-
Vol. 26 No.2 August 2013 MEDICINUS 39
Inhalasi Serbuk Kering sebagai Sistem Penghantaran Obat
Pulmonar
Alasen Sembiring MilalaNephrology & Hypertension Division,
Department of Internal Medicine, FacLaboratorium Farmasetika
Fakultas Farmasi Universitas Surabaya
Technology
Abstrak
Pulmonary drug delivery system memiliki keung-gulan yaitu
bekerja cepat pada saluran perna-pasan. Ada tiga jenis sistem
penghantaran obat secara inhalasi yaitu Nebulizer, MDI (metered
dose inhaler) dan DPI (dry powder inhaler). Dari ketiganya DPI yang
paling disukai dengan ke-unggulan dalam penggunaannya tidak
dibutuh-kan koordinasi antara penekanan alat DPI den-gan
pernapasan, formulasinya lebih stabil yang kemasannya kecil
sehingga mudah dibawa, penggunaannya cepat dan ramah lingkungan.
Untuk meningkatkan kinerja DPI dilakukan dengan memformulasi serbuk
yang lebih baik dan mengembangkan alat DPI yang lebih baik. Tujuan
formulasi DPI adalah untuk mencapai distribusi partikel serbuk yang
seragam, variasi dosis yang kecil, sifat alir yang bagus dan
stabili-tas fisika serbuk dalam alat DPI yang memadai. Saat ini
sedang dikembangkan alat DPI baru. Alat ini menggunakan energi
tersimpan untuk aerosolisasi serbuk yang memudahkan
peng-gunaannya.
Kata Kunci : inhalasi, nebulizer, metered dose in-haler, dry
powder inhaler, alat DPI, formulasi
Abstract
Pulmonary drug delivery system has several ad-vantages that
working quickly in the respiratory tract. There are three types of
pulmonary deliv-ery systems including Nebulizer, MDI (metered dose
inhaler) and DPI (dry powder inhaler). DPI is most preferred
because of its superiority that is not required coordination of
actuation with breathing, the formulations is more stable with
small packaging that is easy to carry, fast and
environmentally-friendly used. To improve the performance of DPI
the better powder formula-tion and better DPI device development is
need-ed. The aim of DPI formulations is to achieve a uniform
distribution of the powder particles, a small dose variation, good
flow properties and physical stability of the powder in the
appropri-ate device. Currently the new DPI device is being
developed. This device uses the stored energy to aerosolization of
powder to improve its ease for use.
Key words: inhalation, nebulizer, metered dose inhaler, dry
powder inhaler, DPI device, formula-tion
PENDAHULUAN
Penghantaran obat melalui paru-paru merupa-kan rute yang
potensial untuk menghantarkan obat secara lokal ke paru-paru dan
juga secara sistemik. Obat-obat yang dihantarkan men-cakup rentang
terapi yang sangat luas meliputi antibiotik, antibodi, peptida,
protein, dan oligo-nukleida.1 Inhalasi adalah proses pengobatan
dengan cara menghirup obat agar dapat lang-sung masuk menuju
paru-paru sebagai organ
sasaran. Sementara itu, nebulisasi adalah suatu cara yang
dilakukan untuk mengubah larutan atau suspensi obat menjadi uap
agar dapat di-hirup melalui hidung dengan cara bernapas sebagaimana
lazimnya. Pengubahan bentuk ini dilakukan dengan menggunakan alat
nebulizer.
Awalnya, terapi inhalasi diterapkan di India pada 4000 tahun
yang lalu, dimana penderita batuk menghirup daun Atropa belladona.
Pada awal abad 19 ditemukan metode nebulisasi cairan,
-
Vol. 26 No.2 August 2013 MEDICINUS40
TEchnology
suatu pengembangan metode baru dalam farmakoterapi. Pada tahun
1920-an adrenalin diperkenalkan sebagai larutan nebulisasi. Tahun
1925 nebulisasi insulin diteliti untuk penanganan penyakit
diabetes, dilanjutkan tahun 1945 peng-gunaan penisilin untuk
infeksi paru-paru.2 Kemu-dian pada tahun 1950-an diperkenalkan
penggu-naan steroid untuk pengobatan asma sehingga digunakan secara
luas.3
Pulmonary drug delivery system atau sistem penghantaran obat
pulmonar (melalui paru-paru) memiliki keunggulan yaitu bekerja
cepat dan langsung pada saluran pernapasan. Metode ini biasanya
digunakan dalam proses perawatan penyakit saluran pernafasan yang
akut mau-pun kronis, misalnya pada penyakit asma. Pada dasarnya
permukaan paru-paru dapat dicapai dengan mudah dalam satu kali
pernapasan. Dalam penghantaran obat secara inhalasi, depo-sisi
(proses turunnya partikel obat ke paru-paru bagian bawah) partikel
obat bergantung pada sifat partikel dan cara pasien bernapas.
