Metode Sterilisasi (1)

BAHAN KULIAH TEKNO. STERIL

1

Nur Mita, S.Si., M.Si., Apt

METODE METOD E STERILISASI 1. STERILISASI UAP Pengertian: Pengertian: Proses sterilisasi termal menggunakan uap jenuh di bawah tekanan berlangsung di suatu bejana di sebut autoklaf . Suatu siklus autoklaf yang ditetapkan dalam farmakope, untuk media atau pereaksi adalah selama 15 menit, 121°C, kecuali dinyatakan lain. Prinsip dasar kerja alat : udara di dalam bejana diganti dengan uap jenuh, dan hal ini dicapai dengan menggunakan alat pembuka atau penutup khusus. Faktor yang mempengaruhi desain atau pemilihan suatu siklus utk produk atau komponen tertentu: tertentu: ketidakstabilan panas bahan, pengetahuan ttg penetrasi panas ke dalam bahan, faktor lain yang tercantum dalam program validasi. 





Sediaan yang akan disterilkan disterilkan diisikan diisikan ke dalam wadah yang cocok, kemudian kemudian ditutup kedap. Jika volume dalam tiap wadah tidak lebih dari 100 ml, sterilisasi sterilisasi dilakukan dilakukan dengan uap air jenuh pada suhu 115°C-116°C selama 30 menit. Jika volume dalam tiap tiap wadah lebih dari dari 100 ml, waktu sterilisasi sterilisasi diperpanjang hingga seluruh isi tiap wadah berada pada 115°C-116°C selama 30 menit.

Digunakan utk: zat utk: zat yg stabil pd panas, tahan lembab dan dpt ditembus uap air panas. Mekanisme Kerja: Reaksi kimia yg mematikan mematikan terjadi lebih mudah mudah dengan adanya air & konsekuensinya konsekuensinya akan butuh waktu pemaparan panas lebih sedikit utk membunuh mikroorganisme dlm keadaan terhidrasi dibandingkan keadaan kering. Inaktivasi panas dlm sel terhidrasi disebabkan oleh denaturasi dan koagulasi ireversibel enzim dan struktur protein, kemungkinan melalui proses hidrolisis. Ikatan hidrogen mudah mudah putus dgn adanya molekul air krn terjadinya ikatan hidrogen antara masing-masing gugus amino & karboksi dengan molekul air. Fungsi air pd panas lembab adh dlm proses denaturasi. 



Hubungan suhu dan waktu tunggu utk sterilisasi panas lembab: Wkt tunggu minimum Fo (menit) Suhu °C (menit) 115-118 30 7,5-15 121-124 15 15-30 126-129 10 32-63 134-138 3 60-150 Keuntungan: Keuntungan: adanya uap jenuh mempunyai aktivitas pembunuhan yg tinggi & dpt membunuh semua jns mikroorganisme, tmsk spora yg resisten, dlm wkt 15 mnt 121°C, murah, sederhana, hny membutuhkan pemantauan waktu, suhu&tekanan, cepat.

1

[email protected]


2


2. STERILISASI PANAS KERING Pengertian: Proses sterilisasi termal untuk bahan yang tertera di farmakope dengan menggunakan panas kering, biasanya dilakukan dengan suatu proses bets dalam suatu oven yang didesain khusus untuk tujuan tersebut. Distribusi panas dapat berupa sirkulasi atau radiasi menggunakan sistem semprotan dengan peralatan sensor, pemantau dan pengendali parameter kritis. Cara Kerja: Sediaan yang akan disterilkan dimasukkan ke dalam wadah kemudian ditutup kedap atau penutupan ini bersifat sementara untuk mencegah cemaran. 

o





Jika volume dalam tiap wadah tidak lebih dari 30 ml, panaskan pada suhu 150 C selama 1 jam. Jika volume dalam tiap wadah lebih dari 30 ml, waktu 1 jam dihitung setelah seluruh isi tiap o



wadah mencapai suhu 150 C. Wadah yang tertutup sementara kemudian ditutup kedap menurut teknik aseptik.

