Tahukah Anda? Efektivitas Obat Bisa Dipengaruhi oleh Bentuk Kristal Zat Aktifnya

farmasetika.com – Zat aktif obat dalam bentuk padatan dapat digolongkan menjadi 2 bagian yaitu padatan kristalin dan padatan amorf. Bentuk padatan kristal dalam bidang farmasi merupakan salah satu bentuk padatan yang stabil. sifat kristal merupakan kristal yang ideal pada unit strukturalnya, yang diulang secara teratur dan tanpa batas dalam ruang tiga dimensi.

Salah satu contohnya yaitu banyak obat terdapat dalam bentuk kristal padat karena stabilitas dan kemudahan penanganan selama berbagai tahap pengembangan obat. Padatan kristal bisa berbentuk polimorf, solvat atau hidrat. Sedangkan amorf merupakan bentuk padatan yang kurang stabil dibandingkan dengan kristal dan memiliki titik lebur yang melebar (luas), oleh karena itu identifikasi kristal akan lebih mduah dibandingkan bentuk amorf.

Amorf (Amorphous), merupakan defenisi struktural dari suatu material, dimana atom-atomnya tersusun secara tidak teratur, sehingga panjang dan sudut ikatan antar atom juga tidak teratur. Kasus inilah yang diketahui sebagai bentuk penyimpangan struktural. Susunan partikel dalam padatan amorf sebagian teratur dan sedikit agak mirip dengan padatan kristalin. Namun, keteraturan ini, terbatas dan tidak muncul di keseluruhan padatan. Banyak padatan amorf di sekitar kita-gelas, karet dan polietena memiliki keteraturan sebagian

1. Kristal

Contoh aplikasi kristal pada bidang farmasi:

Banyak zat disimpan dalam bentuk kristalnya supaya lebih stabil dan tahan lama selama proses penyimpanan. Contohnya penisilin G natrium (Syamsuni, 2006).

Contoh bentuk kristal lainnya:

Gambar 1. Kristal vitamin B1 (a), Kristal vitamin B6 (b, c), dan krital vitamin C (d, e, f).

Atorvastatin

Kalsium atorvastatin merupakan salah satu obat anti-kolesterol yang memiliki bentuk kristal yang banyak dan dengan kelarutan yang kurang baik, dengan bioavailabilitas yang hanya mendekati 14%. Penemuan saat ini mengatakan bahwa bentuk kristal atorvastatin kasium memiliki polimorfisme bentuk hidrat dan anhidrat (Ayalon, 2005). Hingga saat ini telah dilaporkan terdapat 56 bentuk polimorfisme atorvastatin dengan 10 bentuk polimorf yang dipatenkan (An and Sohn, 2009).

Monohidrat Teofilin

Monohidrat teofilin mengandung lebih banyak ikatan hydrogen dibandingkan dengan anhidrat teofilin. Sehingga monohidrat teofilin lebih kuat secara mekanik daripada teofilin anhidrat. Teofilin anhidrat lebih rapuh secara mekanik daripada teofilin monohidrat (Datta, 2004).

Theobroma oil

Theobroma oil yang merupakan basis suppositoria, dikembangkan Kristal bentuk α, sehingga dapat menurunkan titik leleh. bentuk α merupakan fase metastabil, yang berubah secara perlahan dari β¹ kepada bentuk β (Haleblian, 1969).

Insulin

Durasi aksi dari insulin injeksi dikontrol oleh bentuk Kristal (Haleblian, 1969).

2. Amorf

Avicel dibuat dalam bentuk amorf dan digunakan sebagai pengisi dalam produksi tablet dengan metode granulasi basah dan kempa langsung. Hal ini bertujuan untuk menghasilkan tablet dengan friabilitas rendah, memiliki kekerasan tablet yang baik, kompaktibilitas massa tablet yang baik, memiliki sifat alir yang baik, dapat memperbaiki sifat alir granul, menambah kekerasan tablet, memperlambat waktu hancur dan meningkatkan keterkempaan. Selain itu, avicel digunakan sebagai bahan penghancur tablet karena avicel memiliki ikatan hidrogen yang akan segera lepas oleh adanya air (Muzíková, 2001).

Contoh lain dari aplikasi amorf pada bidang farmasi yaitu insulin dengan bentuk amorf seperti Prompt Insulin Zinc.Susp akan lebih cepat diabsorpsi dibandingkan dengan insulin bentuk kristal seperti Extended Insulin ZinC.Susp (Syamsuni, 2006).

