Review Jurnal Teknologi Superkritis.docx

Oleh Mulla Shandri

560,2 KB 3 tayangan 0 unduhan
 


Bagikan artikel

Transkrip Review Jurnal Teknologi Superkritis.docx

Review Jurnal Teknologi Superkritis Oleh Sandra Sopian NRP 02211645000005 3 Jurnal tentang metode GAS (Gas anti solvent) yang direview : 1. Gas anti-solvent precipitation assisted salt leaching for generation of micro- and nano-porous wall in bio-polymeric 3D scaffolds. By Flaibani M, Elvassore N. 2. Encapsulation of rosemary extract by polycaprolactone was investigated using gas anti-solvent process and solvent evaporation method, by Ozlem Yesil-Celiktasa, Emel Oyku Cetin-Uyanikgilb. 3. Effect of process parameters on the recrystallization and size control of puerarin using the supercritical fluid antisolvent process, by Ying Li, Yi bin, Yu Han bing Wang, Fengguang Zhao. Elvassore N. Pendahuluan Beberapa tahun terakhir teknologi fluida superkritis (SCF) telah diaplikasikan pada beberapa industri antara lain industri makanan, industri minyak bumi, industri tekstil, industri kosmetik dan industri farmasi. Aplikasi utama dalam dunia farmasi yaitu pada pembuatan mikropartikel obat-obatan (Yasuji dkk., 2005). Performa penghantaran obat (drug delivery) dalam tubuh manusia ditentukan oleh kemampuan menghantarkan therapeutic agents (zat penyembuh) ke bagian tubuh yang diharapkan (selective target). Kemampuan kontrol ukuran, morfologi, dan pelepasan partikel obat merupakan hal fundamental untuk mencapai target tersebut (Ginty dkk., 2005). Salah satu upaya untuk meningkatkan kinerja suatu therapeutic agents adalah dengan produksi partikel obat dalam skala mikron (Kurniawansyah dan Sumarno, 2008). Secara umum, bioaktif/obat yang telah dimikronisasi mengalami peningkatan kelarutan saat diekspos di media air (aqueous solution) karena naiknya luas permukaan. Ukuran partikel obat yang kecil dapat pula mengurangi jumlah obat yang harus dihantarkan ke tempat sakit (illness location) karena naiknya daya serap tubuh. Naiknya daya serap tubuh dapat menurunkan dosis obat dalam penghantaran, sehingga menurunkan pula kemungkinan timbulnya efek samping. Suatu obat dikatakan mempunyai penghantaran yang unggul jika obat tersebut mempunyai laju pelepasan yang terkontrol (controlled release drug) (Wang dkk., 2006). Controlled release system mampu mengontrol pelepasan obat dalam tubuh pada laju yang diinginkan ke bagian tubuh yang 2 diinginkan. Controlled release system dapat dilakukan dengan memformulasikan active pharmaceutical ingredients (API) dengan polimer sebagai drug excipients, dimana API akan terdistribusi dalam matriks polimer (Yeo - Kiran, 2005 dan Tandya dkk., 2007). Pembuatan mikropartikel dapat dilakukan dengan teknik konvensional seperti teknik penghancuran secara mekanis (crusher, grinder, dll), teknik presipitasi larutan organik (pemisahan fasa polimer, penguapan atau ekstraksi pelarut), dan teknik spray drying. Teknik lain yang sedang berkembang untuk pembuatan mikropartikel adalah teknologi berdasarkan pemanfaatan SCF. Aplikasi dari teknik ini menguntungkan dalam rekristalisasi beberapa material padat yang tidak mudah dihancurkan dan tidak tahan temperatur tinggi. Salahsatu metode aplikasi teknologi fluida superkritis yag bisa digunakan adalah Gas anti Solvent (GAS). Fitur Metode GAS (Gas Anti Solvent) Gas dan fluida superkritis dapat digunakan dalam kristalisasi sebagai anti-solvent, yang disebut metode Gas anti-solvent (GAS). Bila kelarutan berkurang dengan melarutkan zat anti-solvent (keadaan gas atau superkritis) dalam larutan, zat terlarutnya akan mengkristal. Metode GAS biasanya berlaku pada suhu rendah dan tekanan rendah dibandingkan dengan metode RESS untuk berbagai jenis senyawa dengan memilih pelarut cair yang sesuai. Perintis pengembangan metode GAS dilakukan oleh Gallagher dkk. Mereka menerapkan metode GAS menggunakan Carbon dioxide, chlorodifluoromethane dan dicholorodifluoromethane untuk memanipulasi distribusi ukuran kristal untuk nitroguanidin eksplosif, naftalena dan lainnya, dan pengaruh berbagai jalur ekspansi terhadap ukuran partikel juga diselidiki. Sebagai anti-solvent, CO2 banyak digunakan; Sebagai contoh, kristalisasi b-karoten dan asetaminofen yang dilakukan pada larutan toluena dan n-butanol oleh Chang dan Randolph, dan perubahan volume molar parsial untuk setiap komponen dalam