Dokumen tersebut membahas tentang nanopartikel, termasuk definisi, karakteristik, dan teknik pembuatan serta karakterisasi nanopartikel. Nanopartikel dapat digunakan untuk meningkatkan penghantaran obat, dan dapat dibuat menggunakan berbagai teknik seperti nanoemulsi serta dikarakterisasi menggunakan SEM, TEM, AFM, sinar-X, dan DMA.

1. R A T I H A R Y A N I , M . F a r m . , A p t
S T I K E S B T H T A S I K M A L A Y A
NANOPARTIKEL

2. Pendahuluan
 Nanopartikel merupakan partikel koloid kecil yang dibuat dari
polimer non-biodegradabel dan biodegradabel.
 Diameternya umumnya sekitar 200 nm.
 Secara umum nanopartikel dapat dibedakan menjadi dua tipe:
 nanospheres, yang merupakan sistem matriks
 nanocapsules, yang merupakan sistem reservoir terdiri dari
membran polimer yang mengelilingi suatu inti berminyak atau
berair

4. Nanopartikel
 Nanopartikel dapat mencapai target jaringan beberapa obat
(antibiotik, sitostatik, peptida, dan protein)
 Selain itu, nanopartikel dapat melindungi obat terhadap
degradaasi kimia dan enzimatik, serta dapat menurunkan efek
samping beberapa obat.
 Nanopartikel dapat menunjukkan sifat adhesi yang kuat karena
meningkatnya daerah kontak untuk gaya van derWaals
 Jumlah molekul yang ada pada permukaan partikel meningkat
seiring menurunnya ukuran partikel

8. Nanopartikel Suspensi dan Pengendapan
 Karena ukuran nanopartikel yang kecil, maka cukup mudah untuk menjaga
partikel-partikel tersebut tersuspensi dalam cairan
 Mikropartikel akan lebih mudah mengendap karena gaya gravitasi, dimana
gaya gravitasi karena gaya gravitasi, dimana gaya gravitasi lebih kecil
ditemukan pada suatu nanopartikel
 Untuk nanopartikel, gaya gravitasinya tidak sekuat gerakan randomnya. Oleh
karena itu, suspensi nanopartikel tidak mengendap, yang akan memberikan
waktu tinggal lama
 a microparticle suspension cannot be used for injection

9. Nanoemulsi
 Nanoemulsi merupakan dispersi minyak dan air yang
transparan stabil (translucent) secara termodinamika yang
distabilkan oleh suatu lapisan antarpermukaan molekul
surfaktan dan kosurfaktan yang mempunyai ukuran droplet
kosurfaktan yang mempunyai ukuran droplet kurang dari 100
nm.
 Beberapa studi menunjukkan bahwa formulasi nanoemulsi
memperbaiki kemampuan in vitro penghantaran transdermal
dan dermal, sama baiknya dengan in vivo jika dibandingkan
dengan formulasi topikal konvensional seperti emulsi.

10. Teknik Pembuatan Nanopartikel

16. Karakterisasi nanomaterial
 Karakterisasi SEM
 KarakterisasiTEM
 KarakterisasiAFM
 Karakterisasi sinar –X
 Karakterisasi DMA

17. Karakterisasi SEM
 SEM (Scanning Electron Microscope) merupakan salah satu
jenis mikroskop elektron yang menggunakan berkas elektron
untuk menggambar profil permukaan benda.
 Prinsip kerja SEM adalah menembakkan permukaan benda
dengan berkas elektron berenergi tinggi. Permukaan benda
yang dikenai berkas elektron akan akan memantulkan kembali
berkas tersebut atau menghasilkan elektron skunder ke
segala arah.
 Tetapi ada satu arah di mana berkas dipantulkan dengan
intensitas tertinggi.

