RSS
Tampilkan postingan dengan label Teknologi Farmasi. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Teknologi Farmasi. Tampilkan semua postingan

Rabu, 14 Mei 2014

Membuat Tablet (Bagian 1)



MEMBUAT TABLET DENGAN KECEPATAN DISOLUSI ZAT AKTIF MAKSIMUM 
(Bagian 1 dari 3 Postingan)
FORMULASI TABLET

PENDAHULUAN

Disolusi secara umum didefinisikan sebagai proses melarutnya zat padat (dalam zat cair). Sedangkan tablet menurut Farmakope Indonesia edisi ketiga adalah sediaan padat, kompak, berbentuk silinder putih dengan kedua permukaan rata atau cembung, mengandung dalam jumlah tertentu satu atau beberapa jenis zat aktif dengan atau tanpa zat tambahan.

Disolusi zat aktif dalam sediaan tablet secara umum dipengaruhi oleh faktor yang menyangkut keadaan tablet itu sendiri dan faktor yang berhubungan dengan peralatan disolusi dan parameter pengujian disolusi.

Faktor yang mempengaruhi disolusi zat aktif dalam sediaan tablet yang menyangkut keadaan tablet itu sendiri meliputi:
a. Sifat-sifat fisikokimia zat aktif itu sendiri
b. Formulasi Tablet (pemilihan pengisi, pengikat, disintegran, lubrikan, zat tambahan lain)
c. Proses Pembuatan (metoda granulasi, gaya kompresi)

Faktor yang mempengaruhi disolusi zat aktif dalam sediaan tablet yang menyangkut peralatan dan parameter pengujian disolusi meliputi:
a. Pengadukan dan kecepatan pengadukan
b. Media disolusi (jenis, pH, viskositas, volume,’sink condition’, deaerasi, suhu dan tegangan permukaan)

Tulisan ini hanya membahas faktor yang mempengaruhi disolusi zat aktif dalam sediaaan tablet yang menyangkut keadaan tablet itu sendiri, dan pemilihan bahan untuk formulasi sehingga diperoleh tablet dengan kecepatan disolusi yang maksimum secara teoritis.

SIFAT-SIFAT FISIKOKIMIA ZAT AKTIF

Kelarutan Zat Aktif:
Kelarutan zat aktif (dalam media air) memegang peranan penting dalam disolusi. Sesuai dengan Rumus Noyes and Whitney yang dimodifikasi sebagai berikut:

R = dc/dt = k.DS/vh . [Cs – Ct] = k1 [Cs – Ct]

pada keadaan ‘sink condition’ persamaan di atas menjadi:

R = k2.Cs

Dimana R = kecepatan disolusi; D=koefisien difusi; S=total luas permukaan partikel ; v=volume media disolusi; h= tebal lapisan difusi; sedangkan k, k1 dan k2 adalah konstanta disolusi pada masing-masing persamaan di atas.

Dari persamaan R = k2 Cs bila dibuat plot antara R dan Cs harus diperoleh garis lurus dengan kemiringan = k2.

Dari penelitian yang dilakukan oleh Hamlin, et al, pada 45 jenis zat dengan kelarutan yang berbeda disimpulkan bahwa kecepatan disolusi berbanding lurus dengan harga kelarutannya (dalam medium yang sama). Dan secara matematis ditemukan hubungan R = 2,24.Cs, yang berarti kecepatan disolusi berbanding lurus dengan 2,24 kali harga kelarutannya. Jadi kecepatan disolusi akan makin besar pada zat aktif yang harga kelarutannya dalam medium disolusi makin besar.

Pembentukan Garam:
Pembentukan garam merupakan suatu pendekatan yang umum dilakukan dalam usaha untuk meningkatkan kelarutan zat dan kecepatan disolusinya. Hasil studi yang dilakukan oleh Nelson menunjukkan bahwa kecepatan disolusi beberapa asam lemah lebih rendah dibanding kecepatan disolusi garam dari asam-asam lemah tersebut. Karena itu bila dalam formulasi sediaan tablet memungkinkan untuk memilih zat aktif dalam bentuk garamnya, maka ada kemungkinan akan diperoleh kecepatan disolusi yang lebih tinggi.

Ukuran Partikel:
Seperti diketahui kelarutan suatu zat bergantung pada ukuran partikel zat tersebut. Persamaan Ostwald-Freundlich sebagai menyatakan:

ln S sebanding dengan 1/r dimana S adalah kelarutan zat dan r adalah jari-jari ukuran partikel. 

Jadi log naturalis kelarutan berbanding terbalik dengan ukuran partikel. Bila ukuran partikel makin kecil (jari-jari kecil) maka harga ln S akan makin besar maka S (kelarutan) akan makin besar juga. Bila kelarutan makin besar maka diharapkan kecepatan disolusi akan bertambah besar pula. Karena itu untuk meningkatkan kecepatan disolusi zat aktif dari tablet bila memungkinkan perlu dilakukan pengecilan ukuran partikel zat aktif sampai tingkat yang mikro. Pengecilan partikel secara ekstrem ini tidak dapat dilakukan secara milling biasa tetapi harus dengan metoda khusus seperti mendispersikan zat aktif dalam pembawa yang larut air seperti larutan PVP.

