Proses penggerusan merupakan dasar operasional penting dalam teknologi farmasi. Proses ini melibatkan perusakan dan penghalusan materi dengan

Transkripsi

1

2 Proses penggerusan merupakan dasar operasional penting dalam teknologi farmasi. Proses ini melibatkan perusakan dan penghalusan materi dengan konsekuensi meningkatnya luas permukaan. Ukuran partikel atau ukuran butiran dapat menentukan tingkat homogenitas zat aktif dan tingkat kerja optimal.

3 Suatu proses penggerusan melibatkan gaya tekan, gaya bentur, gaya gesek, dan gaya geser. Untuk membedakannya, penggerusan dapat dikelompokkan menjadi penggerusan kering dan basah. Pada penggerusan basah, ke dalam bahan yang digerus diberi cairan, dimana bahan tidak melarut di dalamnya.

4 Pada skala reseptur (peracikan di apotek) digunakan lumpang/mortir dengan alunya (stamper) untuk menggerus bahan, terutama yang berbentuk serbuk. Jenis peralatan penghalus yang akan digunakan dipilih sesuai dengan tujuan yang dikehendaki tergantung dari: Jumlah material dan sifat-sifat fisikanya (kekerasan, elastisitas, kelengketan, dan sebagainya), Ukuran partikel awal bahan yang digerus, Ukuran partikel akhir produk yang diinginkan.

5 Penggerus dapat diklasifikasikan menjadi 3 kelompok sesuai dengan tingkat kehalusan yang dicapai, yaitu Mesin penggerus butir kasar, Mesin penggerus butir sedang, Mesin penggerus butir halus. Sifat zat padat menentukan kemampuannya untuk melawan pengecilan ukuran dan mempengaruhi pemilihan penggerus.

6 Sifat fisik alamiah dari bahan menentukan proses penghalusan. Bahan berserat (glisirhizae, rauwolfia) tidak dapat digerus dengan tekanan atau tumbukan; bahan-bahan tersebut harus diiris. Adanya air lebih dari 5% dapat menghalangi penghalusan, dan sering menyebabkan massa lengket pada penggerusan. Efek ini lebih kelihatan pada bahan yang halus daripada partikel yang lebih besar. Penggerusan dapat mengubah struktur kristal dan menyebabkan perubahan kimiawi pada zat-zat tertentu.

7 Pencampuran diperlukan untuk menghasilkan distribusi dua atau lebih bahan, sehomogen mungkin. Proses utama pada pencampuran adalah penyisipan antarpartikel jenis yang satu di antara partikel jenis yang lain (atau beberapa jenis bahan yang lain). Jika tidak ada perbedaan homogenitas di setiap lokasi dalam pencampur, maka diperoleh apa yang disebut homogenitas stokhastis (pencampuran random, homogenitas campuran secara kebetulan).

8 Tingkat pencampuran umumnya tergantung dari lamanya waktu pencampuran. Tetapi, pencampuran yang lama tidak menjamin dicapainya homogenitas ideal, karena proses pencampuran dan pemisahan akan saling bersaing mendominasi. Untuk memperoleh efek pencampuran yang optimal, pertukaran tempat dari partikel per satuan waktu dan gerakan tiga dimensionalnya merupakan faktor yang sangat menentukan. Pada prinsipnya bahan yang dicampurkan harus mengalami 3 jenis gerakan (gerakan konveksi, difusi, dan geseran) di mana pada jenis-jenis pencampur tertentu hal tersebut tidak semuanya terjadi.

