metode sterilisasi
-
Upload
elvantia-marilyn -
Category
Documents
-
view
2.983 -
download
8
Transcript of metode sterilisasi
METODE STERILISASIPosted by: rgmaisyah on: Maret 15, 2009
In: mikRobiolOgi|phArmaceutical TecHnologY Comment!
A. Sterilisasi Secara Fisika
1. Pemanasan Kering
a. Udara Panas Oven
The Art of Compounding : 404
Bahan yang karena karakteristik fisikanya tidak dapat disterilisasi dengan
uap destilasi dalam udara panas-oven. Yang termasuk dalam bahan ini adalah
minyak lemak, paraffin, petrolatum cair, gliserin, propilen glikol. Serbuk steril
seperti talk, kaolin dan ZnO, dan beberapa obat yang lain. Sebagai tambahan
sterilisasi panas kering adalah metode yang paling efektif untuk alat-alat gelas
dan banyak alat-alat bedah.
Ini harus ditekankan bahwa minyak lemak, petrolatum, serbuk kering dan
bahan yang sama tidak dapat disterilisasi dalam autoklaf. Salah satu elemen
penting dalam sterilisasi dengan menggunakan uap autoklaf. Atau dengan
adanya lembab dan penembusannya ke dalam bahan yang telah disterilkan.
Sebagai contoh, organisme pembentuk spora dalam medium anhidrat tidak
dibunuh oleh suhu sampai 121o C (suhu yang biasanya digunakan dalam
autoklaf bahkan setelah pemanasan sampai 45 menit). Untik alasan ini,
autoklaf merupakan metode yang tidak cocok untuk mensterilkan minyak,
produk yang dibuat dengan basis minyak, atau bahan-bahan lain yang
mempunyai sedikit lembab atau tidak sama sekali.
Selama pemanasan kering, mikroorganisme dibunuh oleh proses oksidasi.
Ini berlawanan dengan penyebab kematian oleh koagulasi protein pada sel
bakteri yang terjadi dengan sterilisasi uap panas. Pada umumnya suhu yang
lebih tinggi dan waktu pemaparan yang dibutuhkan saat proses dilakukan
dengan uap di bawah tekanan. Saat sterilisasi di bawah uap panas dipaparkan
pada suhu 121°C selama 12 menit adalah efektif. Sterilisasi panas kering
membutuhkan pemaparan pada suhu 150°C sampai 170°C selama 1-4 jam.
Suhu yang biasa digunakan pada sterilisasi panas kering 160°C paling
cepat 1 jam, tapi lebih baik 2 jam. Suhu ini digunakan secara khusus untuk
sterilisasi minyak lemak atau cairan anhidrat lainnya. Bagaimanapun juga
range 150-170°C digunakan untuk streilisasi panas kering dan lain-lain, sebagai
contoh : bahan-bahan gelas, dapat disterilkan pada suhu 170oC. dimana
beberapa serbuk seperti sulfonilamid harus disterilkan pada suhu rendah dan
waktu yang lebih lama.
Validation of Pharmaceutical Processes : 151
Secara umum, panas kering digunakan untuk sterilisasi bahan – bahan
melalui proses pengabuan dari mikroorganisme. Proses ini merupakan
kelanjutan atau sekumpulan proses yang dilakukan dalam sebuah oven dengan
temperatur sekelilingnya 170°C untuk sterilisasi atau 250°C untuk
depirogenisasi. Panas kering digunakan untuk sterilisasi/depirogenisasi alat-alat
gelas yang akan digunakan untuk proses produksi secara aseptik. Suhu yang
digunakan ini, terlalu tinggi untuk wadah-wadah plastik. Sama seperti sterilisasi
uap air, prosesnya dapat diprediksi dan hasilnya dapat dikontrol. Sterilisasi
panas kering biasa digunakan untuk depirogenisasi alat-alat gelas dan bahan-
bahan lain yang memiliki kemampuan bertahan pada suhu yang digunakan.
Secara umum, validasi untuk alur depirogenisasi untuk proses panas kering
selalu termasuk proses sterilisasinya.
Parenteral Technology Manual : 123
Panas kering pada temperatur lebih 160oC efektif menghancurkan
mikroorganisme hidup dengan sebuah proses kehilangan kelembaban secara
inversible. Proses ini berjalan relatif lambat, mengisyaratkan sedikitnya 1 jam
pada suhu 160oC tetapi lebih cepat pada temperatur yang tinggi. Panas kering
ini sering merugikan beberapa produk.
Penerapan panas dengan keberadaan lembab lebih fektif untuk
pembunuhan mikroorganisme diisyaratkan 15 menit pada suhu 121oC.
