Biofarmasetika & Sistem Penghantaran Obat

(1)

Apt. Riza Maulana, M.Pharm.Sci.

Fakultas Farmasi UMS

(2)

Capaian Pembelajaran

• Mampu mengaplikasikan konsep teoritis ilmu farmasi terkait dengan bioavailabilitas sediaan farmasi dalam berbagai bentuk sediaan.

• Mampu mengevaluasi masalah terkait

bioavailabilitas obat menggunakan pendekatan formulasi sediaan dan rute pemberian.

• Mampu menerapkan konsep teoritis teknologi farmasi dalam perancangan sistem

penghantaran obat pada berbagai rute pemberian.

(3)

TIMELINE PERKULIAHAN:

3

Pekan ke

Materi Ajar Dosen

1 • Kontrak belajar

• Pendahuluan : Konsep Dasar Biofarmasetika

Apt. Riza Maulana 2 Pendahuluan : Konsep Dasar Biofarmasetika Apt. Riza Maulana

3 Biofarmasetika Rute Pemberian Oral Apt. Riza Maulana

4 Sistem Penghantaran Obat : Sediaan Oral

(Gastroretentive, Liposom, Sustained Release, Prodrug, Nanopartikel dan Mikropartikel)

Apt. Riza Maulana

5 Biofarmasetika Rute Pemberian Kulit dan Sistem

Penghantaran Obat: Sediaan untuk Kulit (Transdermal)

Apt. Riza Maulana 6 Biofarmasetika dan Sistem Penghantaran Obat ke Otak Apt. Erin Wikantyasning,

Ph.D

7 Biofarmasetika dan Sistem Penghantaran Obat ke Otak Apt. Erin Wikantyasning, Ph.D

UTS

(4)

TIMELINE PERKULIAHAN:

4

Pekan ke-

Materi Ajar Dosen

8 Sistem Penghantaran Obat terkendali Apt. Erin

Wikantyasning, Ph.D

9 Sistem Penghantaran Obat terkendali Apt. Erin

Wikantyasning, Ph.D 10 Biofarmasetika Rute Pemberian Nasal dan Paru

(Pulmonary) + Sistem Penghantaran Obat: inhalasi

Apt. Anita Sukmawati, Ph.D

11 Rektal : Biofarmasetika dan Sistem Penghantaran Obat

Apt. Anita Sukmawati, Ph.D

12 Mata : Biofarmasetika dan Sistem Penghantaran Obat Apt. Anita Sukmawati, Ph.D

13 Bioavailabilitas dan Bioekivalensi : in vitro Apt. Anita Sukmawati, Ph.D

14 Bioavailabilitas dan Bioekivalensi : in vivo Apt. Anita Sukmawati, Ph.D

UAS

(5)

Kontrak Belajar

• MEMULAI PERKULIAHAN SESUAI JADWAL

• Tidak melakukan plagiasi/copy/ mencontek dalam pembuatan tugas dan ujian -- > 0 point (nilai nol) punishment

• Syarat kehadiran minimal 75% untuk mengikuti UAS

• Terlibat aktif dalam proses pembelajaran dan Diskusi

• Makan tidak diperbolehkan, minum boleh

• HP di silent selama kelas

• PPT diberikan sebelum perkuliahan

5

(6)

Outline:

Faktor :

Kecepatan pembatas Absorbsi

Biofarmasetika &

SPO Sistem rute pemberian

Ketersediaan hayati obat

Sistem sediaan obat

Kesesuaian dengan rute pemberian

Rekomendasi Pengaturan Dosis

(7)

(8)

DEFINISI BIOFARMASETIKA ??

(9)

BIOFARMASETIKA

• “Study of the factors influencing the bioavailability of a drug in man and animals and the use of this information to optimize pharmacologic or

therapeutic activity of drug products in clinical application.”

• “Studi tentang faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan hayati suatu obat pada manusia dan hewan dan penggunaan informasi ini untuk

mengoptimalkan aktivitas farmakologis atau terapeutik produk obat dalam aplikasi klinis.”

