Studi Biofarmasetika Obat Intrapulmonar
-
Upload
prasetyo-hadi-nugroho -
Category
Documents
-
view
334 -
download
46
description
Transcript of Studi Biofarmasetika Obat Intrapulmonar
Kelompok 4Boy Suzazi 260110100161 Virgaust Andi 260110100145Prasetyo Hadi N 260110100120Orianna Zulfa 260110100123 Derisa Aulia 260110100105Eka Septianingsih 260110100125Aida Nur Aini 260110100144 Wenny Zuricha Zoro 260110100106Nuraini Oktaviani 260110100095 Hanifa Rozanah 260110100109 Larasati Tunggadewi 260110100128M. Khairuman 260110100119 Devinna 260110100134 Dedi Saputra 260110100136
POKOK BAHASAN
AEROSOL
TUJUAN KINERJA OBAT
SISTEM INTRAPULMON
AR
ANATOMI DAN FISIOLOGI SALURAN
NAPAS
TEKANAN INTRAPUL
MONER
PEMBAHASAN
JURNAL
TAHAPAN PERJALANAN AEROSOL
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENGHIRUPAN
DAN PERPINDAHAN
CARA PENAHANAN ATAU DEPO
Aerosol• Aerosol : sediaan yang mengandung satu atau lebih
zat berkhasiat dalam wadah yang diberi tekanan, berisi propelan atau campuran propelan yang cukup untuk memancarkan isinya hingga habis, dapat digunakan untuk obat luar atau obat dalam dengan menggunakan propelan yang cukup (F.I. III, 1979).
• Propelan berfungsi memberikan tekanan yang dibutuhkan untuk mengeluarkan bahan dari wadah
• Propelan :– gas yang dicairkan, misalnya hidrokarbon– gas yang dimampatkan, misalnya CO2, N2, dan Nitrosa
• Aerosol pada umumnya sering ditemukan untuk pengobatan saluran pernafasan misalnya untuk penanganan simpatomatis pada penyakit asma, aerosol topical untuk pengobatan acne (jerawat), dan kosmetik seperti styling foam untuk penataan rambut.
• Aerosol adalah suatu sistem koloid hidrofil: – fase pendispersi berupa gas / campuran gas – fase terdispersi berupa partikel zat cair yang terbagi sangat
halus atau partikel-partikelnya tidak padat
• Ukuran partikel aerosol lebih kecil dari 50 mm• Penentuan distribusi ukuran aerosol dapat dilakukan
dengan sistem DMPS/C
Kelebihan• Menghindari First Pass effect• Kecepatan absorpsi dapat disetarakan
dengan rute intravena• Onset kerja cepat• Dosis lebih rendah sehingga efek samping
lebih kecil• Dapat digunakan lokal dan sistemik• Onset lebih cepat untuk daerah kerja CNS
• Sekali digunakan, Penghilangan obat dari tempat absorpsi sulit
• Mucociliary clearance menurangi waktu retensi obat dalam rongga hidung
• obat terhalang oleh mucus dan ikatan mucus – obat • Mukosa nasal dan sekresinya dapat mendegradasi obat• Obat dengan berat molekul tinggi (susah diabsorbsi ),
route ini terbatas hanya untuk obat-obat yang poten (dosis kecil )
• Iritasi lokal dan sensitisasi obat harus diperhatikan
Kekurangan
Prasetyo Hadi - Farmasi Unpad
• Penghantaran obat dengan efek kerja lokal melalui intrapulmonar digunakan untuk mengobati jalan nafas/asthma, pengobatan lokal pada tenggorokan dan pengobatan TBC di paru-paru
• Beberapa obat diberikan secara intra nasal untuk efek lokal seperti obat tetes hidung / spray. Ukuran partikel yang cocok 5 – 10µm
A. Efek Kerja Lokal
Prasetyo Hadi - Farmasi Unpad
• Vaksin-vaksin Flu• Obat – obat
pengencer dahak, mukolitik, ekspektoran
• Obat untuk penyakit tuberculosis
(Fernandes & Vanbever, 2009)
Contoh Obat
http://www.ashleysuzanne.com/nursing-tip-of-the-daypharmacology/
