2. KONSEP DRUG DELIVERY SYSTEM
Suatu DDS adalah formulasi atau alat yang
secara aman membawa obat ke sisi tubuh spesifik
dengan laju tertentu untuk mencapai konsentrasi
yang efektif di tempat kerja obat.
Suatu DDS digunakan untuk membawa,
mendistribusikan, atau mengangkut obat-obat ke
dalam dan ke seluruh tubuh.
4/16/2013
dalam dan ke seluruh tubuh.
Suatu DDS dapat digunakan untuk
menghantarkan obat ke lokasi tubuh, organ,
jaringan, sel spesifik, organel intraseluler, atau
molekul yang diinginkan (yaitu DDS tertarget)
dan/atau memberikan suatu profil pelepasan obat
yang diprogramkan sebelumnya (yaitu DDS
lepas-terkendali) 2
3. KONSEP DRUG DELIVERY SYSTEM
DDS juga harus melindungi obat selama
pengangkutan ke tempat kerja.
DDS juga dapat mengandung beberapa
komponen aktif untuk meningkatkan
penghantaran atau retensi untuk
4/16/2013
penghantaran atau retensi untuk
meningkatkan manfaat pengobatan
dengan menekan mekanisme sistemik
atau seluler yang dapat membatasi
respons terapetik obat tersebut.
3
5. TEKNOLOGI MIKROENKAPSULASI --
PENDAHULUAN
Teknologi mikroenkapsulasi telah digunakan
sejak tahun 1930 dalam pengemasan flavour dan
vitamin.
Sejak produk komersial pertama (kertas fotokopi
tanpa karbon) dikenalkan, teknologi ini terus
4/16/2013
tanpa karbon) dikenalkan, teknologi ini terus
mengalami perkembangan.
Berbagai macam teknik mikroenkapsulasi sudah
tersedia sekarang, dan produk mikroenkapsulasi
digunakan secara luas di bidang farmasi,
biomedis, pertanian, makanan, produk
konsumen, dan industri kosmetik.
5
6. TEKNOLOGI MIKROENKAPSULASI --
PENDAHULUAN
Aplikasi mikropartikel dalam industri farmasi
dan biomedis antara lain:
Menutupi rasa dan bau
Melindungi obat dari lingkungan
Mengurangi ukuran partikel untuk meningkatkan
4/16/2013
Mengurangi ukuran partikel untuk meningkatkan
kelarutan obat-obat yang kelarutannya kurang bagus
Penghantaran obat terkendali atau berkelanjuta
Enkapsulasi sel
Seiring berkembangnya bioteknologi dan kimia
polimer, penggunaan sistem mikropartikel akan
terus tumbuh untuk berbagai macam aplikasi.
6
7. MIKROENKAPSULASI -- TERMINOLOGI
Proses mikroenkapsulasi menghasilkan partikel
kecil dalam rentang ukuran dari 1 hingga 1000 µm.
Terdapat beberapa nama berbeda untuk partikel-
partikel ini: microparticle, microsphere,
microcapsule, dan micromatrix.
4/16/2013
microcapsule, dan micromatrix.
Mikrokapsul dibuat dari substansi inti tunggal atau
ganda (solid atau likuid) yang dikelilingi oleh
dinding kapsul yang berbeda.
Mikromatriks merupakan matriks polimer yang di
dalamnya dienkapsulasi substansi yang terdispersi
secara homogen. 7
8. MIKROENKAPSULASI -- TERMINOLOGI
Secara umum, dikenal dua tipe mikropartikel,
yaitu mikrosfer dan mikrokapsul.
Mikrosfer merupakan mikropartikel berbentuk
bola dan mikrokapsul adalah mikropartikel yang
memiliki inti yang dikelilingi oleh bahan yang
4/16/2013
memiliki inti yang dikelilingi oleh bahan yang
jelas berbeda dari inti. Inti dapat berupa
padatan, cairan, atau bahkan gas (Shamad et al.,
2010).