Keadaan Kristal:
Karakteristik keadaan padat zat aktif seperti amorfisitas, kristalinitas, keadaan hidrasi, solvasi dan struktur polimorfik diketahui memberi pengaruh pada kecepatan disolusi. Banyak penelitian menunjukkan bahwa bentuk anhidrat memiliki kelarutan yang lebih tinggi daripada bentuk hidratnya, hal ini terbukti pada ampisilin, kalsium sulfat dan teofilin, yang bentuk anhidratnya memiliki kelarutan lebih besar dari bentuk hidratnya, dengan demikian kecepatan disolusinya juga lebih tinggi dari bentuk hidratnya.

Polimorfisme:
Polimorfisme pada zat aktif diketahui potensial memberi perbedaan kecepatan disolusi pada setiap bentuk polimorfnya. Biasanya bentuk-bentuk polimorf memberi kecepatan disolusi lebih baik daripada bentuk stabilnya. Karena itu dalam usaha untuk meningkatkan disolusi zat aktif, bila memungkinkan dipilih bentuk polimorf yang diketahui memberikan kecepatan disolusi terbesar.

Membuat Tablet (Bagian 2)

 


MEMBUAT TABLET DENGAN KECEPATAN DISOLUSI ZAT AKTIF MAKSIMUM 
FORMULASI TABLET

Bahan Pengisi
Kecepatan disolusi zat aktif dari sediaan tablet dapat dipengaruhi oleh bahan pengisi tablet yang digunakan. Pemakaian amilum sebagai bahan pengisi dengan konsentrasi 5-20% diketahui dapat meningkatkan kecepatan disolusi zat aktif karena adanya amilum berfungsi juga sebagai disintegran. Bila waktu hancur lebih cepat dapat diharapkan kecepatan disolusi juga meningkat. Underwood dan Cadwallader meneliti kemampuan beberapa jenis amilum dalam meningkatkan disolusi zat aktif dari sediaan tablet, dan hasilnya adalah kemampuan meningkatkan disolusi pada amilum kentang >amilum jagung>amilum garut (ararut)> amilum beras , bila pengujian disolusi menggunakan pengaduk tipe ‘stirring’. Sedangkan bila digunakan pengaduk tipe ‘oscillating’ maka kemampuan meningkatkan kecepatan disolusi pada amilum jagung>amilum beras>amilum garut>amilum kentang.

Disintegran
Disintegran adalah bahan yang digunakan untuk memecahkan tablet bila tablet terpapar pada lingkungan berair. Pemilihan disintegran yang baik umumnya akan mengantar pada peningkatan kecepatan disolusi. Secara umum dikenal enam golongan disintegran yaitu golongan amilum, ‘clay’, selulose, alginat, ‘gum’ dan lain-lain. Dari enam golongan itu ada yang dikenal dapat dipakai luas untuk berbagai macam zat aktif dan memberi waktu disintegrasi yang cukup pendek. Disintegran itu antara lain sodium starch glycolat (Primojel/Explotab), Starch 1500 (keduanya ini dari golongan amilum dengan beberapa modifikasi) dan Ac-Di-Sol yaitu sutu bentuk ‘crosslink’ dari karboksimetilselulosa natrium.Agar dapat membantu meningkatkan kecepatan disolusi harus dipilih disintegran yang memeberikan waktu hancur yang singkat tetapi juga cocok untuk zat aktif yang digunakan.

Lubrikan
Fungsi utama lubrikan adalah untuk mengurangi friksi pada antar partikel dan antara permukaan tablet dan dinding die selama pencetakan. Seringkali lubrikan juga berfungsi sebagai antiadherent dan glidan. Antiadherent itu untuk mencegah perlengketan ke punch dan dinding die. Sedang glidan untuk memperbaiki aliran granul/serbuk. Pemakaian lubrikan dan waktu pencampurannya yang tidak tepat dapat menurunkan efektivitas disintegran. Lubrikan hidrofobik seperti magnesium stearat akan membentuk film hidrofobik yang tipis di sekeliling eksipien tablet sehingga mencegah penetrasi air melewati pori tablet dan menunda disintegrasi tablet, dan biasanya hal ini dapat berpengaruh pada kecepatan disolusi zat aktifnya. Karena itu pemakaian lubrikan harus dalam jumlah yang tepat dan waktu pencampurannya dengan seluruh eksipien (serta zat aktif) harus dalam waktu yang tepat pula agar tidak berpengaruh secara signifikan terhadap waktu hancur dan disolusi zat aktifnya. Sebaliknya Natrium Laurilsulfat bila digunakan sebagai lubrikan akan meningkatkan kecepatan disolusi zat aktif. Hal ini terutama karena natrium lauril sulfat meningkatkan pembasahan dan penetrasi pelarut ke dalam tablet dan granul sebagai akibat dari turunnya tegangan permukaan antara permukaan partikel tablet dan pelarut (media disolusi).

Umumnya dengan evaluasi berbagai faktor, golongan logam stearat (magnesium/kalsium/natrium) paling baik digunakan sebagai lubrikan asalkan dalam jumlah kecil (<1%) dan dicampur dengan matriks (bahan-bahan) tablet dalam waktu yang cukup singkat. Tetapi bila bila karakteristik disolusi dari zat aktif yang hidrofobik sangat ingin ditingkatkan maka bisa digunakan surfaktan seperti natriun lauril sulfat sebagai lubrikan.

