Penelitian tim Farmasi Universitas Negeri Gorontalo menunjukkan bahwa keseimbangan surfaktan, kosurfaktan, dan bahan penstabil menjadi kunci dalam mempertahankan nanoemulsi dari pemisahan fase.
Sebuah penelitian dari Jurusan Farmasi Fakultas Olahraga dan Kesehatan Universitas Negeri Gorontalo menemukan bahwa formula nanoemulsi F4 memiliki ketahanan fisik paling baik ketika diberikan tekanan mekanik melalui sentrifugasi hingga kecepatan 8.000 putaran per menit.
GORONTALO — Stabilitas merupakan salah satu tantangan penting dalam pengembangan nanoemulsi untuk sediaan farmasi dan kosmetik. Sistem yang terlihat homogen pada awal pembuatan belum tentu mampu mempertahankan kondisinya selama penyimpanan atau ketika mengalami tekanan mekanik.
Tantangan tersebut menjadi fokus penelitian berjudul Effect of Centrifugation on Nanoemulsion Stability with Tween, PEG, Poloxamer 188, and Transcutol-P . Penelitian dilakukan oleh Siti Fauziah Rahmola bersama Mohamad Adam Mustapa, Mohammad Aprianto Paneo, Endah Nurrohwinta Djuwarno, dan Muhammad Taupik.
Penelitian mengevaluasi empat formula nanoemulsi berbasis grapeseed oil. Setiap formula diuji menggunakan sentrifugasi pada empat tingkat kecepatan untuk melihat kemampuannya mempertahankan homogenitas dan mencegah pemisahan antara fase minyak dan air.
F4 Tetap Bertahan pada Tekanan 8.000 rpm
Pada pengujian tertinggi, F1 dan F2 mengalami pemisahan fase secara lengkap. F3 mulai membentuk lapisan minyak ringan, sedangkan F4 hanya menunjukkan sedikit kekeruhan tanpa mengalami pemisahan fase total.
Apa Itu Nanoemulsi?
Sistem Minyak dan Air Berukuran Sangat Kecil
Nanoemulsi merupakan sistem dispersi antara fase minyak dan air yang distabilkan menggunakan surfaktan dan kosurfaktan. Ukuran tetesannya berada pada skala nanometer sehingga sediaan dapat tampak jernih atau semitransparan.
Nanoemulsi banyak dikembangkan karena berpotensi membantu meningkatkan kelarutan bahan aktif yang sukar larut dalam air, memperbaiki ketersediaan hayati, dan mendukung penetrasi bahan aktif menuju jaringan sasaran.
Meskipun memiliki ukuran tetesan yang sangat kecil, nanoemulsi tetap dapat mengalami ketidakstabilan. Tetesan minyak dapat bergerak, berkumpul, bergabung, dan akhirnya membentuk lapisan terpisah.
Beberapa bentuk ketidakstabilan yang dapat terjadi adalah creaming, flokulasi, koalesensi, dan pematangan Ostwald. Karena itu, keseimbangan komposisi dan kekuatan lapisan antarmuka menjadi sangat penting.
Empat Formula dengan Komposisi Berbeda
Seluruh formula menggunakan grapeseed oil sebesar 5 persen sebagai fase minyak dan Poloxamer 188 sebesar 2 persen sebagai bahan penstabil. Perbedaan utama terletak pada jumlah Tween 80, PEG 400, dan Transcutol-P.
| Formula | Grapeseed Oil | Tween 80 | PEG 400 | Poloxamer 188 | Transcutol-P |
|---|---|---|---|---|---|
| F1 | 5% | 27,5% | 30% | 2% | 0,5% |
| F2 | 5% | 27,5% | 30% | 2% | 1% |
| F3 | 5% | 30% | 32,5% | 2% | 1% |
| F4 | 5% | 30% | 32,5% | 2% | 2% |
Pembuatan nanoemulsi dilakukan menggunakan metode titrasi air, kemudian dilanjutkan dengan sonikasi selama 60 menit. Sonikasi membantu menghasilkan dispersi yang lebih homogen dan memperkecil agregat tetesan.
Stabilitas Mulai Berbeda ketika Kecepatan Meningkat
Sentrifugasi digunakan sebagai metode stabilitas dipercepat. Putaran alat menghasilkan gaya yang jauh lebih besar daripada gravitasi biasa sehingga kecenderungan pemisahan fase dapat diketahui dalam waktu lebih singkat.
Seluruh Formula Masih Stabil
2.000 rpmF1 hingga F4 belum menunjukkan pemisahan fase. Namun, F1 dan F2 terlihat lebih keruh, sedangkan F3 dan F4 tampak lebih jernih dan seragam.
F1 dan F2 Mulai Mengalami Creaming
4.000 rpmPada F1 dan F2 mulai terbentuk lapisan tipis di bagian atas. F3 dan F4 masih mempertahankan kestabilan tanpa pemisahan fase yang terlihat.
Lapisan Minyak Mulai Terlihat
6.000 rpmF1 dan F2 menjadi semakin keruh dan mulai membentuk lapisan minyak. F3 dan F4 masih tidak memperlihatkan pemisahan fase secara visual.
Perbedaan Ketahanan Terlihat Jelas
8.000 rpmF1 dan F2 mengalami pemisahan total. F3 memperlihatkan lapisan minyak ringan, sedangkan F4 hanya mengalami sedikit kekeruhan tanpa pemisahan fase lengkap.