8
10. MIKROPARTIKEL SEBAGAI SISTEM
PENGHANTARAN OBAT
Sistem pembawa mikropartikel penting untuk
penghantaran obat per oral, terutama untuk:
meningkatkan bioavailabilitas,
meningkatkan absorbsi obat,
spesifik mentarget organ tertentu dan mengurangi
4/16/2013
spesifik mentarget organ tertentu dan mengurangi
toksisitas,
meningkatkan toleransi lambung terhadap suatu zat
iritan lambung, dan
beraksi sebagai pembawa untuk antigen (Shamad et
al., 2010).
10
11. BAHAN UNTUK MIKROPARTIKEL
Bahan yang digunakan untuk pembuatan sistem
mikropartikulat harus memenuhi persyaratan
berikut:
durasi aksi yang lebih lama,
dapat mengendalikan pelepasan kandungan,
4/16/2013
dapat mengendalikan pelepasan kandungan,
dapat meningkatkan efikasi terapeutik,
memiliki sifat dapat melindungi obat,
dapat mengurangi toksisitas,
memiliki sifat biokompatibel,
relatif stabil, dan
sifat kelarutan dalam air atau redispersibilitasnya
baik. 11
12. BAHAN UNTUK MIKROPARTIKEL
Polimer Alam
Karbohidrat: pati, agarosa, kitosan, gellan gum, dan
alginat.
Karbohidrat yang dimodifikasi secara kimia: hidroksi
propil metil selulosa (HPMC), hidroksipropil etil
selulosa, etil selulosa, pati poliakril, dan dekstran
4/16/2013
selulosa, etil selulosa, pati poliakril, dan dekstran
polialkil.
Protein: albumin, gelatin, dan kolagen
Polimer sintetik
Biodegradabel: poliasam laktat (PLA), polilaktida G,
poliasam laktat-co-glikolat (PLGA), polikaprolakton,
dan polianhidrida.
Nonbiodegradabel: Eudragit L, Eudragit RS, Eudragit
RL, poli (metil metakrilat), dan polimer epoksi.
12
13. TEKNIK PEMBUATAN MIKROPARTIKEL
Pembuatan mikropartikel dapat dilakukan
dengan beberapa teknik pembuatan.
Teknik pembuatan yang dipilih didasarkan pada
beberapa parameter seperti:
polimer,
4/16/2013
polimer,
obat (protein, peptida, atau nonprotein),
lama terapi, dan
tujuan penggunaan.
13
14. TEKNIK PEMBUATAN MIKROPARTIKEL
Pemilihan metode pembuatan mikrosfer juga
ditentukan oleh beberapa faktor formulasi dan
teknologi yang terkait, antara lain:
rentang ukuran partikel yang diinginkan,
proses yang tidak boleh mempengaruhi stabilitas
4/16/2013
proses yang tidak boleh mempengaruhi stabilitas
bahan aktif farmasi,
profil pelepasan harus reprodusibel, dan
tidak ada bahan beracun dalam produk final
(Shamad et al., 2010).
14
15. TEKNIK PEMBUATAN MIKROPARTIKEL
Beberapa teknik pembuatan mikrosfer, yaitu:
Teknik emulsi
emulsi tunggal
emulsi ganda
Teknik polimerisasi
polimerisasi bulk,
4/16/2013
polimerisasi bulk,
polimerisasi suspensi,
polimerisasi emulsi,
polimerisasi antarmuka),
teknik koaservasi pemisahan fasa,
spray drying dan spray congealing,
gelasi ionik, dan
ekstraksi pelarut atau penguapan pelarut (Shamad et
al., 2010).
15
17. TEKNIK PEMBUATAN MIKROPARTIKEL
TEKNIK EMULSI TUNGGAL
Teknik emulsi tunggal adalah proses dua
langkah yang menerapkan polimer alam
(misalnya, protein dan karbohidrat) sebagai
bahan pembawa.
