Recomendados
Más contenido relacionado
La actualidad más candente
La actualidad más candente (20)
Similar a 1 2 sistem zat padat farmasi fisik
Similar a 1 2 sistem zat padat farmasi fisik (20)
Último
Último (20)
1 2 sistem zat padat farmasi fisik
- 1. 1 WAWASANAN DAN KONSEP FARMASI FISIKA Achmad Radjaram Departemen Farmasetika Fakultas Farmasi Universitas Airlangga
- 2. FARMASI FISIKA KONSEP KIMIA FISIKA FARMASI FISIKA TEKNOLOGI FARMASI • PADAT • LIKUIDA • SEMISOLID PENGHANTARAN OBAT (DDS) • KONVENSIONAL • INKONVENSIONAL EFEKTIVITAS • BIOFARMASI • FARMAKOKINETIK • FARMAKOLOGI • FARMAKOTERAPI
- 3. 3 KONSEP BAHAN OBAT SEDIAAN PENGHANTARAN TARGET TERAPI FARMASI FISIKA Farmasi fisika adalah: prinsip-prinsip kimia fisika untuk mengungkapkan atau memahami fenomena proses dalam sistem farmasetika. Peran farmasi fisika adalah untuk menjawab permasalahan formulasi. ASPEK : Studi sistem dan sifat Bahan obat : Molekul Partikel Sistem kristal Sediaan obat: - padat, cair, semi solid - sistem dispersi : molekul, koloid, emulsi, suspensi Sistem penghantaran obat Efek terapi SISTEM ?OBAT
- 4. SAINS TEKNOLOGI FARMASI FISIKA PRODUK FARMASI Konsep Farmasi Fisika Menjelaskan dan mengungkapkan terjadinya fenomena fisik dan kimia dari suatu sistem sebagai prediksi, perumusan dan desain sediaan obat Fenomena Fisik dari suatu sistem yang membentuk Sediaan Farmasi Bagaimana dapat diketahui dan dipahami terjadinya suatu fenomena fisik dari sistem tersebut? Fenomena adalah suatu obyek yang tampak dari suatu sistem Apa yang menyebabkan terjadinya fenomena tersebut? Bagaimana realitasnya? Konsep dasar untuk pengembangan formulasi4
- 5. DDS Konvensional Non Konvensional Sifat Molekul Partikel Kumpulan partikel Teknologi Farmasi Formulasi Manufaktur Bahan baku Alam Sintesis Tumbuhan Hewan Kimia fisika MIND MAPS: Konsep Farmasi Fisika untuk Pengembangan Produk obat QA : Aman-khasiat-Aseptabel MM: Proses validasi-kontinus-kepuasan Material Sains Optimasi Zat Aktif
- 7. 7 MANUFAKTUR INDUSTRI PROFESI DI INDUSTRI FARMASI
- 8. 8 FARMASI FISIKA POKOK BAHASAN : 1. SISTEM ZAT PADAT 2. FENOMENA KELARUTAN DAN DISTRIBUSI 3. DISOLUSI 4. KINETIKA DAN STABILITAS 5. FENOMENA ANTAR MUKA 6. REOLOGI 7. SISTEM DISPERSI SISTEM SUSPENSI SISTEM EMULSI 8. MIKROMERITIKA 9. SISTEM DUA KOMPONEN
- 12. 12 FARMASI FISIKA SISTEM ZAT PADAT KARAKTERISTIK BAHAN DAN ASPEK KRISTALOGRAFI Achmad Radjaram Departemen Farmasetika Fakultas Farmasi Universitas Airlangga
- 13. 13 SISTEM ZAT PADAT ASPEK KRISTALOGRAFI TUJUAN : Memberi Jawaban terhadap pemilihan bahan baku obat ---------------------------------------------------------------------- • Mengapa pengetahuan tentang sistem zat padat penting untuk pemilihan bahan baku obat ? • Bagaimana pengaruh sifat bahan obat terhadap mutu sediaan obat ? • Bagaimana memilih bahan obat yang dapat dimanufaktur secara efisien? • Apa yang dimaksud dengan struktur kristal – Modifikasi kristal dan polikristalin ? PUSTAKA 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 Lebosette Indiana 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
- 14. 14 KRISTALIN
- 15. BAHAN BAKU MILLING GRANULATING DRYING COMPACTING INDUSTRI BAHAN BAKU STORAGE
- 16. 16 ASPEK KRISTALOGRAFI ZAT PADAT 1. SUSUNAN ATOM ATAU MOLEKUL DALAM ZAT PADAT 1.1. KRISTALIN 2.1. AMORF 3.1. SEMIKRISTALIN 2. STRUKTUR KRISTALIN 2.1. SISTEM KRISTALIN 2.2. PARAMETER KISI 2.3. INDEKS MILLER (h.k.l.) 2.4. ARAH KRISTAL 2.5. HABIT KRISTAL 2.6. POLIMORFI 2.7. CACAT KRISTAL 3. PEMANFAATAN SIFAT KRISTAL STANDAR FARMAKOPE – BAHAN BAKU OBAT.