Prasetyo Hadi - Farmasi Unpad
Obat Intrapulmonar efek lokal, keuntungan :• Dosis yang diperlukan untuk menghasilkan efek
farmakologis dapat dikurangi (dari dosis oral)• Onset of action yang cepat• Menghindari reaksi saluran cerna dan
metabolisme hati
Kerugian :• Pasien mungkin kesulitan menggunakan alat
inhaler dengan benar
Prasetyo Hadi - Farmasi Unpad
• Alternatif penghantaran obat “bebas-jarum” untuk kerja sistemik, Karena obat masuk ke darah secara alami seperti mekanisme pernafasan
• Disebabkan area permukaan epitel intrapulmonar yang luas dan memiliki pembuluh darah vaskuler yang tinggi
• Walaupun membran epitel alveoli lebih tebal daripada membran epitel usus, aktivitas enzim yang bekerja di alveoli lebih rendah dan tidak mengalami first-pass effect sehingga absorpsi obat ke darah lebih maksimal
B. Efek Kerja Sistemik
Prasetyo Hadi - Farmasi Unpad
Keterangan
1. Obat masuk dengan cara inhalasi lewat mulut / hidung
2. Obat disalurkan ke paru-paru
3. Dalam paru-paru, obat diteruskan ke alveolus
4. Obat masuk ke aliran darah melalui alveoli, seperti pada proses pertukaran oksigen dan CO2 saat pernafasan
B. Efek Kerja Sistemik
http://www.youtube.com/watch?v=pA6e39FfQgs
Prasetyo Hadi - Farmasi Unpad
• Obat-obat anastetika opioid (morfin, fentanyl)
• Obat-obat yang mengandung protein (growth Hormone, Parathyroid hormone, erythropoietin)
(Fernandes & Vanbever, 2009)
Contoh Obat
Prasetyo Hadi - Farmasi Unpad
Keuntungan obat Intrapulmonar efek sistemik :
• Paru – paru mempunyai area permukaan yang luas untuk absorbsi obat
• Permeabilitas membrane paru – paru terhadap molekul obat lebih tinggi daripada usus kecil dan route mukosa lainnya
• Mempunyai vaskularitas tinggi yang mempercepat absorbsi dan onset of action
• Paru – paru lebih baik terhadap obat protein dan peptide daripada saluran cerna
Kerugian obat Intrapulmonar efek sistemik:
• Paru – paru tidak siap untuk penghantaran obat
• Banyak faktor yang mempengaruhi reprodusibilitas penghantaran obat melalui paru – paru, termasuk variable fisiologis dan farmaseutik
• Absorbsi obat dihalangi oleh lapisan mucus yang cukup tebal dan interaksi obat – mukus
• Mucociliary clearance mengurangi waktu retensi obat dalam paru - paru
Prasetyo Hadi - Farmasi Unpad
Sumber:
http://www.uclouvain.be/cps/ucl/doc/farg/documents/FernandesVanbeverEODD2009.pdf
ANATOMI DAN FISIOLOGI SALURAN NAPAS
Saluran napas dapat dibagi dalam dua daerah yang berbeda yaitu : a. Daerah konduksib. Daerah pertukaran.
1. HidungAnatomi1. Hidung luar
a. Pangkal hidung ( bridge )b. Puncak hidung ( apeks )c. Lubang hidung ( nares anterior )
2. Hidung dalamd. Vestibulume. Konka
Fungsi Hidung :1. Alat pengatur kondisi udara (air conditioning)2. Indra pencium (olfactory)3. Jalan dan pertahanan saluran nafas
Pertahanan saluran nafas:
Bulu dan rambut getar (silia) pada epitel.
Menyaring partikel yang masuk hidung dan mukosa akan menahan partikel tersebut melalui tumbukan atau pengendapan.
2. Mulut
Mulut merupakan jalur kedua untuk proses penghirupan. Penghirupan melalui mulut mempunyai efek samping terutama bila udara mengandung partikel, sebab di mulut tidak ada penyaringan partikel.