Aplikasi terkini pulmonary drug delivery system adalah sebagai
berikut: 1) Penerapan sistem penghantaran obat ke dalam paru-paru
untuk penyakit asma dan PPOK 2) Penghantaran obat pada paru-paru
untuk penyakit sistik fibrosis 3) Penghantaran melalui paru-paru
obat antidiabe-tes 4) Migrain 5) Angina pektoris 6) Penghanta-ran
vaksin ke paru-paru 7) Emfisema 8) Penghan-taran ke paru-paru untuk
pasien transplantasi 9) Penghantaran melalui paru-paru untuk
hi-pertensi 10) Luka paru-paru akut. 11) Penerapan penghantaran
obat ke paru-paru sebagai aero-sol surfaktan 12) Terapi gen lewat
rute paru-paru 13) Penggunaan sistem penghantaran obat ke paru-paru
dalam terapi kanker 14) Penghantaran pentamidin lewat paru-paru 15)
Penghantaran amfoterisin lewat rute paru-paru 16) Penghan-taran
gentamisin lewat rute paru-paru 17) Diag-nosis lewat paru-paru 18)
Aerosol nikotin untuk terapi berhenti merokok 19) Inhalasi obat
dalam terapi tuberkolosis 20) Penghantaran paru-paru untuk heparin
berat molekul yang rendah 21) Penghantaran paru-paru untuk gangguan
tu-lang 22) Penghantaran paru-paru obat opioid untuk terapi
nyeri.
Ada tiga jenis sistem penghantaran obat secara
inhalasi yaitu Nebulizer, MDI (metered dose in-haler) dan DPI
(dry powder inhaler). Nebulizer berupa obat yang dilarutkan atau
disuspensikan ke dalam pelarut yang polar, umumnya air dan diubah
menjadi bentuk gas atau aerosol. Aero-sol adalah dispersi suatu
obat berupa cairan atau zat padat dalam suatu gas. Nebulizer
mengaero-solisasi larutan obat dalam air atau suspensi obat dalam
air. Alat yang digunakan dapat berupa jet nebulizer atau ultrasonic
nebulizer. Nebulizer bukanlah produk yang portable, tidak dapat
dijinjing dan pemberian obatnya membutuh-kan waktu yang lama,
minimal 15 menit. Nebu-lisasi terutama ditujukan untuk anak-anak
dan lansia penderita asma yang kesulitan menggu-nakan MDI atau DPI.
Biasanya digunakan di ru-mah sakit dan saat ini penggunaannya
semakin berkurang.4
MDI adalah alat terapi inhalasi dengan dosis yang terukur yang
disemprotkan dalam ben-tuk gas ke dalam mulut dan dihirup. Dalam
menyemprotkannya didorong menggunakan propelan. MDI mulai
diperkenalkan pada tahun 1956. Obat dalam MDI dapat berupa larutan
atau suspensi dalam propelan. Dapat ditambahkan eksipien khusus
untuk meningkatkan stabilitas fisika atau untuk meningkatkan
kelarutan obat. Penggunaan MDI memerlukan teknik tersendiri, dimana
diperlukan koordinasi yang tepat antara tangan menekan alat MDI
(aktuasi) dan mulut menghirup obat.5 Cara penggunaan yang keliru
dapat menyebabkan hasil klinis yang tidak op-timal.6 Teknik ini
masih sering digunakan secara tidak tepat oleh penderita asma
sehingga perlu dilatih. Namun hal ini dapat dikoreksi dengan
penggunan spacer.