Remington’s Pharmaceutical Sciences 18th : 1471
Beberapa bahan yang tidak dapat disterilkan dengan uap, paling baik
disterilkan dengan panas kering,. Misalnya petrolatum jelly, minyak mineral,
lilin, wax, serbuk talk. Karena panas kering kurang efisien dibanding panas
lembab, pemaparan lama dan temperatur tinggi dibutuhkan. Range luas waktu
inaktivasi dalam temperatur bervariasi telah diterapkan berdasarkan tipe
indikator steril yang digunakan, kondisi kelembaban dan faktor lain. Jumlah air
dalam sel mikroba diketahui mempengaruhi resistensinya terhadap destruksi
panas kering. Umumnya, ini diterima bahwa sel mikroba dalam daerah yang
betul-betul kering menunjukkan resistensi terhadap inaktivasi panas kering. Ini
jelas bahwa perhatian harus diberi untuk mendisain siklus sterilisasi panas
kering untuk produk-produk rumah sakit dan validasi sistematis sterilisasi
dengan metode sterilisasi standar.
Oven digunakan untuk sterilisasi panas kering biasanya secara panas
dikontrol dan mungkin gas atau elektrik gas.
Beberapa waktu dan suhu yang umum digunakan pada oven :
170°C (340 F) sampai 1 jam
160°C (320 F) sampai 2 jam
150°C (300 F) sampai 2,5 jam
140°C (285 F) sampai 3 jam
b. Minyak dan penangas lain
The Art of Compounding : 404
Bahan kimia yang stabil dalam ampul bersegel dapat disterilisasi dengan
mencelupkannya, dalam penangas yang berisi minyak mineral pada suhu
1620C. larutan jenuh panas dari natrium atau ammonia klorida dapat juga
digunakan sebagai pensterilisasi. Ini merupakan metode yang mensterilisasi
alat-alat bedah. Minyak dikatakan bereaksi sebagai lubrikan, untuk menjaga
alat tetap tajam, dan untuk memelihara cat penutup.
c. Pemijaran langsung
The Art of Compounding : 404
Pemijaran langsung digunakan untuk mensterilkan spatula logam, batang
gelas, filter logam bekerfield dan filter bakteri lainnya. Mulut botol, vial, dan
labu ukur, gunting, jarum logam dan kawat, dan alat-alat lain yang tidak
hancur dengan pemijaran langsung. Papan salep, lumping dan alu dapat
disterilisasi dengan metode ini. Dalam semua kasus bagian yang paling kuat 20
detik. Dalam keadaan darurat ampul dapat disterilisasi dengan memposisikan
bagian leher ampul kearah bawah lubang kawat keranjang dan dipijarkan
langsung dengan api dengan hati-hati. Setelah pendinginan, ampul harus
segera diisi dan disegel.
2. Panas lembab
a) Uap bertekanan
Validation of Pharmaceutical Processes : 151
Stelisisasi termal menggunakan tekanan uap jenuh dalam sebuah autoklaf. Ini
merupakan metode sterilisasi yang biasa digunakan dalam industri farmasi,
karena dapat diprediksi dan menghasilkan efek dekstruksi bakteri, dan
parameter-parameter sterilisasi seperti waktu dan suhu dapat dengan mudah
dikontrol dan monitoring dilakukan sekali dalam satu siklus yang divalidasi.
Secara umum, sterilisasi panas lembab dilakukan pada suhu 121°C dibawah
tekanan 15 psig. Pada suhu ini konsep letal dilakukan dengan F0 yang juga
dilakukan bila suhu sterilisasi berbeda dari 121°C. F0 dari proses ini tidak jauh
pada 121°C dengan waktu yang dibutuhkan, dalam menit, untuk menghasilkan
kematian yang setara dengan hasil pada 121°C pada waktu tertentu.
The Art of Compounding : 407
Penggunanaan uap bertekanan atau metode sterilisasi yang paling umum
memuaskan dan efektif yang ada. Ini adalah metode yang diinginkan untuk
sterilisasi larutan yang ditujukan untuk infeksi pada tubuh, pembawa pada
sediaan mata, bahan-bahan gelas. Untuk penggunaan darurat, pakaian dan
alat kesehatan dan benda-benda karet. Kerugian yang paling prinsip dan
penggunaan uap ini adalah ketidaksesuaiannya untuk penggunaan pada bahan
sensitif terhadap panas dan kelembaban. Metode ini tidak dapat digunakan
untuk sterilisasi misalnya, produk yang dibuat dari basis minyak dan serbuk.
Uap jenih pada 120°C mampu membunuh secara cepat semua bentuk
vegetatif mikroorganisme hidup dalam waktu ½ menit. Uap jenuh ini dapat
menghancurkan spora vegetatif yang tahan terhadap pemanasan tinggi.
Keefektifan sterilisasi uap bertekanan tergantung pada 4 sifat dari uap jenuh
kering yaitu :
Suhu
Panas tersembunyi yang berlimpah
Kemapuan untuk membentuk kondensasi air
Kontraksi volume yang timbul selama kondensasi
Waktu yang dibutuhkan untuk mensterilkan larutan saat suhu 121oC
selama 12 menit, ditambah waktu tambahan untuk larutan dalam wadah untuk
mencapai 121°C setelah termometer pensteril menunjukkan suhu ini. Secara
umum larutan dalam botol 100-200 ml akan membutuhkan kurang 5 menit
botol 500 ml antara 10-15 menit.
