FILTRASI

FILTRASI :Pemisahan partikel dari suatu larutan dengan cara melewatkan larutan tersebut melewati membran yang berpori

Merupakan proses penting dalam

Teknologi Farmasi

Partikel yang bisa disaring :

1. Partikel yang visible : Ø > 50 μm

2. Partikel yang invisible : Ø < 50 μm – 1μm

yang mengurangi kejernihan larutan

3. Partikel dengan Ø 0,2 μm, termasuk bakteri

dan fungi

Filter Ideal :

1. Dapat memisahkan semua materi yang dikehendaki dipisahkan dalam proses filtrasi

2. Tidak memisahkan semua materi yang tidak diinginkan dipisah dalam proses filtrasi

3. Tidak menambah/mengotori sediaan yang difilter

4. Memenuhi tujuan proses dengan biaya yang hemat

STERILISASI FILTRASI : Dapat digunakan untuk bahan yang tidak bisa

disterilkan dengan metode panas

ADA 2 PRINSIP FILTER :- Filter membran ( screen / ayakan ) - Filter kedalaman (Depth Filter)

FILTER PERMUKAAN MEMBRAN :- Sebagai Filter akhir- Absolut- Kesulitan dalam menghasilka pori yang seragam dengan

ukuran kecil

FILTER KEDALAMAN- Sebagai pre fiter- Tidak absolut

- Terdiri dari elemen fibrous ( misal cotton wool)

a

Depth Filter digunakan untuk memisahkan larutan dengan volume besar.

Partikel dengan ukuran lebih kecil dari ruang antara serabut atau granular, akan terjebak , baik secara : - Gravitasi

- Hidrodinamik

- Gaya Listrik

Untuk pre filter , karena tidak semua bisa tersaring

Bahan Depth Filter :- Sellulose- Kapas- Wool- Logam- Serabut Carbon- Kramik

Partikel dengan diameter yang lebih kecil dari pori-pori,dapat tertahan di filter membran dengan mekanisme:

a ) Partikel terjebak dalam porib ) Interaksi fisika kimia.c ) Gaya elektrostatikd) Adsorpsi.e ) Membentuk ikatan kovalen dan Van der Walls

(bila zeta potensial antara pori dan partikel rendah , misalkan kurang dari 30mV)

Retensi BakteriRetensi bakteri dipengaruhi oleh :1. Mikroorganisme : - Ukuran

- Bentuk- Jumlah

2. Proses- Perbedaan tekanan- Laju penyaringan- Lama penyaringan- Suhu

3. Produk :- pH- Osmolalitas- Ionic Strength- Surfactan- Viskositas

4. Membran- Distribusi pore size- Bahan kimia penyusun membran- Struktur pori

Driving Force dv/dt = Resistance

Driving Force= Perbedaan tekanan diatas dan dibawah kertas penyaring

η. LResistance =

K. A

η = Viskositas A = Luas PermukaanL = Ketebalan KS K = permiabilitas KS

SYARAT FILTER UNTUK FILTRASI

1. Tidak melepas serat (penyaring terbuat dari asbes tidak boleh digunakan)

2. Tidak bereaksi dengan larutan yang disaring

3. Dapat disterilkan

4. Efektif, Ekonomis

5. Harus dapat divalidasi di tempat produksi

6. Pemisahan absolut

KEUNTUNGAN FILTER MEMBRAN1.Struktur kaku seperti plastik, tidak terpengaruh oleh

gelembung/tekanan uap

2.Kecepatan pengaliran tinggi : 80% permukaan terdiri dari pori-pori

3.Tidak melepaskan serat

4.Absorbsi bahan yang tersaring kecil tidak berpengaruh pada konsentrasi larutan yang tersaring

5.Sisa penyaringan kecil

6.Dapat dites sebelum dan sesudah dipakai

KELEMAHAN FILTER MEMBRAN

1. Filter tersumbat

2. MO dapat menumpuk pada filter, terjadi pertumbuhan m.o., sehingga tidak boleh digunakan > 1 hari

Dikerjakan secara aseptis

3. Ada pemakaian tekanan sehingga mungkin

terjadi kebocoran. Perlu Tes Titik Gelembung

(Bubble Point Test)

FILTER MEMBRAN :1. KLASIFIKASI BERDASARKAN BAHAN DAN SIFATNYA:a.Selulose Asetat : - Kuat, hidrofil, tidak dapat diotoklafb.Selulose Nitrat : - Lemah, hidrofil, dapat diotoklaf, murahc. Campuran (Asetat dan Nitrat) : - Kuat, hidrofil ,dapat diotoklaf,dapat untuk asam-basa encer, untuk karbohidrat

alifatis dan aromatisd. Politetra Fluoro-Etilen (Teflon) : - Kuat, hidrofob, dapat diotoklaf, untuk asam-basa kuat untuk pelarut organike. PVC : - Kuat, hidrofob, Tidak dapat diotoklaf,untuk alkohol,

untuk asam basa f. Gelatin : dapat larut dalam air, tidak dapat diotoklaf, untuk filtrasi udara

METODE FILTRASI MENURUT LETAK FILTER MEMBRAN :

