STERILISASI

A. Pengertian

              Steril adalah suatu keadaan dimana suatu zat bebas dari mikroba hidup, baik yang patogen (menimbulkan penyakit) maupun apatogen / non patogen (tidak menimbulkan penyakit), baik dalam bentuk vegetatif (siap untuk berkembang biak) maupun dalam bentuk spora (dalam keadaan statis, tidak dapat berkembang biak, tetapi melindungi diri dengan lapisan pelindung yang kuat)

              Tidak semua mikroba dapat merugikan, misalnya mikroba yang terdapat dalam usus yang dapat membusukkan sisa makanan yang tidak terserap oleh tubuh. Mikroba yang patogen misalnya Salmonella typhosa yang menyebabkan penyakit typus, E.coli  yang menyebabkan penyakit perut.

              Sterilisasi adalah suatu proses untuk membuat ruang / benda menjadi steril. Sedangkan sanitasi adalah suatu proses untuk membuat lingkungan menjadi sehat..

B. Tujuan Suatu Obat Dibuat Steril

              Tujuan obat dibuat steril (seperti obat suntik) karena berhubungan langsung dengan darah atau cairan tubuh dan jaringan tubuh yang lain dimana pertahanan terhadap zat asing tidak selengkap yang berada di saluran cerna / gastrointestinal, misalnya hati yang dapat berfungsi untuk menetralisir / menawarkan racun (detoksikasi = detoksifikasi).

              Diharapkan dengan steril dapat dihindari adanya infeksi sekunder. Dalam hal ini tidak berlaku relatif steril atau setengah steril , hanya ada dua pilihan yaitu steril dan tidak steril.

              Sediaan farmasi yang perlu disterilkan adalah obat suntik / injeksi, tablet implant, tablet hipodermik dan sediaan untuk mata seperti tetes mata / Guttae Ophth., cuci mata / Collyrium dan salep mata / Oculenta.

C. Cara-Cara Sterilisasi Menurut FI.ed. III

1. Cara A (pemanasan secara basah ; otoklaf pada suhu 115^o - 116^o selama 30 menit  dengan uap air panas).            

2. Cara B (dengan penambahan bakterisida).

3. Cara C (dengan penyaring bakteri steril).

4. Cara D (pemanasan secara kering ; Oven pada suhu 150^o selama satu jam dengan udara panas).

5. Cara Aseptik (mencegah dan menghindari lingkungan dari cemaran bakteri seminimal  mungkin).

D. Cara - Cara Sterilisasi Menurut FI.ed.IV.

1. Sterilisasi uap

     Adalah proses sterilisasi thermal yang menggunakan uap jenuh dibawah tekanan selama 15 menit pada suhu 121^o. Kecuali dinyatakan lain, berlangsung di suatu bejana yang disebut otoklaf, dan mungkin merupakan proses sterilisasi paling banyak dilakukan.

2. Sterilisasi panas kering

     Sterilisasi cara ini menggunakan suatu siklus Oven modern yang dilengkapi udara yang dipanaskan dan disaring. Rentang suhu khas yang dapat diterima di dalam bejana sterilisasi kosong adalah lebih kurang 15^o, jika alat sterilisasi beroperasi pada suhu tidak kurang dari 250^o .

3. Sterilisasi gas

     Bahan aktif yang digunakan adalah gas etilen oksida yang dinetralkan dengan gas inert, tetapi keburukan gas etilen oksida ini adalah sangat mudah terbakar, bersifat mutagenik, kemungkinan meninggalkan residu toksik di dalam bahan yang disterilkan, terutama yang mengandung ion klorida.

     Pemilihan untuk menggunakan sterilisasi gas ini sebagai alternatif dari sterilisasi termal, jika bahan yang akan disterilkan tidak tahan terhadap suhu tinggi pada sterilisasi uap atau panas kering.

     Proses sterilisasinya berlangsung di dalam bejana bertekanan yang didesain seperti pada otoklaf dengan modifikasi tertentu. Salah satu keterbatasan utama dari proses sterilisasi dengan gas etilen oksida adalah terbatasnya kemampuan gas tersebut untuk berdifusi sampai ke daerah yang paling dalam dari produk yang disterilkan.

