AEROSOL

* Pengertian secara umum

Aerosol merupakan istilah yang digunakan untuk sediaan semprotan kabut tipis dari sistem bertekanan tinggi. Sering disalah artikan pada semua jenis sediaan bertekanan, sebagian diantaranya melepaskan busa atau cairan setengah padat.  

* Menurut FI III

Aerosol adalah sediaan yang mengandung satu atau lebih zat berkhasiat dalam wadah yang diberi tekanan, berisi propelan atau campuran propelan yang cukup untuk memancarkan isinya hingga habis, dapat digunakan untuk obat luar atau obat dalam dengan menggunakan propelan yang cukup.

*Menurut FI IV

Aerosol farmasetik adalah sediaan yang dikemas dibawah tekanan, mengandung zat aktif terapeutik yang dilepas pada saat sistem katup yang sesuai ditekan. Sediaan ini digunakan untuk pemakaiaan topical pada kulit dan juga pemakaiaan local pada hidung ( aerosol nasal ), mulut ( aerosol lingual ) atau paru-paru ( aerosol inhalasi ) ukuran partikel untuk aerosol inhalasi harus lebih kecil dari 10 mm, sering disebut juga “ inhaler dosis turukur “. Aerosol Busa adalah emulsi yang  mengandung satu atau lebih zat aktif, surfaktan, cairan mengandung air atau tidak, dan propelan.

Dalam literatur lain, aerosol adalah suatu sistem koloid lipofob (hidrofil), dimana fase eksternalnya berupa gas atau campuran gas dan fase internalnya berupa partikel zat cair yang terbagi sangat halus atau partikel-partikelnya tidak padat, ukuran partikel tersebut  lebih  kecil dari 50 mm. jika partikel internal terdiri dari partikel zat cair, system koloid itu berupa awan atau embun. Jika partikel internal terdiri ndari partikel zat padat, system koloid itu berupa asap atau debu.

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PEMAKAIAN AEROSOL

  * Keuntungan pemakaian aerosol

            Beberapa keistimewaan aerosol farmasi yang dianggap menguntungkan lebih dari bentuk sediaan lain adalah sebagai berikut :
a.  Sebagian obat dapat dengan mudah diambil dari wadah tanpa sisanya menjadi tercemar atau terpapar.
b.  Berdasarkan pada wadah aerosol yang kedap udara, maka zat obat terlindung dari pengaruh yang tidak diinginkan akibat O2 dan kelembapan udara.
c.  Pengobatan topikal dapat diberikan secara merata, melapisi kulit tanpa menyentuh daerah yang diobati.
d.  Dengan formula yang tepat dan pengontrolan katup, bentuk fisik dan ukuran partikel produk yang dipancarkan dapat diatur yang mungkin mempunyai andil dalam efektivitas obat; contohnya, kabut halus yang terkendali dari aerosol inhalasi.
e.  Penggunaan aerosol merupakan proses yang “bersih,” sedikit tidak memerlukan “pencucian” oleh pemakainya.

f. Mudah digunakan dan sedikit kontak dengan tangan

g. Bahaya kontaminasi tidak ada karena wadah kedap udara

h. Iritasi yang disebabkan oleh pemakaian topikal dapat dikurangi

I .Takaran yang dikehendaki dapat diatur

j. Bentuk semprotan dapat diatur

  * Kerugian pemakaian aerosol

            Kerugian bentuk sediaan aerosol dalam bentuk MDI (Metered Dose Inhalers) :
a. MDI biasanya mengandung bahan obat terdispersi dan masalah yang sering timbul berkaitan dengan stabilitas fisiknya;
b. Seringnya obat menjadi kurang efektif;
c. Efikasi klinik biasanya tergantung pada kemampuan pasien menggunakan MDI dengan baik dan benar.