Remington’s Pharmaceutical Sciences 18 th : 1471
Panas lembab merupakan bentuk uap jenuh di bawah tekanan yang
merupakan cara sterilisasi yang paling banyak digunakan. Penyebab kematian
dengan cara sterilisasi panas terhadap lembab berbeda dengan cara panas
kering, kematian mikroorganisme oleh panas lembab adalah hasil koagulasi
protein sel, berbeda dengan cara panas kering, kematian mikroorganisme yang
paling penting adalah proses oksidasi.
USP menentukan sterilisasi uap sebagai penerapan uap jenuh di bawah
tekanan paling kurang 15 menit dengan temperatur minimal 121oC dalam
jaringan tekanan. Bentuk yang paling sederhana dari autoklaf adalah “home
pressure cooker”.
A. Uap panas pada 100oC
The Art of Compounding : 412
Uap panas pada suhu 100oC dapat digunakan dalam bentuk uap mengalir
atau air mendidih. Metode ini mempunyai keterbatasan penggunaan uap
mengalir dilakukan dengan proses sterilisasi bertingkat untuk mensterilkan
media kultur. Metode ini jarang memuaskan untuk larutan yang mengandung
bahan-bahan karena spora sering gagal tumbuh dibawah kondisi ini, bentuk
vegetatif dari kebanyakan bakteri yang tidak membentuk spora. Temperatur
suhu titik mati bervariasi, tetapi tidak ada bentuk non spora yang bertahan.
Dalam prakteknya, 2 metode uap mengalir digunakan, suatu perpanjangan
pemaparan uap selama 20-60 menit akan membunuh semua bentuk vegetatif
bakteri tapi tidak akan menghancurkan spora. Untuk meyakinkan
penghancuran spora, sterilisasi berjeda yang juga disebut sterilisasi tidak
berlanjut. Penjedahan dan bertahap adalah tindalisasi digunakan. Dengan
metode ini bahkan dipaparkan pada uap mengalir pada periode waktu
bervariasi dari 20-60 menit setiap hari selama 3 menit. Antara pemaparan
bahan terhadap uap yang disimpan pada suhu kamar atau pada inkubator
pada 37oC. prinsip dari metode ini adalah pada saat waktu pertama kali
pemaparan pada uap membunuh bakteri vegetatif tapi tidak sporanya. Tapi
pada saat bahan disimpan pada inkubator atau pada suhu ruangan selam 24
jam, banyak spora akan tumbuh ke dalam bentuk vegetatif bentuk spora yang
telah tumbuh ini akan dimatikan pada pemanasan hari ke dua. Kesuksesan dari
proses ini tergantung pada spora yang berkembang ke bentuk vegetatif selama
masa istirahat.
B. Pemanasan dengan bakterisida
The Art of Compounding : 413
Ini menghadirkan aplikasi khusus dari pada uap pans pada 100oC. adanya
bakterisida sangat meningkatkan efektifitas metode ini. Metode ini digunakan
untuk larutan berair atau suspensi obat yang tidak stabil pada temperatur yang
biasa diterapkan pada autoklaf. Larutan yang ditumbuhkan bakterisida ini
dpanaskan dalam wadah bersegel pada suhu 100oC selama 20 menit dalam
pensterilisasi uap atau penangas air. Bakterisida yang dapat digunakan
termasuk 0,5%, fenol, 0,5% klorbutanol, 0,2% kresol atau 0.002% fenil merkuri
nitrat saat larutan dosis tunggal lebih dari 15 ml larutan obat untuk injeksi
intratekal atau gastro intestinal sehingga tidak dibuat dengan metode ini.
C. Air mendidih
The Art of Compounding : 413
Penangas air mendidih mempunyai kegunaan yang sangat banyak dalam
sterilisasi jarum spoit, penutup karet, penutup dan alat-alat bedah. Bahan-
bahan ini harus benar-benar tertutupi oleh air mendidih dan harus mendidih
paling kurang 20 menit. Setelah sterilisasi bahan-bahan dipindahkan dan air
dengan pinset yang telah disterilisasi menggunakan pemijaran. Untuk
menigkatkan efisiensi pensterilan dari air, 5 % fenol, 1-2% Na-carbonat atau 2-
3% larutan kresol tersaponifikasi yang menghambat kondisi bahan-bahan
logam.
3. Cara Bukan Panas
Sinar ultraviolet
Teori dan Praktek Farmasi Industri : 1272
Sinar ultraviolet umumnya digunakan untuk membantu mengurangi
kontaminasi di udara dan pemusnahan selama proses di lingkungan. Sinar
yang bersifat membunuh mikroorganisme (germisida) diproduksi oleh lampu
kabut merkuri yang dipancarkan secara eksklusif pada 253,7 nm . Sinar UV
menembus udara bersih dan air murni dengan baik, tetapi suatu penambahan
garam atau bahan tersuspensi dalam air atau udara menyebabakan penurunan
derajat penetrasi dengan cepat. Untuk kebanyakan pemakaian lama penetrasi
dihindarkan dan setiap tindakan membunuh mikroorganisme dibatasi pada
permukaan yang dipaparkan.
Aksi letal
Teori dan Praktek Farmasi Industri : 1272
Ketika sinar UV melewati bahan, energi bebas ke elektron orbital dalam
atom-atom dan mengubah kereaktivannya. Absorpsi energi ini menyebabkan
meningginya keadaan tertinggi atom-atom dan mengubah kereaktivannya.
