BEDAH
JURNAL TENTANG FORMULA NANO PARTIKEL POLMETRIK
A. Nano partikel polmetrik
Rancangan formula
Salbutamol
Kitosan
Polietilen
oksida (PEO)
Polivinil Alkohol
(PVA)
Poliasam akrilat (PAA)
TPP
Poloxamer
B. Alasan penggunaan bahan
1. Salbutamol (Zat aktif)
Salbutamol sulfat merupakan obat yang sering
digunakan dalam terapi asma dan penyakit paru obstruktif kronis. Obat ini
memiliki tempat absorpsi khusus di lambung dan usus halus bagian atas.
Salbutamol sulfat akan mengalami sulfonasi di usus halus bagian bawah dan
degradasi di kolon sehingga akan
menghasilkan bioavailabilitas 40 % dan jika diberikan secara oral. Untuk
mengatasi masalah ini strategi yang dapat dilakukan adalah dengan meningkatkan
absorpsi salbutamol sulfat di lambung. Peningkatan absorpsi dapat dicapai
dengan memformulasikan salbutamol sulfat dalam bentuk sediaan nanopartikel.
Bentuk sediaan nanopartikel dipilih karena dapat meningkatkan luas permukaan kontak sediaan dengan lambung, dan
juga karena ukurannya yang kecil, maka sediaan akan dapat melewati
halangan sterik dari lapisan mukus pada dinding lambung untuk dapat
menuju ke tempat absorpsi. Untuk
dapat melewati halangan sterik yang berasal
dari lapisan mukus, ukuran nanopartikel yang dibuat maksimal berukuran
500 nm (Lai, 2009)
Salbutamol sulfat merupakan
obat yang diabsorpsi secara cepat
melalui rute oral dan memiliki
tempat absorpsi khusus
di lambung dan usus halus
bagian atas. Namun, bioavailabilitas salbutamol
sulfat hanya dapat mencapai
40% jika diberikan secara oral
akibat terjadinya sulfonasi di usus halus,
hati, dan terdegradasi di kolon.
Obat ini tereliminasi 60-90%
lewat urin dalam 24 jam dalam bentuk salbutamol sulfat dan 4’-O-sulfat
salbutamol, dan tereliminasi 12% lewat feses (Rao, 2009 ; Moffat, 2003,
Özyazici, 2003).
Konsentrasi maksimum plasma dari
salbutamol sulfat dicapai dalam waktu kira-kira 2.5 jam dan waktu paruh obat
ini antara 2.5-7 jam. Studi lain mengindikasikan bahwa waktu paruh salbutamol
sulfat adalah 4 jam (Sonar, 2009 ; AHFS Drug Information, 2008).
2. Kitosan
Kitosan memiliki sinonim
2-amino-2-deoksi-(1,4)-b-D-glukopyranan, kitin terdeasetilasi, deasetilkitin.
Nama kimianya adalah poli-b-(1,4)-2-amino-2-deoksi-D-glukosa (Rowe, 2009).
Nilai pH dari larutan kitosan
dalam air adalah 4-6 (1% dalam larutan air). Kitosan memiliki massa jenis
1.35-1.40 g/cm3 dan temperatur transisi gelas pada 203oC. Kitosan sedikit larut
dalam air, praktis tidak larut dalam etanol (95%), pelarut organik, dan larutan
netral atau basa dengan pH di atas kira-kira 6.5. Kitosan larut dalam larutan
encer ataupun pekat dari banyak larutan asam organik dan beberapa larutan asam
anorganik, kecuali asam fosfat dan asam sulfat (Rowe, 2009).
Kitosan telah digunakan sebagai
penyalut, penghancur (disintegran), pembentuk lapisan film, agen mukoadhesif,
pengikat tablet, dan peningkat viskositas sediaan. Dalam formulasi farmasetika,
kitosan berguna dalam mengendalikan pemberian obat sebagai penyusun sediaan
mukoadhesif, sediaan lepas cepat, penghantaran peptida, penghantaran obat di
kolon, dan penghantaran gen (Rowe, 2009).
Kitosan merupakan polimer
kationik dengan muatan listrik yang tinggi pada pH <6.5, sehingga adhesif
dengan permukaan bermuatan negatif dan mengkhelat ion logam. Gugus hidroksil
dan amino yang reaktif pada kitosan berperan dalam reaksi kimia dan pembentuka
garam. Gugus amino memungkinkan interaksi kitosan dengan sistem anionik, yang
menghasilkan perubahan karakteristik fisikokimia dari kombinasi-kombinasi
tersebut (Rowe, 2009).
Hampir semua sifat-sifat
fungsional kitosan bergantung kepada panjang rantai molekul, kepadatan muatan,
dan distribusi muatan. Bentuk garam, berat molekul, derajat deasetilasi, dan pH
penggunaan kitosan, akan berpengaruh terhadap kinerja kitosan (Rowe, 2009).
Selama disolusi, gugus amin pada
kitosan akan terprotonasi, menghasilkan kitosan bermuatan positif dan garam
kitosan (klorida, glutamat, dan lain-lain) yang larut dalam air. Kelarutan
kitosan dipengaruhi oleh derajat deasetilasi, dan ada tidaknya garam lain dalam
larutan. Jika konsentrasi garam dalam larutan semakin tinggi, maka kelarutan
kitosan akan menurun sehingga akan terjadi salting out yang akan mengakibatkan presipitasi dari kitosan
dalam larutan. Ketika kitosan berada dalam larutan, peristiwa tolak-menolak
antara unit terdeasetilasi dengan unit glukosamin yang berdekatan mengakibatkan
kitosan berada dalam konformasi yang diperluas. Penambahan elektrolit akan
mengurangi gaya tolak-menolak ini sehingga mengakibatkan molekul kitosan berada
dalam konformasi yang lebih acak dan bergulung (Rowe, 2009).
