NOTULENSI DISKUSI PHARM-C
Hari, tanggal : Sabtu, 15 Juli 2017
Waktu : 19.00 - 21.30 WIB
Tempat : Online (LINE Grup Pharm-C Kloter 1) Pembicara : Gusti Rizaldi
Tema Diskusi : Nanopartikel sebagai Sistem Penghantaran Obat Baru, serta Implementasi dalam Pengobatan Modern
Jurnal dapat di akses pada bit.ly/diskusipharmc2 Moderator : Nur Sabilla Fitri
Notulis : Dian Arista
Time Keeper : Hudiya Syadida Jumlah Peserta : 30 orang
Pokok Bahasan :
1. Pemaparan materi diskusi 2. Diskusi (2 termin)
Isi Pemaparan Materi :
Nanopartikel adalah partikel mikroskopis dengan ukuran kurang dari 100 nm. Namun ukuran kurang dari 100 nm ini sulit dicapai jika digunakan sebagai sistem penghantaran obat. Oleh karena itu, disepakati bahwa nanopartikel adalah partikel mikroskopis dengan ukuran kurang dari 1µm.
Pengaplikasian nanopartikel sudah cukup banyak, contohnya seperti pada penanganan limbah air, agrikultural makanan, elektronik, dll. Nanopartikel dibutuhkan dalam bidang farmasi agar penghantaran obat menjadi lebih efisien, karena ukurannya yang cocok dengan ukuran sel dalam tubuh kita. Selain itu, nanopartikel juga bermanfaat ketika kita perlu melakukan pengobatan/treatment terhadap hewan yang jauh lebih kecil dari manusia.
Keuntungan dari penggunaan nanopartikel sebagai sistem penghantaran obat yaitu dapat meningkatkan kelarutan, stabilitas, bioavailabilitas, serta sistem penghantaran tertarget.
Contoh penggunaan nanopartikel di bidang farmasi yaitu menjadi sistem penghantar insulin melalui oral. Bahan nanopartikel yang digunakan yaitu kitosan sebagai carrier dan tripolifosfat (TPP) sebagai crosslinker. Metode pembuatan nanopartikel yang digunakan yaitu metode gelasi ionik. Contoh metode pembuatan nanopartikel yang lain yaitu emulsifikasi spontan, penguapan pelarut, dll.
Proses evaluasi dari nanopartikel secara umum terdiri atas 3 macam, yaitu evaluasi secara fisika, kimia, dan biologi. Proses evaluasi ini mencakup evaluasi morfologi, ukuran partikel, potensial zeta, stabilitas, profil in vitro pelepasan obat (dalam hal ini insulin), profil ex vivo mukoadhesif, serta profil in vivo bioaktivitas.
Terdapat 7 metodologi yang digunakan pada proses pembuatan nanopartikel sebagai sistem penghantar insulin, yaitu preparasi nanopartikel kitosan, karakterisasi nanopartikel, enkapsulasi insulin, uji stabilitas nanopartikel kitosan-insulin, studi in vitro pelepasan insulin, studi ex vivo mukoadhesif, serta studi in vivo bioaktivitas.
Terdapat variable proses yang berpengaruh pada karakteristik nanopartikel, diantaranya konsentrasi kitosan, konsentrasi TPP, serta perbandingan volume kitosan dan volume TPP. Variabel-variabel ini mempengaruhi pola distribusi ukuran partikel unimodal, Zave (ukuran partikel), PI, dan Zeta Potensial
dari nanopartikel. Diperoleh kesimpulan bahwa nanopartikel dengan kandungan kitosan 0.2% dan TPP 0.1% merupakan yang paling optimal, karena memiliki ukuran partikel yang paling sesuai.
Untuk mendapat gambaran kasar data distribusi ukuran partikel, tingkat keseragaman, dan tingkat stabilitas, digunakan rasio volume kitosan:TPP yaitu 2:1 dan 5:1 untuk dikarakterisasi. Ukuran partikel dianalisa dengan Zetasizer Nano ZS (Malvern Instrument Ltd., UK) yang menggunakan teknik dynamic light scattering (DLS). Parameter yang dianalisa meliputi diameter partikel rerata (ZAve) dan indeks polidispersitas (PI). Potensial Zeta diukur dengan metoda Laser Droppler Electrophoresis (LDE) menggunakan peralatan yang sama. Diperoleh kesimpulan bahwa nanopartikel dengan rasio volume kitosan:TPP yaitu 5:1 merupakan yang paling optimal, karena memiliki monodiversitas dan stabilitas yang paling tinggi (ditandai dengan pola distribusi ukuran partikel unimodal tinggi, nilai Zave /ukuran partikel rendah, nilai PI rendah, dan nilai Zeta Potensial lebih dari
30mV).
