FORMULASI SELF NANO-EMULSIFYING DRUG DELIVERY SYSTEM (SNEDDS) UNTUK PENGHANTARAN PROTEIN PER-ORAL

LINA WINARTI, Prof.Dr.Suwaldi, M.Sc., Apt; Prof.Dr. Lukman Hakim, M.Sc., Apt; Dr.rer.nat Ronny Martien, M.Si

2018 | Disertasi | DOKTOR ILMU FARMASI

SNEDDS (Self-Nanoemulsifying Drug Delivery System) berpotensi untuk dikembangkan sebagai sistem penghantaran untuk protein. Hal ini disebabkan SNEDDS dapat memproteksi protein dari lingkungan ekstrem dalam gastrik, meningkatkan permeabilitas membran gastrointestinal, serta dapat membentuk droplet dalam ukuran nano yang memudahkan untuk diabsorbsi. Tujuan penelitian ini adalah mendesain sistem penghantaran untuk protein agar dapat diberikan secara oral menggunakan formulasi SNEDDS. Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu: tahap I dilakukan optimasi untuk memperoleh template SNEDDS yang paling sesuai dengan pendekatan diagram terner, tahap 2 dilakukan desain template dengan pendekatan metode HLB, dan tahap III dilakukan optimasi template SNEDDS dengan menambahkan ko-surfaktan. Model protein yang digunakan adalah Bovine Serum Albumin (BSA) dan Insulin. Hasil penelitian tahap I diperoleh template optimum yang kemudian dimuati dengan BSA sebagai model protein, namun formula yang dihasilkan menunjukkan pemisahan setelah penyimpanan 3 bulan, sehingga dilakukan penelitian tahap II untuk memperoleh formula yang lebih stabil. Hasil formulasi tahap II dihasilkan formula SNEDDS template yang kemudian dimuati BSA sebagai protein model, namun pendekatan ini juga belum menghasilkan formula yang baik, dikarenakan emulsifying time yang dihasilkan > 2 menit, sehingga dilanjutkan dengan penelitian tahap III. Hasil pengujian tahap III menunjukkan template SNEDDS optimum terdiri atas Mygliol 812:Tween80:Propilenglikol (10:65:25) %w/w. Selanjutnya, formula optimal ini dimuati Insulin dan menghasilkan ukuran droplet 12,0±1,7nm, potensial zeta +0,16mV, %transmitan (>90%), waktu emulsifikasi (<60 detik), serta stabil secara fisik maupun termodinamik. Uji difusi menggunakan Ussing Chamber menunjukkan Insulin SNEDDS lebih banyak terdifusi (32,45±2,03%) dibanding Insulin tanpa SNEDDS (10,44±5,04%). Uji in-vivo penentuan kadar Insulin dalam serum menggunakan metode ELISA menunjukkan Insulin SNEDDS menghasilkan peningkatan Cmax, AUC, dan jumlah Insulin terabsorbsi (F) secara signifikan dibanding Insulin tanpa SNEDDS, meskipun Tmax tercapai lebih lama. Uji penurunan kadar glukosa darah juga menunjukkan perbedaan yang signifikan setelah Insulin diformulasi menjadi SNEDDS. Keseluruhan hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa insulin lebih baik jika diberikan dalam sediaan SNEDDS agar jumlah insulin terabsorbsi meningkat.

SNEDDS (Self-Nanoemulsifying Drug Delivery System) is potentially developed for protein delivery systems. This is due to SNEDDS abilities to protect protein from extreme environment in the gut, to improve gastrointestinal membrane permeability, and to form nano size droplets easy to absorb. This research aimed to design a delivery system for protein so that it can be administered orally using SNEDDS formulation. This research was conducted in three steps. During the first step optimization was done to obtain the most suitable SNEDDS template to Terner diagram approach. Template design using HLB approach was done in the second step. The third step optimized SNEDDS template by adding co-surfactants. Protein model used were Bovine Serum Albumin (BSA) and insulin. The first step of the research, yielded an optimum template formula which was then loaded with BSA as protein model, however, this formula was separated after 3 month storage, and therefore the second step of the reseach was necessary to obtain more stable formula. The second step yielded a SNEDDS formula which was then loaded with BSA as protein model, but this formula was still unsatisfying because the emulsifying time was > 2 minutes and therefore the research was continued to the third step. Results from the third step showed optimum SNEDDS template consisting of Miglyol 812:Tween80:Propylene glycol (10:65:25) %w/w. This optimum formula was loaded with Insulin and its characteristics were then tested. The results of characterization of Insulin SNEDDS showed droplet size 12,0+1,7 nm, zeta potential +0,16 mV, %transmittance >90%, emulsifying time <60 seconds, physical and themodynamic stability. Diffusion test with Ussing Chamber demonstrated Insulin in SNEDDS was diffused more (32,45+2,03%) than Insulin without SNEDDS (10,44±5,04%). In-vivo study to determine Insulin serum concentration using ELISA method showed Insulin in SNEDDS increased significantly Cmax, AUC, and absorbed amount of Insulin (F) compared to Insulin without SNEDDS, even though Tmax was reached longer. Moreover, in-vivo study results also showed significant decrease of blood glucose after Insulin was formulated with SNEDDS. These results showed that insulin was better to be administered with SNEDDS formulation compared to without SNEDDS to increase the amount of absorbed Insulin.

Kata Kunci : SNEDDS, BSA, Insulin, ELISA, kadar glukosa/ SNEDDS, BSA, Insulin, ELISA, glucose level