Catatan Mikropartikel #1

Hari ini merupakan hari pertama mendapatkan mata kuliah mikropartikel. Di awal perkuliahan, kami langsung diperkenalkan dengan Liposom.

Liposom merupakan vesikel yang berupa mikrosfer dari lipid bilayer, biasa digunakan untuk kendaraan suatu senyawa obat. Umumnya berupa fosfolipid dan bervariasi.

Gambar di atas merupakan visualisasi dari lipid bilayer, suatu lipid berlapis ganda. Lipid bilayer tersebut pada proses dan kondisi tertentu dapat membentuk bulat sehingga menjadi liposom. Liposom tersebut dapat membawa senyawa obat karena liposom memiliki sifat baik hidrofilik maupun lipofilik. Jadi, baik senyawa obat yang bersifat hidrofilik, lipofilik, maupun ampifilik, dapat melekat pada liposom tersebut. 

Lipid bilayer yang umum digunakan adalah fosfolipid. Apabila fosfolipid dikeringkan maka dapat membentuk suatu lapisan film. Perlu diingat bahwa komponen lipid adalah trigliserida, dan komponen trigliserida adalah gliserol, maka berdasarkan struktur senyawanya, dapat diketahui dengan jelas bahwa senyawa tersebut dapat disubstitusi dengan berbagai macam senyawa molekul sehingga liposom-liposom tersebut bisa menjadi sangat bervariasi. 

Berikut merupakan keuntungan dari penggunaan liposom:

1. Cocok untuk semua macam obat.
2. Biokompatibel, artinya cocok dengan membran tubuh.
3. Control release. Misalnya dengan melakukan perubahan pH atau ukuran.
4. Untuk senyawa obat yang memberikan aksi lokal.
5. Cocok untuk berbagai macam rute pemberian, meskipun demikian, lebih banyak diberikan dalam bentuk injeksi.

Liposom seperti yang telah dijelaskan sebelumnya pada gambar, berdasarkan struktur senyawanya dapat bervariasi. Liposom dapat bervariasi berdasarkan ukuran, cara pembuatan, dan sifat spesifik.

Berdasarkan ukurannya, liposom terdiri dari:

1. Small unilamelar
2. Medium size unilamelar
3. Large unilamelar
4. Giant unilamelar
5. Unilamelar
6. Oligolamelar
7. Multilamelar large
8. Multivescicular

Dengan demikian, liposom dapat berupa unilamelar atau satu lapisan, oligolamelar atau berlapis lebih dari satu, dan multilamelar atau berlapis banyak. Masing-masing memiliki fungsinya masing-masing, misalnya untuk liposom yang membawa senyawa obat yang bersifat hidrofilik, biasanya digunakan liposom unilamelar. Sementara untuk senyawa obat yang bersifat lipofilik, digunakan liposom oligolamelar, karena liposom ini memiliki ruang yang lebih banyak untuk mengikat bagian lipofiliknya. Pemilihan oligolamelar atau multilamelar dan lainnya juga didasarkan atas jenis pelepasan yang diinginkannya. 

Berdasarkan cara pembuatannya, liposom terdiri dari:

1. Vesicle prepared by extrusion method
2. Vesicle prepared by french press
3. Vesicle prepared by fusion
4. Vesicle prepared by reverse phase evaporation
5. Frozen and thawed MLV
6. Dehydration and rehydration vesicles

Sebenarnya tidak ada perbedaan pada liposom yang dibuat dari keenam metode tersebut (entahlah benar atau tidaknya, itu yang saya dengar ketika kuliah), karena sebenarnya apapun itu nama metodenya, setiap metode melakukan keenam metode tersebut, misalnya yang dengan metdeo ekstrusi, juga ada fusion, evaporation, dan dehydrationnya (kalau tidak salah).

