Mikromeritik [PDF]

Citation preview

MIKROMERITIK Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Farmasi Fisik



Disusun oleh : -



Siti Horrimatul Fhaturani (152210101064) Ulfia Dwi Novita (152210101065) Kelas B



Dosen Pengampu Eka Deddy Irawan, S.Si., M.Sc., Apt



FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS JEMBER 2016



BAB 1 Pendahuluan 1.1Latar Belakang Pengetahuan dan pengendalian ukuran dan kisaran ukuran partikel merupakan hal yang sangat utama dalam bidang farmasi. Ukuran dan luas permukaan partikel dapat dikaitkan dengan sifat fisik, kimia dan farmakologis suatu obat. Secara klinis, ukuran partikel suatu obat dapat memengaruhi pelepasan obat tersebut dari bentuk sediaan yang diberikan secara oral, parenteral, rectal, dan topical. Formulasi suspense, emulsi, dan tabletdari segi kestabilan fisik dan respon farmakologis juga bergantung pada ukuran partikel yang dicapai dalam produk tersebut. dalam bidang pembuatan tablet dan kapsul, pengendalian ukuran partikel penting dilakukan untuk memperoleh sifat alir yang diperlukan dan pencampuran yang baik granul dan serbuk. 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, sedangkan artikel 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. Satuan ukuran partikel yang paling sering digunakan dalam mikromeritik adalah micrometer, juga disebut micron.



1.2Rumusan Masalah -



Apa metode yang digunakan untuk menentukan ukuran suatu partikel? Apa kegunaan mikromeritik dalam bidang farmasi?



1.3Tujuan -



Mengetahui metode yang digunakan untuk menentukan ukuran suatu partikel Mengetahui kegunaan mikromeritik dalam bidang farmasi



BAB 2 Dasar Teori



Mikromeritik adalah ilmu atau teknologi untuk mengukur keseragaman ukuran partikel. Mikromeritik biasanya diartikan sebagai ilmu dan teknologi tentang partikel yang kecil. Ukuran partikel dapat dinyatakan dengan berbagai cara. Ukuran diameter rata-rata, ukuran luas permukaan rata-rata, volume rata-rata dan sebagainya. 1. Ukuran Partikel dan Distribusi Ukuran Dalam suatu kumpulan partikel lebih dari satu ukuran (yakni dalam suatu sampel polidispersi), terdapat dua sifat penting, yaitu bentuk dan luas permukaan partikel tunggal dan kisaran ukuran dan jumlah atau berat partikel-partikel yang ada serta luas permukaan total. Ukuran suatu sfer (partikel berbentuk bulat atau sfer) dinyatakan dengan mudah dalam diameternya. Jika derajat ketidaksimetrisan partikel meningkat, kesulitan untuk menyatakan ukuran dalam diameter yang berarti juga akan meningkat. Diameter sferis ekuivalen, istilah yang mengaitkan ukuran partikel dengan diameter sfer yang mempunyai luas permukaan, volume, dan diameter yang sama. Ada berbagai macam, yaitu: a. diameter permukaan (ds ), adalah diameter suatu sfer yang memiliki luas permukaan yang sama seperti partikel yang sedang dibahas b. Diameter volume (dv), adalah partikel yang mempunyai volume sama dengan volume partikel yang diselidiki. c. Diameter terproyeksi (dp), adalah diameter partikel yang mempunyai daerah pengamatan sama dengan daerah pengamatan partikel yang diselidiki. d. Diameter Stokes (du), yaitu diameter partikel yang mempunyai kecepatan sedimentasi sama dengan kecepatan sedimentasi partikel yang diselidiki. Setiap kumpulan partikel biasanya berupa polidispersi. Oleh sebab itu, perlu untuk mengetahui jumlah partikel berukuran sama yang terdapat dalam sampel, sehingga membutuhkan suatu perkiraan kisaran ukuran yang ada dan banyaknya atau berat fraksi setiap ukuran partikel (distribusi ukuran partikel).berdasarkan distribusi ukuran partikel ini kita dapat menghitung ukuran partikel rerata untuk sampel tersebut.