Ketika eksitasi dan perubahan aktivitas atom-atom utama terjadi dalam
molekul-molekul mikroorganisme atau metabolit utamnya, organisme itu mati
atau tidak dapat berproduksi. Pengaruh utamanya mungkin pada asam nukleat
sel, yang diperhatikan untuk menunjukkan lapisan absorpsi kuat dalam rentang
gelombang UV yang panjang.
Radiasi pengion
Teori dan Praktek Farmasi Industri : 1274
Radiasi pengion adalah energi tinggi yang terpancar dari radiasi isotop
radioaktif seperti kobalt-60 (sinar gamma) atau yang dihasilkan oleh
percepatan mekanis elektron sampai ke kecepatan den energi tinggi (sinar
katode, sinar beta). Sinar gamma mempunyai keuntungan mutlak karena tidak
menyebabkan kerusakan mekanik, namun demikian, kekurangan sinar ini
adalah di hentikan dari, mekanik elektron akselerasi (yang dipercepat)
keuntungan elektron yang dipercepat adalah kemampuannya memberikan
output laju doisis yang lebih seragam. Aksi letal radiasi pengionan
menghacurkan mikroorganisme dengan menghentikan rep-roduksi sebagai
hasil mutasi letal. Mutasi ini disebabkan karena transformasi radiasi menjadi
molekul penerima pada sinar x, menurut teori langsung. Mutasi ini dapat
disebabkan oleh tindakan tidak langsung, dimana molekul-molekul air diubah
menjadi kesatuan yang berenergi tinggi seperti hidrogen dan ion hidroksil.
Semua ini pada akhirnya, menyebabkan perubahan energi pada asam nukleat
dan molekul lain sehingga hilangnya keberadaannya bagi metabolisme molekul
sel bakteri.
Validation of Pharmaceutical Processes : 151
Dekstruksi bakteri untuk menghasilkan kondisi steril dapat dilakukan
dengan menggunakan radiasi pengion, dengan efek pada asam nukleat dari
mikroorganisme yang nonreversibel. Pembentukan radikal bebas dan peroksida
yang merupakan senyawa reaktif juga memberikan kontribusi pada letalitas
dari proses sterilisasi ini. Dua tipe radiasi pengion yang dapat digunakan yaitu
radiasi sinar gamma dan radiasi electron. Sterilisasi dengan radiasi digunakan
untuk alat-alat medis yang sensitive terhadap panas dan jika residu etilen
oksida tidak diharapkan. Pengukuran presisi dari dosis radiasi, yang tidak
berhubungan dengan suhu, adalah merupakan faktor kontrol dalam sterilisasi
radiasi selama dengan waktu iradiasi. Monitoring dan kotrol proses sangat
sederhana, tetapi kehati-hatian akan keamanan harus dilakukan oleh operator
sterilisasi.
Radiasi pengion juga digunakan untuk sterilisasi bahan-bahan obat dan
bahan-bahan formulasi. Kompabilitas dari bahan yang disterilkan dengan
radiasi adalah factor yang harus diperhatikan sejak bahan-bahan dan alat-alat
dipengaruhi oleh radiasi, mungkin tidak dengan segera dilakukan penanganan
tetapi setelah stabilitas produk dapat dipengaruhi. Untuk bahan-bahan medis
dan plastik, perubahan dari sterilisasi etilen oksida ke sterilisasi radiasi
membutuhkan penentuan efek radiasi jangka pendek dan jangka panjang, dan
kadang membutuhkan modifikasi produksi bahan plastik dan karet untuk
membuatnya sesuai dengan sterilisasi radiasi.
Penerapan untuk sterilisasi ini
Teori dan Praktek Farmasi Industri : 1276
Elektron dipercepat atau sinar gamma dapat digunakan untuk
mensterilkan produk-produk pilahan dengan suatu proses berkesinambungan.
Kebanyakan prosedur sterilisasi produk lain harus diselenggarakan dalam batch
setrilisasi dengan proses berkesinambungan memerlukan pengendalian yang
tepat, sehingga tidak ada bagian yang lepas dari keefektifan sterilisasi.
Remington’s Pharmaceutical Sciences : 1476
Radiasi ionisasi digunakan untuk sterilisasi industri untuk alat-alat rumah
sakit, vitamin, antibiotik, steroid hormon dan transplantasi tulang dan jaringan
dan alat pengobatan seperti alat untuk suntik plastik, jarum, alat beda, tube
palstik, katter, benang bedah dan cawan Petri. Radiasi ioniasasi dapat
menghasilkan perubahan dalam molekul organik yang dapat mempengaruhi
kemujaraban sediaan atau dapat menginduksi toksisitas. Radiasi produk juga
dapat menghasilakn perubahan warna dan kerapuhan beberapa wadah gelas
dan bahan plastik.