Bahan Pengikat
Bahan pengikat adalah zat yang ditambahkan untuk menambah kohesivitas atau kualitas ikatan dari serbuk bahan tablet untuk menjamin tablet tidak mudah pecah sesudah pencetakan. Bahan pengikat digunakan pada tablet yang dibuat dengan metoda granulasi basah.Yang termasuk bahan pengikat adalah larutan gelatin, amilum, gula, gum alam (akasia, tragakan) dan gum sintetik (polietilen glikol, polivinilpirolidon, veegum dan karboksimetilselulosa).

Metoda granulasi basah diketahui dapat meningkatkan kecepatan disolusi zat aktif yang kurang larut dengan cara membuat permukaan partikel menjadi lebih hidrofilik. Solvgang dan Finholt meneliti disolusi granul fenobrbital, fenasetin dan prednisolon lebih baik dibanding disolusi serbuknya. Disamping itu terbukti bahwa disolusi tablet hasil pencetakan granulnya juga lebih baik dari disolusi granulnya. Hal ini disebabkan oleh karena tablet menjadi lebih mudah terbasahi dan kenyataan bahwa adanya deformasi granul selama pencetakan meningkatkan luas permukaan sehingga pembasahan menjadi lebih efektif lagi. Pemilihan bahan pengikat harus disesuaikan dengan zat aktif dan dalam jumlah tepat agar diperoleh kualitas pengikatan yang diinginkan tetapi tidak mempengaruhi kualitas disintegrasi tablet dan disolusi zat aktifnya.

Zat Tambahan Lain
Zat tambahan lain di sini misalnya adalah surfaktan, zat pewarna dan komponen salut. Ada kalanya dalam formula tablet ditambahkan surfaktan terutama untuk tablet yang memiliki sifat permukaan hidrofobik dan kelarutan kecil. Penambahan dalam jumlah kecil ( Penambahan dalam jumlah besar (>harga konsentrasi misel kritik) surfaktan berfungsi untuk meningkatkan kelarutan zat aktif dengan cara membentuk misel dengan zat aktif sehingga hal ini akan meningkatkan disolusi juga.

Ada kalanya tablet perlu diberi warna sehingga dalam formulanya ditambahkan zat warna yang larut air. Kadang-kadang adanya zat warna ini dapat menurunkan kecepatan disolusi zat aktif . Hal ini terjadi pada disolusi Sulfatiazol yang diketahui menurun dengan adanya FD&C Blue No.1. Efek pengurangan disolusi ini disebabkan oleh molekul zat warna teradsorpsi pada permukaan partikel zat aktif sehingga mengahalangi disolusinya. Karena itu perlu kehati-hatian pada penambahan zat warna pada formula tablet agar tidak terjadi pengaruh pada kecepatan disolusi zat aktifnya.

Komponen salut khususnya shellac (selulosa asetat ftalat) dapat memberi pengaruh yang signifikan pada kecepatan disolusi zat aktif dari tablet salutnya. Tetapi biasanya efek ini lebih disebabkan karena waktu hancur dan kelarutan zat salutnya daripada tablet intinya.

Teknologi Terbaru TDDS

Transdermal drug delivery looks for new frontiers
Peggy Wright, Contributing Editor  |  February 26, 2013
Microneedles and 'active' patches extend the reach of transdermal applications
 
Transdermal Drug patch
NuPathe’s Zecuity ionotophoretic patch (left) and a Theraject application (right). Credit: NuPathe, Theraject
The skin, the largest organ, effectively prevents passage of many foreign substances into the body. Passive transdermal products, such as patches and gels, creams, and sprays are able to pass some drugs through the skin at therapeutic rates to deliver drugs systemically. Drugs that are lipophilic, with low molecular weights and low dosages, can pass through the skin most easily. Not all small-molecule drugs, however, can do so; e.g., charged molecules. To enable delivery, products often use various passive technologies, including:
  • Particulate systems, such as liposomes, transfersomes (synthetic vesicles), microemulsions, or solid lipid nanoparticles
  • Chemical penetration enhancers, such as glycols and terpenes
The skin provides an effective barrier as well to large-molecule drugs, such as proteins and peptides, and this obstacle has led to efforts to develop physical or active methods of overcoming the skin barrier, including:
  • Microneedles—sharp microprojections, frequently in patch form
  • Iontophoresis—a weak, continuous electrical current
  • Electroporation—short, high-voltage pulses
  • Magnetophoresis—a magnetic field
  • Ultrasound—low intensity ultrasound
Passive patches still dominate the transdermal market. Despite years of effort, the movement of active technologies into the market has been slow, and few have reached the market or been successful. In May 2011, FDA approved Sanofi Pasteur’s microneedle-based product, an influenza-virus vaccine called Fluzone Intradermal. In January, FDA approved Zecuity (sumatriptan), a single-use, battery-powered, iontophoretic patch for treatment of migraine in adults, developed by NuPathe Inc. (Conshohocken, PA). These achievements may open the way for development of more drugs using active technologies.
 
