Info Farmasi Terkini Berbasis Ilmiah dan Praktis Majalah Farmasi Online Pertama di Indonesia
Majalah Farmasetika – Sistem penghantaran obat merupakan teknik untuk melepaskan bahan aktif farmasi ke dalam tubuh guna mencapai respons terapeutik yang diinginkan. Sistem ini dirancang untuk meningkatkan konsentrasi obat di bagian tubuh tertentu yakni organ target dibandingkan bagian tubuh lainnya agar efektivitas obat dapat tercapai dengan optimal serta meminimalisir efek samping dari obat yang tidak diinginkan
Perbedaan Sistem Konvensional dan Controlled Drug Delivery Systems (CDDS)
Perbedaan antara sistem penghantaran obat konvensional dan sistem penghantaran obat terkendali terletak pada cara bagaimana suatu obat dilepaskan dan dipertahankan di dalam tubuh, dan kemampuannya mencapai target spesifik. Sistem konvensional memiliki kelemahan berupa bioavailabilitas yang rendah, fluktuasi kadar obat dalam plasma, dan ketidakmampuan untuk mencapai pelepasan secara berkelanjutan. Sistem konvensional seringkali menyebabkan efek samping sistemik karena distribusi obat yang tidak spesifik ke seluruh tubuh serta pelepasan obat yang tidak terkendali. Oleh karena itu, sistem penghantaran obat terkendali (CDDS) dikembangkan untuk menjaga konsentrasi obat yang konstan dalam darah dan jaringan untuk jangka waktu lama dengan cara tidak melepaskan obat sebelum mencapai jaringan target tertentu.
Controlled Drug Delivery System
Tujuan utama dari sistem ini ialah menjaga konsentrasi obat agar tetap berada di dalam jendela terapeutik (di atas konsentrasi efektif minimum dan di bawah tingkat toksik) untuk menghindari efek samping atau kegagalan terapi (Liu et al., 2016). Sistem penghantaran obat terkendali menjadi fokus penelitian utama dalam pengobatan presisi karena memiliki beberapa keunggulan dibandingkan metode konvensional, antara lain:
- Penargetan yang presisi: Obat dilepaskan tepat pada sasaran (organ target) yang dibutuhkan sehingga zat aktif obat akan bekerja dengan lebih optimal serta menghasilkan efek terapeutik maksimal.
- Efek samping rendah: Mengurangi dampak negatif pada bagian tubuh yang tidak menjadi target karena zat aktif obat tidak bersirkulasi secara bebas di dalam tubuh melainkan ke organ sasaran.
Kepatuhan pasien yang tinggi: Memudahkan pasien dalam menjalani pengobatan. Karena pada sistem penghantaran obat terkendali frekuensi minum obat pasien dapat dikurangi sebab ketika obat masuk ke dalam tubuh, obat tidak dilepaskan semua secara langsung melainkan secara bertahap.
Pertimbangan Desain Controlled Drug Delivery System (CDDS)
Dalam mendesain sistem penghantaran obat terkendali ada berbagai faktor dan parameter yang perlu dipertimbangkan. Parameter tersebut secara luas diklasifikasikan sebagai parameter yang berkaitan dengan proses formulasi dan parameter terkait obat. Selain itu sifat biomaterial, rute pemberian, farmakokinetik, dan peningkatan stabilitas merupakan faktor utama dalam mendesain pengembangan sistem penghantaran obat terkendali. Sedangkan parameter terkait obat mencakup efisiensi pengikatan obat dengan protein plasma dan kemampuan obat untuk melewati penghalang biologis, dan aspek regulasi juga merupakan kriteria utama dalam mendesain bentuk sediaan obat terkendali. Selain itu menargetkan obat ke lokasi di mana aktivitas farmakologis yang diinginkan sangat penting untuk mencegah efek obat yang tidak diinginkan pada organ lain. Hal ini dapat dicapai dengan penandaan antibodi, pengikatan ligan, dan pengiriman bersifat lokalisasi.
Klasifikasi Controlled Drug Delivery System (CDDS)
Sistem penghantaran obat terkendali diklasifikasikan berdasarkan mekanisme pelepasan obat dari bentuk sediaan menjadi beberapa bagian (Ramakrishna, 2021).
- Sistem Terkendali Pelarutan (Dissolution-Controlled)
Dalam sistem ini obat-obatan akan dilapisi atau dikapsulasi di dalam membran polimer yang larut secara perlahan (sistem reservoir) atau matriks (sistem monolitik) masing-masing. Dalam sistem reservoir, obat-obatan dilindungi di dalam membran polimer dengan kelarutan rendah. Contoh aplikasinya pada sebagian besar tablet, pil, dan tablet effervescent adalah sistem terkontrol disolusi, di mana langkah pembatas laju adalah disolusi.
