Sterilisasi dengan radiasi

METODE STERILISASI14/12/2013
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
By : Mudynocean
Page 1
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
By : Mudynocean
Page 2
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
By : Mudynocean
Page 3
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
By : Mudynocean
Page 4
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
By : Mudynocean
Page 5
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.
By : Mudynocean
Page 6
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
By : Mudynocean
Page 7
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
By : Mudynocean
Page 8
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 reproduksi 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
By : Mudynocean
Page 9
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 bahanbahan 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 produkproduk pilahan dengan suatu proses berkesinambungan. Kebanyakan prosedur sterilisasi
produk lain harus diselenggarakan dalam batch setrilisasi dengan proses berkesinambungan
By : Mudynocean
Page 10
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
By : Mudynocean
Page 11
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 bahanbahan 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
By : Mudynocean
Page 12
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
By : Mudynocean
Page 13
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.
By : Mudynocean
Page 14
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
By : Mudynocean
Page 15
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.
By : Mudynocean
Page 16
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
By : Mudynocean
Page 17
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 :
By : Mudynocean
Page 18
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 160 oC. Larutan natrium
atau amonium klorida jenuh dapat digunakan pula sebagai pengganti minyak mineral.
b. Pemanasan basah
By : Mudynocean
Page 19
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
By : Mudynocean
Page 20
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 poripori 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 : MCGraw Hill Book Companies.
By : Mudynocean
Page 21

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.
By : Mudynocean
Page 22