Mixing Solid

(1)

TEKNOL

TEKNOLOGI

OGI SEDIAAN

SEDIAAN

SOLID

MIXING

Institut Sains dan Teknologi Nasional Institut Sains dan Teknologi Nasional

(2)

(3)



 Farha Elein Kukihi (13330705) Farha Elein Kukihi (13330705)



Lady Lady OctorOctora (13330706)a (13330706)



Eka Fitriyani (13330707)Eka Fitriyani (13330707)



Chrisna Widhiani (13330712)Chrisna Widhiani (13330712)



(4)

DEFINISI



 Aulton, 1989Aulton, 1989

Unit proses yang bertujuan memberi

perlakuan sedemikian rupa pada dua atau perlakuan sedemikian rupa pada dua atau lebih dari dua komponen yang terpisah atau lebih dari dua komponen yang terpisah atau belum tercampur sehingga tiap partikel dari belum tercampur sehingga tiap partikel dari suatu bahan terletak sedekat mungkin dan suatu bahan terletak sedekat mungkin dan kontak dengan bahan atau komponen lain.

(5)

DEFINISI



 LachmanLachman

Proses yang cenderung mengakibatkan Proses yang cenderung mengakibatkan pengocokan partikel yang tidak sama dalam suatu pengocokan partikel yang tidak sama dalam suatu sistem.

sistem.



 Voigt,1989Voigt,1989

Pencampuran diperlukan untuk menghasilkan Pencampuran diperlukan untuk menghasilkan distribusi dari dua atau lebih bahan sehomogen distribusi dari dua atau lebih bahan sehomogen mungkin. Peristiwa elementer pencampuran mungkin. Peristiwa elementer pencampuran adalah penyisipan antar partikel jenis yang satu adalah penyisipan antar partikel jenis yang satu diantara partikel jenis lain (atau beberapa jenis diantara partikel jenis lain (atau beberapa jenis bahan yang lain)

(6)

TUJUAN PENCAMPURAN (MIXING)

Untuk memastikan bahan aktif terdistribusi secara homogen

Untuk memastikan bahwa ada keseragaman komposisi antara bahan campuran yang dapat ditentukan dengan mengambil sampel dari bahan curah dan menganalisis mereka, yang harus mewakili keseluruhan komposisi campuran.

Memastikan penampilan campuran

Memastikan bentuk sediaan melepaskan obat pada organ atau jaringan yang dituju pada kecepatan yang diinginkan

Untuk memulai atau meningkatkan reaksi fisik atau kimia misalnya difusi, pembubaran dan lain-lain.

(7)

Produk atau sediaan yang memerlukan

proses pencampuran

Tablet, kapsul, sachet, inhaler serbuk kering

_–

campuran partikel padat (pencampuran

serbuk)

Linctus (Campuran dari cairan yang saling bercampur)

Emulsi dan krim (campuran dari cairan yang tidak saling bercampur)

(8)

Umumnya pencampuran dilakukan untuk memperoleh jenis produk berikut:

 Ketika dua atau lebih dari dua cairan larut dicampur bersama, akan menghasilkan larutan sejati.

 Bila dua cairan bercampur dicampur dengan adanya zat pengemulsi, dihasilkan sediaan emulsi.

 Ketika sebuah padatan dilarutkan dalam pelarut, diperoleh larutan.

 Ketika sebuah padat tidak larut dicampur dengan cairan, diperoleh suspensi.

 Pada waktu padat atau cair dicampur dengan basis diperoleh sediaan semipadat, salep atau supositoria

 Ketika dua atau lebih dari dua zat padat dicampur, diperoleh serbuk yang bila diisi ke dalam cangkang kapsul dikenal sebagai kapsul dan ketika dikompresi disebut tablet.

(9)

TIPE CAMPURAN

 Aulton

1. Campuran positif

Campuran positif terbentuk dari material seperti gas atau cairan yang saling bercampur

yang bercampur secara spontan dan

ireversibel dengan difusi, dan bertujuan untuk mencapai perfect mix

(10)

2. Campuran negatif

Campuran jenis ini terbentuk ketika padatan tidak terlarut dicampur dengan pembawa untuk membentuk suspensi atau ketika dua cairan tidak saling larut yang dicampur untuk membentuk emulsi.