JENIS ATAU SYSTEM AEROSOL

  * System 2 fase (gas dan cair)

A. Terdiri atas larutan zat aktif dalam propelan cair dan propelan bentuk uap ,

B. sebagai Pelarut digunakan  etanol, propilenglikol, PEG untuk menambah kelarutan zat aktif.

C. Fase gas dan fase cair atau fase gas dan fase padat untuk aerosol yang berbentuk serbuk

D.  fase cair dapat terdiri dari komponen zat aktif / campuran zat aktif dan propelan cair / komponen propelan yang dilarutkan di dalamnya. Yang termasuk system ini antara lain yaitu :

            a. aerosol ruang ( space sprays) : insektisida, deodorant

            b. aerosol pelapis permukaan ( surface coating sprays ) : cat, hair sprays

aerosol system dua fase ini beroperasi pada tekanan 30 – 40 p.s.i.g ( pounds per square in gauge ) pada suhu 21ºC.

  * System 3 fase (gas, cair, padat atau cair)

            Terdiri dari suspense atau emulsi zat aktif, propelan cair dan uap propelan. Suspense terdiri dari zat aktif yang dapat di dispersikan dalam system propelan dengan zat tambahan yang sesuai seperti zat pembasah atau bahan pembawa padat seperti talk dan silica koloida.

            Aerosol system 3 fase ini beroperasi pada tekanan 15 p.s.i.g ( pounds per square in gauge) pada suhu 21ºC.

KOMPONEN AEROSOL

* Wadah

Berbagai bahan yang telah digunakan dalam pembuatan wadah aerosol, termasuk (1) gelas, dilapisi atau tidak dilapisi plastik; (2) logam, termasuk kaleng yang disepuh dengan baja, aluminium dan baja tidak berkarat (stainless steel); dan (3) plastik. Pemilihan wadah untuk produk aerosol berdasarkan pada kemampuan penyesuaiannya terhadap cara pembuatan, ketercampurannya dengan komponen formula, kemampuannya untuk menahan tekanan yang diharapkan produk, kepentingannya dalam model dan daya tarik estetik pada bagian pembuatan pembiayaan.

Ini bukan untuk kerapukan dan bahaya pecahnya, wadah gelas lebih dipilih untuk sebagian besar aerosol. Gelas mencegah lebih banyak persoalan yang disebabkan oleh ketidak campuran secara kimia dengan formulasi dari pada yang terjadi dengan wadah logam dan bukan menjadi sasaran karat. Gelas juga lebih dapat disesuaikan dengan kreativitas model. Segi negatifnya, wadah gelas harus direncanakan tepat untuk menghasilkan tekanan maksimum yang aman dari daya tahan tekan yang kuat. Lapisan plastik umum dipakai di permukaan luar wadah gelas untuk membuatnya lebih tahan terhadap kepecahan yang tidak disengaja, dan bila pecah, lapisan plastik mencegah penyebaran pecahan-pecahan gelas. Bila tekanan total sistem aerosol di bawah 25 p.s.i.g dan tidak lebih dari 50% propelan digunakan, wadah gelas diperhitungkan cukup aman. Bila diperlukan, lapisan dalam wadah gelas dapat dilapisi, untuk membuatnya lebih tahan terhadap zat-zat kimia dari bahan-bahan formulasi.

Pada saat sekarang, wadah kaleng yang disepuh dengan baja yang paling banyak digunakan dari wadah logam untuk aerosol. Karena bahan awal yang digunakan dalam bentuk lapisan-lapisan, tabung aerosol yang lengkap dilipat dan dipatri untuk mendapatkan unit yang tertutup. Bila dikehendai, lapisan penjaga khusus digunakan dalam wadah untuk mencegah berkarat dan interaksi antara wadah dan formula. Wadah harus dicoba hati-hati sebelum diisi. Untuk menjamin bahwa tidak ada kebocoran pada lipatan atau pada lapisan penjaga, yang akan membuat wadah lemah atau menjadi sasaran karat.

Wadah aluminium terbanyak dibuat dengan penjuluran atau dengan cara lain yang membuatnya tanpa lipatan. Wadah ini mempunyai keuntungan melebihi jenis wadah yang dilipat dalam hal keamanannya terhadap kebocoran, ketidakcampuran, dan karat. Baja tidak berkarat, digunakan untuk mendapatkan wadah aerosol volume kecil tertentu dimana dibutuhkan daya tahan yang besar terhadap zat-zat kimia. Keterbatasan pemakaian baja tidak berkarat ini adalah biayanya yang tinggi.

