SIFAT PADATAN DAN POLIMORFISME OBAT
diajukan untuk memenuhi tugas Farmasi Fisika I
Oleh: ILD!AN AL"IAN !A#IM $%%&&&'&&%()
FA#*LTAS FA#*LTAS FARMASI *NI"ERSITAS +ENDERAL +EN DERAL A,!MAD -ANI ./&(
BAB I PENDA!*L*AN
&0&0
Latar Belakang
Sifat padatan bahan aktif farmasi (BAF) sangat penting dalam pengembangan bentuk sediaan farmasi,karena dapat memberikan dampak yang signifikan s ignifikan secara klinis klinis dan ekonomis. ekonomis. Hal ini disebabkan disebabkan karena bentuk padatan padatan sendiri sendiri memiliki memiliki sifat sifat yang yang lebih lebih stabil stabil daripa daripada da bentuk bentuk cair. cair. Perbed Perbedaan aan sifats sifatsifat ifat fisik fisik suatu suatu padatan dan !ariasi dalam dera"at kristalinitasnya memiliki pengaruh yang penting dalam pengolahan BAF men"adi produk obat. (Alatas , dkk. #$%$). Padatan Padatan digolongk digolongkan an dalam dua golongan, golongan, padatan kristalin kristalin yang partikel penyusunnya penyusunnya tersusun teratur, dan padatan amorf yang partikel penyusunnya tidak memiliki keteraturan yang sempurna. Studi bahan kristalin mempunyai se"arah yang "auh lebih pan"ang karena kristal lebih mudah dipela"ari daripada bahan amor amorf. f. Perk Perkem emba bang ngan an pali paling ng pent pentin ing g dala dalam m studi studi baha bahan n kris krista talin lin adal adalah ah perkembangan analisis kristalografi sinar&. A'alnya 'alnya teknik ini hanya dapat digunakan untuk struktur yang sangat sederhana seperi garam (al). amun dalam *$ tahun terakhir analisis kristalografi telah berkembang dengan demikian cepat cepat sehing sehingga ga protein protein dengan dengan massa massa moleku molekull yang yang sangat sangat besar besar kini kini dapat dapat dipela"ari dipela"ari dengan dengan teknik teknik ini. +erdapat +erdapat berbagai berbagai cara untuk untuk mengklasifi mengklasifikasikan kasikan padatan, yang meliputi berbagai bahan. amun, klasifikasi yang paling sederhana adalah membaginya membaginya men"adi men"adi dua golongan golongan padatan padatan kristalin kristalin yang partikelnya partikelnya tersusun teratur dan padatan amorf yang keteraturannya kecil atau tidak ada sama sekali.
Tujuan Penulisan a. -ntuk -ntuk menge mengetah tahui ui macamm macammacam acam sifat sifat padat padatan an obat. obat. b. -ntuk mengetahui sifat polimorfisme obat
1.2.
&0%0 Rumusan Ma Masalah a. Apa sa"a sifatsi sifatsifat fat padatan padatan obat obat b. Bagaimana sifat polimorfisme obat BAB II PEN+ELASAN SIFAT SIFAT PADAT PADATAN AN DAN POLIMORFISME OBAT
.0&0 Si1at Padatan O2at
Pada Pada saat saat ini ini para para paka pakarr meny menyad adari ari bah' bah'aa efek efek obat obat tida tidak k semat sematam amata ata tergantun tergantung g pada faktor /at aktif yang berkhasiat sa"a, tetapi "uga "uga tergantung tergantung pada bentuk sediaan terutama formulasinya. Salah satunya yaitu bentuk kristal /at aktif. amun demikian, tidak semua /at padat dapat membentuk kristal. 0at padat yang tidak mempunyai struktur kristal dikenal dengan /at amorphous atau amorphous atau /at amorf. Partikelparti Partikelpartikel kel dari /at amorf tersebut tidak mempunya mempunyaii bentuk bentuk tertentu tertentu dan permanen. Bentuk amorf yang merupakan yang akan lebih cepat pada saat s aat proses absorbsi berlangsung. (Partana, #$$*). a0 #ristal 1alam beberapa bahan kristalin, partikel penyusunnya tersusun sehingga
keteraturannya kadang nampak dengan mata telan"ang. 2ristal yang umum kita kita lihat lihat adalah adalah natriu natrium m khlori khlorida, da, tembag tembagaa sulfat sulfat hidrat, hidrat, dan kuarsa. kuarsa. 3okasi 3okasi partik partikel el penyu penyusun sun padatan padatan krista kristalin lin (ion, (ion, atom atom atau atau molek molekul) ul) biasanya dinyatakan dengan kisi, dan lokasi setiap partikel disebut titik kisi. Satuan pengulangan terkecil kisi disebut dengan sel satuan. Sel satuan paling sederhana adalah kubus. +iga +iga sumbu kubus dan beberapa sel satuan lain tegak lurus satu sam lain, namun untuk sel satuan lain sumbusumbu sumbusumbu itu tidak saling tegak lurus. Faktor yang mendefinisikan sel satuan adalah "arak antar titik dan sudut antar sumbu. Faktorfaktor ini disebut dengan dengan tetapan tetapan kisi kisi . 1i tahun tahun %*4*, %*4*, kristal kristalogr ografer afer Peranc Perancis is Augus Auguste te Bra! Bra!ai aiss