Teknik Aseptik.  Cara pengurusan bahan steril menggunakan teknik yang dapat memperkecil kemungkinan terjadinya cemaran kuman hingga seminimum mungkin.  Teknik aseptik dimaksudkan untuk digunakan dalam pembuatan injeksi yg tidak dapat dilakukan proses sterilisasi akhir, krn ketidakmantapan zatnya.  Teknik ini tidak mudah diselenggarakan dan tidak ada kepastian bahwa hasil akhir sesungguhnya steril. Sterilitas hasil akhir hanya dapat disimpulkan, jika hasil itu telah memenuhi syarat Uji sterilitas yg tertera pd Uji keamanan Hayati.  Teknik aseptik mjd hal yg penting sekali diperhatikan pd waktu melakukan sterilisasi menggunakan cara sterilisasi penyaringan&pemanasan kering sewaktu memindahkan atau memasukkan bhn steril ke dlm wadah akhir steril.  Dlm hal tertentu, untuk meyakinkan terjadinya cemaran atau tidak sewaktu memindahkan atau memasukkan carian steril ke dlm wadah steril menggunakan cara ini, perlu diuji dgn cara sbb: - Ke dlm salah satu wadah masukkan medium biakan bakteri sebagai ganti cairan steril. o

-

-

-

2

Tutup wadah&diamkan pd suhu 32 C selama 7 hari. Jk tjd pertumbuhan kuman, menunjukkan adanya cemaran yg tjd pd waktu memasukkan atau memindahkan caran ke dlm wadah akhir. Dlm pembuatan cairan steril menggunakan proses ini, obat steril dilarutkan atau didispersikan dlm zat pembawa steril, diwadahkan dlm wadah steril, akhirnya ditutup kedap untuk melindungi thdp cemaran kuman. Semua alat yg digunakan harus steril. Ruangan yg digunakan utk melakukan pekerjaan ini harus disterilkan terpisah&tekanan udaranya diatur positif dgn memasukkan udara yg telah dialirkan melalui penyaring bakteri. pekerjaan ini hrs dilakukan dgn tabir pelindung atau dlm aliran udara steril. Pakaian pekerja hrs khusus&steril, dilengkapi dgn penutup muka&topi.

[email protected]


3


Digunakan utk: zat yg stabil pd panas ttp sensitif lembab atau tidak dpt ditembus uap air panas. Digunakan utk sterilisasi serbuk obat kering, suspensi obat dgn pelarut non air, minyak, lemak, waxes, liquids, soft&hard parafin, lubrikan spt silikon, injeksi minyak, implants, basis salep mata, pakaian bedah, wadah gelas&logam, alat operasi. Pd suhu diatas 250ºC selama minimal 30 menit bisa sterilisasi dan depirogenisasi glassware dan logam yg resisten panas. Variasi suhu oven tidak boleh lbh dr ±5ºC pd suhu sterilisasi selama wkt tunggu. Barang-barang dibiarkan dingin dlm oven hgg sekitar 40 ºC sebelum kmd dipindahkan. Inakivasi oleh panas pd sel terdehidrasi, terutama sbg hasil p roses oksidasi. Hubungan suhu dg n wkt tunggu pd sterilisasi panas kering: Suhu ºC 160 170 180

Waktu tunggu minimum (menit) 120 60 30

British Pharmacopoeia 1993 merekomendasikan protokol ini dan menerima hubungan suhu dan waktu tunggu lain misalnya pd bbrp minyak yg membutuhkan suhu lebih rendah. Keuntungan: pd suhu tertentu dpt utk sterilisasi&depirogenisasi, metode aman&terpercaya. Tingkat pembunuhan & penetrasi tergantung pd enrgi yg digunakan, jika energi panas cukup dpt berpenetrasi baik&membunuh semua mikroorganisme.