Sterilisasi radiasi dapat dilakukan baik dengan radiasi elektromagnetik dan
radiasi partikel. Radiasi elektromagnetik dan energi foton, termasuk ultra dari
bahan radioaktif seperti kobalt 60 atau sesium 137 adalah yang paling sering
digunakan sebagai sumber energi sterilisasi adhesi elektromagnetik. Radiasi
partikel atau molekul termasuk daftar partikel yang steril. Satu-satunya
sekarang yang digunakan untuk sterilisasi radiasi pada obat-obat rumah sakit
dan laboratorium. Bagaimanapun banyak prosedur sterilisasi industri
manggunakan radiasi, termasuk penjelasan singkatnya. Beberapa informasi
mengenai efek sterilisasi ultraviolet juga dihadirkan.
Prinsip bermuatan negatif sepeti elektron yang berinteraksi langsung
dengan bahan menyebabkan ionisasi seperti elektron elektromagnetik
menyebabkan ionisasi pada mekanisme yang bervariasi yang menghasilkan
perpindahan suatu orbital elektron dengan mekanisme jumlah tertentu dari
energi yang ditransfer dalam insiden sinar gamma. Perpindahan elektron ini
kemudian bentindak sebagai partikel beta dalam reduksi. Oleh sebab itu baik
partikel maupun elektromagnetik, dipertimbangkan sebagai radiasi ionisasi
yang berbeda dengan radiasi sinar ultraviolet.
Kerugian penggunaan germisida radiasi sinar UV adalah penetrasinya
terbatas, pada panjang gelombang 253,7 nm, diserap oleh banyak bahan dan
membuat penggumpalan organisme dan hal tersebut dilindungi oleh debu dan
puing-puing. Untuk menghindari aksi letal panggunaan radiasi sinar UV sebagai
cara sterilisasi tidak direkomendasikan lemak jika bahan-bahan yang diradiasi
sangat bersih dan bebas yang dapat melindungi mikroorganisme.
B. Sterilisasi Secara Kimia
Sterilisasi Gas
Pharmaceutical Technology : 281
Sterilisasi gas digunakan dalam pemaparan gas atau uap untuk
membunuh mikroorganisme dan sporanya. Meskipun gas dengan cepat
berpenetrasi ke dalam pori dan serbuk padat, sterilisasi adalah fenomena
permukaan dan mikroorganisme yang terkristal akan dibunuh. Sterilisasi yang
digunakan dalam bidang farmasi untuk mensterilkan bahan-bahan dan
menghilangkan dari bahan yang disterilkan pada akhir jalur sterilisasi, gas ini
tidak inert, dan kereaktifannya terhadap bahan yang disterilkan harus
dipertimbangkan misalnya thiamin, riboflavin, dan streptomisin kehilangan
protein ketika disterilkan dengan etilen oksida.
Etilen oksida bereaksi sebagai bakterisida dengan alkalis asam amino,
hidroksi atau gugus sulfur dari enzim seluler atau protein. Beberapa lembab
dibutuhkan untuk etilen oksida berpenetrasi dan menghancurkan sel.
Kelembaban rendah misalnya minimal 20%, angka kematian tidak logaritmik
(tidak nyata). Tetapi mikroorganisme muncul peningkatan resistensinya dengan
penurunan kelembaban. Dalam prakteknya, kelembaban dalam chamber
pensteril ditingkatkan dari 50-60% dan dipegang untuk suatu waktu pada
permukaan dan kelembaban membran sel sebelum penggunaan etilen oksida.
Etilen oksida bersifat eksplosif ketika dicampur dengan udara.
Penghilangan sifat eksplosif dengan menggunakan campuran etilen oksida dan
karbondioksida. Seperti Carboxide, Oxyfume 20, campuran etilen oksida
dengan hidrokarbon terflouronasi seperti Storoxide 12. keduanya diluent inert
yang mempunyai tekanan uap yang tinggi dan bereaksi sebagai pembakar
etilen oksida keluar dari silinder masuk ke dalam chamber steril. Komponen
terfloronasi mempunyai keuntungan over karbondioksida yang disimpan dalam
wadah yang ringan dan campuran mengizinkan tekanan parsial tinggi dari
etilen oksida pada chamber pensteril pada tekanan total yang sama.
Sterilisasi gas berjalan lambat waktu sterilisasi tergantung pada
keberadaan kontaminasi kelembaban, temperatur dan konsentrasi etilen
oksida. Konsentrasi minimum etilen oksida dalam 450 mg/L, 271 Psi,
konsentrasi ini 85°C dan 50% kelembaban relativ dibutuhkan 4-5 jam
pemaparan. Di bawah kondisi sama 1000 mg/L membutuhkan sterilisasi 2-3
jam. Dalam partikel 6 jam pemaparan etilen oksida digunakan untuk
menyiapkan tepi yang aman dan memperbolehkan waktu untuk penetrasi gas
ke dalam bahan sterilisasi. Sisa gas dihilangkan dengan terminal vakum
dilanjutkan oleh pembersihan udara yang difiltrasi. Cara ini digunakan untuk
mensterilkan obat serbuk seperti penisilin, juga telah digunakan untuk
sterilisasi benang, plastik tube. Penggunaan etilen oksida untuk sterilisasi akhir
peralatan parenteral tertentu seperti kertas karf dan lapisan tipis polietilen.
Semprot aerosol etilen oksida telah digunakan untuk mensterilkan daerah
sempit dimana dilakukan teknik aseptis.