- Sistem Terkendali Difusi (Diffusion-Controlled)
Obat terjebak di dalam polimer dan dilepaskan melalui proses difusi melewati membran atau matriks polimer yang tidak larut air. Dalam sistem reservoir obat berada di inti dan ditutupi membran polimer berpori atau tidak berpori dan pada bagian matriks obat didispersikan secara homogen di seluruh matriks polimer.
- Sistem Terkendali Penetrasi Air (Water Penetration-Controlled)
Laju pelepasan obat pada sistem ini bergantung pada penetrasi air ke dalam sistem. Pada sistem ini dapat diklasifikasi kembali menjadi dua jenis yaitu:
- Sistem Osmotik (Osmotic Pressure-Controlled)
Sistem ini menggunakan tekanan osmotik dari bahan osmogen untuk mendorong obat keluar melalui lubang kecil (orifice). Adapun contoh produk di pasaran diantaranya Cardura® XL (doxazosin mesylate) untuk hipertensi, Covera-HS® (verapamil) untuk angina pektoris, Sudafed® (pseudoephedrine) untuk flu dan alergi 24 jam, Procardia XL® (nifedipine) untuk hipertensi, dan Viadur® (implan leuprolide acetate) yang memberikan dosis kontinu selama 12 bulan.
- Sistem Pembengkakan (Swelling-Controlled)
Pada sistem ini obat akan didispersikan dalam polimer hidrofilik yang akan membengkak saat terkena air, memungkinkan obat berdifusi keluar secara perlahan.
- Sistem Terkendali Kimiawi (Chemically Controlled)
Sistem ini menggunakan polimer biodegradable yang dapat terurai di dalam tubuh. Pada sistem ini terdapat mekanisme yang cukup spesifik dalam proses pelepasan obat diantaranya Sistem Dispersi Polimer-Obat yaitu obat dilepaskan saat polimer terdegradasi melalui erosi massa atau erosi permukaan dan Sistem Konjugat Polimer-Obat dimana obat terikat secara kimiawi (kovalen) pada tulang punggung polimer dan dilepaskan melalui pemutusan ikatan kimia dalam kondisi fisiologis.
- Sistem Berbasis Nanocarrier
Sistem ini menggunakan partikel berukuran sub-mikron untuk meningkatkan bioavailabilitas dan penghantaran target. Terdapat beberapa jenis seperti liposom, dendrimer, eksosom, nanopartikel, nanofiber, dan hidrogel. Contoh produk di pasaran yaitu injeksi liposom Amphotericin B.
Contoh Formulasi Pelepasan Terkendali (Controlled Release) di Pasaran
Perkembangan teknologi sistem penghantaran obat terkontrol (controlled release) di Indonesia semakin maju, dimana perkembangan ini berfokus pada peningkatan kepatuhan pasien melalui inovasi khususnya penggunaan berbagai jenis polimer obat serta pemanfaatan bahan alam. Beberapa produk obat dengan label CR (Controlled Release) atau ER/XR (Extended Release) yang tersedia di pasaran meliputi:
- Ambien CR (Zolpidem) – Tablet pelepasan diperpanjang
- Sinemet CR (Carbidopa & Levodopa) – Untuk penyakit Parkinson
- Paxil CR (Paroxetine Hydrochloride) – Untuk antidepresi
- Luvox CR (Fluvoxamine)
- Norpace CR (Disopyramide).
Kesimpulan
Controlled Drug Delivery System adalah inovasi penting dalam farmasi modern yang menawarkan pelepasan obat yang lebih terkontrol, efisien, dan aman. Sistem ini tidak hanya meningkatkan hasil terapi tetapi juga memberikan kenyamanan lebih bagi pasien, menjadikannya solusi yang menjanjikan untuk pengobatan berbagai penyakit. Evolusi dari sistem konvensional ke sistem terkendali bertujuan untuk meningkatkan efektivitas terapi, mengurangi frekuensi dosis, dan meminimalkan efek samping bagi pasien.
Daftar pustaka
Gao, Y., Li, T., Meng, F., Hou, Z., Xu, C., & Yang, L. (2023). Topological Optimisation Structure Design for Personalisation of Hydrogel Controlled Drug Delivery System. Materials, 16(7). https://doi.org/10.3390/ma16072687
Liu, D., Yang, F., Xiong, F., & Gu, N. (2016). The smart drug delivery system and its clinical potential. Theranostics, 6(9), 1306–1323. https://doi.org/10.7150/thno.14858Ramakrishna, S. A. and S. (2021). Controlled Drug Delivery Systems : Current Status and. Molecules, 26, 5905.