Formula dengan Ketahanan Mekanik Tertinggi
Kestabilan F4 diperkirakan berkaitan dengan kombinasi Tween 80 dan PEG 400 yang lebih tinggi, perlindungan sterik dari Poloxamer 188, serta peran Transcutol-P dalam membantu proses dispersi dan kompatibilitas antarfase.
Mengapa F4 Lebih Stabil?
Stabilitas nanoemulsi tidak ditentukan oleh satu bahan saja. Setiap komponen memiliki peran yang saling berkaitan dalam mempertahankan tetesan minyak agar tetap terdispersi di dalam air.
Menurunkan Tegangan Antarmuka
Tween 80 dan PEG 400 membantu mengurangi tegangan antara minyak dan air sehingga pembentukan tetesan yang lebih kecil menjadi lebih mudah.
Membentuk Perlindungan Sterik
Poloxamer 188 membentuk penghalang di sekitar tetesan, mengurangi tumbukan langsung serta mencegah flokulasi dan koalesensi.
Memperkuat Sistem Dispersi
Transcutol-P membantu proses pelarutan dan penyebaran komponen, meskipun jumlahnya harus tetap diseimbangkan dengan surfaktan dan kosurfaktan.
Hasil Evaluasi Fisik
Selain pengujian sentrifugasi, peneliti mengevaluasi tipe emulsi, nilai pH, viskositas, homogenitas, warna, dan penampilan masing-masing formula.
Tipe Nanoemulsi
Oil in WaterSeluruh formula merupakan sistem minyak dalam air, dengan minyak sebagai fase terdispersi dan air sebagai fase luar.
Rentang pH
6,0–7,0Nilai rata-rata pH seluruh formula adalah 6,45 ± 0,42.
Rentang Viskositas
176–220 cPViskositas rata-rata seluruh formula mencapai 196,25 ± 18,89 cP.
Pengujian menggunakan metilen biru memperlihatkan penyebaran warna yang homogen pada seluruh formula. Hasil tersebut menunjukkan bahwa air berfungsi sebagai fase kontinu, sedangkan tetesan minyak berada sebagai fase terdispersi.
Nilai viskositas meningkat secara bertahap dari F1 hingga F4. F1 memiliki viskositas 176 cP, F2 sebesar 187 cP, F3 sebesar 202 cP, dan F4 sebesar 220 cP.
Peningkatan viskositas dapat membantu memperlambat pergerakan tetesan. Kondisi tersebut memberikan ketahanan lebih besar terhadap migrasi tetesan, penggabungan, dan pemisahan fase.
Stabilitas nanoemulsi bukan sekadar ditentukan oleh banyaknya satu bahan, melainkan oleh keseimbangan seluruh komponen yang membentuk dan melindungi permukaan tetesan.
Makna Temuan bagi Pengembangan Sediaan Farmasi
Penelitian ini menunjukkan bahwa sentrifugasi bertingkat dapat digunakan sebagai metode penyaringan awal untuk membedakan formula yang memiliki ketahanan fisik tinggi dan formula yang mudah mengalami ketidakstabilan.
Seluruh formula memang masih terlihat stabil pada tekanan rendah. Namun, peningkatan kecepatan membuat kelemahan F1 dan F2 semakin jelas. Sebaliknya, F4 mampu mempertahankan sistemnya hingga pengujian paling tinggi.
Temuan tersebut dapat menjadi dasar dalam pengembangan basis nanoemulsi untuk aplikasi farmasi topikal maupun oral. Formula yang stabil secara fisik mempunyai peluang lebih baik untuk dikembangkan ke tahap berikutnya.
F4 merupakan formula paling menjanjikan dalam pengujian stabilitas mekanik ini. Namun, penelitian lanjutan tetap diperlukan untuk mengevaluasi stabilitas penyimpanan, keamanan, ukuran tetesan, indeks polidispersitas, potensial zeta, kompatibilitas bahan aktif, serta efektivitasnya pada tujuan penggunaan tertentu.
Keseimbangan Formula Menjadi Kunci
Nanoemulsi merupakan sistem kompleks. Perubahan kecil pada konsentrasi surfaktan, kosurfaktan, kosolven, atau bahan penstabil dapat memengaruhi ukuran tetesan, tegangan antarmuka, viskositas, dan ketahanan terhadap tekanan.
Dalam penelitian ini, F4 berhasil mempertahankan stabilitas terbaik karena komponen formulanya bekerja secara sinergis. Kombinasi tersebut menghasilkan lapisan antarmuka yang lebih kuat dan mengurangi kemungkinan tetesan minyak saling bergabung.
Penelitian ini memberikan pesan penting bagi pengembangan teknologi sediaan farmasi: formula yang stabil tidak selalu diperoleh dengan menambahkan bahan sebanyak mungkin, tetapi dengan menemukan keseimbangan komposisi yang tepat.
Effect of Centrifugation on Nanoemulsion Stability with Tween, PEG, Poloxamer 188, and Transcutol-P
Penulis: Siti Fauziah Rahmola, Mohamad Adam Mustapa, Mohammad Aprianto Paneo, Endah Nurrohwinta Djuwarno, dan Muhammad Taupik.
Jurnal: Jurnal Farmasi Teknologi Sediaan dan Kosmetika, Volume 3 Nomor 1 Tahun 2026.
DOI: 10.70075/jftsk.v3i1.271