Langkah pertama adalah pelarutan atau dispersi
4/16/2013
Langkah pertama adalah pelarutan atau dispersi
polimer alam di dalam media air diikuti dengan
dispersi dalam media non-air.
Langkah kedua adalah tautan silang dari globul
yang terdispersi, yang dicapai dengan cara fisik
(pemanasan) atau cara kimia.
17
18. TEKNIK PEMBUATAN MIKROPARTIKEL
TEKNIK EMULSI TUNGGAL
Tautan silang secara fisik dicapai dengan
mendispersikan larutan polimer atau suspensi
dalam media non-air yang sudah dipanaskan
sebelumnya, tetapi cara ini tidak cocok untuk
obat termolabil (yaitu, protein, peptida, dan lain-
4/16/2013
obat termolabil (yaitu, protein, peptida, dan lain-
lain).
Tautan silang secara kimia menggunakan agen
pentaut silang kimia seperti formaldehida,
glutaraldehid (GA), dan diacid klorida.
Namun, teknik ini memiliki kelemahan dari
pemaparan yang berlebihan bahan aktif
terhadap bahan kimia jika ditambahkan pada
saat pembuatan (Shamad et al., 2010).
18
21. TEKNIK PEMBUATAN MIKROPARTIKEL
TEKNIK EMULSI GANDA
Teknik emulsifikasi ganda melibatkan
pembentukan emulsi ganda atau multi [air-dalam-
minyak-dalam-air (W/O/W)].
Merupakan metode pilihan untuk obat larut air,
peptida, dan vaksin.
Pembawa yang digunakan dapat berupa polimer
4/16/2013
Pembawa yang digunakan dapat berupa polimer
alami dan sintetik.
Stabilitas emulsi primer tergantung pada ukuran
tetesan.
Emulsi primer lebih stabil apabila ukuran
tetesannya lebih halus.
Stabilitas emulsi primer berpengaruh terhadap
loading obat.
21
22. TEKNIK EMULSI GANDA
Suatu agen pengemulsi yang cocok digunakan
apabila selama penguapan pelarut tetesan awal
menyusut dalam ukuran, yang menyebabkan
peleburan/koalesensi dan aglomerasi dari emulsi
skunder.
4/16/2013
skunder.
Penghilangan pelarut dilakukan dengan
penguapan pelarut atau ekstraksi pelarut.
Ekstraksi pelarut melibatkan penambahan air
dalam jumlah banyak ke dalam pelarut organik
yang berdifusi keluar, kemudian filtrasi, dicuci,
dan pengeringan dilakukan untuk memperoleh
mikrosfer (Shamad et al., 2010). 22
24. TEKNIK PEMBUATAN MIKROPARTIKEL
TEKNIK KOASERVASI PEMISAHAN FASA
Teknik koaservasi pemisahan fasa
dikembangkan untuk sistem pembawa jenis-
mikroreservoir (yaitu, mikrokapsul bukan
mikrosfer) jika obat hidrofilik.
Namun, teknik yang sama digunakan untuk
4/16/2013
Namun, teknik yang sama digunakan untuk
sistem pembawa jenis-matriks jika obat
hidrofobik di alam.
Pembentukan mikrosfer atau mikrokapsul
melibatkan pembentukan koaservat.
Koaservasi dipengaruhi oleh penurunan
kelarutan polimer dalam pelarut organik.
24
25. TEKNIK KOASERVASI PEMISAHAN FASA
Berbagai metode digunakan untuk
mengurangi kelarutan polimer.
Pemilihan metode didasarkan pada
polimer dan kondisi proses.
4/16/2013
Metodenya adalah
penambahan garam,
penambahan nonpelarut,
penambahan polimer inkompatibel, dan
perubahan pH (Shamad et al., 2010). 25
29. TEKNIK PEMBUATAN MIKROPARTIKEL
SPRAY DRYING SPRAY CONGEALING
Spray drying dan spray congealing adalah proses
serupa namun berbeda dalam pemadatan material
polimer.