3. STERILISASI GAS Penggunaan: Pilihan untuk menggunakan sterilisasi gas sebagai alternatif dari sterilisasi termal sering dilakukan jika bahan yang akan disterilkan tidak tahan terhadap suhu tinggi pada proses sterilisasi uap atau panas kering. Untuk materi yg kompatibel dgn gas yg digunakan, tidak tahan pd suhu sterilisasi uap, panas kering, atau dosis radiasi tinggi. Bahan aktif yang umumnya digunakan pada sterilisasi gas adalah etilen oksida. Keburukan dari bahan ini adalah:  sangat mudah terbakar  bersifat mutagen dan kemungkinan adanya residu toksik dalam bahan yang disterilkan terutama yang mengandung ion klorida.  Proses sterilisasi umumnya berlangsung dalam bejana yang bertekanan yang didesain sama seperti autoklaf tetapi dengan tambahan bagian khusus yang hanya terdapat pada alat sterilisasi yang menggunakan gas.  Kualifikasi proses sterilisasi gas etilen oksida lebih luas cakupannya drpd cara sterilisasi lainnya krn selain suhu, kelembaban, tekanan positif atau hampa udara jg diperlukan pengendalian ketat thdp kadar etilen oksida.  Keterbatasan utama dari proses sterilisasi etilen oksida adalah terbatasnya kemampuan gas tersebut untuk berdifusi sampai ke daerah yang paling dalam dari bahan yang disterilkan. Jd desain kemasan&cara pengisisan bejana sterilisasi hrs ditetapkan sedemikian rupa hingga resistensi minimal thdp difusi gas. 

3

[email protected]


4

Nur Mita, S.Si., M.Si., Apt 



Kondisi kritis yg hrs dikontrol: konsentrasi gas, suhu, kelembaban relatif, dan waktu pemaparan. Dgn melihat faktor kritis pd proses sterilisasi gas mk metode ini tidak disarankan selama masih ada metode lain yg sesuai. Gas etilen oksida biasa digunakan utk sterilisasi peralatan medis, jg bisa utk wadah plastik&serbuk termolabil. Etilen oksida merupakan pengalkilasi kuat dan aktivitas antimikroba melalui alkilasi gugus sulfhidril, hidroksil, karboksil, amino pd protein&asam nukleat. Tidak ada siklus standar utk sterilisasi dgn etilen oksida, siklus yg digunakan biasanya pd rentang kadar gas 250-1500 mg/L, kelembaban relatif 30-90%, suhu 30o

65 ,&wkt pemaparan 1-30 jam. Gas yang lain yang dapat dipakai yaitu: 

Formaldehid (seperti box sterilisasi) Gas formaldehid tdk berwarna, tdk eksplosif, tdk mdh tbakar. kekuatan penetrasinya rendah, afinitas thd air tinggi, mudah tpolimerisasi pd permukaan pd suhu dibawah 80o, toksik bg manusia ttp dibandingkan etilen oksida, dia dpt dideteksi dgn baunya pd konsentrasi yg msh dibawah kdr toksiknya.



Hidrogen peroksida o

Hidrodgen peroksida, proses sterilisasi pada suhu rendah (4-80 ) dan dgn kadar gas rendah (0,5-5 mg/L) yg diklaim tidak korosif, dgn siklus sterilisasi kurang dr 90 menit telah diterima. Hidrogen Peroksida tdk dapat digunakan utk sterilisasi liquid&inkompatibel dgn material selulosa berpori tinggi dan nilon. 

Ozon Ozon merupakan bahan pengoksidasi kuat, aktif melawan endotoksin. Proses sterilisasi pd kelembaban relatif 75-90%, suhu rendah (25o), kadar gas 2-5mg/L. Kelembaban tinggi pd prosesnya, sifat pengoksidasinya menyebabkan korosi logam, degradasi karet&bbrp plastik, sehingga menyebabkan sedikitnya penggunaan utk sterilisasi.



klorin dioksida Klorin oksida telah byk digunakan utk pegolahan air. Proses sterilisasi pd kelembaban relatif tinggi (>80%), suhu rendah (25-30ºC), kadar gas <25mg/L. Sifat klorin oksida; korosif, kompatibel dgn bbrp plastik, selulosa, karet silikon & stainless steel.