(%*% (%*%% %%* %*56 56))
meng mengkla klasi sifik fikas asik ikan an
kisi kisi
kris krista tall
berd berdas asark arkan an
simetri simetriny nya, a, dan menemuka menemukan n bah'a bah'a terdap terdapat at %4 "enis "enis kisi kisi 2ristal 2ristal $kisi Bra!ais). Besarnya sel satuan dapat ditentukan dengan hukum Bragg, yang diusulkan oleh fisika'an 7nggris 8illiam 3a'rence Bragg (%*9$%9:%) di tahun %9%#. -ntuk mendapatkan mendapatkan informasi detail susunan susunan akurat akurat partikel partikel dalam dalam kristal kristal,, penguk pengukura uran n intens intensita itass puncak puncak difrak difraksi si perlu perlu dilaku dilakukan kan.. Struktur padatan 2ristal terdiri atas a) Su Susu suna nan n Terj Terjej ejal al
Banyak senya'a, khususnya kristal logam dan molekular mempunyai sifat sifat umum umum yang yang memaks memaksimal imalkan kan kerapa kerapatan tanny nyaa dengan dengan menyu menyusun sun
partikelpartikelnya serapat mungkin. Sruktur kristal semacam ini disebut dengan struktur ter"e"al 0 2) #u2 #u2us us Ber Ber3u 3usat sat Badan Badan
Beberapa logam , seperti logam alkali, mengkristal dalam kisi kubus berpusat badan, yang mengandung bola yang terletak di pusat kubus dan di sudut sudutsud sudut ut kubus kubus sel satuan. satuan. ara ara penyu penyusun sunan an ini disebu disebutt dengan kisi kubus berusat badan. 4) Analis Analisis is #ris #ristal tal5gr 5gra1i a1i Sina Sinarr 6
+eknik analisis kristalografi sinar& pertama dikenalkan di a'al abad #$, dan se"ak se"ak itu telah telah diguna digunakan kan dengan dengan meluas meluas untuk untuk penent penentuan uan stru strukt ktur ur berb berbag agai ai seny senya' a'a. a. +eknik knik ini ini deng dengan an semp sempur urna na tela telah h meny menyele elesa saika ikan n berb berbag agai ai masal masalah ah yang yang sebel sebelum umny nyaa
tida tidak k dapa dapatt
diselesaikan diselesaikan.. +ahap ahap a'al dicapai oleh 8illiam 8illiam Henry Bragg (%*5# (%*5# %94#), sang ayah, dan 8illiam 3aurence Bragg (%*9$%9:%), anaknya, yang menentukan struktur garam dan intan. Hingga Hingga beberapa beberapa tahun terakhir, terakhir, analisis analisis kristalograf kristalografii sinar& sinar& hanya hanya dila dilaku kuka kan n
para para spesi spesiali alis, s, yakn yaknii
kris kristal talog ogra rafer fer,,
apap apapun un molek molekul ul
targetnya. Sungguh, pengukuran dan pemrosesan data yang diperlukan memerlukan pengetahuan dan pengalaman yang banyak. amiun kini, berkat perkembangan yang cepat dan banyak dalam bidang hard'are maupun soft'are kristalografi sinar&, pengukuran kristalografi sinar& telah men"adi mungkin dilakukan dengan training yang lebih singkat. 2ini, 2ini, bahkan bahkan kimia' kimia'an an sintesi sintesiss yang yang minat minat utaman utamanya ya sintes sintesis is dan melakukan melakukan analisis analisis kristalograf kristalografii sinar& sinar& sendiri. sendiri. Akibatny Akibatnyaa molekul molekul target yang dipela"ari oleh para spesialis men"adi semakin rumit, dan bahkan struktur protein kini dapat dielusidasi bila massa molekulnya tidak tidak terlalu terlalu besar besar.. 2ini 2ini penget pengetahu ahuan an tentan tentang g analis analisis is kristal kristalogr ografi afi diperlukan semua kimia'an selain ;<. 1ifraksi cahaya ter"adi dalam /at bila "arak antar partikelpartikelnya yang tersusun teratur dan pan"ang gelombang cahaya yang digunakan seban sebandi ding ng.. =elo =elomb mban ang g terd terdif ifra raks ksii akan akan salin saling g meng mengua uatk tkan an bila bila gelombang gelombangnya nya sefasa, tetapi tetapi akan saling meniadakan bila tidak sefasa.