Filtrat

Through Flow Filtration :-Membran bisa tersumbat

Retentate

Permeate

Tangential Flow Filtration : - Membran bisa dicuci lagi

- Untuk Reserve Osmosis/ Ultra filtration

KLASIFIKASI FILTER PERMUKAAN MEMBRAN MENURUT UKURAN PORI DAN GUNANYA

1. MICROPOROUS2. ULTRAFILTRASI3. REVERSE OSMOSIS

1. MICROPOROUS

- Ukuran : 1,0 ; 0,8 ; 0,65 ; 0.45 ; 0,22 ; 0,1 μm- Metode Filtrasi : - Through flow - Tangential flow- Kegunaan : - Pemisahan partikel mekanis - Sterilisasi filtrasi ( 0,22μm , 0,10μm)

- Rating : partikel dengan ukuran lebih besar dari ukuran standar

2. ULTRAFILTRASI- Ukuran : ± 5 nanometer- Metode filtrasi : Tangential flow- Kegunaan : - penyaringan molekuler

- penyaringan virus - penyaringan koloid

- pemurnian air

- Rating : retensi dalam persen dari senyawa dengan ukuran tertentu

3. REVERSE OSMOSIS- Ukuran : ± 0,5 nanometer- Metode filtrasi : tangential flow

- Kegunaan : desalinasi purifikasi - Rating : retensi dalam persen dari

molekul garam

TEKNIS ASEPTIS

Proses pembuatan larutan yang akan disterilkan secara filtrasi hendaklah dilakukan dilingkungan Kelas C.

Apabila akan dilanjutkan dengan proses beku kering (freeze drying) , harus dilakukan ruang Kelas A dengan kondisi sekitar ruang Kelas B

METODE VERIFIKASI INTEGRITAS FILTER

1. BUBBLE POINT TEST : mengukur sisa udara

2. DIFFUSIVE FLOW : mengukur aliran udara

3. PRESSURE HOLD : mengukur beda tekanan

KUALIFIKASI FILTER(Bubble point test)

- Masukkan 10 liter WFI ke dalam bejana- Alirkan gas N2 dengan tekanan berkekuatan di

bawah 0,7 bar, sehingga 10 liter keluar melewati membran

- Masukkan 5 liter WFI ke dalam bejana- Tekan dengan kekuatan di bawah 0,7 bar,

sehingga 2 liter WFI keluar melewati membran

- Naikkan tekanan gas, sampai didapatkan tekanan tertentu

TEKANAN (BAR) UKURAN PORI ( μm)

3,15 0,22

2,45 0,30

1,96 0,45

0,35 1,20

- Baca manometer untuk memastikan tekanan sudah tercapai

- Pembacaan manometer dilakukan selama 30 detik

- Syarat : penurunan tekanan < 0,7 bar

- Bila penurunan tekanan besar, lihat adanya gelembung

- Bila ada glembung, berarti membran rusak

- Bila tidak ada gelembung, periksa kebocoran di tempat lain

•

RUMUS YOUNG :k.δ. cos Ø

P = --------------------- d

P = Tekanan pada buble pointD = diameter poriØ = Sudut kontakδ =tegangan permukaanK = faktor koreksi

STERILISASI UDARA SECARA FILTRASI

Penerapan : - filtrasi gas medik

- filtasi udara untuk aerasi

- filtrasi udara di LAF cabinet

- filtrasi udara Oven

Jenis filter : filter membran hidrofobik

Ada dua filter yang dipakai yaitu :

1.Filter Fibrous : sebagai pre filter

2.HEPA Filter : High Efficiency Particulate Air

1. FILTER FIBROUS A. Terbuat dari Glass wool, long staple dan

Cotton WoolB. Terbuat dari serat gelas yang dibasahi minyakKegunaan : Sebagai pre filter untuk menghilangkan 99,9% partikel dengan ukuran sampai dengan 5 μm

HEPA FILTER-Terbuat dari : gelas mikro ukuran 0,1 μm yang diikat bahan pegikat resin atau bahan pengikat akrilik

- Udara dialirkan dengan kecepatan 0,025 – 0,050 - Di bidang farmasi : Efisiensi filter : 99,99975 terhadap partikel berukuran 0,3μm

Mekanisme filtrasi :

1. Penapisan awal (partikel dengan ukuran lebih dari 1μm)

2. Retensi elektrostatik (partikel dengan ukuran 0,5-1 μm

3. Retensi secara difusi partikel (partikel dengan ukuran kurang dari 0,5 μm)

μ

4 metode filtrasi yang utama

1. Impaction/ Entrapment2. Diffusion3. Straining4. Electrostatic

TES KEBOCORAN

Dilakukan untuk mengetahui adanya kebocoran pada unit filtrasi yaitu :

1.Filter membrane2.Frame3.Seal

TEST KEBOCORANTEST KEBOCORAN

EFISINESI FILTER UDARA EFISINESI FILTER UDARA KESELURUHANKESELURUHAN

PENURUNAN TEKANANPENURUNAN TEKANAN

PERFORMANCEHEPA FILTER

TES EFISINESI FILTER UDARA

1. TES ASAP DOP (DIOCTYL PHTALAT)

DOP dipanaskan , terjadi aerosol dengan ukuran 0,3μm dialirkan lewat HEPA Filter

DOP yang lolos dideteksi dengan fotoelektrik

2. Sodium Flame Test (BP)

Aerosol dibuat dari pemanasan NaCl dengan ukuran tertetntu dan dideteksi secara flame photometry