4.  Sterilisasi denga radiasi ion

     Ada 2 jenis radiasi ion yang digunakan yaitu disintegrasi radioaktif dari radioisotop (radiasi gamma) dan radiasi berkas elektron. Pada kedua jenis ini, dosis yang menghasilkan derajat jaminan sterilitas yang diperlukan harus ditetapkan sedemikian rupa hingga dalam rentang satuan dosis minimum dan maksimum, sifat bahan yang disterilkan dapat diterima. Walaupun berdasarkan pengalaman dipilih dosis 2,5 megarad (Mrad) radiasi yang diserap, tetapi dalam beberapa hal, diinginkan dan dapat diterima penggunaan dosis yang lebih rendah untuk peralatan, bahan obat dan bentuk sediaan akhir.

     Cara ini dilakukan jika bahan yang disterilkan tidak tahan terhadap sterilisasi panas dan khawatir tentang keamanan etilen oksida. Keunggulan sterilisasi ini adalah reaktivitas kimia rendah, residu rendah yang dapat diukur serta variabel yang dikendalikan lebih sedikit.

5.  Sterilisasi dengan penyaringan

     Sterilisasi larutan yang labil terhadap panas sering dilakukan dengan penyaringan menggunakan bahan yang dapat menahan mikroba, hingga mikroba yang dikandungnya dapat dipisahkan secara fisika.

     Perangkat penyaring umumnya terdiri dari suatu matriks berpori bertutup kedap atau dirangkaikan pada wadah yang tidak permeable. Efektivitas penyaring media atau penyaring subtrat tergantung pada ukuran pori matriks, daya adsorpsi bakteri dari matriks dan mekanisme pengayakan.

     Penyaring yang melepas serat, terutama yang mengandung asbes harus dihindari penggunaannya kecuali tidak ada penyaringan alternatif  lain yang mungkin bisa digunakan.

     Ukuran porositas minimal membran matriks tersebut berkisar 0,2 mm – 0,45 mm tergantung pada bakteri apa yang hendak disaring. Penyaring yang tersedia saat ini adalah selulosa asetat, selulosa nitrat, flourokarbonat, polimer akrilik, polikarbonat, poliester, polivinil klorida, vinil nilon, potef dan juga membran logam.

6.  Sterilisasi dengan cara aseptic

     Proses ini untuk mencegah masuknya mikroba hidup ke dalam komponen steril  atau komponen yang melewati proses antara yang mengakibatkan produk setengah jadi atau produk ruahan atau komponennya  bebas dari mikroba hidup. 

E. Cara - Cara Sterilisasi

1.  Dengan pemanasan secara kering.

2.  Dengan pemanasan secara basah.

3.  Dengan penambahan zat-zat tertentu.

4.  Dengan cara penyinaran.

5.  Dengan memakai penyaring bakteri steril.

6.  Dengan cara aseptik

              Pemilihan cara sterilisasi harus mempertimbangkan beberapa hal seperti berikut:

1.  Stabilitas : sifat kimia, sifat fisika, khasiat, serat, struktur bahan obat tidak boleh mengalami perubahan setelah proses sterilisasi.

2.  Efektivitas : cara sterilisasi yang dipilih akan memberikan hasil maksimal dengan proses yang sederhana, cepat dan biaya murah.

3.  Waktu : lamanya penyeterilan ditentukan oleh bentuk zat, jenis zat, sifat zat dan kecepatan tercapainya suhu penyeterilan yang merata.

Dengan pemanasan secara kering

Ciri-ciri pemanasan kering :

1. Yang dipanaskan adalah udara kering

2.      Proses pembunuhan mikroba berdasarkan oksidasi O₂ udara

3.      Suhu yang digunakan lebih tinggi, kira-kira 150^o. Satu gram udara pada suhu 100^o, jika didinginkan menjadi 99^o  hanya membebaskan    0,237 kalori.

4.      Waktu yang diperlukan lebih lama, antara 1 jam sampai 2 jam, kecuali pemijaran.

5.      Digunakan untuk sterilisasi bahan obat / alat yang tahan  pemanasan tinggi.

Contoh :

1.  Sterilisasi panas kering menurut  FI.ed. IV ,

Sterilisasi cara ini menggunakan suatu siklus Oven modern yang dilengkapi udara yang dipanaskan dan disaring.  Rentang suhu khas yang dapat diterima di dalam bejana sterilisasi kosong adalah lebih kurang 15^o , jika alat sterilisasi beroperasi pada suhu tidak kurang dari 250^o .

Alat :

Oven yaitu lemari pengering dengan dinding ganda, dilengkapi dengan termometer dan lubang tempat  keluar masuknya udara, dipanaskan dari bawah dengan gas atau listrik.