(10)

BIOFARMASETIKA

Ilmu yang mempelajari hubungan:

1. Sifat fisikokimia obat 2. Bentuk sediaan

3. Rute pemberian obat

→ korelasinya dengan jumlah dan kecepatan obat yang dapat diabsorbsi.

(11)

FAKTOR-FAKTOR TERLIBAT

Stabilitas obat dalam sediaan

Pelepasan obat dari sediaan

Kecepatan pelepasan obat

dari tempat absorbsi

Absorbsi sistemik obat

(12)

SPO - drug delivery system (DDS)

• is defined as a formulation or a device that enables the introduction of a therapeutic

substance in the body and improves its efficacy and safety by controlling the rate, time, and place of release of drugs in the body.

• didefinisikan sebagai formulasi atau alat yang

memungkinkan masuknya suatu zat terapeutik ke dalam tubuh dan meningkatkan kemanjuran serta keamanannya dengan mengontrol laju, waktu, dan tempat pelepasan obat di dalam tubuh.

(13)

Various routes of drug delivery

Oral

Injection based Transder

mal

Pulmonar y

Nasal

Transmuc osal Colorecta

l Cardiovas

cular CNS

10/20/2012 13

(14)

BIOAVAILABILITAS ??

(15)

BIOAVAILABILITAS

• “Rate and relative amount of the administered drug which reaches the general circulation

intact.”

• “Laju dan jumlah relatif obat yang diberikan yang mencapai sirkulasi umum secara utuh.”

(16)

FAKTOR-FAKTOR BIOAVAILABILITAS ?

• (cek artikel jurnal, next slide)

(17)

(18)

Bioavailabilitas dan Faktor

Bioavailabilitas dapat didefinisikan sebagai laju dan kisaran penyerapan bahan aktif, ketika bahan tersebut tersedia dalam sirkulasi sistemik atau pada tempat kerja obat yang diinginkan.

Ketersediaan hayati obat setelah pemberian oral dipengaruhi oleh sejumlah faktor yang berbeda, termasuk sifat fisikokimia obat, aspek fisiologis, jenis bentuk sediaan, asupan makanan, bioritme, dan variabilitas intra dan antarindividu dari populasi manusia.

(19)

BIOAVAILABILITAS DAN JENDELA TERAPI

• Apa hubungannya?

Jika bioavailabilitas obat di dalam tubuh rendah maka obat tidak akan memberikan efek yang

diinginkan karena jumlahnya tidak berada dalam range jendela terapi

(20)

Nasib obat dalam tubuh

Obat

[D] [D] + [P] [D - P]

Target

Kompartemen

Jaringan Metabolit

Urine, Paru, dll

Absorpsi

Urine

(21)

Fase Biofarmasetika

Obat Dispersi padatan

Zat aktif Dispersi Molekular

zat aktif Darah

Pelepasan (Liberasi)

Pelarutan (Disolusi)

Penyerapan (Absorpsi)

(22)

EVALUASI BIOFARMASETIKA DALAM SEDIAAN OBAT

1. Sifat fisikokimia zat aktif

2. Anatomi dan fisiologi tempat absorbs 3. Sifat produk obat (formulasi)

→ Menjadi bahan pertimbangan dalam merancang bentuk sediaan obat

(23)

Absorbsi di gastrointestinal

Sifat fisikokimia obat

Aspek fisiologis

Formulasi

•Lipofilisitas

•Kelarutan

•Ka, asam, basa, garam

•Bentuk kristal

•Kompleksasi

•Ukuran Partikel

•Stabilitas

•Struktur GIT

•Struktur membran

•Motilitas

•Kecepatan pengosongan lambung

•pH GI

•Makanan

•Mekanisme absorpsi

•Bentuk sediaan

•Adanya eksipien

•Faktor teknologi pembuatan

(24)

Faktor apa saja yang mempengaruhi ?

(25)

(26)

Pertanyaan

Kenapa obat tidak dapat terabsorbsi secara sempurna dalam tubuh ??