- 17. 17 BAHAN PADAT MOLEKUL SUSUNAN KISI KRISTAL JENIS : • KRISTALIN • POLIMORF • PEUDO POLIMORF : SENYAWA HIDRAT SOLVAT • AMORF • SEMI KRISTALIN • HABIT KRISTAL SIFAT FISIKA KIMIA • KEMURNIAN • STABILITAS • KELARUTAN DISOLUSI • HIGROSKOPISITAS • TITIK LEBUR
- 18. 18 SIFAT FISIKA MEKANIK • UKURAN-BENTUK-DISTRIBUSI PARTIKEL • SIFAT PERMUKAAN • BOBOT JENIS • SIFAT ALIRAN • SIFAT KOMPRESI-DEFORMASI SIFAT ABSORPSI • KOEFISIEN PARTISI TRANSPOR OBAT MELALUI MEMBRAN • pka : ABSORPSI : - UNIONIK - LIPOFIL • LAJU DISOLUSI TAHAP PENENTU PROSES ABSORPSI
- 19. 19 ASPEK KRISTALOGRAFI ZAT PADAT BAHAN OBAT DAPAT BERUPA AGREGAT PADAT ATAU CAIR, TERGANTUNG DARI GAYA INTERAKSI PASANGAN ATOM, ION ATAU MOLEKUL YANG MEMBENTUK STRUKTUR BAHAN TERSEBUT MATERI – ENERGI PADAT, CAIR DAN GAS 1. SUSUNAN ATOM ATAU MOLEKUL DALAM ZAT PADAT 1.1. 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 () RAPAT • TITIK LEBUR TAJAM
- 20. 20 ENERGI INTERAKSI MOLEKUL r E 0 + rO Fo E : MINIMUM (FAMAKSIMUM) Eo : ENERGI IKATAN Fo : FA FR r: JARAK ANTAR MOLEKUL -
- 21. 21 1.2. 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 r r : RELATIF BESAR
- 22. 22 1.3. SEMI KRISTALIN SEBAGIAN BERBENTUK KRISTALIN DAN SEBAGIAN AMORF • UMUMNYA TERDAPAT PADA BAHAN POLIMER DENGAN IKATAN HIDROGEN DAN van der Waals ANTAR MOLEKUL YANG DIPENGA- RUHI OLEH PARAMETER PANJANG RANTAI (BM), STRUKTUR CABANG, JUMLAH DAN JARAK ANTAR CABANG. CONTOH : AVICEL : SELULOSE MIKROKRISTALIN SIFAT : BAG. KRISTALIN : DAYA SERAP KECIL DAN GETAS BAG. AMORF : DAYA SERAP TINGGI MENGEMBANG TITIK LEBUR TIDAK JELAS
- 25. 25 UNIT SEL - KRISTAL
- 26. 26 STRUKTUR BAHAN PADAT SENYAWA KIMIA STRUKTUR INTERNAL STRUKTUR EKSTERNAL HABIT KRISTALAMORF KRISTAL IDEAL REAL MODIFIKASI • KRISTAL TUNGGAL • KISI TUNGGAL • SISTEM KRISTAL • POLIKRISTAL • CACAT KRISTAL - TITIK - GARIS - BIDANG - PENGOTORAN • POLIMORF - MONOTROPI - ENANTIOTROPI • PSEUDO POLIMORF - SOLVAT - HIDRAT• INDEKS MILLER - BIDANG KRISTAL (h k l) • ARAH KRISTAL (u, v, w) - ISOTROPI - ANISOTROPI
- 28. KRISTALIN Atom menempati posisi tetap Setiap kisi dibatasi oleh atom-atom KRISTAL SIMETRI Translasi periodik ke arah 3 ruang a a a = ao : periode/jarak identitas Kisi Satu Dimensional b b Kisi Dua Dimensional Kisi Tiga Dimensional /Kisi Ruang/Sel Elementer a a b c a ≠ b ≠ c : anisotrop a = b = c : isotrop
- 29. 29 2. STRUKTUR KRISTAL 2.1. SISTEM KRISTAL PANJANG SUMBU : a, b, c SUDUT KRISTAL : , , Z C b a y x • STRUKTUR KRISTAL : TERTENTU DAN TERATUR • SEL SATUAN : BAGIAN TERKECIL DARI KRISTAL • KISI RUANG : DIGAMBARKAN SEBAGAI POLA TITIK- TITIK DARI SUSUNAN ATOM ATAU MOLEKUL DALAM KRISTAL
