Dasar-dasar Operasional Teknologi Farmasi Nuryanti Laboratorium Farmasetika FKIK UNSOED

Dasar-Dasar Operasional Teknologi Farmasi Penggilingan/Penggerusan Pengayakan Pencampuran Pemisahan Pengeringan

1. Penggilingan Merupakan proses penggerusan dan penghalusan materi dgn konsekuensi meningkatnya luas permukaan. Ukuran partikel menentukan tingkat homogenitas , kerja optimal & bebas rangsang obat Proses penggilingan melibatkan 4 gaya: Tekan, bentur, gesek & geser

Kelompok Penggilingan Penggerusan kering Penggilingan basah Bahan yg digiling diberi cairan yg tdk melarutkan bahan tsb

Dasar Pemilihan Jenis Penggiling Sifat fisika bahan: Kekerasan, kelengketan,elastisitas,kerapuhan Ukuran partikel bahan Ukuran partikel produk akhir yg dikehendaki

Peralatan Penggiling Mortir + alu: utk sekala reseptur Lumpang tumbuk, pisau pemukul, pisau berayun: bahan jamu yg tidak terlampau keras Pisau pemotong semak: bahan jamu berupa rempah-rempah/semak Mesin Penggiling

Kelompok Penggiling Sesuai tingkat kehalusan yg dicapai: Penggiling butir kasar Penggiling butir sedang Penggiling butir halus

Jenis Mesin Penggiling Kemampuan (mm) Hasil (mm) Penggiling gaya sentrifugal 50 & > 50 - 5 Penggiling silinder pejal 50 & > Penggiling piring gerigi Penggiling pasak pemukul Penggiling lengan pemukul 5 - 0,1 Penggiling palang pemukul Penggiling bentur Penggiling udara kencang 5 - 2 0,1 (100 µm) Penggiling peluru Penggiling getar Penggiling koloid 0,2 0,001 (1 µm) & <

1. Penggiling gaya sentrifugal Penggiling menyerupai cincin (penggiling cincin) Bola-bola baja bergantungan pd sumbu vertikal yg berputar Membentur & menggerus bahan yg dihaluskan berdasrkan prinsip gaya sentrifugal pd dinding penggiling

2. Penggiling silinder pejal Bahan digencat di antara dua atau lebih silinder pejal yg berputar berlawanan Silinder pejal dpt berupa silinder dgn : permukaan halus/rata/ berduri/bergerigi

3. Penggiling piring gerigi (Exzelsior) Bhn yg digiling dihancurkan di antara 2 piring yg salah satunya diam sedang piring lainnya berputar dgn kecepatan tinggi Kedua piring dpt dipasang rusuk, ukiran logam/gigi-gigi Jarak antara kedua piring diatur sesuai ukuran partikel yg dikehendaki

4. Penggiling pasak pemukul (desintegrator) Terdiri dr 2 piring logam terpasang vertikal & masing2 pring tdpt pasak pemukul jml besar yg tpasang secara konsentris Kedua piring berputar blawanan arah dgn kecepatan tinggi & bhn yg digiling bergerak berganti- ganti arah akibat adanya gaya sentrifugal

5. Penggiling lengan pemukul Memiliki lengan pemukul jml kecil yg dpt bputar cepat dlm ruang giling bbentuk cincin dilengkapi dgn ayakan yg dpt diganti Hanya mencapai tingkat produk butir kasar (penghancur/pembelah)

6. Penggiling palang pemukul Palang bputar btumpu pd sebelah kaki, memiliki pisau pmukul/palang brupa pisau yg dgunakan utk mhancurkan bhn padat stl dlakukan penggilingan Mhancurkan bhn berair (bagian tumbuhan Mhancurkan cairan Memungkinkan mhancurkan bhn sebanyak 25 g Lama penggilingan 3,5 – 10 menit, dihentikan 30 dtk – 1 mnt, lalu digiling kembali

7. Penggiling bentur Bahan bergerak ke arah rotor yg terpasang horisontal & berputar dgn kecepatan tinggi Membentur lempeng penghancur Semakin tinggi kecepatan rotor & spesifik berat bahan maka semakin tinggi tinggi tingkat kehalusan produk

8. Penggiling udara kencang Bahan diterbangkan dgn cepat mll penyebaran udara yg ditiupkan sec kencang. Benturan antar partikel dgn kecepatan + 300 m/detik, msbbkan tjdnya pr.penghalusan Partikel dibiarkan mencapai ukuran 5 – 6 µm Efek pendingin akibat penyebaran udara dpt dimanfaatkan utk menggiling bhn tdk tahan panas sampai mcapai tingkat kehalusan yg dikehndaki

