Dokumen tersebut membahas tentang teori pelarutan dan perlintasan membran dalam konteks biofarmasetika. Secara garis besar dibahas tentang kinetika pelarutan zat aktif dari sediaan padat, faktor yang mempengaruhinya, serta penggolongan dan mekanisme perlintasan melalui membran sintetik.

1. ASPEK TEORI
PELARUTAN DAN
PERLINTASAN
MEMBRAN
Kelompok 3 (Tugas Biofarmasetika)

2. Anggota Kelompok
Risda Rahmi Islamiaty (260110150012)
Derif Azis Abdullah (260110150019)
Orin Tri Wulan (260110150031)
Nuralela Hasanah (260110150033)
Nadira Ulfa (260110150036)
Latifa Nadya Pratama (260110150039)
Rahma Alya Nafisah (260110150040)
Hanny Latifa Hilmi (260110150041)

3. CONTENT
Pelarutan Sediaan Obat
A. Teori dasar
B. Kinetika perubahan linarut dan larutan
C. Kinetika pelarut
Aspek Teori Perlintasan Membran
A. Pendahuluan
B. Pengelompokan dan penggunaan membran sintetik
C. Aspek teori perlintasan membran

4. Pelarutan sediaan OBAT
A. Teori dasar
Dalam farmakope dicantumkan persyaratan perilaku
biofarmasetik suatu obat yang didasarkan pelepasan zat aktif
dari sediaan bentuk padat. Perlunya dibedakan antara hukum
yang diterapkan pada perilaku permukaan suatu partikel
padat yang kontak dengan fase cair dan mekanisme yang
berperan dalam satu kelompok elemen padat.
Pemahaman faktor fisiko kimia yang mempengaruhi
proses pelarutan zat aktif dalam bentuk sediaan padat
dilengkapi dengan pemahaman mekanisme perpindahan zat
cairan pelarut dan sediaan yang akan melarut. hal erakhir
untuk bahan-bahan yang perlu ekstraksi. Bahan yang terlarut
akan masuk ke pelarut dan membentuk larutan. Masuknya
bahan yang terlarut disebut transfer bahan. Faktor yang
mempengaruhi yaitu perbedaan konsentrasi.

5. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
Perubahan yang disebabkan oleh pemecahan
tablet dan mengubah bentuk permukaan yang kontak
dapat disertai dengan perubahan struktur intergranuler
dan intragranuler dari partikel penyusun bentuk sediaan
awal.
Perubahan padat cair
Suatu partikel padat ditandai dengan ukuran
partikel, keadaan partikel, bobot jenis dan derajat
porositas.
 Pembahasan partikel
 Tahap penembusan
 Tahap pelarutan
 Pengantian lapisan cairan di sekitar padatan

6. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
B. Kinetika perubahan linarut dan larutan
1. Perubahan linarut – pelarut
2. Perubahan secara konveksi dan difusi :
bilangan PECLET
3. Pelarutan pada permukaan
4. Penjenuhan permukaan berpori oleh pelarut
5. Pengaturan pelarut

7. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
1. Perubahan linarut – pelarut
Dalam penerapan teori film pada transfer senyawa
antara padatan dan pelarut, maka harus dibuat
sedemikian agar diperoleh larutan yang homogen.
- Konsentrasi, untuk mempertahankan keadaan
“hilang”
- Kinetika pelarut, penentuan konsentrasi pada rentang
waktu yang cukup, dimana terjadi proses pelarutan
yangmencerminkan proses pelepasan zat aktif dari
sediaan padat.
Sehubung dengan peremajaan lapisan cairan yang
mengelilingi padatan/ pencapaian homogenitas larutan,
maka perlu pertimbangan perubahan antara daerah
yang lebih pekat dan yang kurang pekat

8. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
2. Perubahan secara konveksi dan difusi : bilangan
PECLET
Tawashi dan Bisaillon mendukung teori fenomena
difusi dan konveksi. Bilangan PECLET N dinyatakan
dalam rumus :
𝑁𝑃𝑒 =
𝑑 𝑎
2
𝜔
𝐷
Keterangan :
da = diameter pengaduk (cm)
ω = kecepatan sudut (putaran per detik)
D = koefisien difusi (cm2/dt)
Peningkatan bilangan PECLET seiring dngan
peningkatan transfer bahan secara konveksi,
sedangkan penurunan bilangan PECLET menunjukan
fenomena difusi lebih dominana

9. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
3. Pelarutan pada permukaan
1) Interaksi antara cairan dan kandungannya
Bilangan REYNOLDS (NRe) menyatakan energi yang
berhubungan dengan kekentalan.
𝑵 𝑹 𝒆 =
𝒅 𝟐 𝝎𝝆
η
Keterangan :
Η= kekentalab dinamik; Ρ= masa jenis
Nilai dapat lebih rendah atau tinggi dari 2000,
bergantung pada sifat aliran yang laminer atau turbulen
dalam volume peredaran cairan.

10. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
2) Interaksi antara cairan dan partikel pengeringan
Kontak antara pelarut dan sediaan uji diatur
sedemikian agar aliran media pelarutan bersifat laminer
sehingga sediaan berada dalam keadaan hidrodinamik
seperti dalam saluran cerna. Pengadukan partikel/tablet oleh
cairan dinyatakan dengan bilangan Reynolds.
𝑅𝑒 𝑔 =
𝑢 𝑑 (𝜌𝑠 − 𝜌1)
η
Keterangan :
Re= bilangan reynoldsn; u= gerak partikel dalam cairan; d=
diameter; s= massa jenis padatan; massa jenis cairan; dan
kekentalan cairan.
Jika aliran cairan bersifat laminer, dapat terjadi
pembentukan film cairan di sekitar partikel yang ditembus
oleh senyawa yang berdifusi. Keadaan ini bila bilangan
Reynold mendekati satu.

11. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
4. Penjenuhan permukaan berpori oleh pelarut
Metode ini berhubungan dengan metode ETIENNE
yang berkaitan dengan penyarian/ pengadukan suspensi
dan diterapkan pada padatan yang berasal dari alam/
campuran padatan berpori.
𝑅𝑒 𝑝 =
𝜌𝑈𝑚 𝑝 𝑑𝑝
𝜂
Keterangan :
Ump= laju pergerakan cairan dalam pori; dp=diameter pori
(bila nilai Re lebih besar dari 6, maka alran tidak lagi
bersifat laminer)
Maka, aliran laminer dapat dipertahankan sedemikian
hingga partikel dalam cairan mempunyai bilangan Reynold
Re dari butiran/ pori-pori mendekati satu unit.

12. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
5. Pengaturan pelarut
Menurut Le Goff, pada pelarutan zat aktif
yang berada dalam media porous seperti tablet,
terjadi persaingan antara kinetika fisik dan kinetika
kimia pada batas permukaan antara linarut dan
pelarut.
- Jika sediaan sangat larut, maka “pengaturan difusi”
mengendalikan laju pelepasan
- Jika sediaan sukar larut, maka sebaliknya
“pengaturan kimia” yang akan mengendalikan laju
pelepasan zat aktif.

13. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
5. Pengaturan pelarut
1) Skema pengelompokan semua fenomena
pelarutan dalam lingkungan porous

14. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
C. Kinetika pelarut
1. Pengendalian pelepasan : fenomena umum
2. Pernyataan matematik kinetik pelarutan
3. Pernyataan grafik
4. Perhitungan statistik
5. Korelasi
6. Penerapan

15. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
1. Pengendalian pelepasan : fenomena umum
Bila sediaan padat diperoleh dengan satu cara, misal dengan
pengempaan langsung, maka pelepasan zat aktif menurut 1
kinetik. Pada tablet berlapis ganda atau berinti banyak, proses
pelepasan zat aktif mengikuti dua kinetik
Kinetik Order nol (pelepasan berbanding lurus dengan
waktu) untuk bagian yang bereaksi cepat. Kinetika order 1 (log
dari jumlah zat aktif yang terlepas berbanding lurus dengan
waktu) untuk bagian dengan aksi berbeda.

16. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
2. Pernyataan matematik kinetik pelarutan
1) Reaksi orde nol
Laju pelarutan adalah tetap dan tidaktergantung pada
jumlah zat aktif, dan dinyatakan dalam persamaan :
Penurunan senyawa integral persamaan tersebut dalam
rentang waktu t0 sampai t, menunjukan jumlah linarut yang
tersisa Qt
Waktu paruh atau waktu yang diperlukan untuk
pelepasan separuh dari jumlah linarut yang ada dan
dinyatakan dengan persamaan.

17. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
2) Reaksi orde 1
Laju pelarutan berbanding lurus dengan sisa zat aktif
dan pelepasan linarut berkurang sebanding dengan waktu.
Pengurangan tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan:
Setelah diintegrasi dan diubah kedalan bentuk
logaritmanya :
atau dibuat eksponensialnya :
Waktu paruhnya :

18. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
Mekanisme fisik yang berperan dalam masuknya
zat aktif ke dalam larutan, yang secara umum ditulis :
Nilai dalam persamaan adalah
- 2/3 jika permukaan yang tidak tetap merupakan
bagian luar sediaan
- 1 jika permukaan yang tidak tetap adalah
permukaan pori
- 0 jika tidak terjadi perubahan luas permukaan

19. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
3. Pernyataan grafik
Kurva linier merupakan cara yang paling mudah
untuk membandingkan hasil pengujian pelepasan zat
aktif antar lot atau antar formula. Meskipun demikian,
selain kinetik orde nol bila konsentrasi yang terukur
atau yang tersisa dinyatakan pada sumbu-y dalam
bentuk akar kuadrat atau akar pangkat tiga maka orde
reaksi pelepasan zat aktif dapat diukur

20. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
4. Perhitungan statistik
Dari kurva yang diperoleh dan dikombinasikan
dengan perhitungan order reaksi maka dapat
diketahui adanya (atau idak adanya) tahapan yang
berurutan dalam proses pelarutan, seperti misalnya
pelarutan yang cepat pada awal dan yang diikuti
dengan pelepasan berikutnya yang lebih perlahan
5. Korelasi
Pentingnya nilai korelasi antaa kinetk pelepasan
dan ketersediaan hayati yang telah banyak
diungkapkan oleh para pakar biofarmasi

21. Pelarutan sediaan OBAT (Con’t)
6. Penerapan
Mekanisme pertukaran antara padatan dan cairan
serta pengaruhnya pada laju pelepasan zat aktif,
serta pernyataan matematik dari fenomena fisik yang
terukur merupakan dasar yang diperlukan pada
pengembangan metoda dan peralatan oleh seorang
farmasetis untuk merencanankan formula atau
pengawasan mutu sediaan.
Mekanisme itu perlu dipahami untuk menentukan
konsep dan menggunakan peralatan pada penentuan
kinetik pelepasan zat aktif bentuk sediaan padat.

22. Aspek teori perlintasan membran
A. Pendahuluan
1. Membran
Berupa fase padat, setengah padat atau cair, dengan
ukuran tertentu, tidak larut atau tidak tercampurkan dengan
lingkungan di sekitarnya dan dipisahkan satu dan lainnya
umumnya oleh fase cair.
2. Kegunaan dalam Biofarmasetika
- Mempelajari kompleks antara zat aktif dan bahan
tambahan
- Proses pelepasan atau pelarutan
MEMBRAN
BIOLOGIS SINTETTIK

23. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
B. Pengelompokan dan Penggunaan Membran
Sintetik
Membran padat tiruan dapat dibedakan atas 3
kelompok yaitu :
1. Membran polimer berpori (membrane
heterogen)
2. Membran polimer tak berpori (membrane
homogen)
3. Membran lipida tak berpori

24. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
1. Membran polimer berpori (membrane
heterogen)
Molekul molekul melintasi pori membrane tanpa
melarut dalam senyawa penyusun membrane. Laju
perlintasan membrane tergantung pada :
- Ukuran pori
- Sifat molekul
- Komposisi
- Kekentalan larutan di kedua sisi membran
Fungsi : bertindak sebagai membrane dialysis yang
digunakan untuk memisahkan mlekul kecil yang ukurannya
sekitar ukaran pori, sedangkan senyawa makromolekul
adalah nol atau hamper nol.

25. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
Membran Berpori dapat dibuat dengan dua cara yaitu
:
- Pembacaman sebuah media pendukung yang telah
dibentuk dari larutan lipida. Media pendukung tersebut
dapat berpori dan membrane yang efektif dinyatakan
dengan adanya kanal-kanal dalam media pendukung
berpori yang terisi oleh lipida
- Penguapan larutan lipida yang mengandung polimer
filmogen terlarut.

26. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
Contoh membrane yang digunakan untuk Pembuatan Membran
Berpori

27. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
Dalam studi pelepasan zat aktif yang berada dalam suatu
bentuk sediaan, membrane padat tiruan sering berperan sebagai
sawar yang memisahkan sediaan dari cairan disekitarnya. Bentuk
sediaan tersebut terutama bentuk setengah padat seperti krim,
emulsi, salep, suspense, jeli atau supesitria yang umumnya
tercampur denga larutan uji.
Uji Pelepasan pada Membran Berpori :

28. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
2. Membran polimer tak berpori (membrane
homogen)
Perlintasan membrane polimer terjadi karena
kelarutan dan difusi molekul pada permukaan yang
terdekat dengan membrane dan karena adanya peresapan.
Ada beberapa contoh membran polimer tak berpori
diantaranya yaitu :
- Silastic
- Mylar
- Nilon
- Etilselulosa/ membrane akrilik

29. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
1) Silastic
Silastic terdiri dari polimer dimetil-silicon. Kelebihan dari
Silastic ini berupa sifatnya yang lebih impermeable terhadap
ion-ion tertentu dari larutan dapat yang digunakan menjaga pH
selama waktu tertentu.
Fungsi Silastic :
- Untuk evaluasi difusi atau meramalkan penyerapan berbagai
senyawa
- Untuk penelitian mengenai penyerapan, kelartan zat aktif,
pengaruh Panjang rantai alkil dan intekasi antara zat aktif
dan surfaktan, bhan peresepan dan lainnya,

30. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
2) Mylar
Mylar berupa Membran hasil kondensasi asam tereftalat dan
etileglokol. Mylar ini menunjukan karakteristik yang sama baik
pada keadaan keirng maupun basah dan dapat enyerap 0,5%
air
3) Nilon
Nilon bersifat impermiable terhadap molekul-molekul kecil
seperti molekul air dan molekul ion, tetapi meloloskan molekul
non-ionic dan ionic tertentu yang mempunyai BM tinggi.
4) Etilselulosa/ membrane akrilik
Etilselulosa digunakan untuk pada penggunaan dalam studi
kinetika pelepasan bahan obat

31. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
Cara pembuatan membrane tak berpori (membrane
homogen) maupun berpori :
- Penguapan perlahan pada permukaan data (Teflon,
merkuri) suatu larutan organic yang mengandung
polimer dan bahan tambahan seperti bahan peliat atau
bahan hidrofil yang dengan pelarut akan membentuk
pori membrane.
- Penguapan larutan organic pada permukaan darat.
Suatu pelarut diuapkan dengan cepat oleh aliran udara
panas. Sejumlah parameter teknologi dapat mengubah
sifat membran.

32. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
Teknik Pembuatan Membran :

33. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
3. Membran lipida tak berpori
Membrane lipida tak berpori terdiri dari support
mekanik inert yang berfungsi untuk menjaga integritas
membrane dan kandngan fase lipida atau fosfolipid.
Fungsi dari membran lipida ini untuk meniru sifat
membrane biologis sehingga memungkinkan terjadinya
transport pasif melintasi membrane karena keterlarutan
bahan obat dalam bahan penyusun dinding sel

34. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
Prinsip Proses Pembuatan Susunan Membran Lipid :

35. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
C. Aspek Teori Perlintasan Membran
1. Penerapan hukum fick pada membran
Penerapan hukum fick ini berdasarkan dari
larutan yang sangat encer dan tanpa adanya interaksi
zat aktif –pelarut. Salah satu penerapan dari hukum
fick adalah proses tahapan transport membran yang
melewati sawar biologis.

36. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
Berikut adalah proses tahapan transport membran
yang melewati sawar biologis.
Difusi Zat Aktif menuju
permukaan yang kontak
dengan membran
Pengangkutan
• Penstabilan gradien
konsentrasi molekul
yang melintasi
membran
• Difusi dengan cara
dan jumlah yang
tetap

37. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
Interaksi zat aktif-pelarut dan pelarut-pelarut tidak
berpengaruh terhadap aliran zat aktif, maka difusi
dalam jumlah tetap dapat dinyatakan hukum Fick I

38. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
Bila Cd dan Cr berubah menurut fungsi waktu dan
volume (V) larut pada setiap sisi membran, maka persamaan
menjadi :
Keterangan :
K = koefisien partisi membran/air
Cd, Cr, dan t = diperoleh dari percobaan
Dengan membuat grafik hubungan antara log (Cd-Cr)
terhadap fungsi waktu maka diperoleh koefisien arah = (-
2D’AK/2,3 V.h) atau tetapan reaksi orde satu yang secara
keseluruhan mencerminkan parameter sifat membran dan
sifat zat aktif.

39. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
2. Faktor – faktor yang mempengaruhi difusi
pasif
Faktor di
luar dan di
dalam
membran
Faktor di
luar
membran
Faktor di
dalam
membran
- Porositas
- Kerumitan
- Konsentrasi
- Kekentalan
- Suhu
- Koefisien
antara
membran dan
fasa luar
- Waktu laten

40. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
1) Faktor di luar membran
- Konsentrasi
Perbedaan konsentrasi pada kedua sisi
membran adalah parameter utama difusi pasif yang
menentukan laju, harga dan arah pengangkutan
senyawa. Perbedaan konsentrasi dijaga tetap 
percobaan dalam keadaan snik  perlintasan dalam
keadaan tetap.
- Kekentalan
Konsentrasi  kekentalan  dapat menghalangi
difusi zat aktif. Hal ini bergantung pada interaksi zat
aktif dengan pelarut. Ukuran interaksi berdasarkan
hambatan molekul yang berbanding terbalik dengan
koefisien difusi.
- Suhu
Kenaikan suhu menyebabkan kenaikan koefisien
difusi. Pengaruh suhu terhadap kecepatan difusi
dicerminkan oleh adanya energi aktivasi.

41. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
2) Faktor di dalam membran
- Porositas
Molekul tidak benar-benar terlarut sehingga
mekanisme pengangkutan senyawa berdasarkan
pada ukuran pori membran, ukuran molekul yang
melintas, komposisi dan kekentalan larutan tsb.
- Kerumitan
Panjangnya jalur difusi dipengaruhi oleh
struktur membran yang tidak sesuai dengan tebal
nyata. Bila jari-jari pori lebih besar daripada jari-
jari linarut maka difusi keluar dan ke dalam
menjadi identik, jika sebaliknya maka difusi akan
terhambat.

42. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
3) Faktor di luar dan di dalam membran
- Koefisien antara membran dan fasa luar
Senyawa dimasukan ke dalam suatu sistem
yang terdiri dari dua fase tidak saling tercampur
maka senyawa akan terbagi ke dalam dua fase
sampai terjadi keseimbangan pada suhu tetap
maka konsentrasi dalam kedua fasa tetap.
Karakterisasi fenomena pengangkutan
menggunakan koefisien permeabilitas :
P = Koefisien permeabilitas : keterdifusiasn
‘aquous’ dan pembagian zat aktif pada
permukaan K.

43. Aspek teori perlintasan membran (Con’t)
- Waktu laten
Merupakan periode waktu yang mengawali
tersedianya zat aktif dengan laju tetap pada lingkungan
reseptor. Jika membran tipis, dan perlintasannya ditentukan
oleh lapisan difusi, maka waktu laten :
Jika membran tebal, sebagian besar membran sintetik
dan koefisien pembagian zat aktifnya tinggi, maka waktu
laten :

44. Aiache, J. M. Devissaguet, Guyot-Herman. A. M.
1993. Galenica 2 Biopharmacie. Surabaya
: Airlangga University Press.
DAFTAR PUSTAKA