- 30. 30 2.2. PARAMETER KISI (TETAPAN KISI) SUMBU KRISTALOGRAFI : PANJANG SISI (a, b, c) SUDUT KRISTAL (, , ) BERDASARKAN BANGUN KISI KRISTALNYA DAPAT DISUSUN 7 SISTEM KRISTAL DAN 14 KISI BRAVAIS 2.3. INDEKS MILLER (h. k. l) INDEKS MILLER ADALAH KEBALIKAN DARI FRAKSI POTONGAN BIDANG DENGAN SUMBU KRISTALOGRAFI. CONTOH : SUATU BIDANG MEMOTONG SUMBU a, b, c FRAKSI POTONGAN : 1/h, 1/k, 1/l = a/h, b/k, c/l PANJANG SUMBU : 4a, 8a, 3a PANJANG POTONGANB : 2a, 6a, 3a FRAKSI POTONGAN : 2/4 : 6/8 : 3/3 1/2 : 3/4 : 1 h k l : 2. 4/3. 1 (6, 4, 3) FRAKSI POTONGAN INDEKS MILLER 0 - T.2
- 34. 34 BIDANG KRISTAL SENYAWA ASETOSAL
- 35. 35 INDEKS MILLER
- 36. 36 PENENTUAN INDEKS MILLER (hkl)
- 38. 38 2.4. ARAH KRISTAL u.v.w. : SUMBU UTAMA DARI x,y DAN z UNTUK ARAH YANG SEJAJAR MEMPUNYAI INDEKS YANG SAMA INDEKS : BERDASARKAN DIMENSI SEL SATUAN ARAH KRISTAL : MENYATAKAN GARIS DARI TITIK ASAL O, 0, 0 MELALUI PUSAT SEL SATUAN DAN KELUAR MELALUI SUDUT UJUNG TANPA MENGHIRAUKAN SISTEM KRISTAL ISOTROPI : SIFAT KRISTAL YANG SIFAT FISIKNYA TIDAK TERGANTUNG PADA ARAH KRISTAL CONTOH : KRISTAL KUBUS DAN AMORF ANISOTROPI : SIFAT FISIKNYA TERGANTUNG PADA ARAH KRISTAL
- 40. 40 SIFAT ISOTROPI DAN ANISOTROPI ---------------------------------------------------------------------------- ISOTROPI ANISOTROPI BESARAN SKALAR BESARAN VEKTORAL _____________________________________________________________ MASSA (BOBOT) KEKERASAN DENSITAS (BJ) DEFORMASI HANTARAN MATERI : CAIRAN KRISTALIN AMORF KRISTAL KUBUS ____________________________________________________________
- 41. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI: 1. KONDISI SUPERSATURASI (y/x = k. ∆Gn) y/x = rasio panjang:lebar; k = koef.proporsionalitas; G = tingkat supersaturasi (molekul/1000 ml pelarut) dan n = 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 NaCl DEFINISI : PERBEDAAN PENAMPAKAN BENTUK EKSTERNAL (LUAR) KRISTAL, TETAPI STRUKTUR INTERNALNYA (SEL SATUAN) SAMA. • LAJU PERTUMBUHAN KRISTAL YANG BERBEDA
- 43. 43 REKRISTALISASI KRISTALISASI DENGAN PELARUTAN LEWAT JENUH NUKLEASI PERTUMBUHAN PERMUKAAN PARTIKEL ab Diagram Ostwald-Miers 1. Inti Submikroskopik 2. Pertumbuhan Kristal x1x2x3 x6 x5 T4 x4 IIIII C1 C2 C3 C4 I T3 T2 T1 x7 x8
- 44. HABIT DAN KRISTAL NYATA Inti- Permukaan asing Larutan induk ka dan kb kecil a b c ka = kb = kc ka kecil
- 45. TABULAR
- 46. 46 2.5 POLIMORF DEFINISI : 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 = = A = BENTUK STABIL , B, …… II = = B = BENTUK METASTABIL A, B, …….. PERBEDAAN : PARAMETER KISI KRISTAL •ENERGI INTERNAL : TITIK LEBUR, KELARUTAN •SIFAT FISIKA KIMIA, KEKERASAN, B.J. DEFORMASI