Transdermal Revenue Chart
Fig. 1. Transdermal drug and technology market, 2010–2017. Credit: Kalorama Information
Historically, many transdermal products have delivered drugs that provide treatment for hormonal deficiencies, help with smoking cessation, or manage pain. In addition to Sanofi and NuPathe, two other pharmaceutical companies have recently developed new products that treat other types of medical conditions. In January 2009, FDA approved Watson Pharmaceuticals’ Gelnique (oxybutynin), a gel for the treatment of overactive bladder. Last April, FDA approved UCB’s Neupro (rotigotine), a transdermal patch, for treatment of Parkinson’s disease and restless legs syndrome.
 
In a market study published in September, Kalorama Information (New York) puts the current market for transdermal and transmucosal products at about $8.4 billion, with around $700 million being spent on the delivery technology. By 2017, the product value will be just over $10 billion, with delivery technology at $900 million (Fig. 1).
 
Pharmaceutical companies initially became interested in transdermal technology for systemic drug delivery because it: 1) avoids problems related to gastrointestinal passage and hepatic first-pass metabolism in which absorption in the liver and the gut wall reduces the amount of drug available for systemic delivery; i.e., its bioavailability; 2) offers a controlled, continuous delivery of drugs; 3) provides the option of delivery once or twice weekly; and 4) facilitates easy termination of the drug.
 
In addition to those benefits, companies have used the introduction of transdermal products as a method of extending the life cycle of products originally introduced in another form, such as capsules. Prior to entry of generic competitors into the market, a company can move the revenue base for its product from the original form to a transdermal solution. If patient acceptance is high, a barrier is created for generic products stuck with the original form of delivery.
 
Systemic and topical delivery
Transdermal technologies not only provide benefits for systemic drug delivery but also for local delivery of dermatological and cosmeceutical products, the latter not being subject to FDA’s stringent requirements regarding therapeutic effects. Transdermal delivery includes topical products such as gels that deliver drugs systemically, and many topical products are available for dermatological and cosmeceutical purposes. The skin is the common thread that unites systemic transdermal and local dermatological and cosmeceutical development, and many technology companies have sought partnerships with companies in all three fields. The cosmeceutical industry actually developed some of the technologies, and pharmaceutical companies later adopted them.
 
Given the benefits of passive and active technologies for local and systemic delivery, companies will continue to develop pharmaceutical, dermatological, and cosmeceutical products, and both passive and active technologies provide opportunities for development of marketable transdermal drugs.
 
Passive technologies
Nanotechnologies
Nanotechnologies seem to hold some hope of expanding the transdermal market. In 2010, NewGen BioPharma (Titusville, NJ) bought a transdermal platform, Micellar Nanoparticulates (MNP), from Novavax. That company had developed one transdermal product using MNP, Estrasorb (estradiol), which is currently on the market for treatment of symptoms of menopause. The platform improves the solubility and bioavailability of topically delivered products. Providing an increased residence time for an active pharmaceutical ingredient (API), the technology can reduce the dosage or the number of applications per day.
 
MNP offers a solution for delivery not only of systemic transdermal products but also of topical local, oral, injectable, and ophthalmic products. Navdeep Jaikaria, NewGen’s CEO, indicates that MNP gives NewGen the ability to reformulate 60% of all small-molecule drugs. The company also has a platform for delivery of inhaled products and is developing a technology for large-molecule peptides. These peptides must have a stable conformation that withstands the high pressure under which formulations are produced; Jaikaria adds that only GRAS-listed (Generally Recognized As Safe) additives are used.
 
Jaikaria has indicated that NewGen’s MNP platform holds promise for transdermal technology because it may improve patient acceptance of transdermal products. While common and well accepted in Asia, transdermal products such as patches can cause irritation and itching, and US consumers have not been as tolerant. NewGen’s nanoformulated, medicated lotions are nonirritating and are moisturizing rather than dehydrating, unlike patches in the first instance and gels in the second.
 
NewGen is developing its own pipeline of drugs, currently 20 APIs that it has reformulated using the MNP platform. This year NewGen plans to launch an ophthalmic and a topical drug in India as well as a reformulation of Estrasorb that keeps estrogen in the skin longer. NewGen has used its technology to develop cosmeceutical products as well, one for hair regrowth and an anti-aging cream.
 
The company will work with partners as a contract service provider, developing drugs using the platform. Jaikaria indicates that hormonal (steroidal) conditions, pain, urinary incontinence, erectile dysfunction, and smoking cessation are examples of the types of conditions that drugs using the platform can treat. The technology primarily permits delivery of small-molecule drugs, but Jaikaria says that it also will function with small peptides as long as conformation is not an issue. He says that any drug listed as BCS Class 2 (a measure of drug absorption), or that is poorly water-soluble, is a possibility for delivery.
 
Like NewGen, Particle Sciences, a Bethlehem, PA, contract development and manufacturing organization, sees nanoparticles as a standard drug-delivery option. The company can incorporate APIs into particles using its proprietary technologies, with the possibilities ranging from an emulsion droplet to a nanoparticle of the API itself, from tens of microns down to several nanometers. Particle Sciences also uses an in-licensed technology, LyoCell, which combines a lipid-based approach with nanoparticles, with the particles having unique solubilization properties.
 