1. Celah mulut (Rima Oris) Dibatasi oleh labium superius dan labium inferius.
2. Bagian dalam mulut (Cavitas Oris)a. Vestibulum orisb. Labium (Frenulum labii superioris dan inferioris)c. Glandulla salivatorius (kelenjar liur)
3. Bagian atas mulut (Cranial)a.Palatum (atap mulut)
4. Lingua
Anatomi Mulut
3. Trakea atau Batang Tenggorokan
Anatomi :• Panjangnya kira-kira 9 cm. • Terdiri dari 16-20 cartilago hyalin
(mempertahankan agar trakea tetap terbuka).
• Di permukaannya terdapat banyak sel kelenjar epitelium bersilia dan selaput lendir.
Trakea terbagi menjadi dua bronkus yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri.
4. Bronkus
1. Bronkus kanan Lebih pendek dan lebih besar.Terdiri dari 6-8 cincin, mempunyai tiga cabang.
2. Bronkus kiri Lebih panjang dan lebih ramping.Terdiri dari 9-12 cincin mempunyai dua cabang.
Lapisan mukosa
Silia (bulu getar)
Sel lendir Membran
Bronkus dilapisi oleh lapisan epitel yang terdiri dari:
Silia
Bentuk :Sel epitel menyerupai tangga berjalan atau permadani mukosilier yang berombak.
Peranan :a. Silia saraf pembaub. pertahanan saluran napas dengan
mengeluarkan getah bronkus dan cairan alveoler.
Getah bronkus
Sumber
Secara anatomik sumber getah bronkus adalah kelenjar bronkus pada trakea dan
bronkus besar dimana mengandung sel-sel mukus
Sekresinya terjadi bila ada rangsangan akibat refleks akson
contohnya bila terjadi iritasi langsung.
b. Daerah Pertukaran
Daerah pertukaran berfungsi dalam pertukaran udara antara alveolus dan pembuluh darah. Terdiri dari :1. Bronkiolus terminalis2. Bronkiolus respiratorius3. Ductuli alveolaris
pediculi4. Saccus alveolaris5. Dinding alveoli
1. Bronchiolus terminalis dan respiratory
• Bronkiolus terminalis mempunyai kelenjar lendir dan silia.
• Bronkiolus terminalis masuk ke dalam saluran vestibula yang dilapisi sel epitelium pipih dan di dalam dindingnya terdapat kantong udara (alveoli).
• Bronkiolus respiratori merupakan saluran transisional antara lain jalan nafas konduksi dan jalan udara pertukaran gas.
2. Kanal Alveoli (Ductuli Alveolaris Pediculi) • Bronkiolus respiratori kemudian mengarah
ke dalam duktus alveolar dan sakus alveolar. Dan kemudian menjadi alveoli.
• Panjangnya 2-3 mm memiliki suatu celah yang dibatasi oleh lubang alveoli.
3. Saccus alveolaris (kantung alveoli)• Alveoli pulmonalis berbentuk kantong kecil
berdiameter 0,1-0,3 mm.• Volumenya sekitar 60% dari volume udara
bronchopulmonary total.
4. Dinding alveolus• Merupakan lapisan film yang menyelubungi
alveoli dengan ketebalan 10-50 nm. • Strukturnya berperan untuk transfer udara
dalam saluran napas dan hemoglobin dalam peredaran darah kapiler yang berdekatan dengan alveoli.
Tekanan intrapulmoner
• Arah aliran udara ditentukan oleh hubungan antara tekanan atmosfer dan tekanan intrapulmoner
• Tekanan intrapulmoner adalah tekanan di dalam saluran pernafasan di alveoli
• Ketika istirahat dan bernafas normal, perbedaan tekanan atmosfer dan tekanan intrapulmoner relatif kecil
saat ekshalasi
paru-paru mengempis
tek. Intrapulm
oner meningkat menjadi
761 mmHg
saat inhalasi paru-paru mengembang
tek. Intrapulmoner turun menjadi 759
mmHg
• Komponen aerosol pada permukaan lumen (mis. tracheobroncial) dan periferal (mis. alveolus) memiliki tekanan farmakokinetik yang berbeda.