Ukuran Partikel Rerata



Edmundson menurunkan suatu persamaan umum untuk ukuran partikel rerata, apakah suatu diameter rerata aritmatika, geometrik, atau harmonik :



Keterangan n = banyaknya partikel d = titik tengah dari suatu kisaran ukuran p = indeks yang dihubungkan dengan ukuran p=1 ~ panjang p=2 ~ luas permukaan p=3 ~ volume f = indeks frekuensi f=0 ~ jumlah total partikel f=1 ~ panjang f=2 ~ luas permukaan f=3 ~ volume 



Distribusi Ukuran Partikel



Bila jumlah atau berat partikel yang terdapat dalam suatu kisaran ukuran tertentu diplot terhadap kisaran ukuran atau ukuran partikel rerata, akan diperoleh kurva distribusi frekuensi. Distribusi normal Distribusi Normal -68% populasi



berada pada



x±1σ -95,5% populasi berada pada x±2σ -99,7% populasi berada pada x±3σ



Distribusi log normal



 



jika log d vs frekuensi % kumulatif menunjukkan hubungan linear Diperoleh dg & σg



Plot distribusi frekuensi data pada table 16-4



dg = diameter rata2 geometrik σg = standard deviasi geometrik dg = 50% ukuran



2. Metode Untuk Menentukan Ukuran Partikel  Mikroskopi Optik Pada metode ini dapat digunakan mikroskop biasa untuk pengukuran partikel dalam jarak 0,2μ sampai kira-kira 100μ. Suatu emulsi atau suspensi, diencerkan atau tidak diencerkan, dinaikkan pada suatu slide dan ditempatkan pada pentas mekanik. Di mana pada bagian bawah mikroskop tempat partikel terlihat, diletakan mikrometer dan hemocytometer untuk melihat ukuran partikel. Kelemahan dari metode mikroskopi adalah diameternya diperoleh dari dua dimensi partikel saja yaitu panjang dan lebar. Tidak ada perkiraan dari tebal partikel. Selain itu, jumlah partikel yang harus dihitung sekitar 300-500 partikel agar diperoleh perkiraan yang baik dari distribusi membuat metode menjadi lamban dan melelahkan.  Pengayakan Metode ini menggunakan satu seri ayakan yang telah dikalibrasi oleh Nasional Bureau of Standards. Merupakan suatu metode yang paling sederhana, tetapi relatif



lama dari penentuan ukuran partikel. Di sini penentunya adalah pengukuran geometrik partikel. Sampel diayak melalui sebuah susunan menurut meningginya lebarnya jala ayakan penguji yang disusun ke atas. Bahan yang akan diayak dibawa pada ayakan teratas dengan lebar jala paling besar. Partikel yang ukurannya lebih kecil daripada lebar jala yang dijumpai, berjatuhan melewatinya. Mereka membentuk bahan halus (lolos). Partikel yang tinggal kembali pada ayakan, membentuk bahan kasar.  Dengan cara sedimentasi Cara ini mempergunakan alat (pipet) Andreasen. Sampel serbuk yang akan diuji disuspensikan dalam cairan pembawa dengan kadar yang kecil (0,5% atau lebih kecil) dan dibiarkan memisah (mengendap). Suspensi encer dalam pipet Andreasen dikocok, lalu pada rentang waktu tertentu sample diambil. Sampel dikeringkan dan ditimbang. Setiap sample yang diambil pada waktu tertentu tersebut akan mempunyai garis tengah atau jari-jari yang lebih kecil daripada garis tengah yang dihitung berdasarkan hokum Stokes.



atau  Pengukuran Volume Partikel Alat yang mengukur volume partikel



adalah



Coulter



Counter.