Particle Sciences has focused on technologies for passive delivery of small-molecule drugs but has also developed a proprietary system for targeting large molecules. Rob Lee, VP, says that Particle Sciences has worked on all routes of drug delivery, including transdermal patches, but especially on topical, local and systemic formulations in creams, lotions and gels, and on mucosal formulations. Products have ranged from contraceptives to a head lice shampoo recently launched by a major pharma company. “Lately, we’ve seen a lot of interest in patches, beyond the typical amount,” he says. “Most are for typical transdermal products, such as drugs for hormonal products and pain management, but a few are for unusual, proprietary APIs.”
Lee adds that active technologies will be necessary for the delivery of other types of drugs, such as proteins and peptides. He believes that active technologies hold a lot of promise, in particular the use of them for development of antibody-based therapeutics and vaccines.
 
Chemical penetration enhancers
Xel™ Pharmaceuticals (Draper, UT) develops systemic transdermal drug systems (patches and topical formulations) that incorporate proprietary skin penetration enhancers (SPEs). The topical products also can provide local delivery of dermatological or cosmeceutical products. The company often works with partners for development of proprietary formulations.
 
Danyi Quan, Xel’s chief scientific officer (CSO), believes that local delivery of drugs and cosmeceuticals offers many prospects for marketable products currently, including new drugs that treat dermatological conditions, such as acne, psoriasis, and minor skin irritations, itching, and rashes caused by eczema. For example, topical hydrocortisone has been successful in treating skin irritation.
 
She indicates that some topical transdermal products have provided systemic drug delivery and have been successful in the marketplace, such as the testosterone gels that provide treatment of hormonal deficiencies. She thinks that pain management and hormonal treatments continue to be good areas for systemic transdermal delivery, whether in patches or creams and gels.
 
To grow the market for transdermal products, Quan believes that pharmaceutical companies must focus their efforts on three areas. “First, transdermal drugs offer many benefits over other methods of delivery, and we need to do drug discovery specifically to fit transdermal technology. Second, an opportunity exists to use botanical compounds to create new transdermal drugs (a specialty of Xel). Finally, scientists can use transdermal technologies to improve the efficacy of dermatological products.”
 
Active technologies
Microneedles
TheraJect, Inc. (Fremont, CA) has developed two patches with microneedles, DrugMat and VaxMat, intended for topical, transbuccal and transdermal delivery. The company manufactures the microneedles from a sugar polysaccharide, combining it with the drug and molding these components into sharp needles. The resulting product is inert and safe, and the needles dissolve with use, thereby avoiding issues of disposal and contamination. TheraJect will license its technologies to interested partners for both topical and transdermal products.
 
The company’s products first entered the market through the cosmeceutical industry. Sung-Yun Kwon, TheraJect’s CEO, indicates that a cosmeceutical product called ARTPE, an antiwrinkle eye patch, is using the company’s technology and is now selling in Malaysia and Hong Kong. TheraJect is looking for a distributor in the US. It is also currently negotiating with a Korean cosmetic company that plans to make 10 million patches per year using its technology.
 
TheraJect is currently developing a transdermal product for systemic delivery that appears likely to enter the marketplace, Sumatriptan for migraines. The National Science Foundation (NSF) has funded that development through small business grants in two phases, feasibility and commercialization. In the first phase, the NSF provided $150,000 for feasibility studies and accepted the product as feasible, making it one of only four products accepted in that funding cycle. The company is now in phase 2, for which the NSF has provided a half-million dollars for two years to move the product into commercialization. TheraJect is looking for a company to partner with them in this phase, and the NSF will match whatever amount the company is willing to invest.
 
Microneedles offer a solution for overcoming the barrier that the skin creates to delivery of drugs such as proteins, peptides and vaccines, which would mean that many more drugs could be formulated for transdermal delivery. “Protein drugs are very potent but permit use of a lower dosage,” Kwon says. “We can easily load drugs on microneedles that will penetrate the skin or buccal barrier.
 
Other companies are working on products that use microprojection systems. Zosano Pharma (Fremont, CA) is working with the ZP Patch, a sheet with metal microneedles to deliver select drug products with a similar pharmacokinetic profile as a subcutaneous injection. In October 2011, Zosano entered into collaboration with Asahi Kasei Pharma Corp. for the development, commercialization, and supply of Teribone (teriparatide acetate), an osteoporosis therapy. Zosano develops its own products and also will contract with partners to develop drugs that use the ZP Patch technology. The company indicates that the ZP Patch is capable of delivering a broad range of compounds, including peptides, proteins, small molecules, and vaccines.
 
In December 2012, 3M Drug Delivery announced a partnership for development and commercialization of a proprietary peptide analog to treat patients with osteoporosis at high risk of fracture. 3M has developed a microneedle platform, its Microstructured Transdermal Systems (MTS), and partners with companies to develop products.
 
Cosmetic Patch
Theraject’s technology as used in a cosmetic patch. Credit: Theraject
Iontophoresis and electroporation
Unlike TheraJect, Xel, and NewGen, NuPathe has not ventured into the cosmeceutical market. A small company, its primary focus since its inception eight years ago has been development of its iontophoretic system, SmartRelief. NuPathe’s Zecuity uses that proprietary, battery-powered technology, which involves application of a mild current to the skin through two pads. With FDA’s recent approval of Zecuity for the treatment of acute migraine, NuPathe’s priority is on scale-up for manufacturing, with the drug’s projected launch to be in the fourth quarter of 2013. The company is currently seeking partners to commercialize the product. NuPathe owns worldwide rights to Zecuity.
 
