MAKALAH FISIKA FARMASI.docx

(1)

MAKALAH FISIKA FARMASI

MIKROMIRETIK

Di Susun Oleh:

VIRA JULIA KARTIKA BOAMONA

SULAIMAN

PROGRAM STUDI DIII FARMASI

SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN (STIKES) MUHAMMADIYAH

MANADO

T.A 2017/2018

(2)

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, karena atas

berkat dan limpahan rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan sebuah makalah

dengan tepat waktu. Berikut ini kami mempersembahkan sebuah makalah dengan

judul “ Mikromeritik” yang dipersembahkan sebagai salah satu penilaian pada

mata kuliah Farmasi Fisika.

Dalam penyusunan makalah ini, kami mengucapkan terima kasih kepada

semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Tidak lupa

kami juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Rahmat selaku dosen

pembimbing yang telah membimbing kami dalam menyelesaikan makalah ini.

Dalam penyusunan makalah ini, kami berharap semoga makalah ini dapat

bermanfaat bagi kami maupun orang lain.

(3)

DAFTAR ISI Kata pengantar Daftar isi Bab I Pendahuluan A. Latar belakang B. Rumusan masalah C. Tujuan Bab II Pembahasan A. Pengertian mikromeritik

B. Ukuran partikel dan distribusi ukuran C. Bentuk partikel dan luas permukaan Bab III Kesimpulan

(4)

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Dalam bidang farmasi, zat-zat yang digunakan sebagai bahan obat kebanyakan berukuran kecil dan jarang yang berada dalam keadaan optimum. Ukuran partikel bahan obat padat mempunyai peranan penting dalam bidang farmasi sebab merupakan penentu bagi sifat-sifat, baik sifat fisika, kimia dan farmakologik dari bahan obat tersebut Dalam pembuatan sediaan-sediaan seperti kapsul, tablet, granul, sirup kering tentu mempertimbangkan ukuran partikel. Begitupula akan mempengaruhi kecepatan disolusi atau kelarutan dari suatu sediaan obat sehingga efek yang akan ditimbulkan dapat dengan cepat bereaksi. Hal-hal semacam ini terutama sangat berpengaruh pada sediaan-sediaan obat yang mempunyai bentuk sediaan-sediaan seperti tablet , kapsul dan lain-lainnya yang bersifat padat atau yang lainnya.

Mikromeritik adalah suatu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari khusus tentang ukuran suatu partikel, yang mana ukuran partikel ini cukup kecil. Masalah seperti ukuran partikel ini dalam bidang farmasi sangat diperhitungkan sekali atau dapat dikatakan sangat penting.

Mengingat pentingnya mikromeritik dalam bidang farmasi, maka sudah sewajarnya jika mahasiswa farmasi memahami mengenai mikromeritik ini, termasuk cara-cara dalam melakukan pengukuran ukuran partikel suatu zat. Dalam makalh ini akan dibahas tentang mikromeritik

B. RUMUSAN MASALAH

1. Apa pengertian mikromeritik?

2. Apa saja metode dalam menentukan ukuran partike? 3. Apa metode untuk menentukan luas permukaan?

C. TUJUAN

1. Untuk mengetahui pengertian dari mikromeritik

(5)

BAB II PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN MIKROMERITIK

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. Pengertian ukuran partikel adalah ukuran diameter rata-rata.

Ilmu pengetahuan dan teknologi tentang partikel-partikel kecil oleh Della Valle yang dinamakan “Mikromeritik”. Dispersi koloid mempunyyai sifat karakteristik yaitu partikelnya tidak dapat dilihat dibawah mikroskop biasa, sedangkan partikel-partikelnya dari emulsi dan suspensi farmasi serta serbuk halus ukurannya berada dalam jarak penglihatan mikroskop. Partikel-partikel yang ukurannya sebesar serbuk kasar, granulat tablet atau granulat garam, ukurannya berada dalam jarak pengayakan.

