Mengenal Polimer Biodegradabel dalam Formulasi Implan Kontrasepsi

Majalah Farmasetika – Rute oral saat ini masih merupakan pemberian obat yang paling populer dan nyaman karena banyaknya keuntungan, namun disisi lain memiliki kelemahan seperti halnya pada rute lainnya seperti banyak obat yang tidak cocok untuk pemberian rute oral, hal tersebut dikarenakan kondisi asam atau basa pada gastro intestinal, first-effect metabolisme, atau kepatuhan. sehingga diperlukan sistem penghantaran obat baru salah satunya implant polymer drug delivery system.

Artikel ini bertujuan untuk melihat peran polimer dalam implant polymer drug delivery system.

Metode implan berbasis polimer ini, sistem pengiriman obatnya dapat ditanamkan  sehingga memungkinkan pemberian obat tertarget dan terlokalisir, dapat mencapai efek terapeutik dengan konsentrasi obat yang lebih rendah, meminimalkan potensi efek samping  dan meningkatkan kepatuhan pasien

Setelah mengetahui kelompok polimer yang digunakan pada  implant polymer drug delivery system dilihat dari fungsi, kelebihan dan kekurangannya. Disini dapat diketahui bahwa pemilihan polimer sangatlah penting dalam sistem pengiriman obat implant dan pemanfaatannya sebagai kontrasepsi. Metode implant berbasis polimer biodegradable lebih ideal dan unggul dibandingkan implant non biodegradable sebagai kontrasepsi, karena sifatnya praktis dapat terurai dalam cairan biologis manusia.

Polimer biodegradabel dalam implan

Polimer biodegradable terutama dalam implant akan sangat menarik bila dilakukan pengembangan yang berkelanjutan terutama pada aplikasinya sebagai kontrasepsi atau obat lainnya, karena tingginya minat penggunaan polimer biodegrable saat ini di masyarakat.

Metode implan berbasis polimer ini,  sistem pengiriman obatnya dapat ditanamkan  sehingga memungkinkan pemberian obat tertarget dan terlokalisir, dapat mencapai efek terapeutik dengan konsentrasi obat yang lebih rendah, meminimalkan potensi efek samping  dan meningkatkan kepatuhan pasien karena rendahnya frekuensi pemakaian, namun ketika penyisipan membutuhkan petugas kesehatan profesional dan prosesnya relatif invasif (Stewart et al., 2018). Artikel ini akan membahas mengenai sistem pengiriman obat implant dan pemanfaatannya sebagai kontrasepsi, sebagai gambaran luas bahwa peran polimer disini sangatlah penting pada sistem pengiriman obat implant.

Sistem Penghantaran Obat Implan

Sistem pengiriman obat implan dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama implan pasif dan implan aktif (Stewart et al., 2018).

1. Implan polimerik pasif, bergantung pada difusi pasif untuk pelepasan obat. Implan pasif dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori utama yaitu implan  non-biodegradable dan implan biodegradable (Stewart et al., 2018).
2. Implan non-biodegradable, menggunakan polimer seperti silikon, poli (uretan), poli (akrilat) atau kopolimer seperti poli (etilena vinil asetat), implant ini dapat berupa implan monolitik (dibuat dari matriks polimer di mana obat terdispersi secara homogen) atau tipe reservoir (mengandung inti obat kompak yang tertutup oleh selaput non-biodegradable), disini pelepasan kinetika dipengaruhi ketebalan membran dan permeabilitas obat melalui membran. Aplikasi implan non biodegradable ini digunakan secara luas sebagai kontrasepsi. Kelebihannya efek jangka panjang, biokompatibilitas bagus, namun terkadang menyebabkan infeksi, kerusakan jaringan, dan karena non-biodegradabel (tidak mudah terurai secara biologis) maka harus diambil/ dihilangkan (Stewart et al., 2018).
3. Implan biodegradable dikembangkan untuk mengatasi kelemahan non-biodegradable implant, menggunakan polimer atau kopolimer yang dapat diekskresikan atau diserap oleh tubuh, seperti poli (kaprolakton) (PCL), poli (asam laktat) (PLA) atau poli (asam laktat-ko-glikolat) (PLGA) yang  degradasi kinetikanya mudah disesuaikan berdasarkan tingkat pelepasan obat (Stewart et al., 2018).
4. Implan Polimer Aktif, memiliki gaya dorong positif untuk mengontrol pelepasan obat-obatan, sehingga tingkat kontrolnya dan biaya pengembangannya tinggi, implan jenis ini adalah sistem elektronik yang terbuat dari bahan logam. Jenis utama implan aktif polimer adalah pompa osmotik. Jenis perangkat ini dibentuk oleh membran semipermeabel yang mengelilingi reservoir obat, dan membran harus memiliki lubang yang memungkinkan pelepasan obat. Gradien osmotik akan membiarkan aliran cairan yang stabil di dalam implan. Proses ini akan menyebabkan peningkatan tekanan di dalam implan yang akan memaksa pelepasan obat melalui lubang. ini memungkinkan obat konstan rilis (kinetika orde 0) dan tingkat pelepasan yang menguntungkan, namun memiliki keterbatasan yaitu pemuatan obat yang terbatas (Stewart et al., 2018).