Jerry McLaughlin, NuPathe VP, says that iontophoresis best fits the delivery of drugs where the treatment demands building sufficient blood levels in a short time: “Passive delivery just doesn’t provide that capacity.” Zecuity delivers the migraine drug over a four-hour period and at a specified rate with low patient-to-patient variability. The microprocessor continuously monitors skin resistance and can adjust the current to deliver predefined doses.
 
McLaughlin believes that success for iontophoretic technologies requires choosing the right disease area and the right molecule, one that is difficult to deliver by other methods, has poor absorption in the gut, and can benefit from the use of an electric current to increase the speed or rate of delivery. McLaughlin says, “NuPathe’s eight years of experience creating SmartRelief and developing Zecuity has taught us that everything matters in product development—current, density, size, shape, and contact with the skin. Getting to this point has required a lot of experimentation.”
 
McLaughlin indicates that drugs that require delivery on a daily basis over an extended period of time (e.g., 24 hours per day) may not be ideal for iontophoretic technologies. Daily delivery in the same spot likely would not be good for the skin. The possible exception is a microdose. If the user can rotate the delivery site or if delivery occurs only once or twice per week, the drug may be a candidate for iontophoresis. As an example of an appropriate use, McLaughlin suggests development of drugs for treatment of rheumatoid arthritis as an alternative to the drugs currently delivered as injections every week or two. Iontophoretic technology may be a noninvasive option that could eliminate patients’ anxiety about self-administration of injections.
 
Other electrical devices are in development or on the market to provide treatment of specific diseases, including Travanti Medical’s Iontopatch (low voltage, continuous), an alternative to injection for treatment of tendinitis and Inovio’s electroporation (high voltage, short duration) for vaccine delivery. Those companies don’t currently license their technologies.

Membuat Tablet (Bagian 3)

MEMBUAT TABLET DENGAN KECEPATAN DISOLUSI ZAT AKTIF MAKSIMUM 


PROSES PEMBUATAN TABLET

Metoda Granulasi
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa proses granulasi meningkatkan kecepatan disolusi dari zat aktif yang kurang larut. Pemakaian bahan pengisi seperti amilum, laktosa anhidrat, laktosa spray-dried dan mikrokristal selulosa cenderung meningkatkan hidrofilisitas zat aktif dan meningkatkan karakteristik disolusinya. Karena itu sering dikatakan metoda granulasi basah lebih baik dibanding metoda granulasi kering atau slugging. Tetapi sekarang dengan lebih canggihnya mesin cetak tablet dan adanya bahan-bahan yang cocok untuk tablet cetak langsung, dengan formula yang sesuai dapat dihasilkan tablet dengan karakteristik disolusi yang lebih baik dari tablet yang dibuat dengan cara granulasi basah. Bila digunakan metoda granulasi basah maka harus diperhatikan waktu pencampuran granul, jumlah zat pengikat, metoda, waktu dan suhu pengeringan, waktu pencampuran dengan lubrikan, usia granul (saat pencetakan), kadar air granul saat pencetakan dan kekerasan tablet.

Ho dan Hersey, memperkenalkan suatu metoda novel granulasi yang didasarkan pada terbentuknya aglomerat bila penggerusan serbuk dilakukan dalam waktu yang panjang. Metoda ini disebut Agglomerative Phase of Comminution (APOC). Metoda ini diketahui menghasilkan tablet dengan kekuatan mekanik yang lebih besar dan kecepatan disolusi zat aktif yang lebih besar dibanding tablet yang diperoleh dengan cara granulasi basah. Tetapi bagaimanapun pemilihan metoda pembuatan tablet yang menekankan pada hasil yang memiliki karakteristik disolusi yang baik harus tetap mempertimbangkan kecocokannya dengan zat aktif yang digunakan. Misalnya zat aktif tidak tahan dengan suhu pengeringan (panas) atau terhidrolisa dengan adanya air, sebaiknya tidak dibuat dengan metoda granulasi basah. Sedangkan zat aktif yang merupakan polimorf yang dengan penggerusan dapat terjadi polimorf yang tidak aktif secara biologi maka tidak dapat digranulasi dengan cara APOC.

Kekuatan Kompresi (Pencetakan)
Kekuatan kompresi pada satu sisi menyebabkan penambahan luas permukaan partikel tablet yang memberi efek meningkatkan disolusi zat aktif, tetapi pada sisi yang lain memberi efek menurunkan disolusi karena meningkatnya ikatan antar partikel akan meningkatkan densitas sehingga akan meningkatkan kekerasan tablet.

Kekuatan kompresi berpengaruh pada densitas, porositas, kekerasan dan waktu hancur tablet. Porositas tablet dapat memfasilitasi penetrasi medium ke dalam tablet, sehingga membuat tablet lebih cepat hancur memungkinkan zat aktifnya terliberasi dari matriks tablet dan terdisolusi. Kekuatan kompresi yang besar akan mengurangi porositas tablet sehingga kemungkinan dapat berpengaruh pada disolusi zat aktifnya. Kekuatan kompresi yang besar juga akan meningkatkan kekerasan tablet, sehingga meningkatkan waktu hancurnya dan mungkin dapat menurunkan kecepatan disolusi zat aktifnya.