(11)

3. Campuran netral

Banyak produk farmasi seperti pasta, salep, dan serbuk tercampur adalah contoh campuran netral.

Produk tersebut statis dan komponennya tidak memiliki kecenderungan bercampur secara spontan tetapi sekali tercampur, mereka tidak akan terpisah dengan mudah.

(12)

PROSES PENCAMPURAN

Situasi ideal atau perfect mix akan dihasilkan ketika setiap partikel bersentuhan dengan partikel dari komponen lainnya.

(13)

• Random mix , yang didefinisikan sebagai

campuran dimana probabilitas untuk

mengambil satu tipe partikel sama pada setiap posisi campuran, dan sama dengan proporsi dari setiap partikel tersebut dalam campuran total.

(14)

EVALUASI TINGKAT PENCAMPURAN

Tujuan Evaluasi

Untuk mengetahui atau menyatakan tingkat atau jumlah pencampuran

Untuk mengikuti proses pencampuran

Mengetahui ketika pencampuran yang cukup

telah terjadi

Untuk melihat efisiensi dari mixer

Untuk menentukan waktu pencampuran yang

(15)

METODE

(16)

PENCAMPURAN BAHAN PADAT

Ada tiga mekanisme utama terjadinya pencampuran pada serbuk, yaitu :

• konveksi (convection)

• geser (shear)

(17)

• Konveksi

Terjadi ketika ada transfer kelompok relatif besar pada partikel dari satu bagian pada dasar serbuk kepada yang lainnya.

• Shear (Geser)

Terjadi bila lapisan bahan bergerak/mengalir di atas lapisan yang lain

(18)

• Difusi

Ketika dasar serbuk dipaksa untuk pindah atau mengalir, maka akan terjadi pelebaran/pembesaran, yaitu volume yang ditempati oleh dasar serbuk akan meningkat. Hal ini terjadi karena partikel serbuk akan berkurang secara cepat dan ada peningkatan pada ruang udara atau kekosongan/rongga di antara mereka. Untuk mencapai random-mix yang benar, dibutuhkan gerakan partikel individu. Hal ini dapat terjadi dengan pencampuran difusi.

(19)

Ketiga mekanisme pencampuran dapat terjadi dalam proses pencampuran. Mana salah satu yang mendominasi dan sejauh mana masing-masing mekanisme terjadi akan tergantung

pada jenis mixer-nya, kondisi proses

pencampuran (beban mixer, kecepatan, dan lain-lain) dan sifat alir dari komponen serbuk.

(20)

PERTIMBANGAN DALAM

PENCAMPURAN SERBUK

- Mencampurkan bahan aktif dan bahan

pengencer dengan jumlah yang kurang lebih sama

- Volume serbuk dalam mixer harus sesuai dengan kapasitas alat

- Menggunakan mixer yang sesuai dengan formulasi

- Desain mixer harus sedemikian rupa sehingga mudah dibersihkan

(21)

Alat pencampur serbuk

1.Tumbling mixer / blender

Biasanya digunakan untuk pencampuran butiran atau bubuk yang mengalir bebas. Ada banyak desain yang berbeda dari tumbling mixer , misalnya mixer double

cone , mixer twin- shell , cube mixer , mixer Y _– cone dan drum mixer , Intermediate Bulk Containers (IBCs) bisa digunakan sebagai mixer dan hopper untuk tablet dan kapsul.

Perpindahan serbuk dalam tumbling mixer (Aulton

Tipe Intermediate Bulk Container (Aulton) Jenis-jenis tumbling mixer (Aulton)

(22)

Beberapa contoh tumbling mixer yaitu : a. V-Cone Blender

Mixer jenis ini ada dua jenis yaitu tanpa pisau pencampur dan yang memiliki pisau pencampur

b. Double cone blender

Jenis ini bisa digunakan untuk menghasilkan campuran homogeny serbuk dan granul

Double cone blender

(23)

2. Mixer

_–

granulator kecepatan tinggi

Dalam pembuatan produk farmasi lebih baik menggunakan satu peralatan untuk lebih dari satu fungsi.