Spacer merupakan sebuah tube berukuran pan-jang antara 10 sampai
20 cm yang disambung-kan ke inhaler MDI. Spacer ini bertindak
sebagai wadah pemegang yang menjaga agar obat tidak terbang ke
udara. Pada spacer, di bagian ujung yang berdekatan dengan mulut
terdapat katup yang menjaga agar obat tidak keluar dari spacer
kecuali bila dihisap. Katup tersebut akan ter-buka bila pasien
menghisap spacer. Melepaskan obat ke wadah tersebut memungkinkan
pend-erita asma untuk menghirupnya lebih perlahan. Spacer juga akan
memperbaiki penghantaran partikel halus obat ke paru-paru hingga
22%,
-
Vol. 26 No.2 August 2013 MEDICINUS 41
Multiple unit-dose adalah DPI yang mengan-dung 4 atau 8 delapan
dosis serbuk dalam satu disk. Dosis dijaga secara terpisah dalam
blister aluminium sampai sebelum dihirup.7 Salah satu contoh
multiple unit-dose DPI adalah Diskhaler. Digunakan untuk
menghantarkan zanamivir untuk terapi infeksi yang disebabkan oleh
virus, yaitu wadah berbentuk melingkar yang men-gandung empat atau
delapan obat. Masing-masing blister mempunyai mekanisme sendiri,
memungkinkan obat dapat dihisap melalui mu-lut. Ketika menggunakan
Diskhaler, alur perna-pasan puncak pasien harus lebih besar dari 30
liter/menit agar obat dapat mencapai paru-paru.
Multiple-dose DPI, mengukur dosis obat dari reservoir. Contoh
yang paling umum adalah Twisthaler, Flexhaler dan Diskus.
Twisthaler mengandung bahan aktif mometason furoat, sedangkan
Flexhaler mengandung bahan aktif budesonid, keduanya anti
inflamasi, digunakan sebagai preventer pada penderita asma. Dis-kus
menghantarkan salmeterol, flutikason atau kombinasi keduanya.
Diskus mengandung 60 dosis dalam pengemas berupa strip.8
Berdasarkan desain alat maka DPI dapat diklasi-fikasikan menjadi
tiga generasi.9 Yang termasuk dalam generasi pertama adalah single
dose DPI yang diaktivasi oleh pernapasan pasien seperti Spinhaler10
yang menghantarkan sodium kro-moglikat sebagai pengontrol asma
(Gambar 1) dan Rotahaler. Penghantaran obatnya terkait dengan
ukuran partikel dan deaglomerasi obat dengan pembawa (carrier) atau
campuran obat-carrier yang dihantarkan oleh aliran inspirasi.
Kekurangan generasi pertama ini termasuk do-sis tunggal, sehingga
penggunaannya membu-tuhkan waktu yang lama.
Gambar 1. Spinhaler, DPI generasi pertama(sumber:
http://www.mikesouth.org.au/Asthma_devices/MDIs/)
TEchnology
serta mengurangi jumlah obat yang tertinggal di bagian belakang
tenggorokan dan lidah.5
Sementara DPI atau inhalasi serbuk kering yang diperkenalkan
pada awal tahun 1970-an ada-lah alat dengan obat dalam bentuk
serbuk di-hantarkan secara lokal atau sistemik melalui rute
paru-paru. Perkembangan DPI dimotivasi dengan adanya keinginan
besar mencari alter-natif pengganti MDI yang terkenal tidak ramah
lingkungan karena mengandung propelan CFC. Berbeda dengan MDI, DPI
dirancang dalam ber-bagai macam tipe. Semuanya bervariasi
bergan-tung pada tipe formulasi dan bentuk sediaan. DPI mengatasi
kesulitan dalam penggunaan MDI yang seringkali sukar menyelaraskan
antara aktuasi alat inhalasi dan pernapasan. Namun pada DPI
diperlukan energi untuk menggerak-kan serbuk mengikuti aliran udara
pernapasan dan memecah formula serbuk menjadi partikel kecil. Pada
penggunaan DPI diperlukan hirupan yang cukup kuat agar obat masuk
ke saluran per-napasan. Kinerja DPI tergantung dari teknik dan
kemampuan pasien dalam menghirup udara dan kecepatannnya.4
DPI digolongkan berdasarkan disain dosis dan disain alat.
Berdasarkan disain dosis dibagi men-jadi tiga kategori. Yang
pertama single-dose DPI, secara individual berisi kapsul yang
mengan-dung satu dosis pengobatan. Kedua, multiple unit-dose DPI
mendispersikan dosis tunggal yang telah diukur dosisnya dalam
blister obat yang sudah diatur dari pabriknya. Yang ketiga,
multiple-dose DPI, dengan pengukuran dosis dari blister atau strip
dari pabrik obat untuk meng-hantarkan dosis ulangan.
