SPO C1 Polimer Farmasetika [PDF]

Citation preview

Program Studi Sarjana Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Andalas



Sistem penghantaran obat - Polimer Farmasetika – Oleh Kelompok 1 Kelas C



Dosen; Dr. Erizal, M.Si, Apt



1211014001 Siti Khoratun Nisa 1211014019 Yuliana Ristantia 1311011039 Habibie Deswilyaz G 1311011087 Ivan Pratama



1311012026 Nurul Fadillah Zahari 1311012032 Yozi Fiedya Ningsih 1311012046 Rany Dwi Utami



A. Apa Itu Polimer?



 Senyawa polimer merupakan senyawa makromolekul yaitu suatu senyawa yang memiliki struktur molekul yang besar. Senyawa polimer terbentuk dari penggabungan molekulmolekul yang kecil dan saling berikatan membentuk senyawa makromolekul.



 Polimerisasi adalah reaksi penggabungan molekul-molekul yang kecil (monomer) untuk membentuk suatu molekul yang besar.  Monomer adalah molekul-molekul kecil yang bergabung untuk membentuk suatu polimer. Biasanya polimer sintetis diberi nama menurut monomernya, diawali dengan kata poli. Contohnya ialah Etilena, yaitu etilena yang membentuk suatu polimer sederhana yaitu polietilen yang merupakan bahan pembuat kantong plastik dan pipa plastik. SPO - Polimer Farmasetika



2



B. Jenis-jenis Polimerisasi



 Polimerisasi kondensasi



 polimerisasi yang disertai dengan pembentukan molekul kecil (H2O, NH3  Polimerisasi adisi  polimerisasi yang disertai dengan pemutusan ikatan rangkap diikuti oleh adisi monomer.



SPO - Polimer Farmasetika



3



Contoh Polimerisasi



SPO - Polimer Farmasetika



4



C. Sumber Polimer  Alam



 Buatan/ sintetis



No



Monomer



Polimer



1 2 3 4 5



Isoprena Glukosa Glukosa Asam Amino Nukleotida



Karet Alam Amilum Selulosa Protein Asam Nukleat



No 1 2 3 4



SPO - Polimer Farmasetika



Jenis Polimerisasi Adisi Kondensasi Kondensasi Kondensasi Kondensasi



Jenis Polimerisasi Etetna Polietilena Adisi Vinilklorida Pilivinilklorida Adisi Propena Poliropena Adisi Tetrafluoroetena Teflon Adisi Monomer



Polimer



Sumber Getah Karet Beras, Jagung Kayu, Tumbuhan Sutra, Wol DNA, RNA



Sumber Plastik Plapis, Lantai, Pipa Tali, Karung, Plastik Panci



5



D. Tipe Polimer Polimer diklasifikasikan menjadi dua, yaitu :



 Homopolimer yaitu polimer yang terbentuk dari monomer-monomer yang sejenis -[A–A–A–A–A]-



 Kopolimer yaitu polimer yang terbentuk dari monomer-monomer yang berbeda jenisnya -[A–B–A–B–A]-



SPO - Polimer Farmasetika



6



D. Tipe Polimer (cont’d) Berdasarkan sifat-sifatnya, polimer digolongkan menjadi dua yaitu :  Poimer Termosting Jenis polimer yang jika dipanaskan akan menjadi lunak dan jika terus dipanaskan akan mengalami perubahan kimia hingga mengeras dan tidak diubah lagi, seperti contoh produk dari fenol, formaldehid, urea formaldehida, dan melamin formaldehida.  Polimer Termoplastik Jenis polomer yang jika dipanaskan akan menjadi lunak dan akan mengeras jika didinginkan. Polimer ini dapat dikeraskan dan dilunakan secara berulang, seperti contoh yaitu nitroselulosa, selulosa asetat, polietena, polisterena, dan PVC.



SPO - Polimer Farmasetika



7



D. Tipe Polimer (cont’d)



Berdasarkan bio-stability-nya;  Bio-degradable Polymers e.g. polyesters, proteins, carbohydrates, etc  Non –biodegradable Polymers e.g. ethyl cellulose, HPMC, acrylic polymers, silicones



SPO - Polimer Farmasetika



8



E. Karakteristik Polimer yang Ideal



 Inert and kompatible dengan lingkungan  Tidak beracun (non-toxic)



 Mudah diberikan  Fabrikasinya mudah dan tidak mahal  Memiliki kekuatan mekanik yang bagus



SPO - Polimer Farmasetika



9



F. Berat Molekul Polimer



Berfungsi untuk;  Menentukan aplikasi polimer tersebut  Sebagai indikator dalam sintesa dan proses pembuatan produk polimer  Studi kinetika reaksi polimerisasi  Studi ketahanan produk polimer dan efek cuaca terhadap kualitas produk