Presentasi diagramatik dari Mixer-Granulator Kecepatan Tinggi

(24)

3. Fluidized-bed mixer

Penggunaan utama fluidized-bed mixer adalah untuk pengeringan granul atau penyalutan multi partikulat.

4. Agitator Mixers

Tipe mixer ini bergantung pada pergerakan pisau atau dayung (paddle) pada produk, sehingga mekanisme utamanya adalah konveksi. Contoh mixer ini termasuk ribbon mixer, planetary mixer , dan Nautamixer .

(25)

(26)

5. Barrel type mixer

Mixer tipe ini digunakan untuk pencampuran serbuk kering atau granul dalam jumlah yang kecil. Keuntungan dari mixer tipe ini adalah adanya baffle yang berguna untuk pencampuran kering dan basah.

(27)

6. Zigzag type Mixer

Mixer tipe zigzag digunakan untuk pencampuran serbuk atau granul

(28)

Pencampuran Cairan dan Semipadat

a. Dasar-dasar

- Sifat-sifat aliran _ Secara umum cairan digolongkan dalam cairan Newtonian dan non-Newtonian, tergantung pada hubungan antara shear rate dan tekanan yang diterapkan

(29)

MASALAH DALAM PENCAMPURAN

• Cairan kental lebih sulit untuk diaduk dan

dicampuran, tetapi proses pengendapannya lebih lama.

• Masalah dalam pencampuran sering didapati

pada sediaan semi padat (salep dan pasta),

dikarenakan bahan semipadat sukar mengalir.

• Dengan demikian pada proses pencampuran

(30)

MEKANISME PENCAMPURAN

Terdapat 4 kategori :

1. Transpor bulk/Transpor massal

Transportasi massal sejalan dengan pencampuran konvektif serbuk dan melibatkan pergerakan jumlah yang relatif besar pada bahan dari satu posisi dalam proses pencampuran ke posisi yang lain. 2. Aliran turbulen

Pencampuran turbulen muncul dari pergerakan molekul yang tidak beraturan ketika dipaksa untuk bergerak dan pindah secara

turbulen. Perubahan konstan dalam kecepatan dan arah gerakan yang berarti bahwa turbulensi menyebabkan mekanisme yang sangat efektif untuk pencampuran.

3. Aliran laminar

Garis lurus atau aliran laminar sering terjadi jika cairan yang sangat kental diproses. Jika dua cairan yang tidak sama dicampur melalui aliran laminar, shear yang timbul dapat meregangkan

(31)

4. Difusi Molekular

Pencampuran molekul individu di wilayah ini akan terjadi dengan mekanisme yang keempat

yaitu difusi molekul (sejalan untuk

pencampuran difusi dalam serbuk). Hal ini akan terjadi dengan cairan yang larut dimanapun gradien konsentrasi ada dan pada

akhirnya akan menghasilkan produk

tercampur dengan baik, meskipun dibutuhkan waktu yang cukup lama

(32)

PEMILIHAN MIXER

• Pertimbangan pertama dan yang paling penting

pada segala masalah pencampuran adalah

pemilihan peralatan.

• Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan meliputi • 1. Sifat fisik dari bahan yang akan dicampur

• 2. Pertimbangan ekonomi yang bersangkutan

dengan proses, misalnya waktu yang dibutuhkan untuk mencampur dan tenaga pelaksana yang diperlukan

(33)

• Sistem monofase

Sifat kental dan kerapatan dari cairan yang akan dicampur dapat menentukan sifat/tipe aliran yang akan dihasilkan. Krim yang kental, salep, dan pasta memiliki viskositas yang tinggi sehingga sukar dicampur menggunakan

mekanisme tranpor bulk, turbulensi, bahkan aliran laminar sehingga harus menggunakan mekanisme difusi molecular dan menggunakan mixer turbin yang berpisau datar.

(34)

Sistem Polifase

Pencampuran sistem terdiri dari beberapa fase cair dan padat terutama meliputi pembagian atau deagregasi satu atau lebih dari fase yang ada

Pencampuran dua macam cairan yang tidak bercampur memerlukan pembagian dari salah satu fase ke dalam bulatan-bulatan yang kemudian didistribusikan ke seluruh bulk dari cairan.