fase cair dan ketergantungan kelarutan B-karoten pada tekanan CO 2 juga ditunjukkan. Metode GAS berlaku untuk pemisahan bahan yang sulit dipisahkan dengan metode konvensional. Shishikura melaporkan pemisahan asam karboksilat dalam larutan aseton. Asam sitrat berhasil dipisahkan dari asam organik lainnya, termasuk produk sampingan utama dari fermentasi asam sitrat, dan ditunjukkan bahwa untuk pemisahan yang efisien tingkat supersaturasi larutan dan kelarutan zat terlarut sangat penting. Baru-baru ini Catchpole et al. juga berhasil memisahkan lesitin dari minyak kedelai dan ketumbar trigliserida dari minyak esensial dengan menggunakan metode GAS dengan CO2. Tai dan Cheng menerapkan Metode GAS pada kristalisasi senyawa organik seperti asetaminofen dan sukrosa, dan senyawa anorganik seperti amonium klorida. Dilaporkan bahwa proses pertumbuhan kristal dalam metode GAS serupa dengan kristalisasi konvensional kecuali kristal anorganik ukuran milimeter. Metode GAS terdiri dari penambahan SCF ke dalam larutan yang dibentuk oleh pelarut organik dan zat terlarut yang di inginkan dan 'steels' pelarut dari larutan dengan akibatnya padatnya tekanan. Transfer ini terjadi karena SCF sangat larut dalam pelarut sedangkan padatannya tidak (TABERNERO et al., 2012). Gambar dibawah ini menunjukkan peralatan GAS menurut Jung dan Perrut (2001). Secara singkat, larutannya dimasukkan ke dalam ruang kontrol suhu yang diikuti oleh penambahan antisolven melalui dasar ke ruang dengan saringan filter, pada laju dan suhu konstan yang telah ditentukan yang menyebabkan perluasan larutan cair dan pengendapan bahan padat (FRANCESCHI et al., 2008b). Rangkaian alat GAS Effects on particle size and morphology Sebuah review yang diterbitkan oleh Martín dan Cocero (2008a) membahas tentang beberapa proses mikronisasi yang menggunakan cairan superkritis. Para penulis menunjukkan bahwa aplikasi komersial teknologi presipitasi fluida superkritis memerlukan prediktabilitas dan konsistensi karakteristik produk, terutama karena ada banyak variabel yang terlibat dalam sistem. Pernyataan ini melibatkan pemahaman rinci tentang pengaruh semua parameter proses yang relevan. Efek dari parameter proses utama pada proses mikronisasi dengan SCF yang memiliki efek pada ukuran partikel dan morfologi seperti pengaruh dari suhu, tekanan, laju penambahan CO2, agitasi, dlsb. Effect of temperature: Secara umum, suhu rendah berimplikasi pada kurang aglomerasi dan sedikit pertumbuhan kristal. Aglomerasi kristal mungkin disebabkan oleh pelarutan kembali (redissolution) yang lebih baik pada suhu yang lebih tinggi (COCERO; FERRERO, 2002; YOUN et al., 2011). Pada tekanan konstan, kenaikan suhu di atas 318 K mengakibatkan penurunan densitas SC-CO2 yang menyebabkan reduksi pelarut (seperti etanol) (co-solvent) dan kelarutan asam organik pada fase superkritis. Oleh karena itu, kelarutan yang lebih rendah memungkinkan tingkat jenuh dan partikel yang lebih tinggi dengan ukuran partikel rata-rata yang lebih kecil. Effect of pressure: Dalam ketiga jurnal yang di review ini, penurunan tekanan menyebabkan peningkatan kecil ukuran partikel dan pembesaran distribusi ukuran partikel. Dalam beberapa kasus lain, pengaruh tekanan menghasilkan efek sebaliknya. Mikropartikel sperik kadang-kadang diperoleh pada operasi di kondisi CO2 cair. Effect of nozzle design: Ukuran partikel berkurang dengan mengurangi diameter nosel yang meningkatkan gaya geser pengeluaran di dalam nosel. Hambatan nozzle dapat terjadi dalam eksperimen, yang dapat menyebabkan ketidakstabilan dalam proses dan pengurangan jumlah produk yang dapat disemprotkan ke dalam vessel presipitasi (DE PAZ et al., 2012), dan biasanya diperlukan untuk menghentikan proses setelah obstruksi. Effect of solute concentration: Sebuah studi awal untuk mengetahui konsentrasi saturasi zat terlarut dalam pelarut yang mungkin sangat diperlukan. Konsentrasi zat terlarut juga mempengaruhi bentuk kristal. Pada jurnal Li et al. (2012) mengamati kemungkinan reorganisasi dalam fase padat obat puerarin yang berbeda dengan teknik GAS dengan perubahan konsentrasi obat terlarut. Effect of solvent: Lin et al. (2010) mengevaluasi kekuatan pelarut toluena, tetrahidrofuran, aseton dan nitrometana untuk polimer karena bergantung pada parameter kelarutannya dan mengamati pengaruhnya terhadap morfologi partikel, dengan