• Diagram 1 (central airways) menggambarkan perjalanan obat dari permukaan lumen hingga tempat terapeutiknya di saluran pusat (otot polos)
• Diagram 2 (alveolus) menggambarkan sirkulasi darah di saluran periferal paru-paru
4
5
3
21
Aerosol
Lumen
Mucus Cilia
Blood Vessel
Ephitalium
Submucosa
Smooth muscle
DIAGRAM 1. CENTRAL AIRWAY
4
5
21
Aerosol
Macrophage
Surfactant
Endothelium
Ephitalium
Blood
DIAGRAM 2. ALVEOLUS
3
5
Interstititum
Lumen
Lymphatic
Proses masuknya aerosol di alveolus
1. Berinteraksi dengan permukaan mucus2. Kotoran dihilangkan oleh makrofag3. Aksesnya dibatasi oleh lapisan epitel4. Biotransformasi atau terkompleks oleh
ephithelium-associated
Tahapan Perjalanan Aerosol
Transit atau penghirupan
Penangkapan atau depo
Penahanan dan pembersihan
Penyerapan
Tetapan k1 sampai k5 menyatakan kecepatan dan jumlah partikel yang melewati permukaan atau
kompartemen paru
Tetapan K6 menyatakan jumlah partikel tersuspensi yang tidak tinggal dalam alveoli dan dikeluarkan melalui
hembusan udara ekspirasi
Tetapan K8 dan k9 lebih mencerminkan jalur perpindahan zat aktif yang terlarut daripada
perpindahan paertikel itu sendiri
Tetapan K2p, K3p, K4p, K5p, K6p menyatakan
jumlah zat aktif yang mengendap di
permukaan kompartemen
tertentu
Tetapan K7, K8 dan K9 lebih mencerminkan jalur perpindahan zat
aktif yang terlarut daripada perpindahan partikel itu sendiri
Penghirupan dan perpindahan
Faktor- faktor yang berpengaruh:• Ukuran partikel• Cara pernapasan dan laju pernapasan• Aliran gas• Kelembaban• Suhu• Tekanan
1. Ukuran Partikel• Partikel-partikel yang ukurannya lebih kecil dari 1,2 µm tidak mengalami
hambatan di dalamsaluran bronkus, dan yang berdiameter kurangdari 0,2 µm dapat mencapai daerah alveoli.
• Partikel-partikel yang memiliki koefisien difusi rendah dan yang gravitasinya rendah akan mengikuti perjalanan udara pensuspensinya. Partikelsemacam ini dapat menembus bagian paru yang lebihdalam dan penembusan ini tergantung pada volumeudara yang beredar. Tetapi tidak pada setiap inspirasi partikel tersebut dapat mencapai alveoli yang lebih jauh dan hal itu dijelaskan dengan mekanisme difusiyang mengatur pertukaran antara udara inspirasi danudara residu di dalam paru.
• Partikel yang mempunyai koefisien difusi rendah mampu menembus paru sampai daerah volume edar yang mengalir dan volume kumulasi aliran udaranya sama.
2. Cara bernapas
• Pernapasan normal 12-15kali/menit• Oleh karena itu peningkatan atau penurunan
laju respirasi akan mempengaruhi banyaknya zat aktif yang terhirup pasien.
•Peningkatan laju inspirasi akan membawa partikel berukuran besar ke alveoli.
•Penurunan ritme pernapasan akan membuat pertikel diam dalam paru-paru lebih lama.
3. ALIRAN GASAliran gas melalui saluran udara terdiri dari aliran laminar, aliran transisi dan aliran turbulen.
•Aliran Laminer adalah aliran fluida yang bergerak dengan kondisi lapisan-lapisan (lanima-lamina) membentuk garis-garis alir yang tidak berpotongan satu sama lain. Aliran ini mempunyai Bilangan Reynold lebih kecil dari 2300.•Aliran Turbulen adalah aliran fluida yang partikel-partikelnya bergerak secara acak dan tidak stabil dengan kecepatan berfluktuasi yang saling interaksi. Akibat dari hal tersebut garis alir antar partikel fluidanya saling berpotongan. Aliran turbulen mempunyai bilangan reynold yang lebih besar dari 4000.
