Calon Promotor Program Padjadjaran Excellence Fastrack Scholarship Tahun 2024
Nama Lengkap : Prof.Dr.apt., Aliya Nur Hasanah M.Si.
E-mail : [email protected]
Bidang Keahlian : Analisis Farmasi dan Kimia Medisinal
Prodi S2 Calon Mahasiswa: Magister Farmasi
Prodi S3 Calon Mahasiswa: Doktor Farmasi
Judul Penelitian yang Ditawarkan: PENDEKATAN DESAIN RASIONAL DALAM PEMBUATAN MOLECULARLY IMPRINTED POLYMER (MIP) TRANSDERMAL PATCH OBAT GOLONGAN STATIN UNTUK PENGATURAN PELEPASAN OBAT RATIONAL DESIGN APPROACH IN THE MANUFACTURE OF MOLECULARLY IMPRINTED POLYMER (MIP) TRANSDERMAL PATCHES OF STATIN CLASS DRUGS FOR DRUG RELEASE REGULATION
Abstrak:
Obat statin umumnya diberikan kepada pasien dengan rute pemberian oral. Tetapi, bioavailabilitas obat statin agak rendah karena terjadi metabolisme di dinding usus dan metabolisme ‘first-pass’ . Atorvastatin kalsium sebagai salah satu golongan statin adalah inhibitor 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reduktase (HMG-CoA reduktase), yang digunakan untuk mengobati hiperkolesterolemia. Enzim ini mengkatalisis konversi HMG-CoA menjadi mevalonat, yang merupakan langkah awal dan membatasi laju dalam biosintesis kolesterol. Atorvastatin kalsium digunakan karena memiliki karakteristik yang tepat untuk diformulasikan dalam patch transdermal: berat molekul rendah (558,64 g / mol), kelarutan lipid tinggi, dosis awal rendah dalam beberapa kasus, metabolisme first-pass tinggi, bioavailabilitas rendah ≈ 14%, Cmax menurun dengan 25% saat ada makanan. Karakteristik ini membuat kalsium atorvastatin menjadi kandidat obat yang jauh lebih menarik untuk diformulasikan dalam patch transdermal, untuk ditingkatkan bioavailabilitas dan pelepasan obatnya selama beberapa hari. Oleh karena itu, pencarian strategi penghantaran obat untuk pemberian obat statin, serta rute non-oral menjadi fokus banyak penelitian untuk meningkatkan bioavailabilitas keseluruhan, kemanjuran terapeutik, dan membatasi kemungkinan terjadinya efek samping. Transdermal Drug Delivery System (TDDS) merupakan adalah kelas sistem penghantaran obat terkontrol di mana rute penghantaran obat adalah melalui kulit dengan tujuan mencapai tingkat pemberian obat yang telah ditentukan dan diatur. Sistem penghantaran obat non-invasif ini memiliki beberapa keunggulan termasuk peningkatan kepatuhan pasien, kenyamanan, kemudahan penggunaan, dan pengurangan fluktuasi konsentrasi plasma obat dan, akibatnya, mengurangi kemungkinan overdosis obat. Dalam penelitian terbaru, polimer tercetak molekul/ Molecularly Imprinted Polymer (MIP) telah digunakan untuk mengembangkan sistem penghantaran obat (drug delivery system). Penerapan MIP sebagai sistem penghantaran obat dapat menawarkan strategi yang aman dan efektif untuk mengendalikan pelepasan statin. Polimer ini dapat diterapkan sebagai matriks dengan afinitas yang lebih tinggi untuk obat dan akibatnya difusi statin dapat dimodulasi dari patch transdermal. Sampai saat ini, transdermal patch untuk statin group belum pernah dilakukan dengan pendekatan pencetakan molekular. Melihat kebermanfaatan yang tinggi dan kelebihan dari MIP sebagai polimer yang dapat bertindak sebagai pembawa targeted dan menghantarkan obat secara terkontrol, maka pada penelitian ini akan dilakukan pembuatan polimer tercetak molekular transdermal patch golongan statin untuk pengaturan pelepasan obat statin melalui desain komputasi dalam pemilihan monomer fungsional dan crosslinker. Penelitian akan diawali dengan desain komputasi pemilihan monomer fungsional, crosslinker dan komposisi MIP, dilanjutkan dengan sintesis MIP dan karakterisasinya sebagai transdermal patch. Karakterisasi akan dilakukan baik secara fisika maupun karakterisasi kemampuannya sebagai pembawa melalui kemampuan/kapasitas adsorpsi. Penelitian akan diakhiri dengan pengujian transdermal patch MIP yang dihasilkan secara invitro melalui uji difusi franz dan uji invivo.
Abstract:
Statin drugs are generally given to patients by the oral route of administration. However, the bioavailability of statin drugs is rather low due to metabolism in the intestinal wall and ‘first-pass’ metabolism. Atorvastatin calcium as one of the statin class is an inhibitor of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase (HMG-CoA reductase), which is used to treat hypercholesterolemia. This enzyme catalyzes the conversion of HMG-CoA to mevalonate, which is the initial and rate-limiting step in cholesterol biosynthesis. Atorvastatin calcium is used because it has the exact characteristics to be formulated in the transdermal patch: low molecular weight (558.64 g/mol), high lipid solubility, low initial dose in some cases, high first-pass metabolism, low bioavailability ≈ 14%, Cmax decreases by 25% when food is present. These characteristics make calcium atorvastatin a much more attractive drug candidate to be formulated in a transdermal patch, to improve its bioavailability and drug release over several days. Therefore, the search for drug delivery strategies for statin drug administration, as well as non-oral routes is the focus of many studies to improve overall bioavailability, therapeutic efficacy, and limit the likelihood of side effects. Transdermal Drug Delivery System (TDDS) is a class of controlled drug delivery system in which the route of drug delivery is through the skin with the aim of achieving a predetermined and regulated level of drug delivery. This non-invasive drug delivery system has several advantages including improved patient adherence, convenience, ease of use, and reduced fluctuations in drug plasma concentrations and, consequently, reduced likelihood of drug overdose. In recent research, molecular imprinted polymers (MIP) have been used to develop drug delivery systems. The application of MIP as a drug delivery system could offer a safe and effective strategy for controlling statin release. This polymer can be applied as a matrix with a higher affinity for drugs and consequently statin diffusion can be modulated from transdermal patches. To date, transdermal patches for the statin group have never been performed with a molecular printing approach. Seeing the high usefulness and advantages of MIP as a polymer that can act as a targeted carrier and deliver drugs in a controlled manner, this study will be carried out to make polymers printed molecularly transdermal patches statin group for the regulation of statin drug release through computational design in the selection of functional monomers and crosslinkers. The research will begin with the computational design of functional monomer selection, crosslinker and MIP composition, followed by MIP synthesis and its characterization as a transdermal patch. Characterization will be carried out both physically and characterization of its ability as a carrier through adsorption ability/capacity. The research will end with transdermal testing of MIP patches generated in vitro through Franz diffusion test and invivo test.