Lembaran pembungkus obat tersebut telah diuji keandalannya menggunakan dua metode yang saling melengkapi. Transmisi uap air diukur menggunakan metode gravimetri, elektrokimia, dan detektor inframerah. Suhu yang digunakan untuk pengukuran tersebut adalah 23°C ± 0,5°C, dengan kelembapan udara sekitar 90% ± 2%. Lembaran komposit berkepungs tinggi diperkirakan dapat mempertahankan nilai transmisi uap air dalam batas 2,5 g/(m²·24jam). Transmisi gas diukur menggunakan metode tekanan diferensial pada suhu 23°C ± 2°C, dengan kelembapan udara sekitar 50% ± 5%. Selisih tekanan yang digunakan sekitar 0,1 MPa. Transmisi oksigen pada lembaran komposit berkepungs tinggi dibatasi hingga 30 cm³/(m²·24jam·0,1 MPa).
Mengapa kemasan obat harus melalui uji kelayakan sebagai pelindung terhadap segala jenis ancaman yang mungkin terjadi?
Bentuk sediaan yang solid sangat sensitif terhadap kelembapan: tablet akan menjadi lunak dan mengalami proses hidrolisis, sedangkan kulit kapsul akan menjadi rapuh, baik ketika mengalami peningkatan maupun penurunan kadar airnya. Sediaan cair dan zat aktifnya juga sangat sensitif terhadap oksigen: oksidasi dapat terjadi, sehingga zat aktif tersebut akan terdegradasi. Oleh karena itu, tingkat transmisi uap air dan gas merupakan hal yang penting untuk diuji sebelum sediaan tersebut diproduksi dalam bentuk kemasan plastik seperti PVC/PVDC. Data hasil pengujian ini secara langsung mempengaruhi masa simpan sediaan tersebut.
2. Standar bahan kemasan farmasi: dua standar metode pilar
Standar nasional mengenai bahan-bahan kemasan obat di China telah disusun pada tahun 2015. Pada tahun tersebut, lembaga pengawas obat nasional mengeluarkan 130 standar mengenai bahan-bahan kemasan obat yang berlaku mulai tanggal 1 Desember 2015. Dalam sistem ini, standar metode transmisi uap air dan standar metode transmisi gas digunakan untuk menentukan nilai WVTR dan GTR. Kedua standar ini merupakan metode yang paling sering digunakan dalam proses uji coba dan kontrol batch terhadap film-film farmasi, lembaran-lembaran kertas, serta bahan komposit keras lainnya.
Transmisi uap air: satu standar, namun ada beberapa metode yang digunakan untuk hal ini.
Metode WVTR merupakan kombinasi dari beberapa teknik yang digunakan untuk analisis tersebut. Teknik-teknik tersebut antara lain metode cawan gravimetri, metode analisis elektrokimia, dan metode detektor inframerah. Pemilihan metode yang tepat didasarkan pada tingkat transmisi materi tersebut. Film yang memiliki tingkat transmisi sekitar 2 g/(m²·24h) atau lebih cocok digunakan dengan metode cawan gravimetri. Sedangkan material dengan tingkat transmisi sedang atau rendah dapat dianalisis lebih cepat dan lebih akurat menggunakan metode elektrokimia atau metode detektor inframerah. Hasil analisis yang tidak jelas dapat diselesaikan menggunakan metode detektor inframerah.
| Metode | Prinsip kerja | paling cocok digunakan untuk |
|---|---|---|
| Metode cangkir gravimetris | Peningkatan kelembapan pada bahan pengering, diukur menggunakan timbangan | Film dan lembaran yang memiliki transmisi sekitar ≥2 g/(m²·24jam) |
| Metode elektrolitik | Uap diubah menjadi hidrogen dan oksigen di elektroda; arus listrik digunakan untuk menentukan tingkat transmisi | Film dengan transmisi sedang/bawah |
| Metode detektor inframerah | Uap dibawa oleh aliran gas ke detektor inframerah | Semua jenis film, lembaran, dan kemasan; digunakan sebagai referensi dalam penentuan hasil perselisihan |
Metode CUP dalam praktiknya
Dalam metode cawan ini, sampel disimpan dalam wadah uji yang berisi kalsium klorida anhidrat. Sebelum digunakan, bahan pengering dilakukan di dalam oven pada suhu 200°C ± 2°C, selama 2 jam. Ukuran butiran bahan pengering harus berkisar antara 0,60–2,36 mm. Luas permukaan sampel yang terkena pengeringan harus minimal 25 cm². Nilai yang ditampilkan harus tepat hingga 0,1 mg.
Bahan tersebut dimasukkan ke dalam kabinet yang memiliki tingkat kelembapan tertentu. Pengukuran berat awal dilakukan setelah 16 jam proses penyerapan kelembapan dan 30 menit masa pengeringan. Pengukuran berikutnya dilakukan setiap 24, 48, atau 96 jam. Proses uji dihentikan ketika perbedaan berat antara dua pengukuran berturut-turut tidak melebihi 5%. Wax pengawet tidak boleh mengalami perubahan berat lebih dari 1 mg dalam waktu 24 jam, pada suhu 38°C dan kelembapan 90%.
Analisis elektrokimia dan metode detektor inframerah
Dalam metode elektrolisis, uap yang melewati sampel akan diurai menjadi hidrogen dan oksigen di elektroda-elektroda tersebut. Besarnya arus elektrolisis sebanding dengan laju transmisi uap tersebut. Stabilitas hasil pengukuran dapat dicapai ketika perbedaan nilai arus yang diperoleh dalam tiga kali pengukuran berturut-turut tidak melebihi 5%. Dalam metode inframerah, uap tersebut meresap dari sel berkelembapan tinggi ke sel berkelembapan rendah. Uap tersebut kemudian dibawa oleh aliran gas ke detektor inframerah. Sinyal yang dihasilkan oleh detektor inframerah inilah yang digunakan untuk menentukan nilai WVTR.
