Ilustrasi oleh Pharmacy for Better Future
Kecepatan melarutnya bahan obat atau disebut laju disolusi merupakan salah satu faktor yang menentukan apakah bahan obat dapat terlarut dengan cepat ataukah justru berlangsung lambat. Setelah obat terlarut, maka obat akan diabsorpsi oleh tubuh dan memberikan efek fisiologis yang diinginkan. Akan tetapi, data yang ada menunjukkan bahwa lebih dari 70% bahan obat termasuk dalam kategori bahan obat dengan kelarutan rendah dengan permeabilitas tinggi atau BCS kelas II. Laju disolusi yang rendah menyebabkan obat melarut dengan lambat sehingga jumlah yang diperlukan untuk absorpsi menjadi sedikit dan lambat tersedia atau bahkan mungkin tidak tercapai sehingga ketersediaan hayati menjadi rendah. Salah satu strategi yang dapat ditempuh untuk memperbaiki laju disolusi yang rendah adalah dengan pembuatan nanosuspensi.
Nanosuspensi adalah kristal obat berukuran nanometer yang terdispersi dan distabilkan dalam larutan stabilisator, dimana stabilisator yang dipergunakan dapat berupa surfaktan (ionik, nonionik), polimer, maupun kombinasi keduanya. Pemilihan stabilisator yang sesuai merupakan salah satu faktor penentu apakah ukuran partikel bahan obat dapat diperkecil hingga skala nanometer, stabil dalam ukuran nanometer yang dicapai tersebut dan dapat memberikan efek berupa peningkatan laju disolusi.
Namun pada tahap awal, pemilihan stabilisator memerlukan strategi tersendiri khususnya dalam hal menghemat jumlah bahan obat yang dipergunakan. Hal ini penting khususnya bagi bahan obat yang masih berskala pengembangan dan belum tersedia di pasaran. Secara garis besar, ada dua metode pembuatan nanosuspensi yang dapat dipergunakan yakni: (1) high pressure homogenization (HPH) ; (2) wet beads milling (WBM).
Metode WBM lebih dipilih karena selain dapat menghasilkan nanosuspensi dengan ukuran yang lebih kecil (hingga <200 nm) dibandingkan dengan HPH, pada skala laboratorium metode ini dapat dilakukan dengan peralatan yang sederhana berupa magnetic stirring plate, magnetic stirrer dan milling beads. Proses pengecilan ukuran partikel yang dilakukan adalah sama yakni berdasarkan impaksi dan atrisi yang terus menerus sehingga ukuran partikel dapat tereduksi. Namun penting untuk memastikan bahwa ukuran nanopartikel yang diperoleh pada skala laboratorium akan sama dengan hasil pada skala yang lebih besar.
Untuk menjawab hal tersebut, dilakukan penelitian dengan menggunakan dua buah bahan obat yang berbeda dan memiliki sifat sukar larut yakni kurkumin dan hesperetin. Masing-masing bahan obat distabilkan dengan stabilisator yang berbeda. Kurkumin distabilkan dengan kombinasi sodium kolat – poloksamer 188 masing-masing 1,7% b/b sedangkan hesperetin distabilkan dengan poloksamer 188 sebesar 2,0% b/b. Pada skala laboratorium, WBM dilakukan untuk membuat 10 g nanosuspensi kurkumin maupun nanosuspensi hesperetin dengan bantuan magnetic stirrer dan ytrrium stabilized zirconium beads ukuran 0,5 mm.
Penggilingan dilakukan selama 5 jam dan menghasilkan nanosuspensi dengan ukuran 190 nm untuk kurkumin dan 165 nm untuk hesperetin. Pada skala selanjutnya yakni 120 g, dibuat menggunakan high energy wet beads milling (HE-WBM), dilakukan pada komposisi nanosuspensi yang sama , durasi penggilingan yang sama namun pada 2 kecepatan yang berbeda. Pada kecepatan 1000 rpm, nanosuspensi kurkumin sebesar 151 nm dan peningkatan kecepatan dengan durasi yang sama menghasilkan ukuran partikel nanosuspensi yang lebih kecil yakni 114 nm.
Pola yang sama juga ditunjukkan oleh nanosuspensi hesperetin, dimana kecepatan 1000 rpm menghasilkan ukuran partikel 160 nm dan kecepatan 2000 rpm menghasilkan ukuran partikel 112 nm. Selanjutnya, dilakukan pembuatan pada skala 2 kg menggunakan HE-WBM metode re-sirkulasi dengan kecepatan 1000 rpm dan 2000 rpm. Pada kecepatan 1000 rpm, nanosuspensi kurkumin maupun nanosuspensi hesperetin menunjukkan ukuran partikel yang lebih besar dibandingkan ukuran partikel pada skala laboratorium maupun HE-WBM 120 g. Kenaikan kecepatan penggilingan yakni 2000 rpm dapat menghasilkan ukuran partikel yang sama dengan skala laboratorium dan skala 120 g.
Berdasarkan hasil yang diperoleh, magnetic stirrer dan milling beads untuk optimasi dan produksi nanosuspensi dalam skala kecil (10 g) memberikan hasil yang prediktif dan tidak berbeda dengan hasil pada saat pembuatan nanosuspensi pada skala lebih besar dengan alat yang memiliki kapasitas energi lebih besar. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan magnetic stirrer dan milling beads yang relatif sederhana dapat dipergunakan pada tahap awal optimasi pembuatan nanosuspensi.
Penulis : Dr.rer.nat. Maria Lucia Ardhani Dwi Lestari, Apt
Informasi detail riset ini dapat diakses pada artikel kami di: http://www.eurekaselect.com/171179/article
Maria L.A.D. Lestari, Rainer H. Müller, Jan P. Möschwitzer. 2019. The Scalability of Wet Ball Milling for The Production of Nanosuspensions. Pharmaceutical Nanotechnology, Volume 7 , Issue 2.