18. Penentuan distribusi ukuran partikel
 Ketika kita amati foto SEM untuk sampel partikel, tampak bahwa
ukuran partikel bervariasi dari yang sangat kecil hingga yang
cukup besar.
 Hampir tidak mungkin membuat partikel dengan ukuran seragam
(monodispersi)
 Ketika para ahli mengatakan berhasil membuat partikel
monodispersi, yang mereka buat sebenarnya adalah partikel
polidispersi tetapi sebaran ukuran partikelnya sangat sempit.

19. Penentuan distribusi ukuran partikel
 Secara umum, ukuran partikel yang kita buat hampir
dipastikan polidispersi.
 Ketika berhadapan dengan partikel demikian, pertanyaan
menarik selanjutnya adalah bagaimana distribusi ukuran,
berapa ukuran rata-rata, berapa deviasi standarnya, berapa %
partikel yang ukurannya antara satu nilai diamter ke nilai
diameter lainnya.
 Informasi-informasi ini sangat penting karena ketika ukuran
berada dalam orde nanometer, sifat partikel sangat ditentukan
oleh ukuran dan distribusi ukuran.
 Salah satu cara yang dapat kita lakukan adalah menggunakan
foto SEM dari partikel-partikel tersebut.

20. Karakterisasi TEM
 Transmission Elekctron Microscope (TEM) merupakan alat
yang paling teliti yang digunakan untuk menentukan
ukuran partikel karena resolusinya yang sangat tinggi.
 Partikel dengan ukuran beberapa nanometer dapat
diamati dengan jelas menggunakan TEM. Bahkan dengan
high resolution TEM (HR-TEM) kita dapat mengamati
posisi atom-atom dalam partikel.
 Dalam pengoperasian TEM, salah satu tahap yang paling
sulit dilakukan adalah mempersiapkan sampel. Sampel
harus setipis mungkin sehingga dapat ditembus elektron.

21. Karakterisasi AFM
 Atomic Force Microscope (AFM), termasuk mikroskop
canggih yang sederhana pengoperasiannya.
 Prisnsip kerja AFM sangat sederhana dan dapat
dipahami hanya dengan konsep fisika dasar.
 AFM tidak memerlukan sistem vakum, tegangan tinggi,
maupun fasilitas pendingin (cryogenic) seperti pada
SEM dan TEM

22. Karakterisasi Sinar X
 Sinar X adalah gelombang elektromagnetik dengan
panjang gelombang sekitar 1 Ao (10-10 m).
 Panjang gelombang ini kira-kira = jarak antara atom
dalam kristal.
 Oleh karena itu sinar X dapat didifraksikan oleh atom-
atom dalam material berbentuk kristal.
 Dengan mengamati pola difraksi sinar X yang dihasilkan
suatu material maka struktur kristal material tersebut
dapat ditentukan.

23. Karakterisasi DMA
 Differential Mobility Analyzer (DMA) merupakan alat yang dapat
digunkan untuk menentukan distribusi ukuran partikel aerosol
(partikel udara).
 DMA dapat digunkana untuk mengukur distribusi partikel dari
ukuran sekitar 2 mm hingga ratusan nanometer.
 Prinsip kerja DMA adalah memberi muatan pada partikel aerosol
kemudian memasukan ke dalam ruang yang mengandung medan
listrik. Partikel kemudian mendapat gaya listrik akibat adanya
muatan.
 Gaya tersebut menimbulkan kecepatan dalam arah sejajar
medan yang berimplikasi pada munculnya gaya gesekan oleh
udara (gaya stokes) akibat adanya viskositas udara.

24. Karakterisasi DMA
 Kedua gaya tersebut pada akhirnya mencapai keseimbangan dan
partikel selanjutnya bergerak dengan kecepatan konstan
(terminal) dalam arah sejajar medan.
 Besar kecepatan terminal partikel bergantung pada mobilitas
partikel tersebut.
 DMA membedakan partikel berdasarlan mobilitasnya.
 Jika semua partikel memiliki muatan yang sama, maka mobilitas
menentukan ukuran partikel. Dengan demikian, pada akhirnya
DMA dapat digunkan untuk menentukan distribusi ukuran
partikel aerosol.