3. Polimorf

Banyak bahan obat menunjukkan sifat polimorf artinya mereka berkemampuan muntuk muncul dalam modifikasi yang berlainan. Selama penyimpanan dapat berlangsung perubahan polimorf, yang disebabkan perubahan lingkungan dalam sediaan obat yang tidak dapat dilihat secara orgaleptik, tetapi umumnya menyebabkan perubahan dalam sikap  pelepasan dan sikap rebsorbsinya.

Contoh: Ritonavir merupakan obat anti-HIV. Dalam bentuk terlarut, ritonavir mengendap dan menurunkan 5% dari bioavailabitasnya. Pada awal mula ditemukan, ritonavir berbentuk Kristal form 1. Pada tahun 1996, ritonavir dibuat formulasinya dalam bentuk kapsul gelatin dan larutan namun terjadi pengendapan. Pada bentuk Kristal yang baru, yaitu form II, lebih stabil daripada form I (Chembukar, et al., 2000). Kalsium atorvastatin merupakan salah satu obat antikolesterol, bentuk polimorfnya anhidrat dan hidrat yang berpengaruh pada perbedaan kelarutan kristal dalam air atau dalam lambung pasien (Hurley et al., 2002).

4. Hidrat solvat

Padatan dapat membentuk solvat dan hidrat.  Suatu padatan yang mengandung molekul air disebut hidrat sedangkan yang mengandung pelarut organik disebut dengan solvat. Solvat dapat terbentuk ketika pelarut organik murni atau campuran pelarut digunakan sebagai pelarut untuk mengkristalisasi senyawa (Healy, et al., 2017).

Gambar 2. Aplikasi hidrat solvat pada bidang farmasi (Healy, et al., 2017).

Air dapat dengan mudah mengisi kekosongan struktural karena ukurannya kecil dan memiliki ikatan hidrogen yang ideal untuk menghubungkan sebagian besar molekul obat ke dalam struktur kristal stabil (Healy, et al., 2017).

Dalam produksi antibiotik aplikasi hidrat solvat bertujuan untuk menutupi rasa pahit zat aktif. Contoh lain yaitu nevirapine obat untuk megontrol infeksi HIV, dalam pembuatannya menggunakan solven alkohol, asetonitril, kloroform, tetra hidrofurat dan toluene, solven tersebut berfungsi untuk meningkatkan kelarutan dan disolusi nevirapine (Chadha, et al., 2010).

5. Ko-kristal

Fasa asam pada tablet effervescent dibuat dengan bentuk ko-kristalnya, salah satu fase asam berasal dari asam askorbat vitamin C, pembentukan fase asam dengan bentuk ko-kristal berpengaruh terhadap water uptake sediaan effervescent selama waktu penyimpanan dan solubilitas effervescent dalam air (Hayward & Schmidt, 2017).

Daftar Pustaka

Chadha, R., Arora, P., Saini, A., & Jain, D. S. 2010. Solvated crystalline forms of nevirapine: thermoanalytical and spectroscopic studies. Aaps Pharmscitech, 11(3), 1328–1339.

Hayward, M. A., & Schmidt, T. 2017. Stable effervescent bisphosphonate formulations with rapid solubilization characteristics. Google Patents.

Healy, A. M., Worku, Z. A., Kumar, D., & Madi, A. M. 2017. Pharmaceutical Solvates, Hydrates and Amorphous Forms. Advanced Drug Delivery Reviews.

Hurley, T. D., Edenberg, H. J., & Li, T. 2002. The pharmacogenomics of alcoholism. Pharmacogenomics: The Search for Individualized Therapies, 417–441.

Muzíková, J. 2001. [The firmness of Avicel PH 102 and Avicel PH 301 compression and the effect of magnesium stearate]. Ceska a Slovenska Farmacie: Casopis Ceske Farmaceuticke Spolecnosti a Slovenske Farmaceuticke Spolecnosti, 50(2), 92–94.

Syamsuni, H. 2006. Farmasetika dasar dan hitungan farmasi. Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta, 102.

Penulis : Silvi Ristatianti, Ayu Brilliany Firsty, Mardallia Sekar Wangi, Helpiyani Suryaningrum Otaya, Ripa’atul Mahmudah, Siti Nuraeni Johari, Hana Lanasastri, Ghinaa Ramadhani, Ahmad Fauzi, Lily Cyntia Fauzi, Isfahani Vira, Nurfina Septiana, Intan Hartanto, Hamid Saeful Kirom