Jadi pengaruh kekuatan kompresi terhadap disolusi zat aktif dari tablet sebenarnya merupakan akibat berbagai faktor yang saling bergantung. Karena itu menentukan kekuatan kompresi harus mempertimbangkan faktor-faktor yang saling bergantung tersebut, yang penting diperoleh tablet dengan kekerasan yang optimal dan memiliki waktu hancur yang cukup singkat serta karakteristik disolusi zat aktifnya juga memenuhi syarat.

PENUTUP

Demikian sudah diuraikan faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan disolusi zat aktif dari sediaan tablet yang berasal dari sifat fisikokimia zat aktif, formulasi tablet dan proses pembuatan tablet. Dari uraian di atas teoritis bila ingin membuat tablet dengan kecepatan disolusi zat aktif yang maksimum dalam media yang dipersyaratkan maka dapat dicapai dengan menggunakan:
  • Pilih bentuk zat aktif yang memiliki kelarutan paling tinggi (misal bentuk garamnya)
  • Dilakukan pengecilan ukuran partikel zat aktif lebih dahulu sampai tingkat yang optimum
  • Pilih bentuk zat aktif yang anhidrat
  • Pilih bahan pengisi golongan amilum yang sudah ada di pasaran (spesifikasi jelas) digunakan dengan konsentrasi 5-20%
  • Pilih disintegran Ac-Di-Sol digunakan dengan konsentrasi yang sesuai
  • Pilih lubrikan Mg-sterat <1% bila zat aktif cukup hidrofil, atau pakai Na-lauril sulfat bila zat aktif sangat hidrofob dan kelarutan kecil
  • Pilih pengikat polivinilpirolidon 3-15%
  • Kalau perlu ditambahkan Na-Lauril Sulfat untuk meningkatkan pembasahan
  • Dibuat dengan metoda granulasi basah
  • Kekuatan kompresi sedang

Uraian di atas adalah uraian teoritis yang belum tentu dapat diterapkan pada semua zat aktif. Karena sesungguhnya untuk memperoleh kecepatan disolusi zat aktif yang maksimum itu harus melihat zat aktif yang digunakan, baru kemudian ditetapkan formulasinya (bahan-bahan pendukungnya) serta proses pembuatan tablet yang sesuai dengan sifat zat aktif tersebut .

Untuk bahan tulisan itu Saya ngintip bukunya Pak Hamed M. Abdou

(Dissolution, Bioavailability & Bioequivalence, Mack Publishing Company, Pensylvania, 53-105) dan bukunya pak Lieberman, pak Lachman dan pak Schwartz (Pharmaceutical Dosage Forms: Tablet Volume 1, 2nd ed., Marcel Dekker, Inc., New York, 88-120 ).

Teknologi Nano untuk Produk Farmasi dan Kesehatan

Bertujuan untuk mendapatkan masukan dalam penyusunan roadmap teknologi nano untuk produk kesehatan dan obat yang telah berkembang begitu pesat terutama dalam 10 tahun terakhir ini, BPPT telah mengadakan Focus Group Discussion (FGD) yang membahas tentang Perkembangan Terkini Riset dan Aplikasi Teknologi Nano di Institusi Litbang dan Industri Farmasi - Kesehatan serta Kesiapan Regulasinya,  di Lecture Theater LAPTIAB BPPT, PUSPIPTEK Serpong (12/7).

Potensi aplikasi teknologi nano dalam bidang farmasi dan kesehatan sangat diperlukan dengan segera untuk penyususnan roadmap teknologi nano produk farmasi dan kesehatan, ungkap Direktur Pusat Teknologi Farmasi dan Medika (PTFM) BPPT, Rifatul Widjhati pada kesempatan tersebut.
Dalam konteks produk farmasi dan obat, ahli teknologi nano dari Sekolah Farmasi ITB, Heni Rachmawati menjelaskan bahwa suatu partikel dikatakan berukuran nano jika berdiameter antara 1-100 nm. Ukuran partikel nano tersebut akan meningkatkan sifat kelarutan obat, transportasi dan pelepasan senyawa aktif yang terkontrol serta memperbaiki stabilitas obat yang bersangkutan.
Pada gilirannya, sambungnya, pemanfatan teknologi nano dalam produk farmasi dapat menekan biaya dan efek  toksik suatu obat pada dosis terapinya. Hal demikian juga disampaikan oleh ahli teknologi nano dari Departemen Teknik Kimia UI, Muhammad Sahlan dari hasil penelitiannya. Manfaat casein sebagai pembawa propolis yang bermanfaat dalam sediaan sunscreen.
Selain dari pihak akademisi,  Wahono Sumaryono selaku penasehat ahli Deputi Bidang TAB-BPPT menyampaikan bahwa dalam pengembangan teknologi nano untuk produk farmasi dan kesehatan bukan hanya diperlukan sinergi dari perguruan tinggi, melainkan juga diperlukan kerjasama dengan pihak bisnis dan pemerintah yang harus terjalin dengan baik dan menguntungkan semua pihak.
Senada dengan Wahono, Direktur Pengawasan Produksi Produk Terapeutik dan Perbekalan Kesehatan Rumah Tangga BPOM, A. Retno Tyas Utami menekankan akan pentingnya penyusunan pedoman maupun standar uji dalam menilai mutu suatu obat dari produk teknologi nano. Dalam penyusunannya harus melibatkan ahli teknologi nano dari berbagai kalangan baik institusi litbang maupun perguruan tinggi.
Sementara itu, dari pihak industri, Yohannes Sutasurya selaku Manajer R&D dari PT. Bintang Toejoe menyampaikan bahwa perusahaan di bawah naungan Kalbe Group telah memasarkan produk-produk farmasi yang berbasis nano teknologi, meskipun bahan bakunya masih diimpor.  Pihak industri juga berkeinginan adanya informasi dan data base tentang hasil riset dan produk produk teknologi nano dari institusi riset dalam negeri yang bisa diaplikasikan secara cepat," ungkapnya lebih lanjut. (twb-TAB/humas)