Wadah plastik tidak selalu berhasil baik sebagai pengemas aerosol karena sifatnya yang tidak ditembus oleh uap dalam wadah. Juga, interaksi tertentu obat plastik telah terjadi yang mempengaruhi penglepasan obat dari wadah dan menurunkan efektivitas produk.

*  Propelan

Propelan berfungsi memberikan tekanan yang dibutuhkan untuk mengeluarkan bahan dari wadah dan dalam kombinasi dengan komponen lain mengubah bahan ke bentuk fisik yang diinginkan. Sebagai propelan digunakan gas yang dicairkan atau gas yang dimampatkan misalnya hidrokarbon, khususnya turunan fluoroklorometana, etana, butana dan pentana (gas yang dicairkan), CO₂, N₂, dan Nitrosa (gas yang dimampatkan).Sistem propelan yang baik harus mempunyai tekanan uap yang tepat sesuai dengan komponen aerosol lainnya.

  * Konsentrat mengandung zat aktif

Konsentrat zat aktif menggunakan pelarut pembantu untuk memperbaiki kelarutan zat aktif/zat berkhasiat atau formulasi dalam propelan, misalnya etanol, propilenglikol, PEG.

  * Katup

Fungsi katup terpasang adalah untuk memungkinkan penglepasan isi wadah dari tabung dalam bentuk yang diinginkan dengan kecepatan yang diinginkan dan dengan adanya katup yang berukuran, dalam jumlah/dosis yang tepat. Bahan yang digunakan dalam pembuatan katup harus disetujui oleh FDA. Di antara bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan berbagai katup ialah plastik, karet, aluminium, dan baja tidak berkarat.

Katup aerosol terpasang biasanya terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut :

a. Aktuator; Aktuator adalah konsep yang ditekankan oleh pemakai untuk mengaktifkan katup terpasang untuk pemancaran produk. Aktuator memungkinkan pembukaan dan penutupan katup dengan mudah. Ini terjadi lewat lubang pada aktuator dimana produk dilepaskan. Modal ruang dalam dan ukuran lubang pemancar di aktuator berperan pada bentuk fisik produk yang dilepas (kabut, semprotan halus, aliran zat padat, atau busa). Campuran jenis dan jumlah propelan yang digunakan, model aktuator dan ukuran mengontrol besarnya partikel produk yang dipancarkan. Lebih besar lubang (dan lebih sedikit propelan) yang digunakan untuk memancarkan produk dalam bentuk busa atau aliran padat dibandingkan untuk memancarkan produk dalam bentuk semprotan atau kabut.

b. Tangkai; Tangkai membantu aktuator dan pengeluaran produk dalam bentuk yang tepat ke ruangan aktuator.

c. Pengikat; Pengikat ditempatkan dengan tepat (pas) terhadap tangkai, untuk mencegah kebocoran formula bila katup pada posisi tertutup.

d. Pegas; Pegas memegang pengikat pada tempatnya dan juga merupakan mekanisme yang menarik kembali aktuator ketika tekanan dilepaskan, kemudian mengembalikan katup ke posisi semula.

e. Lengkungan bantalan; Lengkungan bantalan terikat pada tabung aerosol atau wadah, berperan dalam pemegangan katup ditempatkannya. Karena bagian bawah lengkung bantalan ini terkena formula, maka ia harus mendapat perhitungan atau pertimbangan yang sama dengan bagian dalam wadah, agar kriteria ketercampuran dipenuhi. Bila diperlukan, harus dilapisi dengan bahan yagn inert (seperti resin epoksi atau vinil) untuk mencegah interaksi yang tidak dikehendaki.

f. Badan; Badan terletak langsung di bawah lengkung bantalan berperan dalam menghubungkan pipa tercelup dengan tangkai dan aktuator. Bersama dengan tangkai, lubangnya membantu menentukan kecepatan penglepasan bentuk produk yang dikeluarkan.

g. Pipa tercelup; Pipa tercelup, memanjang dari badan menurun masuk ke dalam produk, berperan untuk membawa formula dari wadah ke katup. Kekentalan produk dan kecepatan penglepasan yang dituju ditentukan oleh besarnya pelebaran dimensi (ukuran) dalam pipa tercelup dan badan untuk produk tertentu.