6. Kondisi, batasan, dan evaluasi hasilnya
Untuk lembaran keras yang terbuat dari berbagai bahan, kondisi referensi yang digunakan adalah 23 °C ± 0,5 °C dan 90% ± 2% kelembapan relatif. Metode elektrolitik dan inframerah juga memungkinkan penggunaan kondisi yang lebih tinggi, yaitu 38 °C ± 0,5 °C dan 90% ± 2% kelembapan relatif. Hasil pengukuran dinyatakan sebagai rata-rata aritmetika dari tiga sampel. Setiap nilai tersebut harus berada dalam rentang ±10% dari nilai rata-rata tersebut. Untuk lembaran keras yang memiliki lapisan penghalang tinggi, biasanya ditentukan bahwa daya hantar panasnya tidak boleh melebihi 2,5 g/(m²·24 jam).
Transmisi gas: metode tekanan diferensial dan metode coulometrik
Standar transmisi gas tersebut didasarkan pada metode tekanan diferensial. Pada metode ini, sampel dibagi menjadi dua bagian: bagian dengan tekanan rendah dan bagian dengan tekanan tinggi yang diisi dengan gas uji sebesar sekitar 0,1 MPa. Bagian dengan tekanan rendah dikeringkan hingga tekanannya mendekati nol. Peningkatan tekanan di bagian dengan tekanan tinggi menyebabkan terjadinya perubahan kondisi gas tersebut. Metode coulometrik digunakan untuk analisis oksigen. Suhu yang digunakan adalah 23 °C ± 2 °C, sedangkan kelembapan relatif adalah 50 % ± 5 %. Perbedaan tekanan antara kedua bagian tersebut adalah 0,1 MPa.
Untuk lembaran keras berbahan komposit dengan batas penyerapan oksigen yang tinggi, batas penyerapan oksigennya adalah 30 cm³/(m²·24jam·0,1 MPa). Secara metodologis, teknik tekanan diferensial memiliki prinsip yang sama dengan standar ISO 2556 dan ASTM D1434. Sedangkan metode coulometrik sesuai dengan standar ASTM D3985, yang merupakan metode utama untuk mengukur laju penyerapan oksigen. Lembaran berbahan PVDC memiliki nilai penyerapan oksigen yang jauh lebih rendah dibandingkan lembaran PVC biasa.
Pemilihan alat: satu penguji per metode.
Laboratorium yang mematuhi standar-standar metode ini akan memilih satu alat untuk setiap teknik yang digunakan. Untuk metode menggunakan cawan, digunakan alat WVTR tipe gravimetrik. Untuk analisis elektrolitik, digunakan alat WVTR tipe elektrolitik. Untuk metode arbitrasi, digunakan alat WVTR tipe inframerah. Untuk metode GTR, digunakan alat pengukur transmisi gas berdasarkan tekanan diferensial. Selain itu, dapat juga digunakan alat pengukur transmisi oksigen tipe coulometrik untuk pekerjaan khusus terkait metode OTR. Dengan demikian, semua metode tersebut dapat diukur menggunakan alat-alat yang tersedia dalam laboratorium tersebut.
9. Hal-hal praktis yang perlu diperhatikan, serta kesalahan-kesalahan yang sering terjadi.
Gunakan tiga sampel yang telah dipersiapkan selama 4 jam pada suhu 23°C ± 2°C dan kelembapan 50% ± 10%. Sampel tersebut harus bebas dari kerutan, lubang kecil, dan goresan. Uji coba dilakukan selama beberapa hari pada bahan-bahan dengan tingkat penyerapan energi yang tinggi. Sedangkan metode elektrolitik dan inframerah menghasilkan hasil dalam waktu yang singkat saja. Metode ini merupakan pilihan yang praktis untuk film-film dengan tingkat transmisi energi yang rendah.
Film yang sama dapat menghasilkan angka yang berbeda menggunakan berbagai metode pengukuran. Metode penimbangan menggunakan cawan akan memberikan hasil yang berbeda, sedangkan metode elektrolitik dan inframerah mengukur jumlah uap yang terbawa dalam aliran gas. Selisih antara kedua metode ini semakin besar ketika jarak dari alat pengukuran menuju lantai alat semakin dekat. Pastikan metode dan kondisi pengukuran tersebut tercatat dengan jelas dalam dokumen registrasi, serta selesaikan segala perselisihan yang mungkin terjadi terkait metode pengukuran menggunakan detektor inframerah.
Referensi
- Standar nasional untuk penentuan tingkat transmisi uap air pada bahan-bahan kemasan farmasi (standar kemasan obat yang dikeluarkan tahun 2015; berlaku mulai 1 Desember 2015).
- Standar nasional untuk penentuan kemampuan transmisi gas pada bahan-bahan kemasan farmasi (seri standar yang sama, tahun 2015).
- ISO 15106-3, Plastik – Film dan lembaran plastik – Penentuan laju transmisi uap air – Bagian 3: Metode deteksi menggunakan sensor elektrolitik
- ASTM F1249, Metode Uji Standar untuk Periode Transmisi Uap Air Melalui Lapisan Plastik dan Pelat Plastik, dengan Penggunaan Sensor Inframerah yang Berubah-ubah.
- ASTM D3985: Metode Uji Standar untuk Tingkat Penyebaran Gas Oksigen Melalui Lapisan Plastik dan Pelat Plastik, dengan Penggunaan Sensor Koulometrik.
- ISO 2556, Plastik – Penentuan laju transmisi gas pada film dan lembaran tipis di bawah tekanan atmosfer (metode manometrik)