Kisaran ukuran kira-kira dari partikel dalam farmasi terdapat dalam tabel 1.1

Setiap kumpulan partikel biasanya disebut polidispersi. Karenanya perlu untuk mengetahui tidak hanya ukuran dari suatu partikel tertentu, tapi juga berapa banyak partikel-partikel dengan ukuran yang sama ada dalam sampel. Jadi kita perlu sutau perkiraan kisaran ukuran tertentu yang ada dan banyaknya atau berat fraksi dari tiap-tiap ukuran partikel, dari sini kita bisa menghitung ukuran partikel rata-rata untuk sampel tersebut(1)

(6)

Ukuran partikel bahan obat padat mempunyai peranan penting dalam farmasi, sebab ukuran partikel mempunyai peranan besar dalam pembuatan sediaan obat dan juga terhadap efek fisiologisnya. (1)

Pentingnya mempelajari mikromiretik, yaitu 1. Menghitung luas permukaan

2. 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).

Pengetahuan dan pengendalian ukuran, serta kisaran ukuran partikel sangat penting dalam farmasi. Sehingga luas permukaan dari suatu partikel dapat dihubungkan secara berarti pada sifat fisika, kimia dan farmakologi dari suatu obat. Secara klinik ukuran partikel suatu obat dapat mempengaruhi penglepasannya dari bentuk-bentuk sediaan yang diberikan secara oral, parenteral, rektal dan topikal. Formulasi yang berhasil dari suspensi, emulsi dan tablet, dari 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 sekali dalam mencapai sifat aliran yang diperlukan dan pencampuran yang benar dari granul dan serbuk. Hal ini membuat seorang farmasis kini harus mengetahuhi pengetahuan mengenai mikromimetik yang baik .

B. UKURAN PARTIKEL DAN DISTRIBUSI UKURAN

Dalam suatu kumpulan partikel lebih dari satu ukuran (polidispers), dua sifat penting yaitu :

a. Bentuk dan luas partikel

b. Kisaran ukuran dan banyaknya atau berat partikel-partikel yang ada dan karenanya luas permukaan total

Ukuran dari suatu bulatan dengan segera dinyatakan dalam garis tengahnya. Tetapi, begitu derajat ketidaksimetrisan dari partikel naik, bertambah sulit pula menyatakan ukuran dalam garis tengah yang berrti. Dalam keadaan seperti ini, tidak ada

(7)

garis tengah yang unik untuk suatu partikel. Makanya harus dicari jalan untuk menggunakan suatu garis tengah buatan yang ekuivalen, yang menghubungkan ukuran partikel dan garis tengah bulatanyang mempunyai luas permukaan, volume dan garis tengah yang sama. Jadi garis tengah permukaan / d3adalah garis tengah suatu bulatan

yang mempunyai luas permukaan yang sama seperti partikel yang diperiksa. Garis tengah suatu bulatan yang mempunyai volume yang sama seperti partikel adalah garis tengh volume / dv.(2)

Garis tengah yang diproyeksikan /dp adalah garis tengah suatu bulatan yang

mempunyai luas pengamatan yang sama seperti partikel bila dipandang tegak lurus ke bidangnya yng paling stabil. Ukuran tersebut bisa juga dinyatakan sebagai garis tengah Stokes, d st , yaitu garis tengah suatu bulatan yang mengalami sedimentasi pada

laju yang sama seperti partikel tidak simetris tersebut. Selalu jenis garis tengah yang digunakan mencerminkan metode yang dipakai untuk memproleh garis tengah tersebut. Seperti akan terlihat kemudian, garis tengah yang diproyeksikan didapatkan dengan teknik mikroskopik, sedang garis tengah Stokes ditentukan dari penelitian sedimentasi pada partikel-partikel tersuspensi. (2)

Setiap kumpulan partikel biasanya disebut polidispersi. Karenanya perlu untuk mengetahui tidak hanya ukuran dari suatu partikel tertentu, tapi juga berapa banyak partikel-partikel dengan ukuran yang sama ada di dalam sampel. Jadi kita perlu suatu perkiraan kisaran ukuran yang ada dan banyaknya atau berat fraksi dari tiap-tiap ukuran partikel. Ini adalah distribusi ukuran partikel, dan dari sini kita bisa menghitung ukuran partikel rata-rata untuk sampel tersebut. (2)

Ukuran Partikel Rata-rata_{, Misalkan kita telah melakukan suatu pemeriksaan}

mikroskopik dari suatu sampel serbuk dan mencatat banyaknya partikel yang terletak dalam berbagai kisaran ukuran. Data penentuan seperti itu ditunjukkan dalam table 5 -2. Untuk membandingkan harga ini dengan harga dari, katakanlah batch kedua dari bahan yang sama, kita biasanya menghitung suatu garis tengah rata-rata sebagai dasar untuk perbandingan.(2)