Bahan / alat yang dapat  disterilkan dengan cara kering  

Alat-alat dari gelas (gelas kimia, gelas ukur, pipet ukur, erlemeyer, botol-botol, corong), bahan obat yang tahan pemanasan tinggi (minyak lemak, vaselin).

2.  Pemijaran

Memakai api gas dengan nyala api tidak berwarna atau api dari lampu spiritus. Cara ini sangat sederhana, cepat dan menjamin sterilitas bahan / alat yang disterilkan, sayang penggunaannya hanya terbatas untuk beberapa alat / bahan saja.

Syarat  :

Seluruh permukaan alat harus berhubungan langsung dengan api selama tidak kurang dari 20 detik.

Yang dapat disterilkan :

Benda-benda logam (pinset, penjepit krus), gelas / porselin (sudip, batang pengaduk, kaca arloji, tabung reaksi, mulut wadah, erlemeyer, botol). Mortir dan stamper disiram dengan alkohol mutlak kemudian dibakar. Bahan obat  ( ZnO, NaCl, Talk )

Dengan pemanasan secara basah

Ciri-ciri pemanasan basah

1.  Yang dipanaskan adalah air menjadi uap air.

2.      Proses pembunuhan mikroba berdasarkan koagulasi / penggumpalan zat putih telur dari mikroba tersebut .

3.      Waktu yang diperlukan lebih singkat, kira-kira 30 menit.

4.      Suhu yang diperlukan lebih rendah, maksimal 116⁰ ( dalam otoklaf ). Satu gram uap air 100⁰ jika mengembun menjadi air 100⁰ membebaskan  536 kalori.

5.      Digunakan pada sediaan injeksi dengan pembawa berair.

Contoh :

1.  Sterilisasi uap menurut FI.ed.IV.

Sterilisasi cara ini menggunakan suatu siklus autoklaf yang ditetapkan dalam farmakope untuk media atau pereaksi adalah selama 15 menit pada suhu 121⁰ , kecuali dinyatakan lain.

Alat :

Disebut otoklaf, yaitu suatu panci logam yang kuat  dengan tutup yang berat, mempunyai lubang tempat mengeluarkan uap air beserta krannya, termometer, pengatur tekanan udara, klep pengaman.

Cara bekerja :

Otoklaf dipanaskan, ventilasi dibuka untuk membiarkan udara keluar. Pengusiran udara pada otoklaf berdinding dua, uap air masuk dari bagian atas dan udara keluar dari bagian bawah yang dapat ditunjukkan pada gelembung yang keluar dari ujung pipa karet dalam air.

Setelah udara bersih, bahan yang akan disterilkan dimasukkan sebelum air mendidih, tutup otoklaf dan dikunci, ventilasi ditutup dan suhu serta tekanan akan naik sesuai dengan yang dikehendaki. Atur klep pengaman supaya tekanan stabil.

Setelah sterilisasi selesai, otoklaf dibiarkan dingin hingga tekanannya sama dengan tekanan atmosfir. Cara sterilisasi ini lebih efektif dibanding dengan pemanasan basah yang lain, karena suhunya lebih tinggi.

Bahan / alat yang dapat disterilkan :

Alat pembalut, kertas saring, alat gelas ( buret, labu ukur ) dan banyak obat-obat tertentu.

2.  Direbus dalam air mendidih.

Lama penyeterilan dihitung sejak air mulai mendidih. Spora tidak dapat mati dengan cara ini, penambahan bakterisida (fenol 5 % , lisol 2 - 3 %) dapat mempersingkat waktu penyeterilan. Beberapa alat kedokteran dapat disterilkan dengan cara ini.

3.  Tyndalisasi / Pasteurisasi.

Digunakan pada bahan obat  yang tidak tahan pemanasan tinggi dan tidak dapat disaring dengan penyaring bakteri ( emulsi, suspensi ).

Caranya :

Panaskan pada suhu 70⁰ - 80⁰ selama 40 – 60 menit, untuk mematikan mikroba bentuk vegetatifnya. Diamkan pada suhu 30⁰  selama 24 jam , untuk membiarkan mikroba bentuk spora berubah menjadi bentuk vegetatif. Ulangi pemanasan selama 3 – 5 hari berturut-turut.

