MIKROMERITIK. Dhadhang Wahyu Kurniawan Laboratorium Farmasetika Unsoed Twitter: Dhadhang_WK Facebook: Dhadhang Wahyu Kurniawan 6/19/2013

Transkripsi

1 1 MIKROMERITIK Dhadhang Wahyu Kurniawan Laboratorium Farmasetika Unsoed Twitter: Dhadhang_WK Facebook: Dhadhang Wahyu Kurniawan

2 2 Mikromeritik dan Dispersi Kasar Partikel Bentuk partikel Ukuran partikel Hal-hal yang terkait ukuran partikel dalam sediaan farmasi Metode penentuan ukuran partikel Pengukuran volume partikel Luas permukaan spefisik dan pengukurannya Parameter dan karakteristik serbuk.

3 3 Konsep MIKROMERITIK Ilmu dan teknologi tentang partikel kecil diberi nama mikromeritik oleh Dalla Valle. Dispersi koloid dicirikan oleh partikel yang sangat kecil untuk dilihat dengan mikroskop biasa Partikel emulsi dan suspensi farmasetik serta fine dari serbuk (serbuk yang sangat halus) berada dalam kisaran mikroskop optis. Partikel yang mempunyai ukuran serbuk lebih kasar, granul tablet, dan garam berbentuk granular berada dalam kisaran ukuran ayakan.

4 4

5 5 Konsep SISTEM TERDISPERSI Sistem terdispersi terdiri dari bahan partikulat yang dikenal sebagai fase terdispersi, yang terdistribusi di seluruh medium kontinu atau medium pendispersi. Bahan-bahan terdispersi dapat berkisar dari partikel-partikel berdimensi atom dan molekul sampai partikel-partikel yang memiliki ukuran dalam satuan milimeter. Oleh karena itu, cara yang paling mudah untuk menggolongkan sistem terdispersi adalah berdasarkan diameter partikel rerata bahan terdispersi.

6 6 Konsep SISTEM TERDISPERSI Berdasarkan ukuran fase terdispersi, sistem terdispersi umumnya digolongkan dalam tiga tipe, yaitu: 1. Dispersi molekuler 2. Dispersi koloid 3. Dispersi kasar. Batasan ukuran agak sembarang, tidak ada peralihan yang jelas antara dispersi molekuler dan dispersi koloid atau antara dispersi koloid dan dispersi kasar.

7 7 PARTIKEL Hal yang penting dalam suatu kumpulan partikel/sampel polidispers: 1. Bentuk dan luas permukaan partikel 2. Kisaran/persentase bentuk dan luas permukaan partikel

8 8

9 9 Bentuk Partikel Jika semua partikel berbentuk bola ? πd. volume = 6 3

10 10 UKURAN PARTIKEL Ukuran Partikel Contoh (milimeter) 0,0005-0,010 Suspensi, emulsi halus 0,010-0,050 Emulsi kasar, suspensi terflokulasi 0,050-0,100 Serbuk halus 0,100-1,000 Serbuk kasar 1, 000-3,360 Ukuran granul rata-rata

11 11 Hal-hal yang dipengaruhi oleh ukuran partikel Mempengaruhi pelepasan obat Mempengaruhi stabilitas sediaan cair Mempengaruhi proses pembuatan sediaan padat

12 12 Jumlah Partikel per satuan berat (N) N = 6 π. 3. d ρ Keterangan: N = jumlahpartikel per gram d = diameter jumlahvolume rerata Ρ= densitas

13 13 METODE PENENTUAN UKURAN PARTIKEL Mikroskopi Pengayakan Sedimentasi (pengendapan)

14 Pengamatan Ukuran Partikel dengan Mikroskop 14

15 15 DISTRIBUSI UKURAN PARTIKEL Ukuran Nilai Tengah Jumlah Partikel Persen nd 3 Persen µm d n jml part. nd 3 2,0-4,0 3,0 2 1,0 54 0,03 4,0-6,0 5, , ,31 6,0-8,0 7, , ,65 8,0-10,0 9, , ,16 10,0-12,0 11, , ,01 12,0-14,0 13,0 14 7, ,72 14,0-16,0 15,0 6 3, ,67 16,0-18,0 17,0 3 1, ,49 18,0-20,0 19,0 1 0, ,95 Ket. n = 200 partikel Σ nd 3 =

16 16 Plot ukuran partikel dan frekuensi Distribusi ukuran Distribusi berat

17 Pengayakan A B C 17

18 Sedimentasi (pengendapan) A Ukuran partikel dalam kisaran ayakan dapat diperoleh melalui sedimentasi gravitasi. 20 cm 10 0 Skema Alat Andersen, untuk menentukan ukuran partikel dengan metode sedimentasi gravitasi 18

19 Sedimentasi (pengendapan) Berdasarkan Hukum Stokes v 2 h dst ( ρ s 0 = = t 18 η 0 ρ ) g dst = 18η h ( 0 ρ ρ ) s (1)

20 Sedimentasi (pengendapan) Re= v= vd.. η ρ 0 2 ρ ρ Re. η d ( ) g s 0 = d. ρ 18η 0 d 3 18Re. = ( ). g ρ s ρ 0 η 2 ρ

21 Contoh soal Suatu bahan serbuk dengan kerapatan 2,7 disuspensikan dalam air pada 20 C. Berapakah ukuran partikel terbesar yang akan mengendap tanpa menyebabkan turbulensi? Viskositas air pada 20 C adalah 0,01 poise atau g/cm.detik dan kerapatannya adalah 1,0.