Metode-metode yang digunakan untuk menentukan ukuran partikel: a. Mikroskopi Optik

Menurut metode mikroskopis, suatu emulsi atau suspensi, diencerkan atau tidak diencerkan, dinaikkan pada suatu slide dan ditempatkan pada pentas mekanik. Di bawah mikroskop tersebut, pada tempat di mana partikel terlihat, diletakkan mikrometer untuk

(8)

memperlihatkan ukuran partikel tersebut. Pemandangan dalam mikroskop dapat diproyeksikan ke sebuah layar di mana partikel-partikel tersebut lebih mudah diukur, atau pemotretan bisa dilakukan dari slide yang sudah disiapkan dan diproyeksikan ke layar untuk diukur .

Kerugian dari metode ini adalah bahwa garis tengah yang diperoleh hanya dari dua dimensi dari partikel tersebut, yaitu dimensi panjang dan lebar. Tidak ada perkiraan yang bisa diperoleh untuk mengetahui ketebalan dari partikel dengan memakai metode ini. Tambahan lagi, jumlah partikel yang harus dihitung (sekitar 300-500) agar mendapatkan suatu perkiraan yang baik dari distribusi , menjadikan metode tersebut memakan waktu dan jelimet. Namun demikian pengujian mikroskopis dari suatu sampel harus selalu dilaksanakan, bahkan jika digunakan metode analisis ukuran partikel lainnya, karena adanya gumpalan dan partikel-partikel lebih dari satu komponen seringkali bisa dideteksi dengan metode ini (3).

b. Pengayakan

Suatu metode yang paling sederhana, tetapi relatif lama dari penentuan ukuran partikel adalah metode analisis ayakan. 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. Setelah suatu waktu ayakan tertentu (pada penimbangan 40-150 g setelah kira-kira 9 menit) ditentukan melalui penimbangan, persentase mana dari jumlah yang telah ditimbang ditahan kembali pada setiap ayakan (3).

c. Dengan cara sedimentasi

(9)

Metode yang digunakan dalam penentuan partikel cara sedimentasi ini adalah metode pipet, metode hidrometer dan metode malance.(6).

Partikel dari serbuk obat mungkin berbentuk sangat kasar dengan ukuran kurang lebih 10.000 mikron atau 10 milimikron atau mungkin juga sangat halus mencapai ukuran koloidal, 1 mikron atau lebih kecil. Agar ukuran partikel serbuk ini mempunyai standar, maka USP menggunakan suatu batasan dengan istilah “very coarse, coarse, moderately coarse, fine and very fine”, yang dihubungkan dengan bagian serbuk yang mempu melalui lubang-lubang ayakan yang telah distandarisasi yang berbeda-beda ukurannya, pada suatu periode waktu tertentu ketika diadakan pengadukan dan biasanya pada alat pengaduk ayakan secara mekanis (2)_.

C. BENTUK PARTIKEL DAN LUAS PERMUKAAN

Pengetahuan mengenai bentuk partikel dan luas pemukaan sangat diperlukan. Bentuk partikel mempengaruhi aliran dan sifat-sifat pengemasan dari suatu serbuk, juga mempunyai beberapa pengaruh terhadap luas permukaan. Luas permukaan per satuan berat atau volume merupakan suatu karakteristik serbuk yang penting jika kita akan mempelajari adsorpsi permukaan dan laju disolusi.

1.1 Bentuk Partikel

Suatu bola mempunyai luas permukaan minimum per satuan volume. Makin tidak simetris suatu partikel, makin besar luas permukaan per satuan volumenya. Seperti telah dibicarakan sebelumnya, suatu partikel berbentuk bola diberi ciri sempurna dengan garis tengahnya. Jika partikel menjadi lebih tidak simetris, semakain sulit untuk menetapkan garis tengah yang berarti bagi partikel tersebut. Oleh karena itu seperti telah kita lihat, perlu sekali garis tengah bola ekuivalen dengan partikel tersebut. Adalah suatu hal yang mudah untuk memperoleh luas permukaan atau volume dari suatu bola, karena untuk partikel seperti itu :

luas permukaan =  d 2 (9) dan volume =  d 3/ 6 (10)