Aktuator, tangkai, badan, dan pipa tercelup umumnya dibuat dari plastik, lengkung bantalan dan pegas dari logam, pengikat dari karet atau plastik yang sebelumnya telah diteliti ketahannya terhadap formula.

Katup pengukur digunakan bila formula adalah obat yang kuat, seperti pada terapi inhalasi. Di sini dipakai sistem katup pengukur, jumlah bahan yang dilepaskan diatur oleh ruang katup pembantu berdasarkan pada kapasitasnya atau ukurannya. Tekanan tunggal pada aktuator menyebabkan pengosongan ruangan ini dan penglepasan ini. Keutuhan ruang dikontrol oleh mekanisme dua katup. Bila katup aktuator pada posisi tertutup, penutup antara ruang dan udara luar diaktifkan. Akan tetapi, pada posisi ini ruangan dimungkinkan untuk diisi dengan isi dari wadah karena penutup antara ruang dengan wadah terbuka. Penekanan aktuator menyebabkan pembalikan secara serentak kedudukan penutup, ruang menjadi terbuka ke arah udara luar, melepaskan isinya dan pada waktu yang sama ruang tertutup terhadap isi wadah. Pada penglepasan aktuator, sistem dikembalikan untuk mendapatkan dosis berikutnya. USP memuat pemeriksaan penentuan jumlah yang dilepas katup pengukur secara kuantitatif.

Produk aerosol hampir seluruhnya mempunyai tutup pengaman atau penutup yang pas tepat di atas katup dan lengkung bantalan. Pemberian tutup ini untuk menjaga katup dari pengotoran debu dan kotoran. Tutup umumnya dibuat dari plastik atau logam dan juga memberi fungsi dekoratif.

PEMBUATAN AEROSOL

* Proses pengisian dengan pendinginan

Konsentrat ( umumnya di dinginkan smpai suhu dibawah 0 ºC ) dan propelan dingin yang telah di ukur, dimasukan dalam wadah terbuka ( biasanya wadah telah didinginkan ). Katup penyemprot kemudian di pasang pada wadah hingga membentuk tutup kedap tekanan.

Selama interval antara penambahan propelan dan pemasangan katup terjadi penguapan propelan yang cukup untuk mengeluarkan udara dari wadah.

 

* Proses pengisian dengan tekanan ( Panas )

Hilangkan udara dalam wadah dengan cara penghampaan atau dengan menambah sedikit propelan, isikan konsentrat ke dalam wadah, tutup kedap wadah. Isikan propelan melalui lubang katup dengan cara penekanan, atau propelan di biarkan mengalir dibawah tutup katup, kemudian katup di tutup ( pengisian dilakukan di bawah tutup ).

Pengendalian proses pembuatan biasanya meliputi pemantauan formulasi yang sesuai dan bobot pengisi propelan serta uji tekanan dan uji kebocoran pada produk akhir aerosol.
 

                       FORMULASI AEROSOL

Formulasi aerosol terdiri dari dua komponen yang esensial :

A.    Bahan obat yang terdiri dari zat aktif dan zat tambahan (pelarut, antioksidan, dansurfaktan) 

B.  Propelan dapat (tunggal atau campuran)

Zat tambahan dan propelan tersebut sebelum di formulasikan harus diketahui betul- betul sifat fisika dan kimianya dan efek yang ditimbulkan terhadap sediaan jadi. Tergantung dari type aerosol yang di pakai, aerosol farmasi dapat dibuat sebagai embun halus, pancaran basah, busa stabil.