Single-dose DPI dioperasikan dengan mengger-akkan serbuk obat
dari suatu kapsul. Contoh-nya adalah Aerolizer dan Handihaler,
keduanya untuk terapi asma. Aerolizer digunakan untuk menghantarkan
formoterol dan Handihaler un-tuk menghantarkan tiotropium bromid
Walau-pun keduanya berbeda konfigurasi, prinsip ker-janya sama.
Dalam penggunaan single-dose DPI, setiap kali digunakan pasien
memasukkan kap-sul dalam drug holder. Kemudian pasien meng-hirup
obat dari alat ini. Kekurangan single-dose DPI adalah pemakaiannya
membutuhkan waktu yang lama.
-
Vol. 26 No.2 August 2013 MEDICINUS42
DPI generasi kedua menggunakan teknologi yang lebih baik,
mencakup multi-unit dose (pendispersian dosis individu yang sudah
terukur di dalam blister, disk, dimple, tube, dan strip dari
pabriknya) dan multi-dose DPI (pengukuran dosis dari reservoir
serbuk). Semuanya mempunyai komponen esensial yang terdapat pada
alat tersebut seperti drug holder, air inlet, kompartemen
deaglomerasi, dan mouthpiece. DPI didesain sedemiki-an rupa agar
dapat menginduksi turbulensi dan tabrakan antar partikel yang mampu
untuk menghasilkan pelepasan partikel obat dari permukaan carrier
atau deaglomerasi partikel bahan aktif dari partikel pembawa besar
yang teraglomerasi. Contoh generasi kedua ini adalah Diskhaler
(Gambar 2).
DPI generasi ketiga dikenal juga sebagai alat DPI aktif, yang
menggunakan gas bertekanan atau impeller yang digerakkan oleh motor
untuk mendispersikan obat. Alat ini lebih rumit dalam
perancangannya namun user-friendly. Karena adanya sumber energi,
presisi dosis dan produksi aerosol pada alat DPI aktif tidak
ber-gantung pada kekuatan pernapasan pasien.9 Contohnya Diskus
(Gambar 3) dan Accuhaler. Diskus mengan-dung 60 dosis dan
penggunaan serta pengaturan dosisnya lebih mudah daripada Rotahaler
dan Diskhaler.
Gambar 2. Diskhaler, DPI generasi kedua dan bagian-bagiannya
(sumber kiri:
http://www.asthma.ca/adults/treatment/diskhaler.phpkanan:
http://medguides.medicines.org.uk/ai/ai1008/diskhaler.htm)
Gambar 3. Diskus, DPI generasi ketiga dan cara menggunakannya
(sumber: http://www.asthmameds.ca/diskus.php)
TEchnology
-
Vol. 26 No.2 August 2013 MEDICINUS 43
Inhalasi pasif lazim digunakan pada terapi lokal (penghantaran
obat ke dalam saluran pernafasan), sedangkan mekanisme dispersi
aktif digunakan un-tuk obat yang ditujukan memberikan efek sistemik
yang harus berpenetrasi lebih jauh ke dalam paru-paru. Efisiensi
dari alat DPI yang diaktivasi oleh na-fas bergantung pada kekuatan
pernapasan pasien, sedangkan dispersi serbuk pada DPI aktif
terbatas pada mekanisme fisik atau elektrik (getaran, gas
bertekanan, kekuatan tabrakan, dan impeller yang ada pada alat).
DPI aktif sangat berguna terhadap lansia.9 Contohnya Exubera dengan
udara terkom-presi untuk mengaerosolisasi serbuk yang me-ngandung
insulin.1
PEMBAHASAN
DPI dikenal sebagai alat yang user-friendly. Dari ketiga tipe
pulmonary drug delivery system, DPI yang paling disukai. DPI telah
menjadi pilihan utama di negara-negara Eropa.7 DPI memiliki
beberapa keunggulan dibandingkan MDI dan Nebulizer. Ke-unggulan DPI
antara lain penggunaannya layaknya bernapas biasa sehingga tidak
dibutuhkan koordi-nasi antara penekanan alat dengan pernapasan,
formulanya lebih stabil11 daripada MDI dan Nebu-lizer, kemasannya
kecil12 sehingga mudah dibawa, penggunaannya cepat dan ramah
lingkungan.13 Na-mun memiliki kekurangan yaitu stabilitasnya
dipe-ngaruhi kelembaban, rentang dosisnya terbatas dan efisiensinya
bergantung pada aliran pernapasan pasien.
