TEKNIK OPTIMASI DALAM PROSES PEMBUATAN SEDIAAN FARMASI

(1)

TEKNIK OPTIMASI DALAM PROSES

PEMBUATAN SEDIAAN FARMASI

(2)

Pendahuluan

 _{Upaya optimasi proses pembuatan sediaan}

farmasi terus dilakukan oleh peneliti

 _{Optimasi mencakup berbagai hal yang}

(3)

Teknik optimasi formulasi

 _Formula

(4)

Unsur dalam formulasi sangat bervariasi

tergantung syarat

 _{Persyaratan sediaan}  _Formulator

 _Market

 _{Fasilitas produksi}

(5)

Kenapa harus optimum

(6)

 _{Sesuatu yang maksium belum tentu optimum,}

sehingga yang maksimum belum tentu baik

 _{Hasil akhir diharapkan akan dapat dihasilkan}

(7)

Formula : zat aktif dan eksipien

 _{Memilih eksipien bukanlah permasalahan}

yang mudah, karena harus

mempertimbangkan berbagai aspek

 _{Seperti : stabilitas fisika, kimia, ketersediaan}

(8)

Problem

 _{Keseimbangan diantara persyaratan yang}

bertentangan

 _{Kemungkinan adanya interaksi kompleks}

(9)

 _{Ahli formulasi harus teliti dan tanggap dalam}

memilih bahan tambahan dan campuran

bahan serta faktor-faktor yang terkait dengan proses dalam memformulasikan suatu

sediaan, sehingga dapat dihasilkan suatu formulasi yang optimal

 _{Optimasi : suatu pendekatan empiris yang}

dapat digunakan untuk memperkirakan

jawaban yang tepat sebagai suatu fungsi dari variabel-variabel yang sedang dikaji sesuai

(10)

Untuk mendapatkan komposisi optimum

dari sebuah formula dilakukan dengan cara :

1. Coba – coba / trial and error

(11)

1. coba-coba / trial and error

 _{Sejak lama digunakan untuk mendapatkan}

komposisi optimum

 _{Kurang efisien, mahal, time consuming, sering}

kali gagal

 _{Rentang hasil diluar yang dicobakan tidak}

(12)

2. Teknik optimasi sistematik

 _{Dibagi menjadi :}

a. Model pendekatan independen

(13)

a. Independen

 _{Hasil percobaan sebelumnya digunakan untuk}

menetapkan / mencari kondisi percobaan berikutnya dalam upaya untuk mendapatkan hasil/respon yang optimal

 _{Nilai yang dicari dapat berpindah dari respon}

yang rendah mendekati optimum

 _{Kelemahan : banyaknya percobaan yang ahrus}

dilakukan untuk mencapai hasil yang optimal tidak dikethaui sebelumnya,

 _{Sebagian dari bidang respon tidak terinvestigasi}

(14)

b. dependen

 _{Sebuah variable tergantung (respon), pada}

sebuah parameter formulasi dapat

digambarkan sebagai fungsi komposisi campuran dengan model matematika

 _{Respon diukur berdasarkan kombinasi yang}

(15)

Simplex lattice design

 _{Metode yang digunakan untuk menentukan}

proporsi relatif bahan-bahan yang digunakan dalam suatu formula, sehingga diharapkan akan dapat dihasilkan suatu formula yang paling baik sesuai kriteria yang ditentukan

 _{metode ini cocok untuk prosedur optimasi}

(16)

SLD 2 VARIABEL

 _{X1 + X 2+....= 1}

 _{Simplex yang paling sederhana dengan 2}

(17)

 _{Hubungan antara respon dan komponen dapat}

digambarkan sebagai berikut :

Y = a (A) + b (B) + ab (AB)………(1) Keterangan :

 _Y _{= Respon}

 _{a, b, ab} _{= koefisien yang didapat dari}

percobaan

 _{(A), (B)} _{= Fraksi komponen dengan syarat:}

(18)

 _{Nilai koefisien a, b dan ab didapatkan dengan cara}

memasukkan respon yang didapat dari hasil

percobaan ke dalam persamaan diatas. Setelah

didapatkan nilai a, b dan ab, maka dapat diprediksi perhitungan dari tiap perbandingan fraksi

komponen A dan B. Berdasarkan nilai-nilai respon (Y) dari setiap perbandingan fraksi komponen A dan B tersebut dapat diketahui profil efek campuran

terhadap respon dan berdasarkan profil tersebut dapat ditentukan komposisi A dan B yang dapat memberikan respon optimum seperti yang

(19)

 _{Metode untuk mendapatkan nilai a, b dan ab}

melalui 3 percobaan tersebut diatas, yaitu :

 _{Percobaan 1 = percobaan yang}

menggunakan A saja, berarti nilai (A) = 1

menggunakan B saja, berarti nilai (B) = 1

menggunakan campuran A dan B sama

(20)

Contoh menghitung persamaan simplex

lattice design

 _{Dilakukan suatu formulasi dari suatu}

granul dengan menggunakan dua bahan pengisi yaitu laktosa dan sukrosa, maka untuk memperoleh kombinasi bahan

pengisi dengan formula optimum

dilakukan percobaan untuk

(21)

