larutan dan tetap ada dalam tubuh

seperti itu, laju obat yang terabsorbsi terutama akan tergantung pada

kesanggupannya menembus pembatas membran (difusi). Tetapi, jika laju

disolusi untuk suatu partikel obat lambat, misalnya mungkin karena

karakteristik zat obat atau bentuk dosis yang diberikan, proses disolusinyasendiri akan merupakan tahap yang menentukan laju dalam proses

absorbsi. Perlahan-lahan obat yang larut tidak hanya bisa diabsorbsi pada

suatu laju rendah, obat-obat tersebut mungkin tidak seluruhnya diabsorbsi

atau dalam beberapa hal banyak yang tidak diabsorbsi setelah pemberian

oral, karena batasan waktu alamiah bahwa obat bisa tinggal dalam

lambung atau saluran usus halus (Adams, 2001).

Difusi yaitu zat melarut dalam lapisan lemak dari membran sel. Padawaktu suatu partikel obat mengalami disolusi, molekul-molekul obat pada

permukaan mula-mula masuk ke dalam larutan menciptakan suatu lapisan

jenuh obat-larutan yang membungkus permukaan partikel obat padat.

Lapisan larutan ini dikenal sebagai lapisan difusi. Dari lapisan difusi ini

molekul-molekul obat keluar melewati cairan yang melarut dan

berhubungan dengan membran biologis serta absorpsi terjadi. Jika

molekul-molekul obat terus meninggalkan lapisan difusi, molekul-molekul



7

tersebut diganti dengan obat yang dilarutkan dari permukaan partikel obat

dan proses tersebut berlanjut. (Ansel, 1989).

Umumnya absorpsi dan distribusi obat terjadi secara difusi pasif.

Mula-mula obat harus berada dalam larutan air pada permukaan membran

sel, kemudian molekul obat akan melintasi membran dengan melarut

dalam lemak membran. Pada proses ini, obat bergerak dari sisi yang

kadarnya lebih tinggi ke sisi lain. Setelah taraf mantap ( steady state)

dicapai, kadar obat bentuk non-ion di kedua sisi membran akan sama

(Ansel, 1989).

Karakteristik fisiko-kimia sebagian besar molekul seperti polaritas

dan ukuran molekul merupakan hambatan penembusan transmembran oleh

mekanisme pasif secara filtrasi dan difusi. Mekanisme difusi pasif dalam

tubuh dibagi menjadi 2, yaitu:

a. Difusi pasif dengan cara melarut pada lemak penyusun membran

Difusi pasif menyangkut senyawa yang larut dalam komponen

penyusun membran. Penembusan terjadi karena adanya perbedaan

konsentrasi atau elektrokimia tanpa memerlukan energi, sehingga

mencapai keseimbangan pada kedua sisi membran. Waktu yangdiperlukan untuk mencapai keseimbangan tersebut mengikuti hukum

difusi Fick.

b. Difusi pasif melalui pori

Semua senyawa yang berukuran cukup kecil dan larut dalam air

dapat melewati kanal membran. Sebagian besar membran (membran

seluler epitel usus halus dan lain-lain) berukuran kecil yaitu 4-7 Å dan

hanya dapat dilalui oleh senyawa dengan bobot molekul yang kecilyaitu lebih kecil dari 150 untuk senyawa yang bulat, atau lebih kecil

dari 400 jika senyawanya terdiri atas rantai panjang,

(Syukri, 2002).



8

B. Formulasi Tablet lepas lambat Teofilin

Teofillin 250 mg

EC 20 mg

HPMC 20 mg

PVP 0,4 mg

Avicel 1,44 mg

Mg stearat 0,5% 2,20 mg

Teofilin dan komponen matrik (EC dan HPMC) sesuai dengan

komposisi masing – masing formula), dan avicel kemudian ditambahkan

larutan pengikat PVP 2% b/v, kemudian digranulasi sampai terbentuk

massa granul yang baik. Massa granul basah diayak dengan ayakan no 12

mesh, kemudian dikeringkan dalam alat fluidized bed dryer , suhu 87O C,

air flow 99 interval waktu selama 8 menit. Setelah kering granul diayak

denagn ayakan no 14 mesh kemudian ditambahkan Mg stearat dicampur

hingga homogen dalam cube mixer selama 5 menit (Suprapto Dan

Gunawan, 2010).

Dalam formulasi tablet teofillin diatas, fungsi teofillin sebagai zataktif obat, EC dan HMPC digunakan sebagai matriks tablet, PVP

digunakan sebagai pengikat tablet, avicel sebagai pembawa obat dan Mg

stearat sebagai agen lubrikan. EC dan HPMC dapat berinteraksi

menurunkan kecepatan pelepasan teofillin. Dosis dalam formulasi diatas

memiliki kecepatan pelepasan mendekati teori dan pola pelepasan teofilin

yang mendekati orde nol (Suprapto dan Gunawan, 2010).

