sistem zat padatsitimardiyanti.staff.gunadarma.ac.id/downloads/... · • higroskopisitas • titik...
TRANSCRIPT
SISTEM ZAT
PADAT
Farmasi Universitas Gunadarma
2018
SISTEM ZAT PADAT
DAFTAR PUSTAKA
– Attwood, D. 2008. Physical Pharmacy. London: Pharmaceutical Press.
– Martin A N. et al. 1993. Physical Pharmacy 4th Ed. Lea & Febiger, Philadelphia.
– Byrin S R et al. 2000. Solid State Chemistry of Drug, 2nd Ed. SSCC Inc West LebosetteIndiana
– Craig DQM. 2005. Polymorphism in the Pharmaceutical Industry. Hilfiker R, Wiley-VCH GmbH 8 Co KGA Whemheim
– Mullin J.W. 2001. Crystallization, 4th Ed. British Lebrary Cat Pub Data. Oxford
– Lachman, et al. 1986. The Theory and Practice of Industrial Pharmacy. 3rd Edition.
SISTEM ZAT PADAT
TUJUAN : Dapat memberikan jawaban terhadappemilihan bahan baku obat dalam proses manufaktur
Mengetahui pengaruh sifat bahan obat terhadap mutusediaan obat
Memilih bahan obat yang dapat dimanufaktur secaraefisien
Problem dalam Farmasetika
Industribahan baku
Bahan baku Milling Granulating
Drying Compacting Storage
BAHAN PADATAN
Molekul → Susunan Kisi → Kristal
– Jenis :
• Kristalin
• Amorf
• Polimorf
• Pseudo polimorf : senyawa hidrat solvat
• Semi kristalin
• Habit Kristal
– Sifat fisika kimia :
• Kemurnian
• Stabilitas
• Disolusi
• Higroskopisitas
• Titik lebur
– Sifat fisika mekanik :
• Ukuran, bentuk, distribusi partikel
• Sifat permukaan
• Bobot jenis
• Sifat aliran
• Sifat kompresi – deformasi
– Sifat absorpsi :
• Koefisien partisi
• pKa: Absorpsi → Unionik, lipofilik
• Laju disolusi
KRISTALIN
– Zat padat yang susunan atom atau molekulnya tertata secara teratur dalam ruang tiga
dimensi.
– SIFAT :
• Keteraturan tinggi – struktur kristalin
• Getaran energi termis atom minimum
• Jarak antar atom atau molekul (∆r) rapat
• Titik lebur tinggi
AMORF
– Zat padat yang susunan atom atau molekulnya tidak teratur
– SIFAT :
• Jarak antar atom atau molekulnya relatif besar ( ∆r)
• Sistem tidak teratur
• Titik lebur tidak jelas
SEMI KRISTALIN
– Sebagian berbentuk kristalin dan sebagian amorf
– Umumnya terdapat pada bahan polimer dengan ikatan hidrogen dan van der waals antar molekul yang dipengaruhi oleh parameter panjang rantai (bm), struktur cabang, jumlah dan jarak antar cabang.
– Contoh : avicel : selulose mikrokristalin
– Sifat :
• Bag. kristalin : daya serap kecil dan rapuh
• Bag. amorf : daya serap tinggi mengembang, titik lebur tidak jelas
STRUKTUR ZAT PADAT
Semakin besar ukuranpartikel, maka semakin kecilluas permukaannya
UNIT SEL KRISTAL
Habit Kristal
– Perbedaan penampakan bentuk eksternal (luar) Kristal tetapi bentuk internalnya (sel satuan) sama.
– Disebabkan laju pertumbuhan Kristal yang berbeda.
– Faktor-faktor yang mempengaruhi:
1. KONDISI SUPERSATURASI (y/x = k. ΔGn)
y/x = rasio panjang:lebar; k = koef.proporsionalitas; G = tingkat supersaturasi (molekul/1000 ml pelarut) dann = bilangan (> 1)
2. KECEPATAN PENDINGINAN & TINGKAT PENGADUKAN
Naftalen dalam etanol/metanol (cepat → pipih; lambat→ kompak)
3. SIFAT BAHAN PELARUT (KEPOLARAN)
4. CO-SOLUTE, CO-SOLVENT, ION ASING
POLIMORF
– Suatu senyawa organik yang dapat berada dalam berbagai Bentuk kristal dan energi yang berlainan.
