Aghita Purwaningsih (G1F009046)

Rizqi Permata H (G1F009045)

Puji Lestari (G1F009047)

 

Jurusan Farmasi, Fakultas Kedokteran dan Ilmu-Ilmu Kesehatan, Universitas Jenderal Soedirman (UNSOED), Jln. Dr. Soeparno Karangwangkal, Purwokerto, Jawa Tengah.

 

ABSTRAK

 

Pencampuran adalah proses yang menggabungkan bahan-bahan yang berbeda untuk menghasilkan produk yang homogen. Suatu perlakuan khusus terutama diberikan apabila mencampur  bahan padat yang sukar larut kedalam cairan dan proses tersebut dilakukan pada skala produksi yang besar. Oleh sebab itu, dibutuhkan sebuah teknik pencampuran yang memiliki efisiensi tinggi. Salah satu teknik tersebut yaitu High Shear Mixing yang memiliki mekanisme kerja mirip dengan vortex. Alat yang digunakan yaitu berupa mixer yang terdiri dari komponen utama yaitu rotor, stator dan inline. Gerakan memutar dengan cepat dari rotor dapat menimbulkan pusaran yang arahnya disebar oleh stator, Perkembangan penting dalam desain HSM yaitu teknologi SLIM (Solid/liquid Injection Manifold). Dalam system SLIM, padatan tidak ditambahkan melalui bagian atas batch, tetapi penambahan bahan dilakukan tepat dalam ruang campuran melalui inline, sehingga padatan dapat langsung tercampur dalam pusaran.

 

Keyword : Pencampuran , High shear mixing ,  SLIM

Proses pancampuran merupakan salah satu pekerjaan yang sangat umum dilakukan dalam kehidupan sehari-hari (Lachman,1989). Pencampuran adalah proses yang menggabungkan bahan-bahan yang berbeda untuk menghasilkan produk yang homogen. Pencampuran dalam sediaan farmasi dapat diartikan sebagai proses penggabungan dua atau lebih komponen sehingga setiap partikel yang terpisah dapat melekat pada partikel dari komponen lain (Bhatt dan Agrawal, 2007).

Tujuan dilakukannya pencampuran selain menghomogenkan bahan-bahan juga untuk memperkecil ukuran partikel, melakukan reaksi kimia, melarutkan komponen, membuat emulsi, dan lain-lain, sehingga tidak jarang dalam teknologi farmasi digunakan beberapa alat pencampur / mixer dengan jenis yang berbeda untuk mengolah bahan-bahan obat. Tidak hanya bahan-bahan obat yang akan mempengaruhi produk suatu obat, teknik pencampuran pun dapat mempengaruhi produk obat yang dihasilkan.

Menurut Bhatt dan Agrawal (2007), beberapa contoh pencampuran skala besar dalam bidang farmasi :

  • pencampuran bubuk/sebuk dalam pembuatan granul dan tablet
  • pencampuran kering (dry mixing) dalam proses kompresi langsung sediaan tablet dan kapsul
  • pencampuran bubuk/serbuk dalam pembuatan sediaan kosmetik seperti bedak
  • pembuatan serbuk yang larut dalam larutan untuk pengisian dalam kapsul lunak dan sirup
  • pencampuran dua cairan yang tidak saling larut, seperti sediaan emulsi

Mekanisme pencampuran cairan secara esensial masuk dalam empat kategori, yaitu : transpor bulk, aliran turbulen, aliran laminer, dan difusi molekuler. Biasanya lebih dari satu dari proses – proses ini yang dilakukan pada proses pencampuran (Lachman, 1989).

Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam pencampuran yaitu :

  • sifat fisik dari bahan yang akan dicampur, seperti kerapatan, viskositas, dan kemampuan bercampur
  • segi ekonomi, menyangkut pemrosesan
  • waktu, waktu yang dibutuhkan untuk mencampur
  • alat, kemudahan mencampur, perawatan, dan pembersihannya (Lachman, 1989).

Berdasarkan pengaturan penambahan suatu cairan atau larutan serbuk berupa bahan pengikat dan reaksi mekanik maka proses pencampuran terdiri dari low shear dan high shear. Shear adalah jumlah tekanan mekanik pada rotor (Tousey, 2002).

Pencampuran zat padat yang sudah terbagi halus dengan cairan berviskositas rendah pada produksi suatu suspensi tergantung dari pemisahan agregat (kumpulan) ke dalam partikel utama, dan distribusi dari partikel-partikel ini ke seluruh cairan. Proses ini sering terjadi pada suatu operasi pencampuran tunggal, asalkan dapat diadakan daya shear dengan kekuatan uang cukup untuk mencetak agregat. Sering digunakan turbin (rotor) berkecepatan tinggi, yang biasanya ditahan dengan stater untuk meningkatkan aksi shearing.