Validation of Pharmaceutical Processes : 151
Gas yang biasa digunakan adalah etilen oksida dalam bentuk murni atau
campuran dengan gas inert lainnya. Gas ini sangat mudah menguap dan
sangat mudah terbakar. Merupakan agen alkilasi yang menyebabkan
dekstruksi mikroorganisme termasuk sel-sel spora dan vegetatif. Sterilisasi
dilakukan dalam ruang/chamber sterilisasi.
Sterilisasi menghasilkan bahan toksik seperti etilen klorohidrin yang
menghasilkan ion klorida dalam bahan-bahan. Digunakan untuk sterilisasi ala-
alat medis dan baju-baju medis, bahan-bahan seperti pipet sekali pakai dan
cawan petri yang digunakan dalam laboratorium mikrobiologi. Residu etilen
oksida adalah bahan yang toksik yang harus dihilangkan dari bahan –bahan
yang disterilkan setelah proses sterilisasi, yang dapat dilakukan dengan
mengubah suhu lebih tinggi dari suhu kamar. Juga perlu dilakukan
perlindungan terhadap personil dari efek berbahaya gas ini.
Faktor-faktor yang mempengaruhi sterilisasi ini termasuk kelembaban,
konsentrasi gas, suhu dan distribusi gas dalam chamber pengsterilan.
Penghancuran bakteri tergantung pada adanya kelembaban, gas dan suhu
dalam bahan pengemas, penetrasi melalui bahan pengemas, pada pengemas
pertama atau kedua, harus dilakukan, persyaratan desain khusus pada bahan
pengemas.
Mekanisme aksi etilen oksida
Teori dan Praktek Farmasi Industri : 1286
Etilen oksida dianggap menghasilkan efek letal terhadap mikroorganisme
dengan mengalkilasi metabolit esensial yang terutama mempengaruhi proses
reproduksi. Alkilasi ini barangkali terjadi dengan menghilangkan hidrogen aktif
pada gugus sulfhidril, amina, karboksil atau hidroksil dengan suatu radikal
hidroksi etil metabolit yang tidak diubah dengan tidak tersedia bagi
mikroorganisme sehingga mikroorganisme ini mati tanpa reproduksi.
C. Sterilisasi Secara Mekanik
Filter Bakteri
Validation of Pharmaceutical Processes : 151
Cara kerja dari sterilisasi ini berbeda dari metode lainnya karena sterilisasi
ini menghilangkan mikroorganisme melalui penyaringan dan tidak
menghancurkan mikroorganisme tersebut. Penghilangan mikroorganisme
secara fisik melalui penyaring dengan matriks pori ukuran kecil yang tidak
membiarkan mikroorganisme untuk dapat melaluinya.
Cara sterilisasi ini untuk produk berupa cairan yang dapat disaring atau
bahan yang tidak tahan terhadap panas dan tidak dapat disterilkan dengan
cara sterilisasi lain. Teknologi tinggi membran filtrasi meningkatkan
penggunaan sterilisasi filtrasi, khusunya jika digunakan berpasangan dengan
sistem proses aseptik.
Keefektifan sterilisasi filtrasi dapat merupakan fungsi magnitude dari
beban mikroorganisme, selama tersumbat pada penyaring dapt terjadi pada
konsentrasi yang tinggi dari mikroorganisme. Tekanan, laju aliran, dan
karakteristik dari peenyaring adalah parameter yang harus dikontrol untuk
mencapai sterilisasi pada produk yang dapat diprediksi dan reproduksibel.
Ukuran nominal pori penyaring 0,2 μm atau kurang dan penyaring dibuat dari
berbagai jenis bahan seperti selulosa asetat, selulosa nitrat, florokarbonat,
polimer akrilik, polikarbonat, poliester, polivinil klorida, vinil, nilon, politef, dan
berbagai tipe bahan lain termasuk memban logam.
The Art of Compounding : 404
Larutan dapat dibebaskan dari organisme vegetatif dan spora bakteri
dengan melalui filter bakteri, filter bakteri tidak membebaskan larutan dari
virus. Bagaimanapun alat ini tidak mengurangi jumlah dan adanya virus,
secara prinsip oleh adsorbsi pada dinding filter dan penghilangan partikel besar
dari bahan yang mengandung virus.
Sterilisasi dengan filter bakteri digunakan untuk larutan farmasetik atau
bahan biologi yang tidak diefektifkan oleh panas. Berbeda dengan metode
filtrasi lain, filter bakteri ditujukan untuk filtrasi bebas bakteri. Metode
sterilisasi ini membutuhkan penggunaan teknik aseptik yang benar. Sediaan
obat yang disterilkan dengan metode ini dibutuhkan yang mengandung bahan,
bakteristatik, kecuali dinyatakan lain. Larutan yang ditujukan untuk injeksi
intratekal atau merupakan larutan dosis tunggal intravena dengan volume
lebih dari 15 ml, tidak boleh ditambahkan bahan bakterisida. Paraffin cair dan
minyak lain, tidak disterilkan dengan metode ini karena dapat meningkatkan
permeabilitas dari filter bakteri. Untuk membuat larutan bebas dari bakteri dan
steril, filter dengan berbagai tipe digunakan. Tipe ini termasuk filter yang
terbuat dari silikon murni (diatomaccus atau klesegurh), porcelin, asbes dan
gelas fritled. Karena alat-alat ini mudah dibersihkan filter seitz yang
menggunakan lapisan asbes dan filter-glass mungkin lebih berguna untuk
farmasis.