Mekanisme pelepasan teofilin dari tablet mengikuti mekanisme pelepasan difusi Fick. Mekanisme pelepasan difusi lebih dominan, hal ini

terlihat dari hubungan persen teofilin terdisolusi sebagai fungsi akar waktu

yang lebih linear daripada sebagai fungsi waktu (erosi) (Suprapto Dan

Gunawan, 2010).

Hubungan antara banyaknya obat lepas dan waktu adalah linear

apabila mekanisme pelepasan obat dikontrol oleh erosi matriks dan

hubungan antar banyaknya obat lepas dari matriks dan akar waktu adalah



9

linear apabila mekanisme pelepasan obat itu dikontrol oleh difusi melewati

matriks (Lapidus dan Lordi, 1969).

C.

Contoh Difusi Dalam Kehidupan Sehari-hari

Contoh proses difusi dan transport aktif pada kehidupan sehari-hari:

1. Pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi

manis.

2. Uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara, dimana pada masing-

masing zat, kecepatan difusi berbeda-beda.

3. Bakteri Escherichia coli yang diletakkan pada media laktosa. Membran

sel bakteri tersebut bersifat impermeabel sehingga tidak dapat dilalui

oleh laktosa. Setelah beberapa menit kemudian bakteri akan

membentuk enzim dari dalam sel yang disebut permease, yang

merupakan suatu protein sel. Enzim permease inilah yang akan

membuatkan jalan bagi laktosa sehingga laktosa ini dapat masuk

melalui membran sel.

4. Perendaman kentang dengan air garam, menyebabkan kentang menjadi

lebih asin.5. Perendaman tebu kedalam air gula, membuat tebu jauh lebih manis.

(Fadilla, 2012).



10

BAB III

PENUTUP

KESIMPULANPada waktu suatu partikel obat mengalami disolusi, molekul-molekul

obat pada permukaan mula-mula masuk ke dalam larutan menciptakan suatu

lapisan jenuh obat-larutan yang membungkus permukaan partikel obat padat.

Lapisan larutan ini dikenal sebagai lapisan difusi.

Dalam formulasi tablet teofillin diatas, fungsi teofillin sebagai zat aktif

obat, EC dan HMPC digunakan sebagai matriks tablet, PVP digunakan

sebagai pengikat tablet, avicel sebagai pembawa obat dan Mg stearat sebagai

agen lubrikan. EC dan HMPC dapat berinteraksi dalam penurunan pelepasan

teofilin. Sehingga pelepasan teofilin akan mendekati orde nol. Pada tahap ini

maka mekanisme pelepasan teofilin dari tablet dapat digolongkan dalam

pelepasan difusi Fick.

Mekanisme pelepasan difusi Fick yang dimaksud adalah mekanisme

pelepasan difusi lebih dominan dan hubungan pada persen teofilin terdisolusi

sebagai fungsi akar waktu yang lebih linear daripada fungsi waktu karena

dalam Hukum fick menekankan pada perubahan konsentrasi dengan

berubahnya waktu pada suatu lokasi tertentu.



11

DAFTAR PUSTAKA

Adams, H Richard. 2001. Veterinary Pharmacology and Therapeutics 8th edition.

Blackwell Publishing. Ansel, H.C. 1989. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi. Edisi Keempat. Jakarta:

Penerbit Universitas Indonesia Press.

Fadilla, intania. 2012. Difusi dan Traansport aktif . http: // intaniafadilla9. Blogsp

ot.com /2012/10/difusi-dan-transport-aktif.html. Diakses pada tanggal 27

September 2014 .

Lapidus, H., and Lordi, N.G. 1969. Drug Release from Compressed Hydrophylic

Matrics. J.Pharm Sci.,1929-1930.

Martin, dkk. 1993. Farmasi Fisika. Edisi Ketiga. Jakarta : UI Press.

Mehrer, Helmut. 2007. Diffusion In Solids. Munster: Springer.

Suprapto dan Gunawan S. 2010. Formulasi Sediaan Tablet Mtrik Sustained

Release Teofilin: Studi Optimasi Pengaruh Tekanan Kompresi Dan Matrik

Etil Selulosa dan HPMC dengan Model Factorial Design. Jurnal

Penelitian Sains & Teknologi, Vol. 11, No. 2, 100 – 116.

Syukri. Y. 2002. Biofarmasetika. Yogyakarta. UII press

Factors affecting the rate of diffusion across cell membrane. www.coolschool.ca.

http://www.coolschool.ca/lor/BI12/unit4/U04L04.htm. Diakses tanggal 27

September 2014.

Diana.2013. Osmosis, Difusi Dan Imbibisi. http://dianafatihatul.blogspot.com

/2013/02/ osmosis-difusi-dan-imbibisi.html . Diakses pada tanggal 27

September 2014.

http://intaniafadilla97.blogspot.com/2012/10/difusi-dan-transport-aktif.html


http://www.coolschool.ca/lor/BI12/unit4/U04L04.htm





biofarmasetika.pdf

Documents