9. Penggiling peluru Terdiri dr peluru/bola baja yg bergulingan di atas dilinder karet pejal yg berputar mhasilkan produk yg sangat halus Lama penggilingan sesuai kekerasan bahan yg digiling

10. Penggiling getar Bahan & penggiling digetarkan secara vertikal mll getaran elektromagnetik

11. Penggiling koloid Menghasilkan ukuran partikel < 0,1 µm Bahan disuspensikan dulu dlm air Bahan digiling dlm suatu ruang dgn rotor kerucut yg bergerak dgn kecepatan tinggi (25 – 125 m/det)

2. Pengayakan Suatu cara klasik utk mengumpulkan butiran, yang dipisahkan menjadi kelompok butiran: Lolos ayakan: butir halus Tepat lolos ayakan: butir batas Sisa pada ayakan: butir kasar Pengayakan secara mekanis: Pengayak getar Pengayak guncang/kocok

Pengayak mekanis Berlangsung dgn bantuan mesin Merupakan satu seri ayakan dgn ukuran lubang yg berlainan Bhn bgerak bebas dlm ayakan akibat: bergetarnya ayakan geseran partikel bahan Gerak ayakan dpt berupa: lingkaran/elipsoid Jenis pengayak statis, bahan mll lubang ayakan dgn bantuan: tiupan angin Aliran air

Pengayak Dibuat dr kawat (bhn lain yg cocok) Penampang melintang yg sama diseluruh bagian Jenis pengayak dinyatakan dgn nomor (5, 8, 10, 22, 25, 30, 36, 44, 60, 85, 100, 120, 150, 170, 200, 300) menunjukkan jml lubang tiap 2,54 cm dihitung searah dgn panjang kawat

Derajat Kehalusan Serbuk Dinyatakan dgn nomor pengayak: Dinyatakan dgn 1 nomor: Semua serbuk dapat melewati pengayak dgn nomor tsb Dinyatakan dgn 2 nomor Semua serbuk dpt mlewati pengayak dgn nomor terendah dan tidak lebih dari 40% serbuk dpt mlewati pengayak dgn nomor tertinggi

Istilah Umum Derajat Kehalusan Serbuk Serbuk sangat kasar : (5/8) Serbuk kasar : (10/40) Serbuk agak kasar : (22/10) Serbuk agak halus : (44/85) Serbuk halus : (85) Serbuk sangat halus : (120/300 & 300)

3. Pencampuran Fungsi pencampuran: Prinsip dasar pencampuran: Memungkinkan tercapainya homogenitas campuran dr dua atau lebih bahan Prinsip dasar pencampuran: Terletak pd penyusunan partikel bhn yg satu di antara partikel bahan lainnya Penyebaran yg dicapai merupakan suatu kebetulan, shg memungkinkan keberadaan setiap partikel di suatu bagian pencampuran adalah sama Homogenitas: jika tidak satu pun tempat pd pencampur menunjukkan adanya perbedaan Tingkat pencampuran tergantung pd lamanya pencampuran

a. Pencampuran cairan Perlu diperhatikan arah pengadukan shg semua bagian cairan tercapai Alat pencampur cairan menggunakan: Tongkat pengaduk Pompa Jenis pencampuran: Pencampur cepat : pengaduk baling-baling Pencampur lambat

Macam Pengaduk Batang Jangkar Kisi bilah Baling-baling

Pengaduk baling-baling Umum digunakan Pengaduk dihubungkan dgn motor elektris Pengaduk tdk boleh dipasang vertikal/sentral terhadap wadah pencampur, krn akan terbentuk Thromben: Permukaan cairan akan terhisap ke bawah mbentuk struktur kerucut pd bag. Tengahnya Shg tjd lebih byk pencampuran horisontal Sebaiknya posisi miring terhadap sumbu, shg pencampuran berlangsung secara vertikal & horisontal. Dinding wadah pengaduk dibuat radial dgn kaleng sbg: Pematah arus & Mengoptimasi pencampuran m

b. Pencampuran bahan padat Macam bentuk alat pencampur: Ribbon Kubus Kerucut ganda V