ALIRAN DALAM TUBUHBiasanya aliran darah di dalam tubuh mengalir secara laminar tetapi ada beberapa tempat di mana darah mengalir secara turbulensi seperti di valvuva jantung (katup jantung). Secara teoritis, aliran laminar bisa diubah menjadi aliran turbulensi apabila tabung/pembuluh secara berangsur-angsur diciutkan jari-jarinya dan kecepatan aliran secara bertahap ditingkatkan sehingga mencapai kecepatan kritis (Vc).
Menurut Osbome Reynoldkecepatan kritis (Vc) berbanding lurus dengan viskositas (h) dan berbanding terbalik dengan massa jenis zat cair (r) dan jari-jari tabung/ pembuluh (r).
MEKANISME PARU-PARUDalam saluran udara kecil di mana aliran adalah laminar, Dalam saluran udara kecil di mana aliran adalah laminar, resistensi sebanding dengan viskositas gas dan tidak berhubungan dengan kepadatan dan sebagainya heliox memiliki pengaruh yang kecil. Persamaan Hagen-Poiseuille menggambarkan resistensi laminar. Dalam saluran udara besar di mana aliran turbulen, resistensi sebanding dengan kepadatan, sehingga heliox memiliki efek yang signifikan.Paru-paru merupakan komponen utama pernapasan yang diselimuti selaput yang disebutpleura viseralis yang tumbuh menjadi satu dengan jaringan paru-paru. Di luar pleura viseralis terdapat selaput pleura parietalis. Ruang antara viseralis dan parietalis disebut ruang intrapleural berisi cairan yang tipis. Saat menarik nafas, ruang dada berkembang dan ikut berkembang pula pleura viseralis dan pleura parietalis, sedangkan tekanan dalam ruangan intrapleural akan mengalami penurunan.
4. Kelembaban
• Paru bagian dalam (kand. air 44g/m3)• Aerosol kejenuhannya 34g/m3• Pertumbuhan partikel sebagai fungsi dari kelembaban• Perubahan ukuran partikel tergantung kelarutan (> kelarutan, ukuran partikel >)
5. Suhu
• Partikel bergerak suhu ↑ ke suhu ↓• Gerakan berbanding lurus dengan perubahan suhu dan diameter partikel
6. Tekanan
• Selama inspirasi tek paru turun 60-100 mmHg dibawah tek atmosfer• Pemakaian tek positif pada aerosol ↑ perbedaan tek hingga 4-22 mmHg
CARA PENAHANAN ATAU DEPO
• Tumbukan karena kelembaban• Pengendapan karena gravitasi• Difusi / Gerak Brown
CARA PENAHANAN ATAU DEPOa. Tumbukan karena kelembaban
Tumbukan karena kelembaban terjadi pada permukaan hidung, faring, dan segmen trakea-bronkus. Tumbukan oleh kelembaban ini tidak terjadi di alveolus, karena pada alveolus laju pengaliran udara adalah 0 (nol).
Kemungkinan terjadinya tumbukan oleh kelembaban semakin meningkat dengan bertambahnya diameter partikel, laju aliran udara, sudut lekukan, dan penurunan jari-jari bronkus.
Daftar PustakaAgbandje, dkk. 2008. Drug Delivery System : Methods in Molecular
Biology, Edited by Kewal K. Jain. Humana Press. Basel, SwitzerlandAiache, J.M. 1993. Farmasetika 2: Biofarmasi. Airlangga University Press.
SurabayaFernandes, Claudia A & Vanbever, Rita. 2009. Preclinical Models for
Pulmonary Drug Delivery. Pearce,E.C. 2009. Anatomi dan Fisiologi Untuk Paramedis. Jakarta: PT
Gramedia. 255-272.Young, B., Lowe, J. S., Stevens, A., dan Heath, W. J. 2006. Wheater’s
Functional Histology A Text and Colour Atlas 5th Edition. Elsevier. USAJardins, T. D. 2008. Cardiopulmonary Anatomy & Physiology: Essentials of
Respiratory Care 5th Edition. Delmar Cengange Learning. USAhtttp://www.youtube.com/watch?v=pA6e39FfQqshttp://www.uclouvain.be/cps/ucl/doc/farg/documents/
FernandesVanbeverEODD2009.pdfhttp://biologimediacentre.com/sistem-respirasi-3-respirasi-pada-
manusia/