Karakteristik DPI yang ideal sangat penting untuk reliabilitas
alat, efektivitas klinis, dan penerimaan pasien. Karakter yang
diharapkan meliputi 9 poin berikut. 1) Alat yang mudah digunakan,
mudah un-tuk dibawa, memiliki dosis ganda, melindungi obat dari
kelembaban dan mempunyai indikator dosis yang tersisa secara
audiovisual. 2) Penghantaran dosis yang akurat dan seragam meskipun
dengan laju pernapasan yang berbeda. 3) Penghantaran dosis yang
konsisten selama masa pakai inhaler. 4) Mempunyai ukuran partikel
yang optimal untuk penghantaran obat ke paru-paru. 5) Cocok untuk
berbagai macam bahan aktif dan berbagai macam dosis. 6) Adesi yang
minimum antara formulasi obat dan alat DPI. 7) Kestabilan produk di
dalam alat DPI. 8) Hemat (Cost effectiveness). 9) Memiliki
mekanisme feedback untuk menyampaikan informasi kepada pasien
mengenai pemberian dosis.9 Sayangnya,
hingga saat ini belum satu pun DPI memenuhi karakteristik ideal
tersebut.
Untuk semua sediaan inhalasi dosis yang diterima oleh pasien
bergantung pada empat faktor yang saling berkaitan, yaitu profil
dari formulasi obat, ter-utama sifat alir serbuk, ukuran partikel,
dan interaksi obat-carrier; kinerja alat inhaler, termasuk
pemben-tukan aerosol dan penghantarannya; teknik inhalasi yang
benar untuk deposisi obat di paru-paru; dan laju pernapasan.9
Ada dua pendekatan untuk meningkatkan kinerja DPI yaitu membuat
serbuk yang lebih baik dan mengembangkan alat DPI yang lebih
baik.9,14,15 Ser-buk DPIk yang baik memiliki ukuran partikel serbuk
yang seragam, variasi dosis yang kecil, sifat alir yang bagus dan
stabilitas fisika serbuk dalam alat DPI yang memadai. Dengan
rekayasa partikel diharap-kan terjadi penurunan diameter
aerodinamik, pe-nurunan densitas partikel, perubahan bentuk yang
semakin bulat dan terbentuknya permukaan yang kasar.14
Dispersi dari serbuk aerosol juga dipengaruhi oleh diameter
geometris partikel yang pada umumnya berkaitan dengan efisiensi
deposisi di paru. Sejum-lah teknik alternatif dapat digunakan
meliputi spray drying yang terspesialisasi, kristalisasi dengan
ultra-sound, dan teknologi fluid superkritis. Kini tersedia teknik
partikel terbaru yang dapat meningkatkan dispersi serbuk, yaitu
dengan membuat partikel yang sangat porous dengan diameter
geometris yang besar namun dengan diameter aerodinamik yang
kecil.9
Suatu produk DPI yang baik memiliki FPF (fine par-ticle
fraction) dan ED yang tinggi, konsistensi dosis dan keseragaman
dosis yang tinggi.10 FPF merupa-kan fraksi partikel halus dan dosis
yang dihasilkan dari DPI. Distribusi ukuran partikel sebaiknya yang
relatif sempit dan siap untuk diaerosolisasi oleh gaya dispersi
aerodinamik yang relatif rendah.14 Ser-buk kering untuk inhalasi
diformulasi dalam bentuk aglomerat longgar dari partikel obat yang
sudah termikronisasi dengan ukuran partikel aerodinamik kurang dari
5 m, atau dalam bentuk campuran interaktif dengan partikel obat
termikronisasi yang menempel pada permukaan pembawa yang uku-rannya
lebih besar.16 Penghantaran obat untuk salu-ran pernafasan dengan
partikel yang berukuran 2-5
TEchnology
-
Vol. 26 No.2 August 2013 MEDICINUS44
m menghasilkan manfaat yang optimal, sedang-kan untuk
menghasilkan efek sistemik, dibutuhkan partikel yang berukuran
kurang dari 2 m.9 Meng-hirup sejumlah besar serbuk dapat
menyebabkan batuk, sehingga dosis diatur kurang dari 10-20 mg.
Untuk memastikan bahan aktif mencapai area paru-paru yang lebih
dalam ada dua hal yang dapat di-lakukan. Pertama dengan
menggabungkan antara partikel obat yang kecil dengan suatu pembawa
yang lebih besar, sehingga efisiensi inhalasi me-ningkat.6 Bahan
pembawa yang digunakan adalah laktosa,17,18 glukosa dan manitol.
