MIKROMERITIK. Dhadhang Wahyu Kurniawan Laboratorium Farmasetika Unsoed Twitter: Dhadhang_WK Facebook: Dhadhang Wahyu Kurniawan 6/19/2013

(1)

MIKROMERITIK

Dhadhang Wahyu Kurniawan

Laboratorium Farmasetika Unsoed

Twitter: Dhadhang_WK

Facebook: Dhadhang Wahyu Kurniawan

(2)

Mikromeritik dan Dispersi Kasar

▫ Partikel ▫ Bentuk partikel ▫ Ukuran partikel 6/19/2013 2 ▫ Ukuran partikel

▫ Hal-hal yang terkait ukuran partikel dalam sediaan farmasi

▫ Metode penentuan ukuran partikel ▫ Pengukuran volume partikel

▫ Luas permukaan spefisik dan pengukurannya ▫ Parameter dan karakteristik serbuk

.

(3)

• 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

biasa

• Partikel 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

(4)

6/19/2013

(5)

• Sistem terdispersi terdiri dari bahan partikulat yang dikenal sebagai fase terdispersi, yang

terdistribusi di seluruh medium kontinu atau medium pendispersi.

• Bahan-bahan terdispersi dapat berkisar dari

partikel-partikel berdimensi atom dan molekul sampai partikel-partikel yang memiliki ukuran dalam satuan milimeter.

• Oleh karena itu, cara yang paling mudah untuk

menggolongkan sistem terdispersi adalah berdasarkan diameter partikel rerata bahan terdispersi.

(6)

Konsep SISTEM TERDISPERSI

• Berdasarkan ukuran fase terdispersi, sistem

terdispersi umumnya digolongkan dalam tiga tipe, yaitu: 1. Dispersi molekuler 6/19/2013 6 1. Dispersi molekuler 2. Dispersi koloid 3. Dispersi kasar.

• Batasan ukuran agak sembarang, tidak ada

peralihan yang jelas antara dispersi molekuler dan dispersi koloid atau antara dispersi koloid dan dispersi kasar.

(7)

PARTIKEL

1. Bentuk dan luas permukaan partikel

Hal yang penting dalam suatu kumpulan

partikel/sampel polidispers:

1. Bentuk dan luas permukaan partikel

2. Kisaran/persentase bentuk dan luas

(8)

6/19/2013

(9)

Bentuk Partikel

Jika semua partikel berbentuk bola---?

6 .

d

3

(10)

UKURAN PARTIKEL

Ukuran Partikel Contoh (milimeter)

0,0005 - 0,010 Suspensi, emulsi halus

0,010 - 0,050 Emulsi kasar, suspensi terflokulasi

6/19/2013

10

0,010 - 0,050 Emulsi kasar, suspensi terflokulasi 0,050 - 0,100 Serbuk halus

0,100 - 1,000 Serbuk kasar

(11)

Hal-hal yang dipengaruhi oleh ukuran

partikel

• Mempengaruhi pelepasan obat

• Mempengaruhi stabilitas sediaan cair

• Mempengaruhi proses pembuatan sediaan

(12)

Jumlah Partikel per satuan berat (N)

ρ

π

_.

3

6 N

=

6/19/2013 12 • Keterangan: • N = jumlah partikel per gram

ρ

π

.

_d

_.

3 N

=

per gram • d = diameter jumlah volume rerata • Ρ = densitas

(13)

METODE PENENTUAN UKURAN

PARTIKEL

• Mikroskopi • Pengayakan • Sedimentasi (pengendapan) • Sedimentasi (pengendapan)

(14)

Pengamatan Ukuran Partikel dengan Mikroskop

6/19/2013

(15)

Ukuran Nilai Tengah Jumlah Partikel Persen nd3 _Persen µm d n jml part. nd3 2,0 - 4,0 3,0 2 1,0 54 0,03 4,0 - 6,0 5,0 32 16,0 4000 2,31 4,0 - 6,0 5,0 32 16,0 4000 2,31 6,0 - 8,0 7,0 64 32,0 21952 12,65 8,0 - 10,0 9,0 48 24,0 34992 20,16 10,0 - 12,0 11,0 30 15,0 39930 23,01 12,0 - 14,0 13,0 14 7,0 30758 17,72 14,0 - 16,0 15,0 6 3,0 20250 11,67 16,0 - 18,0 17,0 3 1,5 14739 8,49 18,0 - 20,0 19,0 1 0,5 6859 3,95 Ket. n = 200 partikel Σ nd3 _{= 173534}

(16)

Plot ukuran partikel dan frekuensi

25 30 35 6/19/2013 16 0 5 10 15 20 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Distribusi ukuran Distribusi berat

(17)

A B C

6/19/2013

(18)

Sedimentasi (pengendapan)

20 cm

Ukuran partikel dalam kisaran ayakan dapat diperoleh

melalui sedimentasi gravitasi.

