Studi Biofarmasetika Obat Intrapulmonar

74
STUDI BIOFARMASI PADA PEMBERIAN OBAT SECARA INTRAPULMONER (AEROSOL)

description

Studi Biofarmasetika Obat Intrapulmonar oleh mahasiswa fakultas farmasi universitas padjadjaran

Transcript of Studi Biofarmasetika Obat Intrapulmonar

STUDI BIOFARMASI PADA PEMBERIAN OBAT SECARA INTRAPULMONER (AEROSOL)

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

Boy Suzazi260110100161

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

Virgaust Andi260110100145

Biofarmasi Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran 2013

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 N260110100110

Prasetyo Hadi - Farmasi Unpad

Tujuan Kinerja Obat Sistem

Intrapulmonar

Efek Lokal Efek Sistemik

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

Tujuan Kinerja Obat Sistem

Intrapulmonar

Efek Lokal Efek Sistemik

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

Prasetyo Hadi - Farmasi Unpad

Prasetyo Hadi - Farmasi Unpad

Orianna Zulfa260110100123

ANATOMI DAN FISIOLOGI SALURAN NAPAS

Saluran napas dapat dibagi dalam dua daerah yang berbeda yaitu : a. Daerah konduksib. Daerah pertukaran.

a. Daerah Konduksi

Hidung

Mulut

Trakea

Bronkus Silia

Getah bronku

s

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.

Effective absorption area formed in patients' nasal cavity after the spray of the liquid medicine

Derisa Aulia260110100105

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.

Eka Septianingsih260110100125

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.

Struktur Dinding Paru

EpiteliumSel otot halusSel kelenjarSyarafSel pertahananPengasup darah

Aida Nur Aini260110100144

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

Wenny Zuricha Zoro260110100106

JURNAL

Nuraini Oktaviani 260110100095

Tahapan Perjalanan Aerosol

Transit atau penghirupan

Penangkapan atau depo

Penahanan dan pembersihan

Penyerapan

Hembusan udara ekspirasi

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

Tetapan KD menyatakan keadaan zat aktif yang terkandung dalam partikel

Hanifa Rozanah260110100109

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.

Larasati Tunggadewi260110100128

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.

M. Khairuman260110100119

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.

Devinna260110100134

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

Dedi Saputra260110100136

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/