9 Ukuran, bentuk, dan distribusi ukuran partikel serta konsentrasi dan sifat alirannya sangat mempengaruhi efek pencampuran. Bobot jenis partikel baru berperan sebagai besaran yang berpengaruh jika terdapat perbedaan bobot jenis yang besar. Gaya yang menyebabkan terbentuknya aglomerat (gaya tarik menarik, lembab) dapat mengurangi efek distribusi

10 Yang perlu diperhatikan adalah bahwa peralatan pengadukan dipasang sedemikian rupa sehingga seluruh bagian cairan dapat dicapai dan tidak menghasilkan daerah mati. Umumnya baling-baling dihubungkan dengan motor listrik dan menimbulkan gerak pengadukan yang kuat. Yang penting, pengaduk baling-baling tidak dipasang vertikal dan sentral ke dalam wadah pencampur. Posisi seperti ini akan menyebabkan terbentuknya pusaran (permukaan cairan akan terhisap ke bawah berbentuk corong terhadap pusatnya) mengakibatkan lebih dominannya pencampuran horizontal.

11 Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam memilih mikser: 1. Sifat fisik bahan yang akan dicampur, seperti kerapatan, viskositas, dan kemampuan bercampur. 2. Pertimbangan ekonomi menyangkut pemrosesan, misalnya waktu yang dibutuhkan untuk mencampur dan tenaga pelaksana yang diperlukan 3. Biaya peralatan dan perawatannya

12 Ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel penting karena sangat menentukan besarnya gaya, gravitasi, dan inersial yang dapat menyebabkan gerakan relatif antarpartikel terhadap gaya permukaan yang menahan gerakan tersebut. Kerapatan partikel, elastisitas, kekasaran permukaan, dan bentuk juga memberikan pengaruh pada sifat-sifat bulk serbuk.

13 Sifat aliran umum serbuk sampai batas tertentu menentukan kemudahan mencampur partikel utama, yaitu menentukan betapa mudahnya massa serbuk dapat dipindahkan melalui tempat serbuk, dan betapa mudahnya massa ini dihancurkan untuk mendapatkan pencampuran yang baik dari masingmasing partikel. Pencampuran partikel yang permukaannya tidak konduktif (secara elektrik) sering berakibat timbulnya muatan permukaan, seperti ditunjukkan oleh kecenderungan serbuk untuk menggumpal setelah melalui proses agitasi. Selama pencampuran, harus dihindari terjadinya muatan permukaan partikel karena akan cenderung mengurangi proses difusi antarpartikel.

14 Melalui penyaringan dapat diperoleh sisa pada penyaring (bahan padat) sebagai produk utama (penyaringan pemisahan) atau pembebasan cairan (keruh) dari bahan padat yang tidak dikehendaki (penyaringan penjernihan). Pada operasional rutin teknologi farmasi, secara umum yang digunakan adalah penyaringan penjernihan.

15 Daya mengalir cairan (lolosan) tergantung pada: ukuran pori, ukuran bidang saringan, jumlah dan ukuran partikel yang disaring, viskositas cairan. Daya tersebut dapat ditingkatkan melalui tekanan yang berlebih (penyaringan dengan tekanan) atau tekanan yang direndahkan (penyaringan dengan tekanan rendah)

16 Bahan penyaring yang penggunaannya terbatas adalah kapas, serat, kain flanel, dan kain muselin, yang dibentangkan di sebuah bingkai (kerangka kayu atau logam) untuk menyari (menapis) cairan. Belakangan ini juga digunakan tenunan sintetis. Penggunaan metode penyaringan kasar ini pada hakekatnya terbatas pada tingtur, ekstrak, dan sirup. Untuk menyaring juga dapat digunakan kertas saring, yang tersedia dalam berbagai kualitas dan untuk tujuan-tujuan khusus. Kertas yang dikempa (misalnya diolah dengan asam sulfat) resisten terhadap asam dan basa. Alat penyaring pada umumnya terdiri dari gelas atau porselen, kadang-kadang terbuat dari logam atau bahan sintetis

17 Untuk menyaring material dengan viskositas tinggi (salep) digunakan corong air panas. Dalam hal ini, corong gelas diselimuti mantel tembaga yang dipanaskan dengan air panas. Pada kasus khusus dapat juga digunakan pendinginan penyaring (atau peralatan penyaringnya). Untuk mempercepat penyaringan dapat dilakukan dengan menurunkan tekanan. Pada kasus yang lebih sederhana, dapat digunakan sebuah labu hisap, yang di atasnya diletakkan sebuah corong Buechner (lempeng ayakan terbuat dari porselen atau gelas dengan kertas saring di atasnya) untuk menyaring bahan yang cepat tersedimentasi (suspensi).