Mahasiswa Sains Teknologi Farmasi Hasilkan Produk Kesehatan dari Alam Sekitar


BANDUNG itb.ac.id - Berawal dari pemikiran menggelitik mengenai bahan alam melimpah yang penggunaanya belum optimal, Arsy, Ifan, dan Riri  (Sains Teknologi Farmasi '10 ) berusaha untuk memanfaatkan tanaman Anredera cordifolia menjadi produk kesehatan yang efektif digunakan untuk pengobatan luka ringan. "Banyak tanaman di sekitar kita yang berguna.  Anredera cordifolia keberadaanya melimpah di alam sekitar, mudah ditemukan di dataran tinggi maupun di dataran rendah serta di lingkungan rumah, namun masih sedikit yang memanfaatkan tanaman tersebut, padahal menurut literatur  Anredera cordifolia lebih efektif  digunakan dalam pengobatan luka ringan daripada iodine dengan konsentrasi 50%,"  tutur Arsy. Produk kesehatan yang diberi nama AC-Spray (Anredera cordifolia-Spray) telah dipamerkan dan dipresentasikan dalam Lomba Produk Kesehatan Nasional (LPKN) pada acara Pharmacy on Innovation 2013 bersama dengan 7 produk kesehatan lain hasil karya mahasiswa farmasi seluruh Indonesia.

Proses pembuatan AC-Spray diawali dengan pengambilan tanaman yang kemudian dikeringkan dengan media sinar matahari hingga terbentuk simplisia ,bahan alami yang digunakan sebagai bahan dasar obat dan belum mengalami pengolahan apapun. Simplisia kemudian di ekstraksi dengan metode maserasi (perendaman dalam pelarut etanol) selama 24 jam. Hasil ekstraksi tersebut lalu disaring dan diuapkan hingga seluruh etanol menguap, dan diperoleh hasil akhir berupa ekstrak murni. Ekstrak murni kemudian dicampurkan  dengan gelling agent dan beberapa zat tambahan yang telah dibuat sebelumnya pada proses terpisah sehingga gel memiliki karakter yang dikehendaki dan  dapat digunakan secara optimum. Hasil pencampurangelling agent, bahan tambahan, dan ekstrak murni kemudian disesuaikan dengan konsentrasi dan kekentalan yang diinginkan serta dikemas dalam sebuah botol semprot berkapasitas 30 ml.

Produk kesehatan yang memperoleh juara 2 dalam LKPN garapan Himpunan Mahasiswa Farmasi ITB (HMF 'Ars Praeparandi' ITB) November lalu ini digunakan dengan cara menyemprotkan produk pada bagian luka.  Tim pembuat AC-Spray mengatakan bahwa 5 cm merupakan jarak terbaik untuk menyemprotkan AC-Spray ke bagian luka yang akan diobati. 5 cm dikatakan menjadi jarak semprot optimum agar AC-Spray tidak terkonsentrasi pada satu titik sebagaimana bila penyemprotan dilakukan terlalu dekat. Apabila penyemprotan dilakukan dengan jarak terlalu jauh, penyebaran produk menjadi terlalu luas dan tidak efektif. 

Setelah disemprotkan pada bagian tubuh yang terluka, kandungan obatnya akan membentuk lapisan film tipis yang menutupi bagian luka tersebut. Penyemprotan dipilih menjadi metode perantara yang menghubungkan produk dengan luka, karena penyemprotan tidak memerlukan media aplikator penghubung luka dengan produk. Penggunaan aplikator dinilai tidak efektif karena aplikator berisiko terkontaminasi zat berbahaya saat digunakan. Selain itu, metode penetesan seperti obat tetes dinilai kurang efektif daripada metode semprot, karena metode penetesan memiliki potensi lebih besar untuk menyebarkan produk  ke bagian yang bukan luka sehingga tidak efisien, terlebih lagi apabila produk digunakan pada bagian tubuh yang sulit dijangkau dan bagian lipatan tubuh seperti siku dan lutut.

Bicara tentang harapan di masa depan, tim AC-Spray berharap produk ini dapat menstimulasi orang lain untuk mengaplikasikan keilmuan yang dimiliki dalam pemanfaatan sumber daya alam sekitar. Selain itu, mereka juga berharap  Indonesia dapat memiliki produk kesehatan sendiri. "Benar-benar manfaatkan alam sekitar, banyak tanaman di alam sekitar yang berguna. Semangat berinovasi dan kreativitas," tutur Arsy sebelum mengakhiri wawancara.


Oleh : Adhitia Gesar Hanafi, Reksy Indra Rakasiwie, dan Annisa Mienda C. (ITB Journalist Apprentice 2013)
Sumber foto : Panitia Pharmanova 2013 dan tim AC-Spray