4.  Dengan uap air pada suhu 100⁰ .

Alat : Semacam dandang. Alat yang akan disterilkan harus dimasukkan setelah mendidih dan kelihatan uapnya keluar.

Keuntungan : uap air yang mempunyai daya bakterisida lebih besar jika dibanding dengan pemanasan kering karena mudah menembus dinding sel mikroba dan akan menggumpalkan zat putih telurnya.

             

Dengan penambahan zat-zat tertentu.

Zat-zat yang ditambahkan dapat berfungsi sebagai :

1.  Penyuci hama (desinfektan) :

     Suatu zat anti mikroba yang digunakan untuk berbagai peralatan kedokteran / instrumen / barang / benda dengan tujuan untuk mencegah terjadinya infeksi pada manusia; dapat mematikan mikroba patogen, jadi mencegah infeksi (germisida), mematikan bakteri (bakterisida), mematikan fungi / cendawan / jamur  (fungisida).

2.  Antiseptika :

     Suatu zat anti mikroba yang biasa digunakan secara topikal / lokal pada tubuh manusia ; dapat  mencegah pembiakan bakteri.

     Bakteriostatika : mencegah pertumbuhan fungi / cendawan / jamur.

     Zat pengawet : mencegah pertumbuhan bakteri dan cendawan dalam makanan atau minuman.

3.  Antibiotik :

     Segolongan zat yang dihasilkan oleh cendawan atau bakteri yang dapat menentang / mematikan cendawan atau bakteri lain.

Contoh :

1.  Untuk bahan obat sterilisasi dapat dilakukan dengan :

          Penambahan bakterisida, FI.ed.III ( cara B ).

Sediaan dibuat dengan melarutkan atau mensuspensikan bahan obat dalam larutan klorokresol P  0,2 % b/v dalam air untuk injeksi atau dalam larutan bakterisida yang cocok dalam air untuk injeksi. Isikan ke dalam wadah, kemudian ditutup kedap. Jika volume dalam tiap wadah tidak lebih dari 30 ml. Panaskan pada suhu  98⁰ sampai 100⁰  selama 30 menit. Jika volume dalam tiap wadah lebih dari 30 ml, waktu sterilisasi diperpanjang hingga seluruh isi tiap wadah berada pada suhu 98⁰ sampai 100⁰ selama 30 menit. Cara ini tidak dapat digunakan untuk sterilisasi injeksi dosis tunggal secara intravena, injeksi intratekal / intrasisternal / peridural .

2.  Untuk alat-alat sterilisasi dapat dilakukan dengan :

Zat yang dipakai : alkohol-alkohol, kresol, fenol, formaldehida, garam raksa organik / anorganik, amonium kwartener.

Caranya :

Alat yang disterilkan direndam dalam larutan bakterisida, untuk logam tambahkan zat yang dapat mencegah perkaratan (Natrium nitrat, Natrium borat). Didihkan selama 20 menit bersama dengan Natrium karbonat   1 – 2 %, sefirol 1 %, fenol 5 %, losol 2 %.

3.  Untuk Ruangan sterilisasi dapat dilakukan dengan cara :

Disemprot dengan larutan bakterisida kemudian didiamkan beberapa waktu. Udara diisap dan diganti dengan udara yang sudah steril (dilewatkan melalui penyaring udara).

Zat yang digunakan :    

-    uap farmaldehida

- Campuran 1 bagian etilen oksida dan 9 bagian gas karbondioksida (CO₂) dan dapat dipanaskan hingga suhu 60⁰. Jika hanya etilen oksida saja dengan udara akan mudah terbakar atau meledak.

Dengan cara penyinaran

1.  Menurut FI.ed.IV Sterilisasi dengan radiasi ion

              Ada 2 jenis radiasi ion yang digunakan yaitu disintegrasi radioaktif dari radioisotop  ( radiasi gamma ) dan radiasi berkas elektron. Pada kedua jenis ini , dosis yang menghasilkan derajat jaminan sterilitas yang diperlukan harus ditetapkan sedemikian rupa hingga dalam rentang satuan dosis minimum dan maksimum, sifat bahan yang disterilkan dapat diterima.

              Walaupun berdasarkan pengalaman dipilih dosis 2,5 megarad (Mrad) radiasi yang diserap, tetapi dalam beberapa hal , diinginkan dan dapat diterima penggunaan dosis yang lebih rendah untuk peralatan, bahan obat dan bentuk sediaan akhir.

Untuk mengukur serapan radiasi dapat menggunakan alat Dosimeter kimia.