Coulter



Counter



bekerja bahwa



berdasarkan prinsip jika



suatu



partikel



disuspensikan



dalam



cairan



mengkonduksi



yang



suatu



melalui suatu lubang kecil, yang pada kedua sisinya ada elektroda di mana akan terjadi suatu perubahan tahanan listrik.



3. Metode Untuk Menentukan Luas Permukaan



Luas permukaan suatu sampel serbuk dapat ditentukan dengan mengetahui distribusi ukuran partikel yang diperoleh dengan menggunakan metode yang biasa digunakan untuk menghitung luas permukaan secara langsung. Yang pertama adalah jumlah zat terlarut suatu gas atau cairan yang diadsorpsikan diatas sampel tersebut untuk membentuk suatu lapis tunggal (monolayer). Metode kedua bergantung pada laju saat suatu gas atau cairan menembus suatu bentangan serbuk berkaitan, diantara faktor faktor lainnya, dengan luas permukaan yang mengadakan kontak dengan permean (zat yang menembus). a. Metode Adsorpsi



PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK 1. Porositas ε



= porositas Vb = volume bulk Vp = volume partikel



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 3. Bulkiness Diperlukan dalam pemilihan ukuran kemasan sediaan serbuk 4. Sifat alir Semakin besar sudut kontak maka sifat alir serbuk semakin turun. 



Serbuk ruah analog dengan cairan nonNewton, 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.  Metode untuk mengevaluasi sifat alir serbuk dan granul antara lain: ▫ rasio Hausner atau packed bulk density versus loose bulk density, ▫ 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. 5. Kompresi Perilaku serbuk di bawah kompresi adalah signifikan



dalam



pentabletan.



Meskipun



informasi dasar dapat diperoleh dari literatur pada metalurgi serbuk dan kompresi serbuk logam,



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. Keberhasilan formulasi suspensi, emulsi, dan tablet, dari aspek stabilitas fisik dan respon farmakologi juga bergantung pada ukuran38 partikel produk. Dalam pembuatan tablet dan kapsul, control ukuran partikel penting untuk mencapai sifat alir yang diinginkan dan pencampuran granul/serbuk.



4. Aplikasi dan Kegunaan Mikromeritik dalam Bidang Farmasi Pentingnya mempelajari mikromiretik, yaitu: 1.



Menghitung luas permukaan



2.



Sifat kimia dan fisika dalam formulasi obat 3. Secara teknis mempelajari pelepasan obat yang diberikan secara per oral, suntikan dan topikal



4.



Pembuatan obat bentuk emulsi, suspensi dan duspensi



5.



Stabilitas obat (tergantung dari ukuran partikel).



Ukuran partikel bahan obat padat memiliki peranan penting dalam farmasi, sebab ukuran partikel mempunyai pengaruh yang besar dalam pembuatan sediaan obat dan juga terhadap efek terapinya. Pengetahuan dan pengontrolan ukuran dan jarak ukuran partikel sangat penting untuk diketahui. Ukuran partikel, yang berarti juga luas permukaan spesifik partikel, dapat dihubungkan dengan sifat-sifat fisika, kimia dan farmakologik suatu obat. Dalam pembuatan tablet dan kapsul misalnya, pengontrolan ukuran partikel penting dilakukan untuk mendapatkan sifat alir yang tepat dari granulat dan serbuk. Formulasi yang berhasil dari suspensi, emulsi dan tablet, baik dipandang dari segi stabilitas fisika maupun dari segi respon biologisnya juga tergantung dari ukuran partikel dan bahan obatnya. Secara klinik, ukuran partikel mempengaruhi pelepasan obat dari sediaannya yang diberikan baik secara oral, parenteral, rektal dan topikal.



DAFTAR PUSTAKA -



Sinko, Patrick J. 2011. Martin Farmasi Fisika dan Ilmu Farmasetika Edisi 5.



-



Jakarta: EGC (halaman 670-703) Moechtar. 1990. Farmasi Fisika. UGM Press: Yogyakarta