A 0 cm 10 6/19/2013 6/19/2013 1818

Skema Alat Andersen, untuk menentukan ukuran partikel dengan metode sedimentasi gravitasi

(19)

η

ρ

₀ 2 ) ( − = = h s g v

dst

Berdasarkan Hukum Stokes

(

_ρ

η

_ρ

)

η

0 0 0 18 18 − = = = s h dst t v 9999999999..(1)

(20)

Sedimentasi (pengendapan)

η

ρ

) ( . Re . . Re 2 0 g d v

d

− = g s

d

₍ 18Re.₎ _. 0 0 2 3

ρ

η

− =

η

ρ

18 ) ( . . Re ₀ 0 g d v = =

d

s − 9999999999..2 9999999999..3

(21)

Suatu bahan serbuk dengan kerapatan 2,7

disuspensikan dalam air pada 20

disuspensikan dalam air pada 20°°C.

C. Berapakah ukuran partikel terbesar yang

Berapakah ukuran partikel terbesar yang

akan mengendap tanpa menyebabkan

turbulensi? Viskositas air pada 20

turbulensi? Viskositas air pada 20°°C

C

adalah 0,01 poise atau g/cm.detik dan

kerapatannya adalah 1,0.

(22)

g

s

d

₍

18 Re

.

₎

_.

0 0 2 3

ρ

η

−

=

.

2 ,

0 .

18

0 ,

01

2 3

=

d

Penyelesaian

981 .

0 ,

1 ).

0 ,

1

7 ,

2 (

.

2 ,

0 .

18

0 ,

01

3

−

=

d

D = 6 x 10

-3

cm

(23)

+ Larutan elektrolit elektrolit (-) + elektrolit dan partikel-partikel Rangkaian elektronika 6/19/2013 6/19/2013 2323

(24)

6/19/2013

(25)

• Luas permukaan per satuan volume (Sv)

partikel

volume

partikel

permukaan

luas

Sv

=

• Luas permukaan per satuan berat (Sw)

ρ

Sv

(26)

METODE PENENTUAN LUAS

PERMUKAAN PARTIKEL

• Metode Adsorpsi Po b Vm P b b Vm P Po V P . . ). 1 ( . 1 ) ( − + = − 6/19/2013 26 ) (Po P V P − Sw = 4,45 x Vm ) (Po P V − P/Po Sw = 4,45 x Vm

P= tekanan yang diberikan, Po = tekanan uap nitrogen,

Vm = volume gas nitrogen yang diadsorpsi, V = volume gas nitrogen

(27)

PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK

1. Porositas 2. Kerapatan Partikel 3. Bulkiness 3. Bulkiness 4. Sifat alir 5. Kompresi

(28)

PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK

1. Porositas (ε)

Vb

Vp

–

Vb

ε

=

6/19/2013 28 ε = porositas Vb = volume bulk Vp = volume partikel

Vb

(29)

PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK

2. Kerapatan Partikel

a. Kerapatan serbuk = massa/V b. Kerapatan granul = massa/Vg b. Kerapatan granul = massa/Vg c. Kerapatan bulk = massa/Vb V = volume partikel sebenarnya Vg = V + pori-pori dalam partikel

(30)

PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK

3. Bulkiness bulk kerapatan 1 = Bulkiness 6/19/2013 30 bulk kerapatan = Bulkiness

(31)

PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK

4. Sifat alir

Ф Ф

(32)

• Serbuk ruah analog dengan cairan non-Newton, yang menunjukkan aliran plastik dan kadang-kadang dilatansi, partikel dipengaruhi oleh gaya tarik menairik dalam beberapa tingkat.

6/19/2013

32

PARAMETER/KARAKTERISTIK

SERBUK…sifat alir

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

(33)

• Metode untuk mengevaluasi sifat alir serbuk dan granul antara lain:

▫ rasio Hausner atau packed bulk density versus loose bulk density,

loose bulk density, ▫ laju tamping,

▫ 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.

(34)

…sifat alir

• Untuk meningkatkan sifat alir, material yang

dikenal dengan istilah glidan sering ditambahkan untuk serbuk granular.

6/19/2013

34

ditambahkan untuk serbuk granular.

• Contoh yang sering digunakan sebagai glidan

(35)

PARAMETER/KARAKTERISTIK SERBUK

5. Kompresi L u a s p e rm u ka a n

Gaya kompresi (pound/kg)

L u a s p e rm u ka a n

(36)

…kompresi

• Perilaku serbuk di bawah kompresi adalah

signifikan dalam pentabletan.

• Meskipun informasi dasar dapat diperoleh dari

literatur pada metalurgi serbuk dan kompresi

6/19/2013

36

literatur pada metalurgi serbuk dan kompresi serbuk lpgam, 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.

(37)

• Pengetahuan dan kontrol ukuran/rentang

ukuran partikel adalah penting dalam farmasi.

• Ukuran partikel terkait dengan siginifikansi

terhadap sifat fisika, kimia, dan farmakologi obat.

obat.

• Secara klinis, ukuran partikel obat dapat

mempengaruhi pelepasannya dari sediaan yang diberikan secara oral, parenteral, rektal, dan

(38)

…chapter summary

• Keberhasilan formulasi suspensi, emulsi, dan

tablet, dari aspek stabilitas fisik dan respon farmakologi juga bergantung pada ukuran

6/19/2013

38

farmakologi juga bergantung pada ukuran partikel produk.

• Dalam pembuatan tablet dan kapsul, kontrol

ukuran partikel penting untuk mencapai sifat alir yang diinginkan dan pencampuran