 _{Dari percobaan uji sifat alir dari granul}

diperoleh data sebagai berikut :

NO

WAKTU ALIR GRANUL (gram/detik)

FORMULA

1 13,16 30,30 28,57

2 12,66 30,30 28,57

3 13,16 30,30 27,78

4 12,66 30,30 27,03

5 12,66 30,30 27,78

Rata-rata 12,86 30,30 27,95

(22)

Y = a (A) + b (B) + ab (A)(B) 



sifat alir

100% A  B = 0Y = 12,86

maka persamaan yang didapatkan:

(23)

 _{Contoh lain ada dua macam solvent, A dan B}

akan diteliti pengaruhnya terhadap kelarutan zat X. Untuk melihat pengaruh solvent

tersebut dibuat dalam 3 percobaan

 _{100% A}  _{100% B}

(24)

Kelarutan zat tersebut

 _{Dalam 100% A = 10 mg/ml}

 _{Dalam 100% B = 15 mg/ml}

 _{Dalam 50% A dan 50 % B = 30 mg/ml}  _{Maka dapat dihitung masing-masing}

koefisiennya dengan mesubstitusikan

 _{Sehingga dapat persamaan}

 _{Y = 10 (A) + 15 (B) + 30 (A) (B)}

 _{Maka kita dapat memprediksi respon lain}

(25)

 _{Contoh, berapa kelarutan jika pada campuran}

75% A dan 25 % B

(26)

Jika terdiri dari 3 campuran

 _{Digambarkan dalam segitiga sama sisi}  _{Dengan rumus}

 _{Y :}

b1X1+b2X2+b3X3+b12X1X2+b23X2X3+b13X1X3+ b123X1X2X3

 _{Y : respon}

 _{X1,X2,X3 : fraksi dari tiap komponen}  _{B1,b2,b3 : koefisien regresi X,X2X3}

 _{B12, b13, b23 : koefeisen regresi X1-X2, X1-X3,}

X2-X3

(27)

(28)

Persamaan tsb tidak terdapat intersep bo

konstanta dri titik potong

 _{Dapat dihitung intersepnya}  _{X1+X2+X3 = 1}

 _{Substitusi : X3 = 1 – (X1+X2) menjadi}  _{Y = b1X1+b2X2+b3(1-(X1+X2)}

(29)

Jika persamaan tsb diubah dlm bentuk

persamaan kuadrat dgn basis X2

 _{X2 = (-b23-b123X1)X22 +}

(b2-b3+B12X1-b13X1+B23-X1+b123X1-b123X12)X2+ (b1X1+B3-B3X1+B13X1-B13X12)-Y=0

 _{Dengan dikaitkan pada 0=ax²+bx+c-Y, maka :}

a=-b23-b123X1

b=b2-b3+B12X1-b13X1+B23-B23X1+b123X1-b123X12

(30)

 _{Koefisien diketahui dari perhitungan regresi}

dan Y adalah respon yang diinginkan. Nilai X1 ditentukan, maka X2 dapat dihitung, akan

didapatkan 2 nilai X2 dan dicari X2 yang memenuhi syarat. Dengan kata lain X2

digunakan untuk mencari nilai X3. Setelah semua nilai didapat dimasukkan ke dalam

(31)

 _{Jika campuran formula tidak merupakan zat}

tunggal yang murni (100%)

 _{%yang ditransformasikan}

 _{= (%sesungguhnya-%minimum)}

(% maksimum - % minimum)

(32)

 _{Simplex lattice design hanya bisa digunakan}

untuk campuran yang bisa dikuantifikasi

(secara fisik ada), seperti campuran pelarut atau bahan

 _{Tidak dapat yang abstrak seperti : suhu,}

tekanan, dan lama pengeringan

 _{Faktor faktor lain yg berpengaruh dalam}

(33)

Desain faktorial

 _{Aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk}

memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas

 _{Desain faktorial digunakan dalam percobaan}

untuk menentukan secara simulasi efek dari beberapa faktor dan interaksinya yang

(34)

Istilah

 _{Faktor : variabel yang ditetapkan, misal : waktu, suhu, konsentrasi,}

dua macam bahan. Faktor dapat bersifat kualitatif atau kuantitatif. Keduanya harus dapat ditetapkan harganya dengan angka. Misal konsentrasi : 1%, 2%; panas 10C, 100C. Desain factorial dapat terdiri dari 2 atau lebih factor.

 _{Level : harga yg ditetapkan utk factor. Misal level 10C dan 100C utk}

temperature.

 _{Respon : hasil terukur yg diperoleh dari percobaan yg dilakukan.}

Perubahan respon dapat disebabkan oleh bervariasinya level. Respon yg ingin diukur harus dapat dikuantifikasi.

 _{Interaksi : dapat dianggap sebagai batas dari penambahan efek}

efek factor. Interaksi dapayt bersifat sinergis atau antagonis.

Sinergis berarti hasil interaksi tsb mempunyai efek yang lebih besar dari masing2 efek factor. Antagonis berarti hasil tersebut