Mengenal Teknologi Mikroenkapsulasi Nifedifine dan Captopril

Majalah Farmasetika – Mikroenkapsulasi adalah salah satu teknologi baru untuk membuat obat dengan tujuan untuk meningkatkan efektivitas obat. Teknologi ini akan menyelimuti bahan aktif obat dalam sebuah struktur mirip kapsul dengan bentuk bulat simetris hingga bentuk tidak beraturan.

Teknologi ini akan membuat obat menjadi ukuran skala mikro dengan rentang ukuran 1 µm – 7 mm. Obat yang dibuat menggunakan metode ini adalah yang memiliki sifat kurang larut dalam air seperti nifedipine dan captopril.

Dengan penggunaan teknologi ini obat-obat tersebut dapat ditingkatkan absorpsi nya dalam tubuh dan bahkan dapat diatur agar pelepasannya di sel/organ target obat tersebut bekerja. Pembuatan mikrokapsul nifedipine dan captopril menggunakan kombinasi polimer yang akan meningkatkan keberhasilan pembentukan mikrokapsul dan juga meningkatkan stabilitas mikrokapsul tersebut. Hasil mikrokapsul menunjukan bahwa nilai efisiensi enkapsulasi di atas 80% bahkan ada yang mencapai 90% yang artinya obat nifedipine dan captopril dapat dibuat dalam bentuk mikrokapsul.

Mikroenkapsulasi

Mikroenkapsulasi adalah teknologi baru dalam pembuatan obat. Teknologi ini akan menyelimuti zat aktif dalam struktur berbentuk kapsul dan disebut mikrokapsul. Mikrokapsul memiliki bentuk seperti bola dengan ukuran dinding yang seragam. Adapun ukuran mikrokapsul bervariasi di 1 µm – 7 mm. Bagian dalam mikrokapsul disebut inti/fase internal, dan dindingnya disebut cangkang. Zat aktif obat dalam bentuk padat, cair, dan gas dapat dienkapsulasi namun dapat mempengaruhi ukuran mikrokapsul. Jika inti mikrokapsul zat aktif padat maka bentuk nya akan tidak beraturan, namun jika inti mikrokapsul berupa zat aktif cair maka bentuk nya akan membulat (A. & M., 2015).

Alasan pemilihan mikrokapsul karena mampu meningkatkan stabilitas obat dan dapat memingkatkan waktu kerja dari obat karena pelepasannya dapat diatur. Selain itu dapat juga digunakan untuk menghilangkan rasa dan bau yang tidak enak dari zat aktif obat. Bentuk obat yang cair pun dapat diubah menjadi serbuk dengan kemampuan alir yang baik. Lalu dengan penggunaan mikrokapsul dapat mengurangi terjadinya efek samping pada saluran pencernaan dan selain organ target (A. & M., 2015).

Terdapat beberapa tipe mikrokapsul yaitu mononuclear, polynuclear, dan matriks. Mononuclear berarti memiliki hanya satu inti, polynuclear memiliki lebih dari satu inti, dan matriks dimana inti melarut secara merata dengan polimer pembentuk mikrokapsul. Mekanisme pelepasan mikrokapsul dapat melibatkan empat mekanisme, yaitu sistem difusi terkontrol monolitik, disolusi, sistem degradasi terkontrol monolitik, dan erosi (A. & M., 2015).

Metode-metode dalam pembuatan mikrokapsul terbagi menjadi 3 jenis, yaitu metode fisika, metode kimia, metode fisikokimia. Metode fisika terdiri dari coating dengan udara bertekanan, koaservasi, coating menggunakan panci besar, ekstrusi sentrifugal, dan spray dry. Metode kimia meliputi metode solvent evaporation, polimerisasi interfasial, crosslink interfasial, polimerisasi insitu, dan polimerisasi matriks. Metode fisikokimia meliputi pemisah fase koaservasi dan gelasi ionotrpik (A. & M., 2015).

Mikrokapsul Nifedipine

Pelepasan obat terkontrol adalah tujuan dari mikrokapsul karena banyak obat terutama yang hidrofobik ketika digunakan secara oral tidak mampu terserap secara sempurna. Nifedipine merupakan salah satu contoh obat yang tidak larut dalam air sehingga kadar dalam tubuh sangat rendah ketika digunakan secara konvensional.

Nifedipine termasuk golongan antagonis kalsium kerja pendek yang menyebabkan peningkatan aktivitas syaraf simpatetik dan reflek takikardia, penggunaan nifedipine ini dibatasi karena akan menimbulkan efek samping seperti sakit kepala, munculnya kemerahan pada beberapa bagian tubuh, pusing, dan jantung berdebar. Seluruh efek samping ini disebabkan oleh vasodilatasi akut dan aktivasi sistem syaraf simpatis. Seluruh efek samping ini dapat dicegah dengan melakukan pengontrolan pelepasan obat nifedipine yang tidak akan terlalu mempengaruhi sistem syaraf dan detak jantung.