Mekanisme pelepasan obat impan

Mekanisme pelepasan obat dari sistem implan terutama diklasifikasikan ke dalam empat kelompok yaitu degradasi matriks, swelling terkontrol, pemompaan osmotik, dan difusi pasif. Pada swelling terkontrol terjadi penetrasi pelarut ke dalam matriks dan degradasi matriks.

Pada pemompaan osmotic disebabkan tekanan osmotic oleh penyerapan air yang mendorong pengangkutan obat, menunjukkan tingkat rilis yang konstan. Difusi adalah proses perpindahan molekul secara spontan dari satu daerah ke daerah lain menyeimbangkan potensi kimia atau aktivitas termodinamika, disini mekanisme pelepasan obat ini terjadi karena adanya gradien konsentrasi (Stewart et al., 2018).

Perkembangan Implan Dalam Drug Delivery System di Indonesia

Masyarakat Indonesia sudah lama mengenal implant sebagai alat kontrasepsi, mereka biasa menyebutnya sebagai implan atau susuk, berupa kapsul tipis yang fleksibel dan elastis yang ditanam di kulit lengan atas seorang wanita yang mengandung levonogestrel guna untuk mengendalikan kehamilan. Disini implan drug delivery system sebagai kontrasepsi, terbagi menjadi 2 kelompok utama yaitu non-biodegradable implant dan biodegradable implant.

Non-biodegradable implant antara lain Norplant® mengandung hormon levonorgestrel. Sedangkan untuk biodegradable implant antara lain Capronor® yaitu suatu kapsul polymer yang berisi hormon levonogestrel. Namun pengembangan penggunaan polimer biodegradable lain sebagai bahan kontrasepsi masih sangatlah kurang.

Contoh Aplikasi Implan Dalam Drug Delivery System

Kita ketahui sebelumnya bahwa polimer yang digunakan pada implan kontrasepsi adalah polimer non-biodegradble, namun seiring perkembangan terdapat penelitian penggunaan polimer biodegradable sebagai kontrasepsi. Hal tersebut salah satunya dikemukaan oleh Manoukian et al (2018) dalam penelitiannya mengenai pengembangan implan suntik dengan polimer biodegradable untuk long-term delivery pada kontrasepsi (Manoukian et al., 2018).  Levonorgestrel (LNG) berhasil dienkapsulasi dalam matriks mikrosfer PCL (Poly ԑ-caprolactone) menggunakan teknik emulsi o/w untuk kontrasepsi implant suntik, menunjukkan Levonorgestrel terjadi pelepasan yang berkelanjutan dan berkepanjangan serta setelah dikarakterisasi termasuk FTIR, XRD, DSC, dan TGA mengkonfirmasi tidak adanya bahan kimia yang merugikan interaksi antara obat dan polimer, serta distribusi tingkat molekuler (Manoukian et al., 2018).

Poli (ԑ-caprolactone) (PCL) digunakan dalam implan polimer karena bersifat biokompatibilitas, biodegradabilitas, non-toksisitas, dan biaya yang relatif rendah, disetujui FDA untuk digunakan dalam aplikasi medis, dan adanya ikatan ester alifatik yang tidak stabil memungkinkan polimer terurai.  

PCL memiliki waktu degradasi yang relatif lama, mulai dari beberapa bulan hingga bertahun-tahun tergantung kondisi internal seperti berat molekulnya dan kondisi degradasi (seperti suhu, pH, dan enzim). Waktu degradasi meningkat dengan meningkatnya berat molekul, sedangkan degradasi PCL lambat  (dari pada PGA, PLA dan PLGA) karena sifat hidrofobiknya, yang tidak memungkinkan penetrasi air, namun apolimer yang relatif murah, yang layak secara komersial untuk digunakan dalam suatu produk. Oleh karena itu PCL  memiliki potensi untuk menjadi polimer yang cocok dalam pengembangan sistem pengiriman obat implan (Stewart et al., 2018).

Kesimpulan

Setelah mengetahui kelompok polimer yang digunakan pada  implant polymer drug delivery system dilihat dari fungsi, kelebihan dan kekurangannya. Disini dapat diketahui bahwa pemilihan polimer sangatlah penting dalam sistem pengiriman obat implant dan pemanfaatannya sebagai kontrasepsi.

Metode implant berbasis polimer biodegradable lebih ideal dan unggul dibandingkan implant non biodegradable sebagai kontrasepsi, karena sifatnya praktis dapat terurai dalam cairan biologis manusia.

Polimer biodegradable terutama dalam implant akan sangat menarik bila dilakukan pengembangan yang berkelanjutan terutama pada aplikasinya sebagai kontrasepsi atau obat lainnya, karena tingginya minat penggunaan polimer biodegrable saat ini di masyarakat.

Sumber

Manoukian, O. S., Arul, M. R., Sardashti, N., Stedman, T., James, R., Rudraiah, S., & Kumbar, S. G. (2018). Biodegradable polymeric injectable implants for long-term delivery of contraceptive drugs. Journal of Applied Polymer Science, 135(14), 1–9. https://doi.org/10.1002/app.46068

Stewart, S. A., Domínguez-Robles, J., Donnelly, R. F., & Larrañeta, E. (2018). Implantable polymeric drug delivery devices: Classification, manufacture, materials, and clinical applications. Polymers, 10(12). https://doi.org/10.3390/polym10121379

Penulis : Meylani Sutoro, Program Magister Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Padjadjaran, Konsentrasi Farmasetika dan Teknologi Farmasi