Ukuran partikel pembawa dengan diameter antara 50 dan 200 m
memastikan serbuk dapat memiliki sifat alir yang baik. Untuk
mencapai bagian paru-paru yang lebih dalam, partikel obat yang
kecil harus mampu me-lepaskan diri dari pembawa. Agar dapat
melepaskan diri dari pembawa dengan optimal dibutuhkan
ke-seimbangan gaya adesi dan kohesi yang seimbang dalam formula
DPI.19,20
Kemungkinan kedua membentuk agglomerat par-tikel obat yang lebih
besar yang sering disebut de-ngan soft pellet, yang bertujuan untuk
mengatasi masalah sifat alir. Soft pellet ini akan terdispersi
keti-ka dikeluarkan dari inhaler untuk memastikan obat mencapai
paru-paru yang lebih dalam.21
Semua DPI dipengaruhi kelembaban yang dapat menyebabkan serbuk
menggumpal dan mengu-rangi deagregasi partikel. Oleh karena itu
serbuk harus dijaga tetap kering. Kapsul dan blister melin-dungi
serbuk kering DPI lebih baik daripada wadah yang mengandung DPI
multiple dose. Kelembaban memiliki pengaruh yang kuat terhadap
konduk-tivitas muatan listrik pada permukaan partikel.22
Kelembaban pada udara meningkatkan konduk-tivitas sehingga
memaksa terjadinya pelepasan gas. Muatan elektrostatik dan
kelembaban berpengaruh pada FPF. Peningkatan kelembaban pada
awalnya menyebabkan penurunan gaya adesi, tetapi ke-mudian
meningkat dengan naiknya kelembaban. Pada kelembaban rendah,
penurunan gaya adesi kemungkinan disebabkan oleh berkurangnya gaya
elektrostatik.21
Menurut Zhou et al., faktor yang sangat penting dalam kinerja
DPI adalah sifat alir dan deaglome-rasi serbuk yang baik.19 Morton
et al. meneliti fak-tor terkait pengubahan formulasi serbuk.
Gaya
yang terlibat dalam proses produksi menyebabkan interaksi antar
partikel dalam aglomerat dan juga mendorong bermainnya suatu aturan
dalam proses deaglomerasi.23 Teknologi superkritikal diterapkan
untuk meningkatkan sifat permukaan bahan aktif. Partikel dengan
pori-pori yang besar mengurangi gaya interpartikulat karena
densitas mereka yang rendah, struktur permukaan yang tidak teratur
dan atau energi bebas permukaan yang diperkecil. Dalam pendekatan
yang berbeda, partikel porous yang lebih kecil telah digunakan
untuk meningkat-kan deaglomerasi dan deposisi paru-paru.23
Untuk optimasi ukuran partikel diperlukan teknik analisis
permukaan partikel yang juga sangat pent-ing dalam formulasi DPI.
Ada beberapa metode analisis yang dapat digunakan, yaitu atomic
force microscopy (AFM), micro and nanothermal analysis (MTA), IGC
(inverse gas chromatography) dan XPS (X-ray photoelectron
spectroscopy).
AFM diaplikasikan dalam teknik analisis mikroskopik,
karakteristik struktur permukaan, morfologi, kekua-tan adesi,
interaksi antar partikel obat serta interaksi obat dan
pembawa.24-26 MTA digunakan untuk me-mastikan komposisi, morfologi,
dan analisis termal. Selain itu untuk membedakan antara substansi
obat dan eksipien dalam dispersi padat. Alat ini dapat juga untuk
mengevaluasi multikomponen sistem dan informasi yang disajikan
dalam tiga dimensi. IGC merupakan salah satu teknik analisis
kromatografi. Elusidasi atau penentuan pada rentang fisikokimia
yang besar termasuk energi permukaan, parameter kelarutan, profil
energetik heterogenitas, koefisien difusi dan fungsi partikel pada
permukaan padat materi dapat dilakukan dengan IGC. Sedangkan XPS
berupa teknik spektroskopik kuantitas, memastikan komposisi dari
aerosol serbuk kering untuk inhalasi, formula empirik, bentuk kimia
dan elektronik.27
Optimasi formula obat seringkali bergantung pada jenis alat yang
digunakan. Oleh karena itu, kombi-nasi obat-inhaler pada umumnya
dianggap sebagai sesuatu yang unik yang perlu didemonstrasikan
kinerja dan efektivitasnya secara invitro dan invivo. Efektivitas
klinis DPI juga dipengaruhi oleh faktor obat seperti potensi,
farmakokinetik, keamanan dan efektivitas, faktor pasien (seperti
keparahan penya-kit dan usia), teknik inhalasi, dan kepatuhan.