18 Pengayakan adalah sebuah cara pengelompokan butiran, yang akan dipisahkan menjadi satu atau beberapa kelompok. Dengan demikian dapat dipisahkan antara partikel lolos ayakan (butir halus) dan yang tertinggal di ayakan (butir kasar). Pada pengayakan manual, bahan dipaksa melewati lubang ayakan, umumnya dengan bantuan sebilah kayu atau sebilah bahan sintetis atau dengan sikat. Beberapa farmakope memuat spesifikasi ayakan dengan lebar lubang tertentu. Sekelompok partikel dikatakan memiliki tingkat kehalusan tertentu jika seluruh partikel dapat melintasi lebar lubang yang sesuai (tanpa sisa di ayakan).

19 Pengayakan secara mekanik (pengayak getaran, guncangan, atau kocokan) dilakukan dengan bantuan mesin, yang umumnya mempunyai satu set ayakan dengan ukuran lebar lubang standar yang berlainan. Oleh karena penggunaan ayakan dari logam sering menyebabkan tidak tersatukan dengan bahan obat (asam salisilat, reaksi gugus hidroksil fenolik dengan ion Fe 3+ ; belerang, warna hitam akibat terbentuknya tembaga sulfida; asam askorbat, penguraian oksidatif), maka ayakan dari bahan sintetis menjadi semakin banyak digunakan.

20 Untuk memisahkan padatan dari fase cairnya atau dari dua fase cairnya digunakan cara sentrifuga. Alat yang paling sederhana digerakkan secara manual (1500 putaran per menit). Jenis yang canggih memiliki jumlah putaran yang lebih tinggi melalui pembangkit gaya sehingga menjamin efek pemisahan yang lebih baik. Ultra sentrifuga memiliki jenis bangun khusus dengan jumlah putaran sampai dengan 10 6 putaran per menit.

21 Dalam industri, sentrifuga pengayak (sentrifuga penyaring) sangat penting artinya. Alat tersebut terdiri dari sebuah tong pengayak yang berputar mengelilingi sebuah sumbu, yang di bagian dalamnya diselimuti kain penyaring dan terpasang erat pada jala kawat. Cairan yang akan disaring dialirkan ke bagian dalam tong. Melalui gerak rotasi, bahan-bahan padat mengendap pada penyaring, sedangkan cairan akan melewatinya. Untuk menjernihkan cairan, lebih tepat digunakan separator. Tergantung dari jenis bangunnya, separator dapat digunakan untuk memisahkan cairan, menghilangkan air dari minyak, membebaskan lendir atau untuk membebaskan cairan dari padatan.

22 Jika dengan cara pengepresan, sentrifuga, dan usaha sejenis lainnya, air tidak dapat dihilangkan secara mekanis, maka diperlukan cara pengeringan. Jika pengeringan berlangsung pada tekanan uap dan suhu rendah, maka akan terjadi pengeringan penguapan, sebaliknya jika suhu dan tekanan uap mendekati titik didih lembab disebut pengeringan pendidihan

23 Supaya dapat diperoleh hasil yang optimal, bahan yang dikeringkan harus memiliki permukaan yang luas sehingga bahan tersebut harus disebarkan dalam lapisan-lapisan yang lebih tipis. Dengan demikian panas yang digunakan secara cepat mengubah lembab menjadi uap dan uap tersebut akan berdifusi dari dalam bahan yang dikeringkan menuju ke permukaan, selanjutnya dibawa pergi ke udara.