3. Polietilen
Oksida (PEO)
Polietilen oksida merupakan
homopolimer nonionik dari etilen oksida dengan formula (CH2CH2O)n. Lambang “n”
merepresentasikan jumlah rata-rata dari gugus oksietilen (Lieberman, 1998).
Polietilen oksida berupa serbuk putih atau putih pudar yang memiliki sedikit
bau amonia (Rowe, 2009).
4. Polivinil
Alkohol (PVA)
Polivinil alkohol merupakan
polimer sintetik larut air yang memiliki formula (C2H4O)n. Polivinil alkohol
sering digunakan sebagai penyalut, lubrikan, penstabil, dan peningkat viskositas.
Dalam melarutkan polivinil alkohol, diperlukan pemanasan dalam air sampai suhu
90oC selama 5 menit (Rowe, 2009).
Polivinil alkohol sering
digunakan sebagai penstabil nanopartikel. Penstabil bekerja dengan menempel
pada nanopartikel untuk mencegah terjadinya aglomerasi dari nanopartikel
(Pimpang, 2008).
5. Poliasam
akrilat (PAA)
Poliasam akrilat memiliki sinonim
karbomer, karboksipolimetilen, karbopol. Poliasam akrilat mengandung antara
52-68% gugus karboksilat pada basis kering. Poliasam akrilat berupa serbuk
higroskopik, bersifat asam, putih dengan bau khas lemah. Poliasam akrilat
mengembang dalam air dan gliserin, dan etanol (di etanol setelah netralisasi).
Dalam bidang farmasi, digunakan sebagai agen bioadhesif, pengendali pelepasan
obat, pengemulsi, pemodifikasi rheologi, suspending
agent, dan pengikat tablet (Rowe, 2009).
Interaksi PAA dengan kitosan akan
menghasilkan kompleks polielektrolit. Kompleks ini terbentuk dari interaksi
elektrostatik antara gugus amin terprotonasi pada kitosan (muatan positif) dan
gugus karboksilat terionisasi pada karbopol (muatan negatif) (Hu, 2002).
6. Poloxamer
Poloxamer memiliki sinonim
poloxalkol, poloxamera, kopolimer polietilen-polipropilen glikol. Poloxamer
merupakan blok kopolimer dari polietilen oksida dan polipropilen oksida.
Poloxamer digunakan sebagai pendispersi, pengemulsi, pensolubilisasi, lubrikan
tablet, dan pembasah.
Poloxamer merupakan polimer
nonionik yang sering digunakan sebagai penstabil sediaan nanopartikel karena
sifatnya yang dapat menghalangi interaksi elektrostatik (Owens, 2005).
7. Tripolifosfat
Tripolifosfat merupakan
multivalen anion non-toksis yang dapat membentuk gel dengan reaksi ambung silang ionik antara gugus anion dari
tripolifosfat dengan gugus amin bebas bermuatan positif dari chitosan
Meningkatnya jumlah dan menurunnya pH larutan tripolifosfat, menyebabkan jumlah
gugus negatif tripolifosfat yang reaksi sambung silang ionik dengan gugus
positif dari chitosan semakin banyak sehingga memperlambat pelepasan obat dari
mikropartikel (Ko, et al, 2002).
C. Cara kerja
- Pembuatan larutan stok
Bahan-bahan
disiapkan dalam bentuk larutan stok. Salbutamol sulfat (100 mg) dilarutkan
dalam 100 ml asam asetat 1%, kitosan (100 mg) dilarutkan dalam 25 ml asam
asetat 1%, polietilen oksida (100 mg) dilarutkan dalam 25 ml aqua deionisasi,
tripolifosfat (40 mg) dilarutkan dalam 20 ml aqua deionisasi.
- Pembuatan Nanopartikel
Cara pembuatannya adalah dengan (Metode kompleks polielektrolit)
Dalam pembuatannya, kitosan (CS) digunakan dengan
kadar 1 mg/ml (larutan akhir), polietilen oksida (PEO) 1 mg/ml (larutan akhir),
sodium tripolifosfat 0.4 mg/ml (larutan akhir), dan polivinil alkohol (PVA)
digunakan dengan kadar yang berbeda-beda (0.4, 0.8, 1.2, 1.6, dan 2.0 mg/ml
dalam larutan akhir)
a. Dilarutkan PVA dalam
jumlah sesuai kebutuhan dalam air bersuhu 90oC selama 5 menit sambil
diaduk di magnetic stirrer
b. Dibiarkan larut dan
mendingin
c. Setelah dingin, larutan salbutamol sulfat dimasukkan ke dalam larutan PVA DAN kitosan sambil terus
diaduk
d. Ditambahkan larutan PPA dan
poloxamer sambil diaduk terus
e. Ditambahkan larutan CS dan PEO, dan yang terakhir,
tambahkan larutan TPP tetes per tetes untuk membentuk nanopartikel
f. Diaduk larutan selama 10 menit
g. Nanopartikel kemudian disonikasi selama 10
menit