Dimanadadalah garis tengah (diameter) partikel. Oleh karena itu luas permukaan dan volume dari partikel bulat (berbentuk bola) berbanding lurus dengan garis tengah kuadrat (d 2_{) dan garis tengah pangkat tiganya (}_d3_{). Namun demikian untuk mendapatkan}

suatu perkiraan dari luas permukaan atau voume suatu partikel (atau sekumpulan partikel) yang bentuknya tidak bulat, seseorang harus memilih suatu garis tengah yang merupakan karakteristik dari partikel tersebut dab menghubunkan garis tengah ini

(10)

dengan luas permukaan atau volumenya, dengan menggunakan suatu faktor koreksi. Misalkan partikel-partikel tersebut dilhat di bawah mikroskop, dan diingikan untuk menghitung luas permukaan dan voume dari garis tengah yang diproyeksikan, d p, dari

partikel tersebut. Kuadrat atau pangkat tiga dari dimensi yang dipilih ini (dalam hal inid p) berturut-turut sebanding dengan luas permukaan dan volume. Dengan memakai

konstanta perbandingan, maka kita dapat menuliskan : luas permukaan = sd p 2 = ds2 (11)

Dimanas adalah faktor luas permukaan dan d sadalah diameter permukaan

ekivalen (equivalent surface diameter ) Untuk volume kita tuliskan :

Volume = v d p3 = (12)

Dimanav adalah faktor volume dan d v adalah diameter volume ekivalen. “Faktor

bentuk “ dari luas permukaan dan volume dalam kenyataannya adalah perbandingan dari garis tengah yang satu dengan garis tengah yang lainnya.

2.1 Luas Permukaan Spesifik

Luas permukaan spesifik adalah luas permukaan per satuan volume (S v ) atau per

satuan berat (S w ) dan bisa diturunkan dari persamaan (11) dan (12).

3.1 Metode Untuk Menentukan Luas Permukaan

Luas permukaan suatu sampel serbuk dapat dihitung dari hasil distribusi ukuran partikel yang diperoleh dengan menggunakan salah satu metode yang telah dibicarakan diatas.Ada dua metode yang biasa digunakan untuk menghitung luas permukaan secara langsung.

Metode pertama, didasarkan atas jumlah gas atau solut dari cairan yang diabsorpsi pada sampel serbuk untuk membentuk lapisan tunggal (monolayer) yang merupakan fungsi langsung dari luas permukaan.

Metode kedua berdasarkan pada kenyataan, bahwa kecepatan gas atau cairan merembes ( fermeasi) melalui suatu bentangan (bed) serbuk yang berhubungan dengan luas permukaan serbuk tersebut.

a) Ukuran pori

Bahan-bahan yang mempunyai luas spesifik tingi bisa mempunyai retakan-retakan dan pori-pori yang mengabsorpsi gas dan uap, seperti air, ke dalam sela-selanya. Serbuk

(11)

obat yang relatif tidak larut dalam air bisa melarut lebih atau kurang cepat dalam medium air bergantung pada absorpsinya terhadap kelembaban atau udara.

Cara untuk mengukur pori yakni :

Ø Penggunaan aseton sehingga meningkatkan absorpsi air dan jumlah tempat untuk serapan air.

Ø Menggunakan alat Permeabilitas udara sehingga dapat diperoleh garis tengah pori-pori rata-rata dari tablet.

b) Sifat – sifat turunan serbuk

Telah dibicarakan sebelumya tertama berhubungan dengan distribusi ukuran dan luas permukaan serbuk, ini merupakan dua sifat dasar dari tiap kmpulan partikel. Sebagai tambahan pada dua sifat tersebut, ada banyak sifat turunan yang berhubungan dengan farmasi, sebagai berikut :

Ø Porisitas

Misalkan suatu serbuk sebagai contoh zink oksid, ditempatkan dalam glas ukur dan volume totalnya dicatat. Volume yang ditempatkan dikenal sebagai volume bulk,Vb. Jika serbuk tidak berpori, yakni tidak mempunyai pori-pori dalam (pori-pori internal) atau ruang kapiler, voume serbuk bulk terdiri dari volume partikel-partikel padat sebenarnya ditambah volume ruang antara partikel-partikel tersebut. Volume ruang tersebut dikenal sebagai volume rongga v,diberikan oleh persamaan :

v = Vb_– Vp

DimanaVp adalah volume sebenarnya dari partikel-partikel tersebut. Ø Kerapatan Partikel