– Allotropi : Kemampuan suatu unsur membentuk dua atau lebih susunan kisi kristal yang berbeda (fosfor, belerang, karbon)
– Penamaan :
Modifikasi : I, II, …… I = α = A = bentuk stabil
α, β, …… II = β = b = bentuk metastabil
A, B, ……
– Perbedaan :
Parameter kisi kristal
• Energi internal : titik lebur, kelarutan
• Sifat fisika kimia, kekerasan, berat jenis deformasi
MODIFIKASI POLIMORF
– Monotropi
Perubahan terjadi secara irreversibel yang berlangsung satu arah dari bentuk metastabil ke
bentuk stabil
modifikasi II →modifikasi I
– Enantiotropi
Perubahan terjadi secara reversibel pada suhu dan tekanan tertentu
modifikasi I ↔ modifikasi II
EnantiotropI ↔ II
MonotropII → I
Log S = - ∆ H / 2,303 R 1/TLog P = - ∆ H / 2,303 R 1/T
Contoh : Spironolacton
Bentuk Kristal Bentuk Polimorf
Permasalahan
– Stabilitas fisik
Transformasi dari bentuk metastabil ke bentuk stabil (stabilitas termodinamik)
• Proses manufaktur : penggilingan, pengeringan, granulasi, kompresi, dispersi
• Penyimpanan
– Analitik
Polimorfi atau pseudo polimorfi
Manfaat
Bioavaibilitas : kelarutan, disolusi
Pseudo Polimorf
– Suatu senyawa hidrat atau solvat yang membentuk struktur kristal selama proses
rekristalisasi
– Interaksi : molekul obat – solven
– Solven : hidrat atau solvat (etanol, aseton, CHCl3, dll.)
– Contoh :
• Kafein hidrat, teofilin hidrat
• Bis (salisilaldehid) – etilendiamin, cobalt – CHCl3
Contoh : Kafein hidrat
Kristal Real (Polikristalin)
– Kristal real atau kristal nyata merupakan polikristalin yang tidak sempurna karena adanya defek atau cacat
kristal.
• Cacat titik : kekosongan dan interstisi
• Cacat garis : dislokasi
• Cacat bidang : ruang tiga dimensi
• Pengotoran : ruang subtitusi dan interstisi
– Kristal ideal : kristal ideal adalah kristal tanpa cacat, kristal tunggal yang sempurna penempatan kisi-kisi
kristalnya
• Sukar didapat
• Kristal umumnya selalu mempunyai cacat dengan sifat-sifat hantaran dankelarutan sangat dipengaruhi adanya
cacat.
Pemanfaatan Sifat Kristal
– PEMILIHAN BAHAN BAKU OBAT
› BIOAVAILABILITAS
– POLIMORF : Stabilitas fisik yang lama (khloramfenikol palmitat β)
– ANHIDRAT : Kelarutan lebih besar (ampicillin)
– SOLVAT : Lebih cepat larut (fluorokortison asetat)
– AMORF : Laju disolusi meningkat (novobiosin : 10 x)
– KRISTAL STABIL : Bentuk amorf tidak stabil (in aktif : penicilin g)
› TABLETASI
– DAYA ALIR : Bentuk kristal→ habit asetosal
– KOMPRESIBILITAS : Kubus, amorf (isotropi)
– EKSIPIEN : Direk Kompresi
› STABILITAS :
– KONDISI UNIT PROSES DAN PENYIMPANAN
Kelebihan dan Kekurangan
– Bentuk amorf, akan lebih cepat pada saat proses absorbsi berlangsung.
– Kelarutan yang lebih tinggi dari padatan amorf dikarenakan energi dan mobilitas
molekul yang lebih tinggi dibandingkan dengan kristal.
– Namun, energi tinggi dan mobilitas molekul juga membuat padatan amorf tidak stabil
secara fisik. Selama proses manufaktur dan / atau penyimpanan, bahan bentuk amorf
cenderung untuk kembali ke dalam bentuk kristal metastabil.
– Polimorf terutama polimorf metastabil sering menunjukkan kelarutan yang
lebih baik daripada bentuk polimorfik stabil.
– Polimorf diketahui menimbulkan perbedaan yang signifikan dalam sifat
fisikokimia senyawa, misalnya, titik leleh, kepadatan, morfologi, kelarutan dan
warna. Hal ini dapat berdampak pada stabilitas (fisik dan kimia), bioavailabilitas
dan kestabilan selama manufaktur maupun setelah distribusi.
– Polimorf yang tidak diinginkan dapat menjadi racun