(35)

Alat pengaduk Cairan

a. Propeller Mixer

Pengaduk ini terdiri atas sebuah propeller yang mirip dengan baling

baling pendorong kapal dengan dua atau tiga daun yang dipasang miring yang menyebabkan cairan beredar secara aksial dan arah radial.

Biasanya alat pengaduk propeller dibuat dalam dua bagian dan berputar dengan cepat. Ukuran diameter pengaduk baling-baling umumnya

(36)

b. Turbine mixer

Jenis sederhana dari pengaduk ini terdiri atas sebuah cakram yang sisi bawahnya mempunyai beberapa sudut vertical yang disusun secara radial. Pengaduk ini sering kali digunakan untuk berbagai jenis keperluan, misalnya untuk campuran bahan

dengan viskositas yang lebih tinggi. Impeller ini memiliki empat bilah datar yang bagian dalam dan luarnya dikelilingi lubang cincin difusi.

(37)

C. Paddles (Dayung)

Biasanya terdiri dari 2 atau 4 pisau, sehingga memiliki luas area permukaan yang besar.

Kecepatan rotasinya 100 rpm dan digunakan untuk sediaan semisolid dan kental.

(38)

d. Air jet mixer

Prinsip kerja dari mixer jenis adalah udara jet yang dikompresi melewati bagian bawah bejana, gelembung udara terbentuk pada fase cair. Kegunaan mixer jenis ini untuk pencampuran cairan yang viskositasnya rendah, tidak berbusa, dan tidak bereaksi dengan gas.

(39)

Alat pengaduk Cairan Tidak Bercampur (Emulsi)

Silverson mixer-emulsifier

Prinsip kerja mixer jenis ini adalah memproduksi daya shearing intens dan turbulensi dengan menggunakan rotor kecepatan tinggi. Mixer jenis ini digunakan untuk sediaan emulsi dan krim partikel yang ukurannya sangat halus.

Keuntungan dari mixer ini adalah tersedianya dalam berbagai ukuran sehingga bisa digunakan

(40)

Alat pengaduk Semi Padat

a. Planetary Mixer

Planetary mixer digunakan untuk pencampuran dan

mengaduk bahan kental dan seperti bubur. Keuntungan: planatory mixer bekerja pada berbagai kecepatan. Hal

ini lebih berguna untuk granulasi basah dan lebih Menguntungkan dibandingkan sigma mixers.

(41)

b. Sigma Mixer

• Sigma mixer digunakan untuk proses granulasi basah dalam

pembuatan tablet, massa pil dan salep. Hal ini terutama digunakan untuk pencampuran padat-cair meskipun bisa digunakan untuk campuran padat-padat juga.

(42)

Permasalahan Dalam Pencampuran

Segregasi (pemisahan komponen serbuk)

Pemisahan akan menyebabkan batch gagal dalam uji keseragaman kandungan dan bobot.

Pemisahan terjadi karena campuran serbuk mengandung partikel yang berbeda dalam ukuran, bentuk, dan

(43)

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi

Segregasi Serbuk

• Ukuran partikel

Perbedaan ukuran partikel pada komponen dalam formulasi merupakan penyebab utama dari segregasi. Ada 3 jenis segregasi yaitu :

- percolation segregation - Trajectory segregation

(44)

• Kerapatan partikel

Terjadi segregasi jika kerapatan antar partikel berbeda walaupun ukuran partikelnya sama

• Bentuk partikel

Partikel berbentuk bola lebih mudah dicampur daripada bentuk partikel yang tidak beraturan seperti jarum.

(45)

Cara Mencegah Segregasi

• Pemilihan fraksi ukuran partikel • Penghalusan komponen

• Mengontrol proses kristalisasi selama produksi obat / bahan

tambahan

• Pemilihan eksipien yang memiliki kerapatan yang hampir

sama dengan komponen aktif

• Melakukan proses granulasi

• Mengurangi getaran atau perpindahan serbuk setelah

pencampuran

• Gunakan mesin filling yang menggunakan hopper

• Gunakan peralatan di mana beberapa proses dapat dilakukan

tanpa memindahkan campuran

(46)