SPO - Polimer Farmasetika



10



G. Aplikasi Polimer di Farmasi  Penutup karet dan tube plastik alat suntik:



 polietilen, polistirena, polikarbonat  Penyalut tablet  hidroksi propil metil-selulosa, polietilen glikol, CMC-Na  Bahan pengikat dalam tablet  akasia, gelatin  Sebagai obat  insulin, metilselulosa, polikarbofil  Sebagai pembentuk kompleks  povidone SPO - Polimer Farmasetika



11



G.1. Dalam Sediaan Gel



 Gel terdiri dari dua fase yang saling berpenetrasi, yang satu adalah padatan sedangkan yang lain adalah cairan  Dalam gel, polimer bertindak sebagai padatan yang terisi oleh cairan



SPO - Polimer Farmasetika



12



G.2. Sebagai Zat Pengental



 Mempunyai kemampuan yang baik dalam meningkatkan viskositas larutan



 Contoh: larutan 2% metil selulosa dalam air mempunyai viskositas 80 poise



SPO - Polimer Farmasetika



13



G.3. Sebagai Koaservasi



 Merupakan salah satu metode pembentukan mikrokapsul oleh polimer  Materi inti harus berupa serbuk halus yang didispersikan dalam cairan yang berisi polimer  Larutan tersebut di tambah elektrolit, kemudian didinginkan. Lalu dikeringkan



SPO - Polimer Farmasetika



14



H. Aplikasi dalam Penghantaran Obat Terkendali (Controlled Drud Delivery)  Reservoir Systems -Ocusert System -Progestasert System -Reservoir Designed Transdermal Patches



 Matrix Systems  Swelling Controlled Release Systems  Biodegradable Systems



 Osmotically controlled Drug Delivery



SPO - Polimer Farmasetika



15



H.1. Matrix System  Sistem matriks merupakan sistem yang paling sederhana dan sering digunakan dalam pembuatan tablet lepas lambat.  Matriks obat didefinisikan sebagai dispersi seragam obat secara homogen di dalam pembawa dan formulasi dikembangkan untuk mengontrol secara efektif kecepatan ketersediaan obat di mana pelepasan obat tergantung bahan polimer.  Mekanisme pelepasan obat secara sistem matriks terjadi secara difusi dan disolusi.  Difusi, umumnya terjadi tanpa melalui proses pengembangan dan erosi dari matriks, jadi obat keluar dengan cara migrasi dari zat aktif yang bergantung dari sifat dari obat tersebut.  Disolusi, matrik mengalami proses pelarutan atau terlarut dalam medium atau terjadi proses erosi, yang diikuti pelarutan zat aktif sehingga zat aktif dapat terlepas atau keluar dari pembawa.



 Pada sistem matriks dibedakan menjadi dua tipe pelepasan, yaitu untuk sistem matriks hidrofilik dan sistem matrik tidak larut atau inert. SPO - Polimer Farmasetika



16



H.1. Matrix System (cont’d) Beberapa bahan yang sering digunakan sebagai system matriks pada sediaan “sustained release” ;  Metil selulosa  Inti tablet dilapisi dengan cara penyemprotan dengan salah satu cairan atau larutan organik pengganti tingkat viskositas yang rendah dari metil selulosa untuk menutupi rasa tidak enak atau modifikasi pelepasan obat dengan mengontrol sifat fisik dari granul. Lapisan metil selulosa juga digunakan untuk menutup inti tablet lebih dulu dengan melapisi gula.  Konsentrasi yang digunakan untuk sustained-release tablet matriks adalah 5.0-75.0 %.  Mekanisme : Metil selulosa merupakan turunan selulosa yang tersubstitusi hidroksipropil dan metil. Metil selulosa merupakan bahan matriks hidrofil yang dapat mengendalikan pelepasan kandungan obat di dalamnya ke dalam medium pelarut. Metil selulosa dapat membentuk lapisan hidrogel dengan viskositas tinggi pada sekeliling sediaan setelah kontak dengan cairan medium pelarut. Gel ini merupakan penghalang fisik lepasnya obat dari matriks secara cepat. SPO - Polimer Farmasetika



17



H.1. Matrix System (cont’d)  Na-CMC  Matriks sustained release, coating tablet, serta dapat juga digunakan sebagai agen penstabil, suspending agent, disintegran tablet atau kapsul, pengikat pada tablet, peningkat viskositas, water-absorbing agent.  Mekanisme : secara umum, natrium karboksi metil selulosa stabil pada pH larutan 7-9 dan menunjukkan viskositas yang maksimum. Namun, sebagai matriks sustained release pH yang menunjukkan kemampuan sebagai matriks yang dapat mengembang adalah pada pH 4,5 dan 6,8. Pada pH tersebut terbentuk rantai makromolekular dalam gel yang terdiri dari ikatan yang lemah sehingga pelepasan obat dapat terjadi dengan cara erosi dari matriks natrium karboksi metil selulosa. Sedangkan pada pH 1, akan terbentuk gel yang kaku, sehingga memiliki tipe seperti hidrogel ikatan silang yang menghasilkan pelepasan obat secara difusi.