4. STERILISASI DENGAN RADIASI ION Penggunaan: Untuk yg tahan radiasi tinggi, tidak tahan panas & kekhawatiran ttg keamanan etilen oksida. Keunggulan sterilisasi radiasi meliputi: reaktivitas kimia rendah residu rendah yang dapat diukur dan kenyataan yang membuktikan bahwa variabel yang dikendalikan lebih sedikit.  

Radiasi hny menimbulkan sedikit kenaikan suhu, ttp dpt mpengaruhi kualitas&jenis plastik atau kaca tertentu. 4

[email protected]


5


Ada 2 jenis radi asi io n y ang di gu nak an yaitu : 1) Disintegrasi radioaktif dari radioi sotop (radiasi γ) Utk sterilisasi radiasi γ hrs dipilih dosis sterilisasi yg efektif & dpt ditoleransi tanpa menimbulkan kerusakan. Berdasarkan pengalaman dipilih dosis 2,5 Mrad radiasi yg diserap, ttp dlm bebrapa hal, diinginkan&dpt diterima penggunaan dosis lbh rendah/tinggi untuk peralatan, bhn obat, dan bentuk sedían akhir. Radiasi γ adalah elektromagnetik energi tinggi dgn λ1-10-4 nm & energi 10-6-10-9 eV. Absorpsi ke dlm sel akan menyebabkan ionisasi komponen sel, pembentukan radikal bebas,&eksitasi molekul yg memicu disorganisasi enzim & DNA serta kematian sel Resistensi oleh radiasi berhubungan dgn besarnya kerusakan yg dibutuhkan untuk menyebabkan kematian & kapasitas organisme utk memperba iki kerusakan. Kemampuan penetrasi tinggi, kenaikan suhu yg dpt diabaikan pd objek yg diradiasi dgn dosis normal,& tdk menginduksi radioaktivitas Umumnya sumber radiasi γ adh Co-60. Dosis utk sterilisasi berbeda-beda. Di UK& hampir seluruh negara di Eropa sterilisasi radiasi γ dgn dosis minimum yang terabsorbsi 25kGy. Keterbatasan: Agen protektif spt komponen yg mengandung sulfhidril, askorbat & gliserol o meningkatkan resistensi. o Diskolorasi mengkin tjd selam iradiasi pd bbrp gelas & plastik spt PVC, politetrafluoroetilen&polipropilen. Degradasi material oleh radiasi diperbesar dgn adanya air & hal ini membatasi o penggunaan radiasi γ utk sterilisasi larutan obat dgn pelarut air. Penggunaan utama utk sterilisasi peralatan medis. Dpt utk sterilisasi enzim, vitamin, mineral, antibiotik, antibodi monoklonal,& peptida. Keuntungan: penetrasi tinggi (radiasi γ), aktivitas pembunuhan tinggi sehingga tingkat kepercayaan tinggi. 

















2) Radiasi berk as elektro n Elektron energi tinggi adalah partikel β yg dipercepat oleh energi tinggi dgn menggunakan potensial voltase tinggi. Penetrasi lbh kecil dibandingkan radiasi γ. 