4. Pemisahan Penyaringan Pemerasan Pemutaran

A. Penyaringan

Jenis Penyaringan Penyaringan pemisahan: diperoleh sisa penyaringan (zat padat) sebagai produk utama atau Penyaringan penjernihan:cairan (keruh) yg dibebaskan dari zat padat yg tidak dikehendaki Penyaringan gaya berat: jika penyaringan blangsung pd tekanan udara normal Daya mengalir tgt: ukuran pori, ukuran permukaan saringan, jml & ukuran partikel yg disaring, kekentalan cairan Penyaringan dgn tekanan: peningkatan daya mengalir menggunakan tekanan berlebih Penyaringan tekanan rendah: penyaringan dgn tekanan yg diturunkan

Jenis Penyaringan Penyaringan permukaan: Penyaringan kedalaman: If zat padat tertahan pd saringan berdasarkan prinsip kerja ayakan, tjadi jika z.padat melebihi ukuran pori saringan Penyaringan kedalaman: Partikel z.padat tidak tertahan pd permukaan saringan, melainkan di sebelah dalam matriks (terabsorbsi pd bag.dalam pori yg berliku-liku

Macam alat Penyaring Gelas sinter Asbes selulosa Membran Peras Drum Tangki tekan Lilin

a. P. Gelas sinter (Fritten) Penandaan Lubang pori Max (µm) Min (µm) G 00 500 200 G 0 150 G 1 90 G 2 40 G 3 15 G 4 5 G 5 1,5 1 Untuk mhilangkan kotoran dari zat yg melayang dlm larutan parenteral atau tetes mata Keuntungan: Tahan thd prx asam/basa Mjamin pbebasan serat dgn cepat Mudah dsterilkan (autoklaf) Mudah dibersihkan, dgn air panas yg dihisapkan mll penyaring

b. P. Asbes Selulosa Utk menyaring cairan dlm jml besar Lapisan penyaring tddr suatu jaringan tebal dr serabut selulosa & serabut asbes dgn ketebalan + 4 mm Penyaring satu lapis Penyaring berlapis ganda

c. P. Membran Memiliki struktur spt busa dgn btk yg seragam, tbentuk mll ruang rongga diantara lamela busa & bekerja spt ayakan dgn lubang2 sempit serta berlapis-lapis Terbuat dr selulosa asetat, selulosa nitrat, selulosa yg diregenerasi

Jenis P. Membran Penandaan Lubang pori (µm) Penggunaan SM 11302 3,0 Memisahkan partikel dr lar.obat, penyaringan pendahuluan SM 11303 1,2 Pemisahan partikel sel SM 11304 0,8 Penyaringan penjernihan cairan biologis SM 11305 0,65 Pemisahan bagian halus endapan SM 11306 0,45 Pemurnian larutan untuk alat hitung SM 11307 0,2 Penyaringan bebas bakteri SM 11308 0,1 Pembuatan cairan lewat murni misalnya utk pengukuran pembiasan cahaya

d. P. Peras Digunakan utk menyaring ekstrak cair dan utk membuat larutan infus bebas bakteri & bebas pirogen Ada 2 jenis penyaring: P. Peras kerangka: kamar penyaringan dibtk dr kerangka, terpasang diantara lempeng penyaring P. Peras Kamar: isi lempeng penyaring yg berdampingan diklem shg mjd batas kamar penyaring yg dpt dhubungkan suatu saluran ke bagian yg keruh. Bahan penyaring terbuat dr lapisan asbes selulosa

Jenis P. Peras P. Peras Kerangka P. Peras Kamar

e. P. Drum Adl penyaring berputar yg bekerja secara kontinyu Dapat dibuat sbg penyaring sel atau penyaring tanpa sel Drum yg berputar tgt dr jenis bangunnya berada pd kondisi vakum penuh or hanya sebagian, drum diselimuti seluruhnya dgn kain saringan tebal Bagian drum sebelah bawah dicelupkan ke dlm palung penyaring yg tdk berisi filtrat

f. P. Tangki tekan Digunakan utk menyaring cairan yg sangat panas atau cairan dgn tekanan uap penahan tekanan dpt diatur

g. P. Lilin Utk penyaringan bebas bakteri Merupakan longgar silinder yg tbuat dr bakaran kieselgur: Satu ujung tertutup, ujung lainnya utk mengalirkan cairan Dipasang pada labu hisap & dibutuhkan kondisi vakum

B. Pemerasan

Pemerasan Utk memisahkan fase suatu sistem cair dari sistem bahan padat pengotor secara kuantitatif Jenis alat pemeras: Penekan tingtur Penekan diferensial Penekan hidraulik Penekan Willmes

Jenis Alat Pemeras Penekan Tingtur Penekan diferensial Bahan dimasukkan ke dlm kain tebal yg dipasangkan pd selimut tekan berlubang Sama dengan Penekan tingtur tp menggunakan gaya yg lebih tinggi