- 47. 47 MODIFIKASI POLIMORF : • MONOTROPI PERUBAHAN TERJADI SECARA IRREVERSIBEL YANG BERLANGSUNG SATU ARAH DARI BENTUK METASTABIL KE BENTUK STABIL MOD. II MOD. I • ANANTIOTROP PERUBAHAN TERJADI SECARA REVERSIBEL () PADA SUHU DAN TEKANAN TERTENTU MOD. I MOD. II
- 49. 49 Log S = - H / 2,303 R 1/T Log P = - H / 2,303 R 1/T
- 50. 50
- 52. 52 POLIMORF CARBAMAZEPIN BENTUK I, II, III DAN IV
- 53. 53 PROFIL DISOLUSI : TRANSPORMASI B A WAKTU B A GAMB. : PROFIL DISOLUSI POLIMORF A : BENTUK STABIL B : BENTUK METASTABIL
- 54. 54 MASALAH : • STABILITAS FISIK TRANSPORMASI 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 ANALISIS : •KRISTALOGRAFI : DIFRAKSI SINAR-X •KALORIMETRI : DSC, DTA, DTG •KRISTALOGRAFI OPTIK : MIKROSKOP POLARISASI •SPEKTROSKOPI : IR
- 55. 55 PSEUDO POLIMORF (POLIMORF SEMU) 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
- 57. 57 STRUKTUR KRISTAL NICLOSAMID MONOHIDRAT SOLVAT THF SOLVAT TEG
- 58. 58 2.7. KRISTAL REAL (POLI KRISTALIN) 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.
- 59. CACAT KRISTAL 1. CACAT FRENKEL Ekstra atom/sisipan atom 2. CACAT SCHOTTKY Kehilangan atom/kosong Akibat mekanisme nukleasi dan pertumbuhan kristal Dislokasi = konsentrasi titik cacat terorganisasi deformasi plastis padatan Dislocation= 1. Edge D 2. Screw D
- 60. 60 CACAT BIDANG
- 61. 61 PEMANFAATAN SIFAT KRISTAL ● PEMILIHAN BAHAN BAKU OBAT - KRISTALIN, AMORF, POLIMORF, HIDRAT DAN SOLVAT › BIOAVAILABILITAS POLIMORF : STABILITAS FISIK YANG LAMA (KHLORAMFENIKOL PALMITAT : ) 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
- 63. 63 STANDAR FARMAKOPE MONOGRAFI BAHAN BAKU OBAT ∙ DEFINISI : NAMA SENYAWA ∙ STANDAR KEMURNIAN ∙ SIFAT FISIK ∙ UJI VERIFIKASI IDENTITAS ∙ UJI BATAS KONTAMINASI DEKOMPOSISI ∙ PROSEDUR KUANTITATIF RESMI ∙ TETAPAN FISIK ∙ EVALUASI KUANTITAIF KEMURNIAN ∙ INFORMASI TAMBAHAN - KONDISI PENYIMPANAN DAN PENGEMASAN - ETIKET - DOSIS - PERINGATAN FARMAKOPE INDONESIA IV USP XXIII
- 64. BAHAN BAKU FARMASI BENTUK : GANGGUAN KISI KRISTAL (CACAT) PROSES : - KRISTALISASI - PENGGILINGAN - SPRAY-DRYING - PRESIPITASI HASIL : PERUBAHAN SIFAT BAHAN - SIFAT KOMPAKSI - SIFAT ALIRAN - UKURAN-BENTUK-PERMUKAAN - DISOLUSI / KELARUTAN KRISTAL REAL VARIASI KUALITAS BAHAN BAKU (BATCH)64
- 65. SIFAT KRISTALOGRAFI DENSITAS KRISTAL HABIT KRISTAL KEKERASAN KRISTAL STRUKTUR / SISTEM KRISTAL POLIMORF, BENTUK SOLVAT DAN HIDRAT PEMBASAHAN (ENERGI PERMUKAAN) SIFAT MEKANIK DEFORMASI : ELASTIS, PLASTIS, RAPUH TEGANGAN PATAH KEKERASAN TEKUK RELAKSASI TEGANG / REGANG TEKANAN YIELD – MODULUS YOUNG 65