Setelah diperoleh preparasi yang paling optimal, dilanjutkan dengan proses enkapsulasi insulin ke dalam nanopartikel. Proses yang dilakukan yaitu melarutkan insulin ke dalam kitosan, lalu ditambahkan TPP secara perlahan dan disentrifugasi. Setelah itu, dilakukan karakterisasi nanopartikel dengan menggunakan TEM. Insulin yang telah berhasil dienkapsulasi akan menghasilkan bentuk spheris dan seragam saat diamati melalui TEM.
Studi profil stabilitas nanopartikel kitosan-insulin pada suhu penyimpanan 4°c, 25°c, dan 40°c selama 42 hari menunjukkan pola kadar insulin yang hampir sama. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa nanopartikel kitosan-insulin yang dihasilkan memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik.
Studi profil pelepasan insulin dari nanopartikel kitosan diperlukan untuk mengetahui apakah nanopartikel kitosan dapat melindungi insulin dari kondisi asam lambung. Hasil pengujian secara in vitro pada media simulasi asam lambung (dapar klorida pH 1,2) menunjukkan bahwa tidak terjadi adanya pelepasan insulin pada media, sedangkan pada media simulasi usus (dapar fosfat pH 6,8) menunjukkan terjadinya delay pelepasan insulin pada media hingga menit ke-45. Diduga, pada proses enkapsulasi insulin secara gelasi ionik terjadi juga ikatan elektrostatis antara gugus positif dari kitosan dengan gugus negatif dari protein insulin, sehingga memperlambat proses pelepasan.
Studi mukoadhesif dilakukan untuk mengetahui apakah terjadi proses penempelan/adhesi nanopartikel kitosan-insulin pada mukosa usus yang diharapkan dapat meningkatkan proses penyerapan yang lebih baik dari insulin di dalam epitel usus. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel kitosan memiliki sifat mukoadhesif, namun relatif masih rendah (5 – 15 %). Hal ini dapat dipengaruhi oleh formula preparasi insulin
Dilakukan pengujian efek penurunan kadar gula menggunakan hewan coba tikus hiperglikemik untuk mengetahui bioaktifitas dari insulin yang telah dienkapsulasi dalam nanopartikel kitosan. Dari hasil pengujian, diperoleh bahwa sediaan nanopartikel kitosan-insulin yang diberikan secara oral pada dosis 40 IU/kg-bb mampu menurunkan kadar glukosa 4 jam setelah pemberian dan penurunan tersebut konsisten hingga 24 jam. Pola ini berbeda sekali dengan sediaan insulin yang diberikan secara injeksi subkutan (dosis 1 IU/kg-bb), di mana kadar glukosa menurun tajam pada menit ke-15 setelah pemberian, kemudian kadar tersebut kembali naik dan menjadi seperti semula pada jam ke-4 setelah pemberian. Dari hasil ini dapat diketahui bahwa pemberian insulin nanopartikel secara oral dapat mempertahankan kadar gula darah dalam jangka waktu lama, meskipun reaksinya sangat lambat dan bertahap.
SESI DISKUSI Pertanyaan 1 (Suci Amalia)
Ada berapa macam metode preparasi nanopartikel dan kapan kita memakai metode-metode tersebut? Mengapa peneliti menggunakan metode gelasi ionik pada preparasi nanopartikel kitosan?
Jawaban Pertanyaan 1 (Gusti Rizaldi)
Secara konvensional, terdapat 2 macam metode preparasi nanopartikel yaitu polimerisasi monomer sintesis dan dispersi polimer sintesis. Pertimbangan untuk memilih metode mana yang akan digunakan bergantung pada polimer dan sifat fisikokimia obat.
Metode gelasi ionik pada preparasi nanopartikel adalah metode yang melibatkan proses sambung silang antara polielektrolit dengan adanya pasangan ion multivalennya. Peneliti menggunakan metode gelasi ionik pada preparasi nanopartikel kitosan karena kitosan merupakan polimer kationik dan TPP merupakan anionnya sehingga terjadi proses sambung silang. Oleh karena itu, metode yang digunakan yaitu metode gelasi ionik.