Cara ini dilakukan jika bahan yang disterilkan tidak tahan terhadap sterilisasi panas dan khawatir tentang keamanan etilen oksida. Keunggulan sterilisasi ini adalah reaktivitas kimia rendah, residu rendah yang dapat diukur serta variabel yang dikendalikan lebih sedikit.

2.  Dengan sinar ultra violet ( u.v )

              Pada gelombang 200 - 2600 A⁰ dapat membunuh mikroba patogen, spora, virus, jamur, ragi, bekerja efektif jika langsung menyinari bahan yang disterilkan. Digunakan untuk mensterilkan ruangan, udara, obat suntik.

              Pekerja perlu dilindungi dari sinar u.v karena dapat mempengaruhi kulit dan mata. Perlu kaca mata pelindung.

3.  Dengan sinar gamma.

              Digunakan isotop radio aktif, misalnya Cobalt 60.

4.  Dengan sinar X dan sinar Katoda.

              Sinar X dan elektron-elektron dengan intensitas tinggi mempunyai sifat dapat mematikan mikroba.

Yang disterilkan : Penisillin-Na, Streptomycin sulfat, Hidrolisat protein, Hormon pituitarium, insulin, vaksin influensa, vaksin cacar.

Dengan memakai penyaring bakteri steril

Larutan disaring melalui penyaring bakteri steril, diisikan ke dalam wadah steril, kemudian ditutup kedap menurut teknik aseptik .

Keuntungan cara ini :

1.      Digunakan untuk bahan obat yang tidak tahan pemanasan tetapi larut dalam air.

2.      Dapat dilakukan dengan cepat, terutama untuk pembuatan kecil-kecilan.

3.      Semua mikroba hidup atau mati dapat disaring dari larutan, virus jumlahnya dikurangi.

4.      Penyaring dapat bersifat adsorpsi, sebagian besar virus dapat diadsorpsi

Kerugian cara ini :

1.    Masih diperlukan zat bakterisida.

2.    Hanya dapat digunakan untuk pembawa berair, tidak dapat digunakan untuk pembawa minyak.

3.    Beberapa jenis penyaring dapat mengadsorpsi bahan obat, terutama kalau kadarnya kecil.

4.    Beberapa penyaring sukar dicuci : porselin, Keiselguhr.

5.    Beberapa penyaring bersifat alkalis (Seitz filter) dan penyaring dari asbes melepaskan asbes ke dalam larutan.

6.    Filtrat yang diperoleh belum bebas dari virus.

Cara-cara menyaring :

Ada 2 cara untuk menyaring , yaitu :

1.  Dengan tekanan positip : larutan dalam penyaring ditekan dengan tekanan yang lebih besar dari udara luar.

2.  Dengan tekanan negatip : larutan dalam penyaring diisap (penampung di vakumkan).

     Udara yang dipakai untuk itu harus udara bersih, biasanya digunakan gas nitrogen (N₂) yang dialirkan melalui kapas berlemak dalam tabung gelas atau platina yang dipanaskan.

Pembersihan penyaring bakteri :

1.  Dengan menyedot air bersih berlawanan dengan cara penyaringan atau larutan HCl panas lalu dibilas.

2.  Memasak dalam larutan Na-karbonat  2 % lalu dibilas (protein akan hancur , karena  pH 8,5)

3.  Penyaring bakteri disterilkan dengan cara pemanasan kering, pemijaran, otoklaf atau secara kimiawi..

Dengan cara aseptik

              Cara sterilisasi dengan menggunakan teknik yang dapat memperkecil kemungkinan terjadi cemaran/ kontaminasi dengan mikroba hingga seminimal mungkin.

              Digunakan untuk bahan obat yang tidak dapat disterilkan dengan cara pemanasan atau dengan cara penyaringan.

Caranya :

Bahan obat     :    memenuhi syarat  p.i , tidak disterilkan.

Zat pembawa :    disterilkan tersendiri dahulu.

Zat pembantu :    disterilkan tersendiri.

Alat-alat          :    disterilkan dengan cara yang cocok.

Ruang kerja    :    bersih, bebas debu, dan angin, disterilkan dengan sinar u.v atau cara lain yang sesuai.

Kemudian bahan obat, zat pembawa, zat pembantu disimpan secara aseptic dalam ruang aseptic hingga terbentuk obat / larutan injeksi dan dimasukkan ke dalam wadah secara aseptic.