Spray drying melibatkan dispersi obat ke dalam
larutan polimer.
4/16/2013
larutan polimer.
Suatu pelarut dipilih di mana polimer larut tetapi obat
tidak larut.
Obat didispersikan dengan bantuan homogenizer
kecepatan tinggi, dan kemudian dispersi dikabutkan di
udara panas.
Pelarut segera menguap dari tetesan yang dikabutkan,
yang mengarah pada pembentukan mikropartikel pada
rentang ukuran 1-100 µm.
29
30. SPRAY DRYING SPRAY CONGEALING
Separator cyclone digunakan untuk memisahkan
mikropartikel dari udara panas.
Metode spray congealing menggunakan dispersi
obat ke dalam lelehan bukan larutan polimer.
Pembentukan mikrosfer dicapai dengan
4/16/2013
Pembentukan mikrosfer dicapai dengan
penyemprotan dispersi panas ke aliran udara
dingin.
Beberapa bahan yang padat pada suhu ruang
tetapi dapat meleleh pada suhu normal, seperti
lilin, alkohol, dan polimer, digunakan dalam
teknik spray congealing (Shamad et al., 2010).
30
31. TEKNIK PEMBUATAN MIKROPARTIKEL
METODE GELASI IONIK
Pembuatan mikrosfer dengan metode gelasi ionik
dibuat dari polimer jenis-gel, seperti alginat,
diproduksi dengan melarutkan polimer dalam
larutan berair, mensuspensikan bahan aktif ke
dalam campuran, dan ekstrusi melalui perangkat
4/16/2013
dalam campuran, dan ekstrusi melalui perangkat
presisi, menghasilkan mikrotetes yang jatuh ke
dalam bak pengerasan yang diaduk perlahan.
Bak pengerasan biasanya berisi larutan kalsium
klorida, dimana ion-ion kalsium divalen mentaut
silang polimer dan membentuk mikrosfer gel.
31
32. METODE GELASI IONIK
Permukaan mikrosfer dapat dimodifikasi lebih
lanjut dengan pelapisan menggunakan polimer
polikationik, seperti polilisin atau kitosan setelah
pembuatan.
Kelebihan proses ini adalah sederhana dan
4/16/2013
Kelebihan proses ini adalah sederhana dan
ringan dan tautan silang bersifat reversibel
secara fisik yang dilakukan dengan interaksi
elektrostatik, bukan tautan silang kimia untuk
menghindari kemungkinan toksisitas pereaksi
dan efek yang tidak dikehendaki (Shamad et al.,
2010).
32
33. TEKNIK PEMBUATAN MIKROPARTIKEL
METODE EKSTRAKSI PELARUT/PENGUAPAN
PELARUT
Metode ekstraksi pelarut melibatkan penghilangan
pelarut organik dengan ekstraksi pelarut organik
bercampur-air seperti isopropanol, yang
mengakibatkan pengerasan mikrosfer.
Teknik ini juga disebut sebagai pengeringan dalam
4/16/2013
Teknik ini juga disebut sebagai pengeringan dalam
air.
Teknik ini pada dasarnya digunakan untuk
enkapsulasi obat-obatan tidak larut air.
Suatu larutan polimer pembentuk dinding dibuat
dalam pelarut organik bercampur-air ke mana obat
itu langsung dilarutkan atau dengan bantuan
sebuah kosolven atau terdispersi (Shamad et al.,
2010).
33
38. Scanning electron micrographs of PLGA encapsulating poly[(1,6-
bis-carboxyphenoxy)hexane] (PCPH) (A), PCPH encapsulating
PLGA (PCPH :PLGA mass ratio ¼ 2 : 1) (B), and PCPH
encapsulating PLGA (PCPH :PLGA mass ratio ¼ 3 : 1) (C). Scale
bar ¼ 25 mm.
4/16/2013
38
39. Scanning electron micrograph of polylactic acid microspheres
containing phenolphthalein prepared by the solvent evaporation
method. Magnification 4000.
4/16/2013
39
