MIKROMERITIKA
Achmad Radjaram 2016 1
TUJUAN :
Memberi jawaban bagaimana cara menentukan ukuran partikel dan luas permukaan spesifik partikel yang penting dalam pengembangan Formulasi sediaan obat. ---------------------------------------------------------------------------------• Mengapa pengetahuan tentang partikel kecil sangat penting dalam
Farmsetika
• Apa yang dimaksud dengan diameter bola Ekivalen, diameter permukaan (ds), diameter proyeksi (dp), diameter volume (dv) dan diameter stokes (dst) • Bagaimana cara menetukan ukuran partikel, volume partikel dan luas permukaan partikel.
2
Ukuran Partikel Distribusi Ukuran
MIKRO MERITIKA Mikroskop Optik Ayakan
Diameter Ekivalen
Distribusi
Ukuran Sedimentasi Coulter
Kumulatif
Adsorpsi Permeabilitas Udara
Luas Permukaan
MIKROMERITIK I.
PENDAHULUAN
II.
UKURAN DAN DISTRIBUSI UKURAN PARTIKEL
III. METODE PENENTUAN UKURAN PARTIKEL IV.
BENTUK DAN LUAS PERMUKAAN PARTIKEL
V.
METODE PENENTUAN LUAS PERMUKAAN
PUSTAKA • Martin A. 1993, Physical Pharmacy, 4th ed, Lea & Febiger, Philadelphia • Parrot E.L.1970, Pharmaceutical Tecnology • Carstensen J.T. Pharmaceutics Of Solids And Solid Dosage Forms, 1976 4
I. PENDAHULUAN MIKROMERITIKA: Ilmu yang mempelajari tentang partikel-2 kecil (dalla valle) BAHAN BAKU • OBAT DAN EKSIPIEN
FORMULASI
PROSES MANUFAKTUR
PRODUK
Tablet, Kapsul, Suspensi, Emulsi Suspensi :Stabilitas Fisik,Flokulasi
5
PARAMETER FISIKA KIMIA • • • • • •
Bentuk & Ukuran Partikel Sifat Permukaan Kelarutan – Disolusi (Bioavaibilitas) Higroskopisitas – Adsorpsi Aliran : Kohesi, Adesi Homogenitas - Pencampuran
6
7
UKURAN PARTIKEL OBAT 1. KESERAGAMAN DOSIS 2. LAJU DISOLUSI SERBUK HALUS PENTING u/ - SEDIAAN DOSIS RENDAH - POTENSI TINGGI HOMOGENITAS
DISOLUSI
Camp Random
dc dt
= k A (CS – Ct)
A =
x.y/ N A = standar deviasi x,y = fraksi N = jumlah partikel
8
9
II. UKURAN PARTIKEL DAN DISTRIBUSI UKURAN
Sampel : Kumpulan Partikel – Berbeda Ukuran ( Polidispers) Dua sifat yang penting pada kumpulan partikel : -Bentuk dan luas permukaan partikel tunggal
-Rentang ukuran dan jumlah/ berat partikel Formulasi produk : lebih diinginkan monodispers dibandingkan polidispers Contoh: - Penentuan ukuran pori filter - Antigen yg dicoating (immunisasi) - Liposom, nanopartikel dan mikroemulsi
10
2.1 UKURAN SUATU PARTIKEL -- DIAMETER Derajat asimetris partikel tinggi shg sulit utk mendapatkan diameter yg sebenarnya ------- Diameter bentuk ekivalen • DIAMETER PERMUKAAN (ds): diameter bentuk LUAS PERMUKAAN partikel • DIAMETER VOLUME (dv): diameter bentuk VOL. PARTIKEL • DIAMETER PROYEKSI (dp): diameter HASIL PROYEKSI-bidang datar MIKROSKOPIK
• DIAMETER STOKES (dst) diameter partikel sedimentasi pd kecepatan sama sebagai partikel asimetri Hkm STOKES :
V =
2 9
r2 (1 - 2) g 11
SIFAT KETERATURAN
PENENTUAN UK. PARTIKEL BENTUK BOLA ds.dv ≅
HUBUNGAN BENTUK PARTIKEL – BENTUK GEOMETRIK DAN KETIDAK TERATURAN PERMUKAAN
12
13
14
2.2. DISTRIBUSI UKURAN PARTIKEL
A. DISTRIBUSI JUMLAH (FREKUENSI) dalam rentang tertentu terdapat sejumlah partikel tertentu (m.mikroskopik) B. DISTRIBUSI BERAT berat partikel ukuran tertentu fraksi berat, rentang ukuran (pengayakan, sedimentasi) PENGUKURAN DIAMETER RATA-RATA UKURAN PARTIKEL RATA-RATA : EDMUNDSON ∑ nd p + f 2 drata = l/p f ∑ nd d P