Pada proses pencampuran solid-liquid, digunakan metode shear mixing. Alat yang digunakan adalah shear nmixer. Mesin ini dirancang untuk mengurangi ukuran partikel dan mencampur. Metode pencampuran ini memiliki efisiensi yang lebih baik daripada metode pencampuran lain. Kecepatan putaran mesin ini 3000-15000 rpm.

High shear adalah suatu metode pengadukan, dimana cairan dengan kekentalan rendah (biasanya air) ditambahkan ke dalam campuran serbuk yang telah mengandung pengikat yang kemudian dicampur dengan sisa bahan dalam formulasi (Tousey, 2002). Namun, penggunaan high shear mixing pada kondisi tertentu dapat digunakan untuk membantu serbuk yang mempunyai karakteristik khusus/sulit tercampur terdispersi ke dalam cairan.

Gambar

Setiap zat padat berbentuk serbuk memiliki karakteristik yang berbeda ketika ditambahkan ke dalam cairan dan beberapa memerlukan perlakuan lebih agar dapat terdispersi, bentuk hidrat lebih mudah terdispersi daripada bentuk lainnya. Padatan yang mudah tercampur hanya memerlukan sedikit gerakan mencampur atau menggojok yang dihasilkan oleh baling-baling turbin dengan kecepatan rendah atau agitator dayung. Namun, pada serbuk atau padatan yang cenderung sulit tercampur pada cairan seperti sulit untuk terbasahi atau membentuk aglomerulat, biasanya dalam pencampurannya menggunakan alat tambahan. Oleh sebab itulah, muncul solusi penggunaan high shear mixing.

Mekanisme pencampuran yang dihasilkan oleh high shear mixing hampir sama dengan vortex. Untuk gambaran lebih jelasnya mengenai pusaran atau gerak yang dihasilkan oleh high shear mixer (HSM) yaitu seperti pada gambar 2.

Gambar

Gambar 2. Arah pusaran yang dihasilkan oleh HSM

Komponen utama yang menyusun alat HSM yaitu rotor yang berputar dengan kecepatan tinggi dan sebuah komponen stasioner yang disebut stator. Rotor berbentuk seperti pisau yang tersusun dalam disk terbuka. Gerakan memutar dengan cepat dari rotor dapat menimbulkan pusaran yang arahnya disebar oleh stator. Faktor utama dari desain meliputi diameter rotor dan kecepatan rotasi, jumlah baris gigi, sudut dan lebar bukaan antar gigi pada rotor, jarak antara rotor dan stator serta jumlah generator. Alat ini membutuhkan tenaga listrik dalam pengoperasiannya.            

Gambar

Gambar 3. Macam-macam bentuk ujung kepala HSM (rotor dan stator)

Perkembangan penting dalam desain HSM yaitu teknologi SLIM (Solid/liquid Injection Manifold). Dalam system SLIM, padatan tidak ditambahkan melalui bagian atas batch, tetapi penambahan bahan dilakukan tepat dalam ruang campuran. Padatan dan cairan akan tercampur secara bersamaan, pembentukan aglomerat dapat dicegah karena disperse seketika. Konfigurasi Inline dalam batch SLIM dapat secara horizontal maupun vertical. SLIM terutama bermanfaat digunakan dalam pencampuran seperti bahan CMC (Carboksimetil selulosa), HEC (Hidroksietil selulosa), pati, pectin, talk, carbomer, gom xanthan, agar, tragacanth, dll. Sebab bahan tersebut berbentuk serbuk yang sulit bercampur dengan cairan dan biasanya mengapung di permukaan cairan sebab sulit terbasahi. Penambahan bahan melalui inline menghasilkan campuran antara serbuk dengan cairan dengan lebih efisien.

Gambar

Gambar 4. Inline SLIM

            Metode high shear mixing telah banyak dikembangkan dalam dunia industri, begitu pula dalam industri kefarmasian. Sebab metode ini memudahkan proses produksi dari berbagai jenis sediaan farmasi.

 

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2007. Mixing Technologies in the Pharmaceutical and Medicinal Industries. A White Paper. Charles Ross and Son Company.

Bhatt, Bhawna and Agrawal, S.S . 2007. Pharmaceutical Engineering – Mixing. Delhi Institute of Pharmaceutical Science and Research Sector – 3. Pushp Vihar. New Delhi

Lachman, L, Lieberman, H.A, Kanig, J.L. 1989. Teori dan Praktek Farmasi Industri. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta.

Tousey. 2002. The Granulation Process 101Basic Technologies for Tablet Making. Pharmaceutical Technology page 8-1.