Tiap kali aktualisasi, alat DPI menghasilkan dosis
TEchnology
-
Vol. 26 No.2 August 2013 MEDICINUS 45
tunggal.14 Dalam DPI yang pasif energi untuk memecah pengemas
dosis dan energi untuk masuk ke aliran pernapasan hanya dengan
mengandalkan aliran udara pernapasan. DPI yang aktif menggunakan
tenaga ba-terai atau energi mekanis yang tersimpan untuk mendukung
pecahnya pengemas agar melepaskan satu do-sis obat. Hancurnya
pengemas obat dan penyerapan secara kolektif disebut fluidisasi
serbuk dari DPI. Sekali serbuk difluidisasi, aliran pernapasan
membawa keluar dari alat dan masuk ke paru-paru.14
Saat ini sedang dikembangkan DPI baru. DPI aktif mengatasi
ketergantungannya terhadap aliran inspirasi dengan menerapkan
beberapa teknik seperti mengaktivasi alat dengan gas yang
bertekanan, menggunakan vibrator frekuensi tinggi, dan motor
bertenaga baterai. Alat ini menggunakan energi tersimpan untuk
aero-solisasi serbuk dengan harapan dapat mengeliminasi
ketergantungan pemencaran dosis obat dan distribusi ukuran
partikel.4
Kondisi yang ideal untuk suatu device inhaler adalah sebagai
berikut. Penggunaannya sederhana terutama bagi pasien anak-anak dan
lansia. Suatu unit inhalasi sebaiknya memiliki mekanisme kontrol.
Baik mekan-isme pelepasan bahan aktif maupun deposisinya dalam
saluran pernapasan cukup tinggi dan reprodusibel. Ada kebutuhan
penghitungan baik untuk dosis maupun pernapasan yang tepat. Untuk
alasan kompatibilitas dengan lingkungan, harus bebas propelan dan
dapat diisi ulang (refillable). Selain itu harus sesuai pedoman
GINA yang merepresentasikan persyaratan perawatan minimal.
C. KESIMPULAN
Dari tiga jenis pulmonary drug delivery system, DPI paling
banyak dikembangkan karena memiliki banyak ke-unggulan dibandingkan
MDI dan Nebulizer. Pengembangan DPI mengarah ke dua fokus yaitu
memformulasi serbuk yang lebih baik dan mengembangkan alat DPI yang
lebih baik. Perkembangan terbaru DPI adalah DPI aktif yang user
friendly yang menggunakan energi tersimpan untuk aerosolisasi
serbuk kering.
daftar pustaka1. Islam, N, Rahman, S, Pulmonary Drug Delivery:
Implication for new strategy for pharmacotherapy
for neurogenerative disorders, Drug Discov. Ther, 2008, 2,
264-2762. Newhouse, MT, Encyclopedia of pharmaceutical technology,
Dekker, New York, 2000,1279-12853. Ashish, K, Hiralal, C, Prajkata,
U, Dheeraj, B, Dinesh, K, Pulmonary Drug Delivery System, Int J
Pharm
Tech Research, 2012, Vol. 4, No. 1, 293-3054. Agoes, G.,
Penghantaran obat pulmonari secara inhalasi, dalam Sistem
penghantaran obat
pelepasan terkendali, 2008, 354-359, Penerbit ITB Bandung5.
Sunitha, R., Prabha, KS., Prasanna, PM, Drug delivery and its
developments for pulmonary system,
Intern J Pharm Chem and Bio Sci, 2011, 1, 66-826. Melani, SJ,
Bonavia, M, Cilenti, V, et al, Inhaler mishandling remains common
in real life and is as-
sociated with reduced disease control, Repository Medicine,
2011, 105, 930-9387. Rahimpour, Y., Hamishehkar, H., Lactose
engineering for better performance in dry powder inhal-
ers, Advanced Pharmaceutical Bulletin, 2012, 2(2), 183-1878.