Bila kristal dikenai sinar& monokromatis, akan diperoleh pola difraksi. Pola difraksi ini bergantung pada "arak antar titik kisi yang menentukan apakah gelombang akan saling menguatkan atau meniadakan.
20 Am5r1
Amorf ( Amorphous), Amorphous), merupakan merupakan definisi struktural dari suatu material, material, dimana dimana atomatomny atomatomnyaa tersusun tersusun secara tidak teratur, teratur, sehingga pan"ang dan sudut sudut ikatan ikatan antar antar atom "uga "uga tidak tidak teratu teratur. r. 2asus inilah inilah yang yang diketa diketahui hui sebagai sebagai bentuk bentuk penyimpang penyimpangan an struktural. struktural. Susunan Susunan partikel partikel dalam padatan amorf sebagian teratur dan sedikit agak mirip dengan padatan kristalin. amun, keteraturan ini, terbatas dan tidak muncul di keseluruhan kes eluruhan padatan. Banyak padatan amorf di sekitar kitagelas, karet dan polietena memiliki keterat keteratura uran n sebagi sebagian. an. Fitur Fitur padata padatan n amorf amorf dapat dapat diangg dianggap ap intermediate antara padatan dan cairan. Barubaru ini perhatian telah difokuskan pada bahan buatan seperti fiber optik dan silikon amorf. Sudut dan pan"ang ikat ikatan an anta antarr atom atom pada pada stru strukt ktur ur amor amorff sanga sangatt tida tidak k terat teratur ur.. Akiba kibatt ketidakterat ketidakteraturan uran ini, beberapa beberapa teori /at padat men"adi tidak berlaku berlaku (;isal +eorema Bloch, >fek Hall, dan sebagainya). ?leh karena itu, analisa sifat sifat sifatny nyaa seba sebagi gian an besar besar meng menggu guna naka kan n meto metode de pend pendek ekat atan an mate materia riall kristalinnya dengan mengacu pada hasilhasil pengukuran eksperimental. Amorf =elas kuarsa =elas khalkogenida
Penggunaan material Serat optik ;embran selenium untuk mesin
fotokopi Silikon amorf Sel surya 3ogam besi@kobal amorf Bahan magnetic Polimer Polistirene 2arbon amorf 2arbon hitam (adsorben) Silika gel =el (adsorben) Ta2el &0 Be2era3a 45nt5h 3adatan am5r1 1ungsi5nal
.0.0 P5lim5r1isme O2at
Polimorfisme adalah Polimorfisme adalah suatu senya'a mengkristalisasi dalam bentuk lebih dari satuspesies kristalin dengan perbedaan kisi internal. Stabilitas kimia, sifat
prosessing atau ketersediaan hayati berubah akibat polimorfisme. Senya'a organik maupun senya'a anorganik yang memiliki minimal dua bentukkristal yang ang
berb erbeda eda
dala dalam m
ben bentuk tuk
padat adatny nyaa
dise disebu butt
bentu entuk k
poli polim morfi orfism sme. e.