SPO - Polimer Farmasetika



18



H.1. Matrix System (cont’d)  Ethyl cellulose  Digunakan dalam sediaan formulasi oral dan topical. Penyalutan dengan ethylcellulose digunakan untuk modifikasi pelepasan obat sustained release. Etilselulosa dengan viskositas tinggi digunakan dalam obat mikroenkapsulasi.  Mekanisme : dalam saluran cerna akan terbentuk lapisan etilselulosa yang terhidrasi, yang akan mengontrol difusi air selanjutnya ke dalam metriks. Difusi obat melalui lapisan matriks yang terhidrasi akan mngontrol kecepatan pelepasan obat. Lapisan matrils terhidrasi akan mengalami erosi sehingga menjadi terlarut.



 Konsentrasi yang digunakan dalam tablet salut sustained release adalah 3-20%.



SPO - Polimer Farmasetika



19



H.1. Matrix System (cont’d)  Karbomer  Karbomer dapat digunakan sebagai matriks sustained release. Resin karbomer diketahui ada dalam sediaan sustained-release, yaitu di dalam rangkaian matrix sebagai inhibitor enzim protease di dalam usus (pada sediaan yang mengandung peptida). Selain itu karbomer juga dapat digunakan sebagai bioadhesive (pada sediaaan untuk serviks dan untuk pemberian mikrosfer intranasal), untuk penyampaian obat spesifik pada esofagus, dan sebagai mucoadhesive untuk pemberian oral dalam sediaan obat spesifik.



 Mekanisme : merupakan polimer tidak larut dalam air, namun dapat mengembang dan membentuk gel. Namun, pembentukan gel dan proses mengembangnya berbeda dengan polimer hidrofilik lainnya, pada polimer asam akrilat, pembentukan permukaan gel adalah tidak terjadi pemisahan rantai polimer (polimer sudah terjadi ikatan silang) tetapi terbentuk mikrogel yang mengandung banyak partikel-partikel polimer. SPO - Polimer Farmasetika



20



H.1. Matrix System (Karbomer cont’d)  Ikatan silang memungkinkan obat terjebak dalam hidrogel. Karena hidrogel tidak larut dalam air, obat tidak terlarut, dan erosi pada polimer linier ini tidak terjadi. Sebaliknya, ketika hidrogel terhidrasi sepenuhnya, tekanan osmotik dari dalam bekerja untuk memecah struktur, sehingga terbentuk pecahan-pecahan dari hidrogel. Kemudian dilanjutkan dengan terjadinya difusi pada lapisan gel. Bentuk ikatan silang dari polimer dengan viskositas rendah umumnya lebih efisien sebagai pelepasan sediaan terkontrol dibandingakan dengan ikatan silang dengan variasi yang besar.  Metode Pembuatan : diproduksi di dalam campuran kosolven dengan sebuah zat yang dapat membantu polimerisasi dan resin diikat secara “crosslinked” dengan polyalkenyl polyether. Polimer Carbopol dibuat dengan proses cross-linking. Tergantung pada derajat cross-linking dan kondisi pembuatan, sehingga terdapat berbagai kelas Carbopol. Carbopol 934 P dibuat melalui cross-linked dengan alil sukrosa dan dipolimerisasi dalam pelarut benzena. Carbopol 71G, 971 P, 974 P dibuat melalui cross-linked dengan alil penta erythritol dan dipolimerisasi dalam etil asetat. SPO - Polimer Farmasetika



21



H.2. Biodegradable System



 Natural polymers  Fibrin  Collagen  Chitosan  Gelatin  Hyaluronan



SPO - Polimer Farmasetika



 Synthetic polymers  PLA, PGA, PLGA, PCL, Polyorthoesters G  Poly(dioxanone)  Poly(anhydrides)  Poly(trimethylene carbonate)  Polyphosphazenes



22



Daftar Pustaka Attwood, D and Florence, A. T. 2008. Fast Track, Physical Pharmacy. Cornwall: Pharmaceutical Press. Harold, Hard dan Leslie, E. 2003. Kimia Organik. Jakarta: Erlangga.



Harris, J. M. 1992. Poly Ethylene Glycol. New York: Plenum Press. Martin, Alfred. 1993. Farmasi Fisik: Dasar-dasar Farmasi Fisik Dalam Ilmu Farmasetik Edisi 3. Jakarta: UI Press. Mitchell, H. L. 1972. How PEG Helps the Hobbyist Who Work With Wood. U.S.A: Departement of Agriculture. Rowe, Raymond C, et al. 2009. Handbook of Pharmaceutical Excipients 6th ed. USA: Pharmaceutical Press. S.H. Pine, J.B. Hendricson. 1988. Kimia Organik 2. Bandung: ITB. Swarbick, James, et al. 1991. Encyclopedia of Pharmaceutical Technology Vol 4. New York: Marcel Dekker Inc. Wilson and Clive, G. 2011. Controlled Release in Oral Drug Delivery. Springer : London. SPO - Polimer Farmasetika



23



THANK YOU



SPO - Polimer Farmasetika



24