Takazawa, H., Recent development of drug delivery systems for the
treatment of asthma and re-
lated disorders, Recent patents on inflammation & allergy
drug discovery, 2009, 3, 232-2399. Islam, N., Gladki, E., Dry
powder inhalers (DPIs)-A review of device reliability and
innovation, Int J
Pharmaceutics, 2008, 360, 1-11
TEchnology
-
Vol. 26 No.2 August 2013 MEDICINUS46
10. Virchow, JC, Crompton, GK, Dal Nego R, Importance of inhaler
devices in the management of airway disease, Respir Med, 2008,102
(1): 10-19
11. Ashurst, I.I., Malton, A., Prime, D, Sumby, B., Latest
advances in the development of dry pow-der inhalers, Pharm Sci
Technolo Today, 2000, 3, 246-256
12. Kumaresan, C., Subramanian, N., Antoniraj, MG., Ruckmani,
K., Dry powder inhaler-Formula-tion aspects, Pharma Times, 2012,Vol
44, No. 10, 14-18
13. Chow, AHL, Tong, HHY, Chattopadhyay, P, Shekunov, BY,
Particle engineering for pulmonary drug delivery, Pharmaceutical
Research, 2007, Vol. 24, No. 3, 411-437
14. Sunil, J., Venkatesh, G., Brahmaiah, B. Baburao, CH., Recent
applications and potentially ad-minister future pharmacotherapy of
pulmonary drug delivery system, IJRPC, 2012, 2, 641-646
15. Zhou, QT., Armstrong, B., Larson, I., Stewart, PJ., Morton,
DAV., Understanding the influence of powder flowability,
fluidization and de-agglomaeration charactheristics on the
aerosoliza-tion of pharmaceutical model powders, European J Pharm
Sci, 2010, 40, 412-421
16. Chougule, MB., Padhi, BK., Jinturkar, KA., Misra, A.,
Development of dry powder inhalers, Recent patent on drug delivery
& Formulation, 2007, 1, 11-21
17. Telko, MJ., Hickey, AJ., Dry powder inhaler formulation,
Repiratory Care, 2005, Vol. 50 No. 9, 1209-1227
18. Le, VNP., Thi, THH., Robins, E., Flament MP., Dry powder
inhelers: Study of the parameters influencing adhesion and
dispersion of fluticasone propionate, AAPS Pharm Sci Tech, 2012,
13, 477-484
19. Begat, P., Morton, DAV., Staniforth, JN., Price, R., The
cohesive-adhesive balances in dry pow-der inhalers formulation I:
Direct quantification by atomic force microscopy, Pharm Res, 2004,
Vol. 21, No. 9, 1591-1597
20. Zhou, QT, Morton, DA, Drug lactose binding aspects in
adhesive mixtures: Controlling per-formance in dry powder inhaler
formulations by altering lactose carrier surfaces, Adv Drug Deliv
Rev, 2012, 64, 275-284
21. Begat, P., Price, R., The influenc of force control agents
on the cohesive-adhesive balance in dry powders inhaler
formulations, KONA, 2005, No. 23, 109-121
22. Karner, S & Urbanetz, NA., The impact of electrostatic
charge in pharmaceutical powders with specific focus on
inhalation-powders, J Aerosol Sci, 2011, Vol. 42, 428-445
23. Young, PM., Sung, A., Traini, D., Kwok, H., Chan, HK.,
Influence of humidity on the electrostatic charge and aerosol
performance of dry powder inhaler carrier based systems, Pharm Res,
2007, Vol. 24, No. 5, 963-970
24. Morton, DAV., Sou, T., Kaminskas, LM., McIntosh, MP,
Orlando, L., The role and interaction effects of amino acids on the
particle engineering of a mannitol-based powder formulation, The
electronic conference on pharmaceutical sciences ECPS, 2011,
1-6
25. Bunker, MJ, Davies, MC, Chen, X, Robert, CJ, Single particle
friction on blister packaging ma-terials used in dry powder
inhalers, Eur J Pharm Sci, 2006, 29, 405-413
26. Eve, JK, Patel, N, Luk, SY, Ebbens, SJ, A study of single
particle adhesion interactions usinf atomic force microscopy, Int J
Pharm, 2002, 238, 17-27
27. Berard, V, Lesniewska, E, Andres, C, Pertuy, D, Laroche, C,
Pourcelot, Y, Affinity scale between carrier and a drug in DPI
studied by atomic force microscopy, Int J Pharm, 2002, 247,
127-137
28. Wu, X., Li, X., Mansour, H.M., Surface Analytical Techniques
in Solid-State Particle Characteri-zation for Predicting
Performance in Dry Powder Inhalers, KONA Powder and Particle
Journal, 2010, No. 28, 3-18
TEchnology