Bentuk polimorfisme ini pada umunya dibedakan atas dua golongan yaitu bentuk stab stabil il dan dan meta meta stab stabil il.. Bent Bentuk uk stab stabil il lebi lebih h dike dikena nall seba sebaga gaii bent bentuk uk kris krista tal, l, sedangkan bentuk amorf pada umumnya tidak dalam bentuk meta stabil yang lebih lebih popule populerr dengan dengan sebutan sebutan bentuk bentuk amorf amorf. . Bentuk Bentuk amorf amorf ini tidak tidak dalam dalam bentuk
stabil
karena
pada proses
pembuatannya
dapat berubah berubah men"adi men"adi bentuk bentuk kristal kristal yang yang lebih lebih stabil. stabil. Perubahan Perubahan bentuk bentuk amorf amorf men"adi bentuk kristal dapat disebabkan oleh beberapa faktor suhu, dan tekanan dalam'aktu cepat atau lambat. Sehubungan dengan hal tersebut, maka dalam pemilihan
bahan
/at berkhasiat yang
berupa amorf perlu
diperhatikan
apakah apakah bentuk bentuk kristal kristal pada pada a'alny a'alnya. a. Sebaba Sebabapab pabila ila pemilih pemilihan an terseb tersebut ut ter"adi ter"adi kekeliruan kekeliruan dalam pemilihan pemilihan bentukben bentukbentuk tuk tersebut tersebut dapat menyebabka menyebabkan n tidak stabilnya sedian farmasi yang dihasilkan. -ntuk -ntuk mengeta mengetahui hui bentuk bentuk polime polimerfik rfik suatu suatu bahan bahan berkha berkhasiat siat atau atau bahan bahan pembantu dapat digunakan salah satu dari beberapa cara sebagai berikut %. 1isolusi, 1isolusi, pengamata pengamatan n terhadap terhadap bentuk bentuk amorf amorf yang yang memiliki memiliki kecepata kecepatan n disolusi lebih besar. #. 1ifraksi 1ifraksi sinar &, setiap setiap bentuk bentuk kristal kristal memilik memilikii susunan susunan kisi kristal yang berbeda dan perbedaan tersebut akan tampak dalam perbedaan spektra sinar &. 6. Analisa Analisa inframerah, inframerah, adanya adanya perbeda perbedaan an pada pada penyusunan penyusunan kristal kristal akan akan berpengaruh terhadap energi ikatan molekul molekul sehingga akan berpengaruh pula terhadap spektra inframerahnya. 4. Differential Scanning Colorimetry Colorimetry and Differenstial thermal analysis. analysis. Peru Peruba baha han n satu satu bent bentuk uk poli polimo morf rfik ik men" men"ad adii bent bentuk uk lain lainny nya, a, "uga "uga akan akan melibatkan melibatkan perubahan perubahan energi energi dimana dimana panas yang terbentuk terbentuk dideteksi dideteksi oleh alat tersebut. Perbedaan utama dari solida dan bentuk fisik lain adalah apakah padatan berbentuk kristalin atau amorf. Pada karakterisasi 2ristal, atom dan molekul ditetapkan secara berulang dalam susunan tiga dimensi, sedangkan pada bentuk amorf, atom atau molekul tersusun secara acak seperti dalam suatu cairan. Semu Semuaa bent bentuk uk amor amorff dan dan bent bentuk uk kris kristal talin in akan akan diko dikon! n!er ersi si men" men"ad adii bent bentuk uk kristalin kristalin stabil. stabil. Polimorf Polimorf menstabilka menstabilkan n akan dikon!ersi dikon!ersi men"adi men"adi bentuk bentuk stabil
secara pelahanlahan atau secara cepat (tergantung /atnya), dan ini merupakan hal yang yang sangat sangat pentin penting g dalam dalam farmasi farmasi adalah adalah bentuk bentuk yang yang cukup cukup stabil stabil untuk untuk men"amin usiaguna sediaan dan ketersediaan hayati. ;asalah yang terkait dengan keberad keberadaan aan polimo polimorfis rfisme me tidak tidak stabil, stabil, kadang kadangka kadan dang g dapat dapat diatasi diatasi dengan dengan penambahan eksipien yang memperlambat tranformasi, misalnya metilselulosa untuk no!obiosin.
1AF+A< P-S+A2A Alat Alatas, as, Fikr Fikri. i.,, Soe' Soe'an andh dhi, i, S.. S..,, dan dan Saso Sasong ngko ko,, 3ucy 3ucy 1.. 1.. #$%$ #$%$.. Pengaruh Penggilingan terhadap Karakteristik Padatan Didanosin. Didanosin . Curnal Sains ;ateri 7ndonesia Dol. %6, o. %, ?ktober #$%%, hal 5: E :%. =oes'in Agoes. #$$*. #$$*. Pengembangan Pengembangan Sediaan Sediaan Farmasi. Farmasi . 7+B Bandung Partana, rys Fa"ar. #$$*. KIMIA #$$*. KIMIA I . Bogor uadra Soe'andi, Sunandi urono. #$$:. Polimorfisme Diklofenak Natrium. Natrium. C.Sains +ek.Far., %#(%)#$$: Dlack, 3a'rence H. Dan. #$$4. lemen!lemen #$$4. lemen!lemen Ilmu dan "ekayasa Material . >disi ke5. Cakrta >rlangga.