• Permeabilitas obat yang rendah

• Kelarutan obat yang kecil

• Kerusakan obat akibat enzim atau non enzim

(27)

(28)

28

(29)

(30)

STRUKTUR MEMBRAN BIOLOGIS → FLUID MOSAIC

• The fluid mosaic model is used to represent the plasma membrane because it is similar to a mosaic. It consists of many different things such as channel proteins and

cholesterol.

• It is considered fluid because the membrane is always moving. The plasma membrane is able to do this because of the phospholipids and their polar heads and non polar tails.

(31)

MEKANISME PERLINTASAN MEMBRAN

• Difusi pasif

• Difusi terfasilitasi

• Transpor aktif

• Pinositosis

• Transpor konvektif

• Transpor pasangan ion

(32)

MEKANISME PERLINTASAN MEMBRAN

(33)

MEKANISME PERLINTASAN MEMBRAN

(34)

DIFUSI PASIF ??

(35)

DIFUSI PASIF

• Perpindahan zat aktif dalam bentuk molekular

• Molekul berpindah dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah

• Tidak memerlukan energi dari luar

• Merupakan proses transpor utama bagi sebagian besar obat

• Flux : Kecepatan perpindahan molekul

(36)

DIFUSI PASIF

Drug in solution

GIT fluid GIT membrane Plasma Drug in solution

carried away by

blood h

K

1

K

2

D

C_d

C_p

Hukum Difusi Fick:

( )

h

C K C

K DA dt

J dQ ¹ ^d − ² ^p

=

plasma n

kompartene permukaan

pada i Konsentras Cp

donor n

komparteme permukaan

pada i

Konsentras Cd

membran Tebal

h

air lemak partisi

Koefisien K

membran efektif

permukaan Luas

A

difusi Koefisien D

difusi kecepa

atau J dt Flux

dQ

=

) / (

tan )

( :

(37)

DIFUSI PASIF

h DAKC dt

dQ _d

=

Cd

dt P dQ = h P

DAK =

Pada kondisi sink,dimana Cd >>>>>> Cp, maka

Dimana:

P = Permeabilitas Membran

(38)

DIFUSI PASIF

Setelah masuk ke dalam plasma, obat

terdistribusi dalam volume yang sangat besar sehingga Cd >>>>>> Cp

Perbedaan konsentrasi yang sangat besar → driving force proses difusi

Harga koefisien difusi konstant untuk setiap obat (cm²/detik)

(39)

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI DIFUSI

1. Faktor di luar membran

Hukum Stokes-Einstein

r η π

T D k

= 6

molekul jari

jari r

suhu T

kekentalan

Boltzman tetapan

k

difusi Koefisien

D

−

=



2. Faktor di dalam membran

• Porositas membran

• Turtuositas (kerumitan) membran

(40)

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI DIFUSI

• Kebanyakan zat aktif merupakan suatu asam atau basa organik → dalam keadaan terlarut bisa

terdapat dalam bentuk tidak terionkan atau terionkan

• Difusi pasif → hanya untuk molekul dalam bentuk tidak terionkan (unionized)

• Derajat ionisasi tergantung dari:

1. Tetapan disosiasi (pka)

2. pH medium tempat obat terlarut

(41)

Persamaan Henderson-Hasselbach

Untuk asam lemah:

 



^bentuk^tidak^terionkan^terionkan



bentuk pKa

pH = +log

 



^bentuk^bentuk^tidak^terionkan^terionkan



pKa

pH = + log

Untuk basa lemah:

(42)

ANY QUESTION ??

(43)

Referensi

• Aiache, 1993, Farmasetika 2: Biofarmasi,

terjemahan Widji Soeratri, Airlangga University Press, Surabaya

• Shargel, L., Yu, Andrew, B.C., 2005, Applied

Biopharmaceutics and Pharmacokinetics, 5th Ed., McGraw Hill, New York.

• Badan POM RI, 2004, Bioavailabilitas dan Bioekuivalensi.

• Biopharmaceutics and Pharmacokinetics, www.boomer.org.

43

(44)