                     CARA KERJA AEROSOL

Aerosol bekerja dengan dasar sebagai berikut :

A.   Jika suatu gas yang dicairkan berada daalam wadah yang tertutup, maka sebagai dari gas tersebut akan menjadi uap dan sebagian lagi tetap cair. Dalam keaadaan keseimbangan, fase uap naik, fase cair turun.

B.     Komponen zat aktif dari obat dilarutkan / di dispersikan dalam fase cair dri gas tersebut.

C.     Fase uap gas memberi tekanan pada dinding dan pernukaan fase cair.

D.    Jika pada fase cair dimasukan tabung yang pangkalnya melekap pada katup dan hanya ujungnya yang masuk ke fase cair, maka karena tekanan uap tersebut, fase cair akan naik melalui tabung ke lubang katup.

E.   Jika tombol pembuka ( actuator ) ditekan, katup terbuka, fase cair didorong keluar selama actuator ditekan.

F.      Fase gas yang berkurang akan terisi kembali oleh fase cair yang menguap.

G.    Fase cair yang keluar bersama zat aktif, karena titik didihnya terlampaui, akan menguap di udara menyebabkan terjadinya bentuk semprotan atau spray.

PEMERIKSAAN

  * Derajat semprotan

Derajat semprot adalah angka yang menunjukkan jumlah bobot isi aerosol yang disemprotkan dalam satu satuan waktu tertentu dinyatakan dalam gram tiap detik.

Caranya:

·         Pilih tidak kurang dari 4 wadah

·         Tekan actuator masing-masing wadah selama 2 sampai 3 detik

·        Timbang sesama masing-masing wadah, celupkan ke dalam penangas air pada suhu 25⁰ C sampai tekanan tetap

·         Keluarkan wadah dari penangas air dan keringkan

·         Tekan actuator masing-masing wadah selama 5,0 detik, lalu timbang masing-masing wadah

·         Masukkan kembali ke dalam penangas air bersuhu tetap dan ulangi percobaan tiga kali untuk masing-masing wadah

·         Hitung derajat semprotan rata-rata masing-masing wadah dalam gram per detik.

  * Pengujian kebocoran

            Caranya:

·         Pillih 12 wadah, catat tanggal dan waktu (pembulatan sampai ½ jam)

·         Timbang wadah satu persatu (pembulatan sampai mg), catat bobot sebagai W1

·         Biarkan wadah dalam posisi tegak selama tidak kurang dari 3 hari pada suhu kamar

·         Timbang kembali wadah satu persatu, catat bobot sebagai W2

·         Hitung waktu perobaan dan catatwaktu sebagai T (dalam jam)

·         Hitung derajat kebocoran (Dkb) masing-masing wadah dalam tiap tahun dengan rumus:

Dkb =(W₁-W₂) x (365/T) x 24

            _{Bobot tertera dalam etiket}

·         Sediaan memenuhi syarat jika DKb rata-rata tiap tahun dari 12 wadah tidak lebih dari 3,5% dan jika tidak satupun bocor lebih dari 5% pertahun

·         Jika satu wadah bocor lebih dari 5% pertahun, tetapkan DKb dengan menggunakan 24 wadah lainnya

·         Sediaan memenuhi syarat jika dari 36 wadah, tidak lebih dari 2 wadah yang bocor lebih dari 5% pertahun dan tidak satupun wadah lebih dari 7% pertahun, dari bobot yang  tertera pada etiket.

* Pengujian tekanan

            Caranya:

·         Pilih tidak kurang dari 4 wadah

·         Lepaskan tutup, celupkan dalam penangas air pada suhu tetap 25⁰ C sampai tekanan tetap

·         Keluarkan wadah dari penangas, kocok baik-baik

·         Lepaskan akuator an keringkan

·         Ukur tekanan dengan memasang alat ukur tekanan pada tangkai katup

·         Baca tekanan dalam wadah pada alat pengukur tekanan.

SIGNATURA

Signatura pada sediaan aerosol itu misalnya pada obat alupent aerosol:

A.    S.Nebulizer, 1-2 kali ( semprotkan kedalam mulut sehari 1-2 kali ).

B.     S. Semprotkan jika pernafasan terganggu.

C.     S. semprotkan jika perlu.