mempertimbangkan bahwa penambahan CO2 terkompres ke larutan polimer akan meningkatkan perbedaan parameter kelarutan antara pelarut dan polimer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa partikel polimer berukuran submicrometer seukuran bola tanpa koalesensi dapat dihasilkan hanya dari larutan toluena. Menurut penulis (Lin et al., 2010), alasan superioritas toluena terhadap pelarut lainnya adalah karena nilai parameter kelarutannya, yang merupakan yang terendah, dan secara umum, afinitas yang besar antara zat terlarut dan pelarut. ada ketika nilai parameter kelarutannya cukup dekat. Untuk rekristalisasi puerarin menggunakan proses GAS, etanol, aseton dan metanol digunakan sebagai pelarut (Li et al., 2012). Bentuk kristal baru dari puerarin dihasilkan dengan etanol pada kondisi optimal, partikel yang terbentuk 30,34 mm dengan bentuk seperti jarum. Penulis menyebutkan bahwa, faktor yang paling penting adalah sifat fisiko-kimia pelarut dari mana zat terlarut diendapkan. Sifat pelarut seperti momen dipol, konstanta dielektrik dan adanya ikatan hidrogen dapat mempengaruhi mekanisme pertumbuhan kristal. Pengaruh tingkat penambahan antisolven: Peningkatan laju alir antisolven meningkatkan turbulensi di dalam ruang pressipitasi, mendorong campuran intens antara larutan dan antisolven. Peningkatan variabel ini menginduksi penurunan ukuran partikel rata-rata (FRANCESCHI et al., 2008b, 2009). Pengaruh laju alir yang sama diamati oleh Fusaro dkk. (2009) dalam proses GAS, menekankan bahwa tingkat antisolvent adalah parameter kunci untuk mengendalikan ukuran partikel produk, karena secara langsung mengendalikan pembentukan supersaturasi dalam sistem, di mana meningkatkan laju alir sebagian besar menyiratkan partikel yang lebih kecil. Simpulan Jadi, bisa disimpulkan dari komparasi 3 jurnal pada metode GAS (Gas anti solvent) ini menunjukkan bahwa banyak parameter yang disebutkan di atas memiliki pengaruh simultan terhadap berbagai tahap proses, terkadang menghasilkan kesulitan dalam interpretasi proses, atau bahkan hasil eksperimen kontradiktif yang diperoleh oleh peneliti yang berbeda. Oleh karena itu, pengembangan suatu proses seringkali memerlukan studi eksperimental yang ekstensif dengan berbagai kombinasi parameter proses. Hal ini diperlukan untuk mempunyai beberapa pengetahuan tentang mekanisme proses yang memungkinkan dilakukannya interpretasi dan analisis yang lebih dalam terhadap hasil eksperimen untuk penerapan posterior dan validitas proses (MARTÍN; COCERO, 2008a). Tinjauan paten yang menarik terkait teknologi presipitasi superkritis dipresentasikan oleh Martín dan Cocero (2008b), serta aspek proses dan fitur untuk memperbaiki atau mengatasi masalah teknis. Summary Komparasi 3 Jurnal untuk Metode Gas Ant Solvent (GAS) : Komponen - Polymericscaffolds; Hasil dan observasi -1 Larutan 10-15 w w dari HYAFF11 dan PLA - hyaluronic benzyl esters (HYAFF11); digunakan untuk mengisi tempat tidur berdiameter - poly-(lactic acid) (PLA); 0,1577-0,425 mm kristal NaCl. Tekanan dan suhu - Sodium Chloride (NaCl); operasi maksimum adalah 16 MPa dan 313 K. - CO2; Referensi Flaibani and Elvassore (2012) Porositas seragam (~ 70%) dan interkonektivitas tinggi antara porous. Dinding polimer berpori sendiri menghitung 30% dari total porositas. - polycaprolactone (PCL); - rosemary extract; GAS - CO2; Tekanan operasi dan suhu 30 MPa, 313 K, menunjukkan distribusi ukuran partikel yang Yesil-Celiktas Uyanikgil (2012) sempit, ukuran partikel rata-rata lebih rendah dan efisiensi enkapsulasi yang lebih tinggi (254,5 nm, 82,8%) - ethanol, acethone and methanol; Tekanan dan suhu operasi maksimum adalah 14 - puerarin (Puri); MPa dan 316 K. Kondisi optimal adalah ukuran - CO2 Li et al. (2012) 30,34 μm. Bila pelarutnya etanol, akan menunjukkan jarum serupa seperti penampilan, untuk aseton, yang dipamerkan sebagai jarum kebutuhan lama dengan sikat dan untuk metanol, kristalnya berkepanjangan dan tampak seperti kolom panjang. Referensi lain : Micronization processes by supercritical fluid technologies: a short review on process design (2008-2012) Wagner Luiz Priamo1 , Irede Dalmolin2 , Daiane Lúcia Boschetto3 , Natália Mezzomo3 , Sandra Regina Salvador Ferreira3 and Jose Vladimir Oliveira3* and Cetin-

Judul: Review Jurnal Teknologi Superkritis.docx

Oleh: Mulla Shandri


Ikuti kami