Filter dengan pori yang lebih kecil menghilangkan bakteri tetapi beberapa
filtrasi sangat lambat untuk tujuan praktis. Dengan meningkatnya kekentalan
dari lilin filter sangat menghasilkan filtrasi yang efektif, tetapi kekurangannya
adalah banyak dari bahan aktif larutan dihilangkan oleh adsorbsi pada lilin.
Bagaimanapun, dengan mengatur ukuran pori dan kekentalan dari filter sampai
optimum. Filter dapat menjadi sangat efisien dan sangat cepat. Faktor lain dari
filter bakteri yaitu keseimbangan permukaan antara bahan dari filter dengan
bakteri dari larutan, tekanan yang digunakan, waktu filtrasi, muatan listrik dan
filter, pH dari bahan yang disaring dan absorpsi dari protein dan bahan lain.
Filter seitz
Bagian dari filter ini dibuat dari bahan asbestos yang dijepit pada dasar
wadah besi. Keuntungan utama dari filter seitz adalah lapisan filter dapat
dibuang setelah digunakan dan untuk masalah ini pembersihannya berkurang.
Efisiensi dari filter ini tergantung pada pengembangan serat dan lapisan filter
oleh air. Karena larutan alkohol pekat tidak mengembang, filter ini tidak
digunakan untuk mensterilkan larutan yang mengandung alcohol dengan
jumlah besar. Filter ini mampu dengan kapasitas volume dari 30 ml hingga
lebih 100 ml.
Kerugian pertama dari filter ini cenderung memberikan komponen
magnesium pada filtrat. Bahan alkalin ini dapat menyebabkan pengendapan
dari alkaloid bebas dari garamnya dan dapat menginaktifkan bahwa yang
sensitiv seperti insulin, ekstrak pituitary, epinefrin, dan apomorphin. Hal ini
dapat diatasi dengan perawatan pertama dengan filter dengan dibasahkan
dengan HCl dan kemudian dibilas dengan air.
Kerugian kedua dari seitz adalah permukaan serat dari lapisan filtrat,
membuat larutan tidak cocok untuk injeksi. Ini dapat diatasi dengan
menempatkan ayakan dari nilon atau sutra, di bawah lapisan filter sebelum
menempatkan lapisan di dalam filter atau sebuah fritted glass dapat
ditempelkan pada saluran. Kedua untuk menghilangkan serat. Filter seitz juga
cenderung menghilangkan substrat dari filtrate dengan absorpsi.
Filter Swinny
Sebuah adaptasi dari filter seitz, filter swinny mempunyai adaptor khusus
yaitu terdiri dari lapisan asbes, bersama dengan layer dan pencuci. Keutamaan
untuk digunakan filter swinny di bungkus dengan kertas dan autoklaf. Bagian
yang dipotong dihubungkan pada spoit werlock dan cairan dimasukkan ke
potongan asbes dengan menggunakan tekanan pada sal spoit.
Filter Fritted-Glass
Filter Sintered Fritted-Glass dapat dihancurkan oleh kandungan dalam
serbuk, tombol bulat dari gelas digabungkan bersama dengan penggunaan
panas untuk menempatkan ukuran dari bentuk potongan. Permeabilitas dari
filter berbanding lurus dengan berkembangnya ukuran. Setelah potongan
dibentuk, potongan disegel dengan pemanasan didalam gelas pirex seperti
corong Buchner.
Filter Berkefeld dan Mandler
Mandler terbuat dari tanah silika murni, asbestos dan kalsium sulfat. Berkefeld
disusun juga dari tanah silika murni. Masing-masing filter bermuatan negatif.
Tersedia dalam beberapa prioritas berdasarkan permeabilitasnya ke dalam air
dalam Bekerfeld atau Mandler.
Filter Selas
Filter ini secara kimia, menjadi resistensi terhadap semua larutan yang tidak
menyerang silika. Karena masing-masing partikel meliputi filter semata-mata
bersama selama proses manufaktur, ada bahaya kecil partikel-partikel dari
filter jauh dalam larutan.
Filter Candles-Pasteur-Chamberland
Ada pemanasan dengan Bekerfeld tetapi dibuat dari pori porselen tak
berkaca dengan pori kecil yang menghasilkan filtrasi lambat.
Kesimpulan :
Metode sterilisasi yaitu :
1. Metode Fisika
a. Pemanasan kering
Prinsipnya adalah protein mikroba pertama-tama akan mengalami
dehidrasi sampai kering. Selanjutnya teroksidasi oleh oksigen dari udara
sehingga menyebabkan mikrobanya mati.
- Udara panas oven
Digunakan untuk sterilisasi alat gelas yang tidak berskala, alat bedah,
minyak lemak, parafin, petrolatum, serbuk stabil seperti talk, kaolin, ZnO. Suhu
sterilisasi yang digunakan adalah 170oC selama 1 jam, 160oC selama 2 jam,
150oC selam 3 jam.