22 Penyelesaian 18Re. d 3 = ( ). g ρ s ρ 0 η 2 ρ 0 d 3 = 18.0,2. 0, 01 2 (2,7 1,0).1,0.981 D = 6 x 10-3 cm

23 Pengukuran Volume Partikel Larutan elektrolit Larutan elektrolit dan partikelpartikel + Rangkaian elektronika (-) 23

24 24

25 25 LUAS PERMUKAAN SPESIFIK Luas permukaan per satuan volume (Sv) Sv= luas permukaanpartikel volume partikel Luas permukaan per satuan berat (Sw) Sw= Sv ρ

26 26 METODE PENENTUAN LUAS PERMUKAAN PARTIKEL Metode Adsorpsi P V( Po P) = 1 Vmb. + ( b 1). P VmbPo.. P V ( Po P) ) Sw = 4,45 x Vm P= tekanan yang diberikan, Po = tekanan uap nitrogen, Vm = volume gas nitrogen yang diadsorpsi, P/Po V = volume gas nitrogen

27 27 PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK 1. Porositas 2. Kerapatan Partikel 3. Bulkiness 4. Sifat alir 5. Kompresi

28 28 PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK 1. Porositas (ε) ε = Vb Vp Vb ε = porositas Vb = volume bulk Vp = volume partikel

29 29 PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK 2. Kerapatan Partikel a. Kerapatan serbuk = massa/v b. Kerapatan granul = massa/vg c. Kerapatan bulk = massa/vb V = volume partikel sebenarnya Vg = V + pori-pori dalam partikel Vb = V + pori-pori dalam partikel + ruang antarpartikel

30 30 PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK 3. Bulkiness Bulkiness = 1 kerapatan bulk Diperlukan dalam pemilihan ukuran kemasan sediaan serbuk

31 31 PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK 4. Sifat alir Ф Ф Semakin besar sudut kontak maka sifat alir serbuk semakin turun

32 32 PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK sifat alir Serbuk ruah analog dengan cairan non-newton, yang menunjukkan aliran plastik dan kadangkadang dilatansi, partikel dipengaruhi oleh gaya tarik menairik dalam beberapa tingkat. Serbuk dapat mengalir bebas atau kohesif (sticky). Menurut Neumann, faktor-faktor yang mempengaruhi sifat aliran serbuk diantaranya ukuran partikel, bentuk, porositas dan kerapatan, dan tekstur permukaan.

33 33 sifat alir Metode untuk mengevaluasi sifat alir serbuk dan granul antara lain: rasio Hausner atau packed bulk density versus loose bulk density, laju tamping, laju alir dan aliran bebas melalui suatu lubang, sudut diam drained. Rasio Hausner, mengalir bebas, dan sudut dian berhubungan satu dengan yang lain dan dapat diterapkan pada granulasi tablet kohesif secara bebas.

34 34 sifat alir Untuk meningkatkan sifat alir, material yang dikenal dengan istilah glidan sering ditambahkan untuk serbuk granular. Contoh yang sering digunakan sebagai glidan adalah magnesium stearat, pati, dan talk.

35 35 PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK 5. Kompresi Luas permuk kaan Gaya kompresi (pound/kg)

36 36 kompresi Perilaku serbuk di bawah kompresi adalah signifikan dalam pentabletan. Meskipun informasi dasar dapat diperoleh dari literatur pada metalurgi serbuk dan kompresi serbuk lpgam, tetapi tidak semua teori yang dikembangkan untuk perilaku logam diperlukan ketika diaplikasikan terhadap nonlogam. Kekuatan kompresi tablet bergantung pada sejumlah faktor, yang paling penting adalah gaya kompresi dan ukuran partikel.

37 37 Chapter Summary Pengetahuan dan kontrol ukuran/rentang ukuran partikel adalah penting dalam farmasi. Ukuran partikel terkait dengan siginifikansi terhadap sifat fisika, kimia, dan farmakologi obat. Secara klinis, ukuran partikel obat dapat mempengaruhi pelepasannya dari sediaan yang diberikan secara oral, parenteral, rektal, dan topikal.

38 38 chapter summary Keberhasilan formulasi suspensi, emulsi, dan tablet, dari aspek stabilitas fisik dan respon farmakologi juga bergantung pada ukuran partikel produk. Dalam pembuatan tablet dan kapsul, kontrol ukuran partikel penting untuk mencapai sifat alir yang diinginkan dan pencampuran granul/serbuk.