Kerapatan partikel-partikel dalam suatu keadaan tertentu dapat keras atau lunak dan dalam keadaan ain kasar atau seperti spon, mk hendakya hati-hati dalam menyatakan kerapatannya. Kerapatan secara universal didefinisikan sebagai bobot per satuan volume. Kesukaran timbul jika seseorang mau menentukan volume partikel yang mengandung “microscopic cracks”, pori-pori internal dan ruang-ruang kapler.

Pada umumnya dapat didefinisikan tiga tipe kerapatan yaitu :

(a) kerapatan sesungguhnya dari bahanya sendiri tidak termasuk void-void dan pori-pori interpartike yang lebih besar dari dimensi molekuler atau dimensi atomik di dalm kisi-kisi kristal.

(12)

(b) Kerapatan granularseperti yang ditentukan dengan jalan pemindahan mercuri yang tidak merembes pada tekanan-tekanan biasa didalam pori-pori yang lebih kecil dari 10

mikron.

(c) Kerapatan bulk serbuk seperti yang ditentkan dari volume bulk dn bobr suatu serbuk kering di dalam gelas ukur silindris.

Bilamana zat padat tidak porous, maka kerapatan sesungguhnya dan kerapatan granulya adalah identik dan dua-duanya dapat diperoleh dengan jalan memindahkan helium atau zat cair seperti mercuri, benzena atau air.

c) Sifat alir Serbuk

Serbuk bulk agak analog dengan cairan non-Newton yang menunjukkan aliran plasik dan kadang-kadang aliran dilatan, diamana partikel-partikelnya dipengaruhi daya tarik menarik sampai derajat yang bervariasi. Oleh karena itu serbuk bisa jadi mengalir bebas ( free-flowing) atau melekat. Neumann telah membicarakan faktor-faktor yang mempengaruhi sifat aliran dari serbuk. Terutama yang jelas adalah ukuran partikel, porositas dan kerapatan, dan kehalusan permukaan. Akan halnya partikel-partikel yang relatif kecil (kurang dari 10 m), aliran partikel melalui lubang dihambat

karena gaya lekat (kohesif ) antar partikel kurang lebih sama dengan gaya gravitasi. Karena gaya gravitasi ini merupakan fungsi dari diameter pangkat tiga, maka pengaruh gravitasi akan menjadi lebih jelas jika ukuran partikel bertambah sehingga terjadilah aliran. Kecepatan alir maksimum dapat tercapai, kemudian berkurang jika ukuran partikel mendekati ukuran lubang. Jika serbuk mengandung partikel-partikel kecil yang jumlahnya cukup banyak, sifat alir serbuk itu dapat diperbaiki dengan menghilangkan “fines” atau mengabsorpsinya pada partikel-partikel yang lebih besar. Kadang-kadang aliran yang jelek disebabkan adanya kelembaban, dalam hal ini pengeringan partikel akan mengurangi sifat kohesifnya

(13)

BAB II KESIMPULAN

1. Mikromeritik adalah suatu ilmu dan teknologi yang mempelajari tentang partikel yang kecil

2. Metode yang digunakan untuk menentukan ukuraan partikel adalh metode mikroskopi optik, pengayakan,dan pengukuran volume partikel

(14)

DAFTAR PUSTAKA

1. Martin, Alfred. 1990. Farmasi Fisik jilid III. UI Press:Jakarta

2. http://arimjie.blogspot.com/2012/03/mikromeritik.html. diakses tanggal 4 juli 2013 16:43:10

3. Ansel, Howard.1989.”Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi”. UI Press:Jakarta

4. http://iyanvalidasi.blogspot.com/2012/02/mikromeritik.html. diakses tanggal 4 juli 2013 16:45:06

5. http://tutut-posangi.blogspot.com/2011/11/laporan-praktikum-mikromeritik.html diakses tanggal 4 juli 2013 16:47:19

6. http://fitrirosdiana.blogspot.com/2010/12/mikromeritik.html diakses tanggal 4 juli 2013 16:45:34