Jenis Alat Pemeras Penekan hidraulik Penekan Willmes Kantung tekan terbuat dr karet dlm drum ayakan yg dpt bputar Bhn yg diperas dimasukkan dlm drum ayakan dgn cara mbuka drum shg mengisi ruang antar dinding drum dgn kantung peras Sama dengan Penekan tingtur tp menggunakan gaya yg lebih tinggi dari diferensial

C. Pemutaran

Pemutaran Utk memisahkan padatan dr fase cair or dua fase cair menggunakan teknik pemutaran Jenis Ultrasentrifugal Sentrifugal ayakan Separator: utk memisahkan cairan (air dr minyak)

Jenis Alat Pemutar Sentrifugal ayakan Separator

5. Pengeringan Adl upaya untuk menghilangkan air shg zat mjd kering & stabilitas zat mjd lebih baik Pengeringan menguapkan: if pengeringan pd tekanan uap & suhu rendah Pengeringan penguapan: if suhu & tekanan uap mendekatititik didih lembab Pengering konveksi: if panas yg diberikan & dipindahkan blangsung sec, konveksi Pengering Sinar: penyinaran Pengering kontak: penghantaran

Jenis Ikatan Air Air Adhesi, tdpt dibagian permukaan & rongga z.padat. Tidak terikat shg dpt bgerak bebas Air Kapiler, dlm kapiler makro dgn r >0,1 µm Air Pengembang, molekul organik berukuran makro yg bsifat hidrofil mampu menyimpan air di permukaan mll absorpsi di antara rantai polimer & kmudian mengembang Air Adsorpsi, molekul air terikat kuat pd permukaan z.padat mll gaya adhesi, perlu pengeringan intensif. Air Hidrat, dr bahan hsl kristalisasi air yg terikat, shg pengeringan dgn lebih dulu merusak kristal

Pemilihan cara pengeringan Tgt pd: Jenis bhn yg dikeringkan Jumlah & sifat kimia fisikanya

Diagram Pengeringan

Jenis pengering Pengering udara & panas: Pengering beku P. sinar matahari & teduh P sinar Inframerah P dgn bhn pengering Lemari pengering P. kanal, drum & silinder pejal Pengering beku Pengering Frekuensi Tinggi Pengering sembur/semprot Pengering lapisan berputar

1. Pengering udara & panas a. P. sinar matahari & teduh b. P. Sinar IR Sinar matahari: bahan diletakkan lgs di bawah sinar matahari Teduh: bhan disebarkan mdatar di atas nampan ditempat teduh Keuntungan: kondisi ideal akan tcapai krn sinat IR terabsorpsi oleh seluruh lapisan yg dikeringkan

1. Pengering udara & panas c. P. dgn bhn pengering d. Lemari pengering Jml kecil: eksikator yg berisi bhn pengering (silika gel) Bhn absorben: Ca oksida’ Ca klorida Na sufat Fosfor oksida As. sulfat pekat Utk pengeringan suhu tinggi dgn pemanasan secara elektris

1. Pengering udara & panas e. P. kanal, drum & silinder pejal Proses pengeringan berlangsung secara kontinyu

2. Pengering beku (liofilisasi) Merupakan suatu cara utk menghilangkan air dr bhn yg labil thd panas Utk mengeringkan: antibiotika, vitamin, hormon, plasma darah, serum.

Diagram keadaan air

Diagram larutan NaCl dlm air

Alat pengering beku

Instalasi Pengering Beku

3. Pengeringan Frekuensi Tinggi Bhn yg dikeringkan ditempatkan dlm suatu medan elektris sebuah kondensor, shg akan mengalir aliran listrik & secara teratur memanskannya Panas diatur mll : tegangan frekuensi tinggi pd generator Celah udara di antara bhn dgn elektroda

4. Pengeringan sembur/semprot Memungkinkan proses pengeringan dlm waktu singkat Larutan bahan (encer, pasta, basah) disemburkan dlm bentuk tetesan halus ke dlm aliran udara panas yg akan mengeringkan berupa patahan yg akan hancur menjadi serbuk

5. Pengeringan Lapisan Berputar Bahan lembab berupa butiran (0,01 – 10 mm0 ditiup dgn udara panas dr suatu dasar berpori (ayakan) yg terdapat pd bagian ujung struktur berbentuk corong Bahan beterbangan dgn kecepatan aliran yg tinggi, longgar dan saling bercampur Lapisan akan berputar dgn tingkat pemutaran & gerak yg makin besar dgn semakin tingginya kecepatan mengalir.