Tanggapan Pertanyaan 1 (Amelia Soyata)
Terdapat metode lain yang dapat digunakan untuk nanopartikel kitosan selain metode gelasi ionik, diantaranya metode ikatan silang emulsi (emulsion cross-linking), presipitasi (precipitation), pengeringan semprot (spray drying), penggabungan droplet emulsi (emulsion-droplet coalescence), reverse micellar, dan kompleks polielektrolit (polyelectrolyte complex). Penentuan metode yang digunakan tergantung faktor-faktor seperti ukuran partikel yang diinginkan, stabilitas kimia dan panas dari bahan aktif, reprodusibilitas profil kinetik pelepasan produk akhir dan toksisitas residu yang terkait dengan produk akhir.
Pertanyaan 2 (Menara Muslim)
Mengapa nanopartikel yang ukurannya kecil bisa memiliki stabilitas yang lebih baik? Padahal serbuk memiliki stabilitas yang kurang baik dibandingkan dengan tablet.
Jawaban Pertanyaan 2 (Gusti Rizaldi)
Nanopartikel dapat meningkatkan stabilitas zat aktif dengan cara melindungi zat dari degradasi lingkungan seperti penguraian enzimatis, oksidasi, hidrolisis, dll.
Nanopartikel sendiri memiliki perbedaan dengan serbuk. Nanopartikel menggunakan polimer yang berfungsi sebagai sistem penghantaran obat dan mencegah dari degradasi lingkungan seperti yang telah disebutkan sebelumnya. Penggunaan polimer sebagai bahan dalam formulasi obat ini aman karena bersifat inert terhadap bahan aktif namun kompatibel untuk dilakukan kombinasi. Penggunaan nanopartikel sebagai sistem penghantaran insulin per oral digunakan sebagai
pembawa insulin agar insulin tidak rusak/terdegradasi oleh enzim-enzim dalam tubuh, termasuk oleh asam lambung yang dapat merusak insulin.
Pertanyaan 3 (Dewi Sundari)
Dari jurnal yang dibahas dapat disimpulkan bahwa kemampuan nanopartikel dalam bentuk oral sebagai pembawa insulin lebih bagus. Bentuk sediaan apa saja yang sudah dibuat untuk insulin oral ini? Dan untuk menuju target obat oral insulin yg dibuat secara nanopartikel, bahan pentarget apa yang sangat diyakini akan menuju ke sistem insulin tertarget dalam tubuh?
Jawaban Pertanyaan 3 (Gusti Rizaldi)
Bentuk sediaan yang sudah dibuat untuk insulin oral ini belum ada. Hal ini dikarenakan produk nanopartikel sendiri belum ada izin untuk diedarkan, karena masih minimnya pengetahuan BPOM dan Departemen Kesehatan mengenai nanopartikel sehingga belum bisa memutuskan mekanisme yang tepat untuk menguji keamanan sediaan.
Pentarget disini maksudnya sama seperti yang saya jelaskan di atas sebagai pembawa untuk melindungi dari degradasi enzim. Prosesnya dibawa ke liver melalui proses ADME. Metabolisme di hati, sehingga insulin oral dapat memberikan efek. Disitu menuju targetnya. Tapi biasanya yang lebih jelas untuk penyakit cancer. Disitu obatnya langsung menuju sel target
.
Pertanyaan 4 (Daniel Santoso)
Bagaimana efektifitas nanopartikel yang digunakan secara oral pada pasien diabetes yang kebanyakan telah berusia tua dengan penurunan fungsi alat pencernaan dan refleks menelannya. Apakah dengan nanopartikel, insulin dapat terabsorpsi dan memiliki bioavaibilitas yang baik?
.
Jawaban Pertanyaan 4 (Gusti Rizaldi)
Setahu saya belum ada pengujian efektifitas nanopartikel yang digunakan secara oral pada pasien diabetes yang berusia tua sehingga saya belum bisa memberikan pernyataan. Tapi setidaknya dari data yang saya miliki pada uji praklinik sediaan insulin per oral dengan sistem penghantaran nanopartikel ini dapat meningkatkan bioavailabilitas.
Pertanyaan 5 (Amelia Soyata)
Selain menggunakan TPP ataupun Na TPP, apakah ada bahan lain yang dapat atau biasa digunakan dalam metode gelasi ionik dengan kitosan?
Jawaban Pertanyaan 5 (Gusti Rizaldi)
Bahan lain yang dapat digunakan dalam metode gelasi ionik dengan kitosan tentunya bersifat polianion, contohnya pektin. Namun yang umum digunakan memang TPP.