: jumlah partikel pada jarak ukuran : garis tengah ekivalen : indek ukuran partikel dalam panjang, luas permukaan. vol partikel P : 1; P : 2, P : 3
=d
p 15
Diameter Statistik (I.C Edmundson
16
KONVERSI DISTRIBUSI JUMLAH KE DISTRIBUSI BERAT (DISTRIBUSI Loq – NORMAL) RENTANG RATA2 UKURAN RENTANG () UKURAN d()
JUML. PART. Prosen TIAP n% RENTANG UKURAN (n)
2.0-4.0
3.0
2
1.0
4.0-6.0
5.0
32
16.0
6.0-8.0
7.0
64
8.0-10.0
9.0
10.0-12.0
FREK % Kumulatif Jumlah
Prosen nd3 (Berat)
FREK % Kumulatif (Berat)
1.0
0.03
17.0
2.31
32.0
49.0
12.65
14.99
48
24.0
73.0
20.16
35.15
11.0
30
15.0
88.0
23.0
58.16
12.0-14.0
13.0
14
7.0
95.0
17.72
75.88
14.0-16.0
15.0
6
3.0
98.0
11.67
86.55
16.0-18.0
17.0
3
1.5
99.5
8.49
96.04
18.0-20.0
19.0
1
0.5
100.0
3.95
99.99
d : 99
n : 200
+
+
0.03 2.34
100 %
17
TABEL -1 : PERHITUNGAN DIAMETER PARTIKEL DISTRIBUSI JUMLAH DAN BERAT
18
ni X 100 % n
nd i3 X 100 % nd3
DISTRIBUSI FREKUENSI (DATA TABEL 1) 19
KUMULATIF FREKUENSI (DATA TABEL-1) 20
III. METODE PENENTUAN UKURAN PARTIKEL
21
3.1 MIKROSKOP OPTIK • RENTANG UK. PARTIKEL : 0,2 - 100 • emulsi , suspensi
- dua dimensi (panjang dan lebar) tdk u ketebalan - partikel yg diamati 300 – 500 part -- kejenuhan - difoto kmd dihitung
22
23
• MIKROMETER KALIBRASI SKALA OKULER DAN OBYEKTIF
SKALA OKULER
SKALA OBYEKTIF 10 SKALA OBYEKTIF = 5 SKALA OKULER 1 SKALA OBYEKTIF = 0,01 mm = 10 SAMPEL : 300 – 500 PENGUKURAN DATA RENTANG UKURAN DIOLAH SECARA STATISTIK 24
25
3.2 METODE AYAKAN
26
SATU SERI AYAKAN STANDAR
27
28
29
30
DISTRIBUSI UKURAN SDL
31
3
32
33
SEDIMENTASI
34
PIPET ANDREAS
35
36
3.4. METODE PENGUKURAN VOLUME PARTIKEL
37
38
39
40
IV. BENTUK DAN LUAS PERMUKAAN PARTIKEL MANFAAT
: • ADSORPSI PERMUKAAN • LAJU DISOLUSI
4.1. BENTUK PARTIKEL • PARTIKEL DIASUMSIKAN BENTUK BOLA • DIAMETER BOLA EKIVALEN • MIKROSKOPIS = dp DIAMETER PROYEKSI LUAS PERMUKAAN = d 2 PROYEKSI PARTIKEL BENTUK BOLA : Luas Permukaan = s VOLUME : v
dp3
S =
v =
dp3
dv3
=
6
ds2 dp2 dv3 6
=
ds2
dv3
s =
v =
= 3,142
ds2
dp2 dv3
6 dv3
S v
=6
= 0,524 41
4.2. LUAS PERMUKAAN SPESIFIK : Luas Permukaan - per satuan volume = Sv - per satuan bobot = Sw
Sv =
nd2 S nd3V
Sw =
Sv
Sw =
6 dVS
=
=
S dVS V S dVS V dvs =
6 Sw
JUMLAH PARTIKEL (N) : 6/ dvn3
42
V. METODE PENENTUAN LUAS PERMUKAAN 5.1. METODE ADSORPSI 5.2. METODE PERMEABILITAS UDARA
43
5.1. METODE ADSORPSI
44
45
5.2. METODE PERMEABILITAS UDARA
ALAT : FISHER SUBSIEVE SIZER PRINSIP : Menghitung luas permukaan partikel tiap gram bdskan besarnya tahanan utama terhadap udara yang dialirkan melalui serbuk.
ASUMSI : Sekumpulan serbuk dianggap sbg kapiler yang diameternya berhubungan dengan ukuran partikel rata-rata serbuk. PERS. Poiseuill’s : d4 Pt V= 128 l
V : Vol udara yang mengalir melalui kapiler, dengan ø internal d, pnjang l dalam t detik
PERS. Kozeny – Carman : V=
A . SW
Pt kt
.
3 (1- )2
P: perbedaan tekanan
: Viskositas Udara
A.
: Luas ø Plug
: Porositas
k
: tetapan (5.0 0.5)
46
METODE PERMEABELITAS UDARA (FISHER SUBSIEVE SIZER)
47
48
49
50
51
52