Metode yang dapat digunakan untuk mengontrol pelepasa obat adalah mikroenkapsulasi dimana nifedipine akan dilindungi dalam sebuah struktur berbentuk kapsul dari polimer. Polimer yang digunakan merupakan kombinasi dari poly (caprolactone) (PCL) dan polyethylene-glycol (PEG) dengan metode solvent evaporation. Solvent evaporation adalah teknik diman polimer dilarutkan dalam pelarut organik mudah menguap dan tidak larut dalam air seperti dichloromethane dan chloroform. Secara singkat proses pembentukan mikrokapsul dengan metode solvent evaporation adalah pembentukan inti, pembentukan bahan pelindung, dan pembuatan penghantar cair. Pada tahap pertama, dimana polimer dan zat aktif terlarut dalam pelarut organik. Pada tahap kedua, emulsifikasi dengan pengadukan dalam pelarut no polimer yang tidak akan tercampur dengan pelarut organik. Pada tahap ketiga, dilakukan pengadukan secara konsisten hingga pelarut benar-benar menguap, kemudia mikrokapsul difiltrasi, dicuci, dan dikeringkan. Mikrokapsul yang dihasilkan memiliki tingkat enkapsulasi di atas 90% yang menunjukan bahwa obat dapat tercoating secara baik (Rahma & Budianto, 2021).

Kombinasi polimer poly(D, L-lactic acid) dengan polyethylene glycol (PEG) pada pembuatan mikrokapsul nifedipine juga bisa dilakukan. Poly(D, L-lactic acid) memiliki sifat yag biokompatibel dan biodegradabel, namun memiliki stabilitas yang buruk karena dalam bentuk amorf. Sementara PEG memiliki sifat stabil, menyebar merata, dan higroskopis (mudah menguap). PEG ini biasa digunakan untuk melarutkan obat yang tidak larut dalam air dan juga dapat memperluas persebaran obat di dalam tubuh. PEG sendiri dapat meningkatkan absorpsi dan disolusi zat aktif yang sulit untuk terlarut dalam air.

Karena nifedipine merupakan obat yang tidak larut dalam air maka laju disolusinya adalah hambatan. Metode yang digunakan dalam pembuatan mikrokapsul nifedipine dengan kombinasi polimer ini adalah metode oil in water ecaporation dimana metode ini sangat cocok untuk obat yang memiliki kelarutan rendah dalam air. Pembentukan mikrokapsul menggunakan metode oil in water evaporation mengikuti empat tahap, tahap pertama adalah penggabungan nifedipine dengan polimer, tahap kedua adalah mendispersikan fase organik ke dalam fase kontinu menggunak tween 80, tahap ketiga adalah penguapan pelarut dichloromethane dan pembekuan mikrokapsul, dan tahap keempat adalah pemisahan mikrokapsul yang telah diperoleh dengan metode filtrasi.

Mikrokapsul yang dihasilkan memiliki nilai efisiensi enkapsulasi di atas 80%, hasil ini dipengaruhi dengan berat molekul dari PEG, semakin kecil berat molekul PEG maka nilai efisiensi enkapsulasinya semakin kecil (Lestari & Budianto, 2021).

Mikrokapsul Captopril

Captopril adalah golongan obat inhibitor angiotensin converting enzyme (ACE) yang digunakan untuk pengobatan hipertensi dan gagal jantung. Captopril memiliki waktu paruh yang pendek dan bioavaibilitas yang rendah. Pembuatan mikrokapsul captopril dapat memberikan banyak keuntungan bagi pasien seperti kemudahan dalam penggunaan yang akan diikuti dengan mengurangi efek samping yang dihasilkan akibat fluktuasi konsentrasi kaptopril dalam darah terutama dalam penggunaan jangka panjang. Metode yang digunakan adalah oil solvent in water evaporation dengan kombinasi polimer polylactid dan polycaprolactone. Kombinasi polimer akan menghasilkan bahan mikrokapsul dengan sifat yang lebih baik jika dibandingkan dengan satu polimer.

Terdapat 4 tahap dalam pembuatan mikrokapsul, tahap pertama adalah penggabungan obat dengan pelarut organik, tahap kedua adalah dispersi larutan emulsi ke dalam fase kontinu yang juga tahap pembentukan droplet, tahap ketiga adalah tahap penguapan pelarut yang mana mengubah tetesan larutan emulsi menjadi partikel padat. Hasil efisiensi enkapsulasi menunjukan nilai di atas 90% yang menunjukan hasil baik (Junaidi & Budianto, 2018).

Kesimpulan

Teknologi mikroenkapsulasi dapat diterapkan pada obat-obat yang memiliki kelarutan rendah dalam air dengan tujuan untuk meningkatkan penyerapannya dalam tubuh. Nifedipine dan captopril menjadi contoh obat yang dapat dibuat dalam bentuk mikrokapsul dengan bahan kombinasi polimer.

Namun saat ini obat dengan teknologi mikroenkapsulasi masih jarang terutama di pasar Indonesia, untuk contoh produk dengan teknologi mikroenkapsulasi adalah NEWCAFF^TM yaitu kafein dalam mikrokapsul. Kelebihan dari produk ini adalah untuk menghilangkan rasa tidak enak dari kafein saat dikonsumsi secar oral dan mengatur pelepasan kafein dalam tubuh.

Daftar Pustaka

A., K. S., & M., J. (2015). A Review on Microcapsules. Global Journal of Pharmacology, 9(1), 28–39.

Junaidi, D. A. S., & Budianto, E. (2018). In vitro efficiency test of captopril microencapsulation using polyblend of poly (lactic acid) and polycaprolactone. AIP Conference Proceedings, 2049(December 2018). https://doi.org/10.1063/1.5082451

Lestari, P. P., & Budianto, E. (2021). Controlled Drug Delivery Carrier of Nifedipine Using Biodegradable Microcapsule Polymer from Poly (D,L-Lactic Acid) and Polyethylene Glycol. Journal of Physics: Conference Series, 1751(1). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1751/1/012082

Rahma, W. A., & Budianto, E. (2021). Microcapsule from PCL/PEG as Controlled Nifedipine Drug Delivery Carrier. Journal of Physics: Conference Series, 1751(1). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1751/1/012081