- Pemijaran langsung
Digunakan untuk sterilisasi alat logam, bahan yang terbuat dari porselen,
tidak cocok untuk alat yang berlekuk karena pemanasannya tidak rata. Suhu
yang digunakan 500-600oC dalam waktu beberapa detik, untuk alat logam
sampai berpijar.
- Minyak dan penangas lain
Digunakan untuk sterilisasi alat bedah seperti gunting bedah sebagai lubrikan
menjaga ketajaman alat, bahan kimia stabil dalam ampul. Bahan atau alat
dicelupkan dalam penangas dicelupkan dalam penangas yang berisi minyak
mineral pada suhu 160oC. Larutan natrium atau amonium klorida jenuh dapat
digunakan pula sebagai pengganti minyak mineral.
b. Pemanasan basah
Prinsipnya adalah dengan cara mengkoagulasi atau denaturasi protein
penyusun tubuh mikroba sehingga dapat membunuh mikroba.
- Uap bertekanan (autoklaf)
Digunakan untuk sterilisasi alat gelas, larutan yang dimaksudkan untuk
diinjeksikan ke dalam tubuh, alat berskala, bahan karet. Waktu yang
dibutuhkan untuk sterilisasi larutan suhu 121oC adalah 12 menit. Uap jenuh
pada suhu 121oC mampu membunuh secara cepat semua bentuk vegetatif
mikroorganisme dalam 1 atau 2 menit. Uap jenuh ini dapat menghancurkan
spora bakteri yang tahan pemanasan.
- Pemanasan dengan bakterisida
Digunakan untuk sterilisasi larutan berair atau suspensi obat yang tidak
stabil dalam autoklaf. Tidak digunakan untuk larutan obat injeksi intravena
dosis tunggal lebih dari 15 ml, injeksi intratekal, atau intrasisternal. Larutan
yang ditambahkan bakterisida dipanaskan dalam wadah bersegel pada suhu
100 oC selama 10 menit di dalam pensteril uap atau penangas air. Bakterisida
yang digunakan 0,5% fenol; 0,5% klorobutanol; 0,002 % fenil merkuri nitrat;
0,2% klorokresol.
- Air mendidih
Digunakan untuk sterilisasi alat bedah seperti jarum spoit. Hanya
dilakukan dalam keadaan darurat. Dapat membunuh bentuk vegetatif
mikroorganisme tetapi tidak sporanya.
c. Cara bukan panas
Sterilisasi dengan radiasi
Prinsipnya adalah radiasi menembus dinding sel dengan langsung
mengenai DNA dari inti sel sehingga mikroba mengalami mutasi. Digunakan
untuk sterilisasi bahan atau produk yang peka terhadap panas (termolabil). Ada
dua macam radiasi yang digunakan yakni gelombang elektromagnetik (sinar x,
sinar γ) dan arus partikel kecil (sinar α dan β).
2. Metode Kimia
a. Menggunakan bahan kimia
Dalam pensterilan digunakan bahan kimia seperti alkohol 70%, fenol 5%.
b. Sterilisasi gas
Dalam pensterilan digunakan bahan kimia dalam bentuk gas atau uap,
seperti etilen oksida, formaldehid, propilen oksida, klorin oksida, beta
propiolakton, metilbromida, kloropikrin. Digunakan untuk sterilisasi bahan yang
termolabil seperti bahan biologi, makanan, plastik, antibiotik. Aksi
antimikrobialnya adalah gas etilen oksida mengadisi gugus –SH, -OH, -COOH,-
NH2 dari protein dan membentuk ikatan alkilasi sehingga protein mengalami
kerusakan dan mikroba mati.
3. Metode mekanik
Filtrasi
Digunakan untuk sterilisasi larutan yang termolabil. Penyaringan ini menggunakan filter bakteri. Metode ini tidak dapat membunuh mikroba, mikroba hanya akan tertahan oleh pori-pori filter dan terpisah dari filtratnya. Dibutuhkan penguasaan teknik aseptik yang baik dalam melakukan metode ini. Filter biasanya terbuat dari asbes, porselen. Filtrat bebas dari bakteri tetapi tidak bebas dari virus.
Pustaka :
Scoville’s : The Art of Compounding, Glenn L. Jenkins et.all., 1957, New York : MC-Graw Hill Book Companies.
Pharmaceutical Technology, Eugene L. Parrott, 1974, Minneapolis : Burgess Publishing Company.
Teori dan Praktek Farmasi Industri (terjemahan), Leon Lachmann et.all., 1998, jakarta : UI-Press.
Remington’s Pharmaceutical Sciences 18 th Edition, A.R. Gennaro, 1990, Pennsylvania : Mack Publishing Company.
Parenteral Manual Technology, Michael J. groves, 1988, USA : Interpharm Press Inc.
Validation of Pharmaceutical Processes (electronic version), James Agalloco, 2008, USA : Informa Healthcare Inc.
(http://rgmaisyah.wordpress.com/2009/03/15/metode-sterilisasi/)