Radiasi UV adlh pd λ 210-328 nm. Aktivitas Bakterisidal maksimumnya ditunjukkan pd λ 253,7nm. Radiasi UV adlh energi o rendah, tidak mengionisasi, hny meningkatkan e ksitasi molekul. Efek hny pd mikroorganisme yg terpapar langsung oleh radiasi. o Sebagian besar mikroorganisme melalui proses enzimatik dpt memperbaiki kerusakan yg diinduksi oleh UV. o Oleh krn itu hny sesuai utk sterilisasi udara dan air dalam lapisan tipis & permukaan keras yg impermeabel. o Radiasi UV adalah metode pilihan u ntuk senyawa yang sensitif terhadap panas. Tidak direkomendasikan utk sterilisasi produk yang memiliki wadah dan permukaan yang o keras tidak permeabel (hard in permeable surface)

5

[email protected]


6


5. STERILISASI DENGAN PENYARINGAN Pengertian: Sterilisasi larutan yang labil terhadap panas sering dilakukan dengan penyaringan menggunakan bahan yang dapat menahan mikroba, sehingga mikroba yang dikandung dapat dipisahkan secara fisika. Perangkat penyaring umumnya terdiri dari suatu matriks berpori bertutup kedap atau dirangkaikan pada wadah yang tidak permeabel. Efektivitas suatu penyaring media atau penyaring substrat tergantung pada:  ukuran pori bahan dan dapat tergantung pada daya absorbsi bakteri pada atau dalam matriks penyaring; atau  bergantung pada mekanisme pengayakan. Penyaringan untuk tujuan sterilisasi umumnya dilaksanakan menggunakan rakitan yang memiliki membran dengan porositas nominal 0,2 µm atau ku rang. Media membran penyaring yg tsedi a saat ini: celulosa asetat, celulosa nitrat, fluorokarbonat, polimer akrilik, polikarbonat, poliéster, polivinil klorida, vinil, nilon, politef, dan jg membran logam, dan ini dpt diperkuat atau ditunjang oleh bahan berserat internal. Rakitan penyaring membran harus diuji utk integritas awal sebelum dan sesudah digunakan. Larutan disaring melalui penyaring bakteri steril, diisikan ke dlm wadah akhir yg steril, kmd ditutup kedap menurut Teknik aseptik . Kelebihan: Metode cepat, dan khususnya sesuai utk larutan yg mengandung bahan termolabil yg tdk bisa dengan sterilisasi panas walaupun menggunakan protokol dgn waktu singkat & suhu tinggi. Minyak, cairan kental, pelarut organik d apat disterilisasi dgn cara ini. Keterbatasan:  Tidak dpt membedakan mikroorganisme/partikel hidup&mati, & akan memisahkn semua tipe partikel dgn ukuran lbh besar dr ukuran pori membran.  Filter & perangkatnya harus kompatibel secara fisik&kimia dgn larutan & bisa tahan dgn suhu & tekanan selama proses. Berbagai pertimbangan pemilihan filter: a. Ukuran por i Ukuran maksimum pori 0,22 µm, tetapi utk kepastiannya perlu ditentukan SAL (sterility assurance level). Batasan Normal SAL utk filter 0,22 µm yg dpt diterima 1:1000 atau dgn kata lain tidak lebih dr 0,1% mikroorganisme yg tertinggal. b. Kompatibilitas Hati-hati: Pelarut terutama alkohol, glikol, dimetilformamid dpt menyebabkan polimer mengembang & larut. c. Volume cairan Utk memperoleh kecepatan aliran yg sesuai perlu filter dgn luas area permukaan yg sesuai. d. Beban partikulat Saat sterilisasi dgn filtrasi, proses sterilisasi filtrasi tsb hrs complete/sempurna tanpa mengganti filternya. Ketika partikulat dlm larutan tinggi maka diperlukan satu/lbh prefilter. Bila beban partikulat relatif rendah, bisa digunakan filter membran 5µm utk prefilternya. 6

[email protected]


7


6. PEMANASAN DENGAN BAKTERISIDA Cara Kerja: Sediaan dibuat dengan melarutkan atau mensuspensi bahan obat dalam larutan klorkresol P 0,2% b/v dalam air untuk injeksi atau dalam larutan bakterisida yang cocok dalam air untuk injeksi. Isikan ke dalam wadah lalu ditutup kedap. 



o 



Jika volume dalam tiap wadah tidak lebih dari 30 ml, panaskan pada suhu 98-100 C selama 30 menit. Jika volume lebih dari 30 ml waktunya diperpanjang hingga seluruh isi tiap wadah berada o



pada suhu 98-100 C selama 30 menit. Jika dosis tunggal injeksi yang digunakan secara iv lebih dari 15 ml, pembuatan tidak dilakukan dengan cara ini. Injeksi yang digunakan secara intratekal, intrasisternal, atau epidural tidak boleh dibuat dengan cara ini.

CATATAN: *** Untuk sedíaan yg tidak dapat disterilkan dgn salah satu cara diatas, pembuatan dilakukan dgn cara teknik aseptik yg umumnya sbb: a. Masing-masing bahan dan wadah disterilkan menurut salah satu cara di atas. b. Pencampuran dilakukan sesempurna mungkin hingga memenuhi syarat Uji bebas jasad renik. *** Dlm prakteknya untuk mengurangi bioburden semua alat dan bahan yang memungkinkan di sterilisasi terlebih dahulu dan proses aseptik tetap digunakan, baik utk metode pembuatan secara aseptik maupu n sterilisasi akh ir.

7

[email protected]


8


METODE STERILISASI Metode Sterilisasi basah (autoklaf)

Karakteristik zat aktif, eksipien, wadah Tahan panas (121ºC selama 15 menit) dan tahan lembab, cairan bercampur dengan air, wadah dapat ditembus oleh air

Kerugian

Tidak depirogenasi Tdk bs bhn sensitif panas atau panas lembab, keterbatasan panas lembab utk berpenetrasi melalui wadah, perlu penghilangan udara krn udara dpt menghalangi difusi uap air. Sterilisasi Tahan panas (170 ºC selama 1 Dapat depirogenasi Kerugian: panas kering jam) tidak tahan lembab, cairan waktu&suhu lbh lama&lbh tinggi (oven) tidak bercampur dengan air dibandingkan panas lembab, terbatas pd bhn tahan panas. Filtrasi Tidak tahan panas berbentuk Tidak depirogenasi, kemungkinan terjadi menggunakan cairan Tidak dapat digunakan absorbsi zat pada membran dan membran untuk wadah leaching membran Radiasi Memiliki ikatan molekul stabil Tidak depirogenasi, mahal, dapat (gamma, terhadap radiasi. Harus merusak ikatan molekul bbrp zat, elektron) dipastikan tahan radiasi γ(tahan ongkos kapital awal tinggi & radiasi UV, blm tentu tahan keamanannya. radiasi γ) Sterilisasi gas Wadah polimer harus permeabel Kemungkinan residu terhadap udara,uap air,gas

SIFAT ZAT AKTIF

METODA STERILISASI

Zat padat tahan panas dan tidak mudah menguap

Sterilisasi panas kering

Larutan tahan panas, dan lembab Zat padat sensitif panas

Sterilisasi autoklaf (121 ºC selama 20 menit)

Cairan sensitif panas Cairan minyak (tidak bercampur dengan air)

8

Sterilisasi gas seperti formaldehid, atau 10-20% etilen dioksida dicampur dengan karbondioksida Filtrasi menggunakan membran, secara aseptis Sterilisasi oven (120-130 ºC selama 1-2 jam)

KETERANGAN Zinc oxide, kalamin, talk, bismuth subnitrat, bismuth subkarbonat, calomel (tahan pemanasan 160-180 ºC selama 1-2 jam) Sulfanilamid, sulfadiazin, sulfathiazole, sulfamerazin (thn pemanasan 3 jam 140-150 ºC)

Minyak mineral, petrolatum cair, gliserin. Gliserin tidak dapat dipanaskan melebihi 150ºC. Minyak&petrolatum cair tahan pemanasan sampai 200 ºC

[email protected]

Metode Sterilisasi (1)

Recommend Documents