Berdasarkan sifat spesifiknya, liposom terdiri dari:

1. Liposom konvensional. Liposom yang terbuat dari fosfatidilkolin, tetapi kadang-kadang sudah mendapatkan penambahan bahan lainnya misalnya ditambahkan bahan tertentu utuk memperkuat liposom agar tidak bocor. 
2. Long circulating liposome, merupakan liposom yang ditujukan untuk menghindari kontak denagn enzim agar dapat menuju target. Selama beredar, senyawa obat dalam liposom dibaut stabil, tidak rusak, agar dapat sampai ke reseptor. Liposom jenis ini biasanya ditambah dengan PEG, karena dengan adanya penambahan PEG menyebabkan liposom tidak terdeteksi enzim sehingga tidak rusak.
3. Liposome targeted.
4. Liposom cationics.
5. Temperature sensitive liposome, merupakan liposom dengan titik leleh tertentu yang dapat lepas akibat perubahan temperatur. 
6. pH sensitive liposome, merupakan liposom yang dapat lepas dengan adanya perubahan pH. Contohnya, adanya penambahan asam oleat ternyata menyebabkan liposom menjadi sensitif terhadap pH. Suatu liposom yang mengandung obat untuk tumor ditambahkan asam oleat sehingga pH mengarah ke asam, sehingga pada suhu tubuh akan stabil, sementara ketika sudah mencapai lokasi tumor yang pH-nya kurang dari 5 atau mengarah ke asam, liposom akan pecah atau obat akan lepas. 

Berikut merupakan bahan-bahan pembentuk liposom:

1. Fosfolipid
2. Fosfolipid sintesis
3. Gliseolipid
4. Sfingolipid
5. Glycosfingolipid
6. Steroid
7. Polymeric material
8. Charge inducing lipid

Intinya backbone-nya adalah gliserol, kecuali yang steroid.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan lipid, antara lain:

1. Suhu fase transisi. Liposom didapatkan pada suhu tersebut, yaitu pada suhu di mana fase padatan bertransisi sebelum menuju fase cairan, disebutnya fase glasi (kalau tidak salah). 
2. Stabilitas. Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan liposom harus stabil. Tidak hanya itu, adanya pengaruh dari lingkungan harus sudah diperhatikan dapat stabil atau tidaknya, misalnya perlu untuk memperhitungkan kemungkinan interaksi dengan enzim.
3. Muatan.
4. Campuran lipid. 
5. Kolesterol. Liposom dapat ditambah kolesterol untuk membuatnya menjadi lebih rigid atau kaku.
6. Source. Maksudnya, sumber bahan yang didapatkan harus murni, karena terkait dengan suhu fase transisi, jika tidak mendapatkan fasenya, maka tidak dapat membentuk liposom. Suatu bahan yang tidak murni atau ada pengotor dapat merubah suhu fase transisi, sehingga menjadi sulit untuk diketahui. 

Cara pembuatan liposom, dapat dijelaskan dengan konsep The Budding Theory. Jadi misalnya bahan yang digunakan adalah fosfatidilkolin, fosfatidilkolin membentuk susatu bilayer, lalu ditekan pada celah maka akan menghasilkan liposom. Detail penjelasannya dapat dilihat pada gambar di bawah ini. 

Selain itu, pembuatan liposom dapat juga dilakukan dengan menggunakan metode High Shear Fermentation, seperti pada mesin pembuat kopi. 

Hasil hidrasi, atau hasil dari pengecilan ukuran menggunakan metode high shear fermentation ini biasanya masih besar-besar, sekitar 200 nm. Kalau langsung diekstrusi atau menggunakan metode french pressi, biasanya akan mampat meskipun menggunakan ukuran tekanan yang besar. Oleh karena itu, solusinya adalah dengan melakukan ekstrusi secara bertingkat. Suatu penelitian menunjukkan bahwa dibutuhkan sekitar minimal 5 kali siklus untuk mendapatkan distribusi ukuran yang sesuai. 

Kenapa demikian? Kenapa bisa ukuran bervariasi? Bahkan ukuran yang dihasilkan dapat menjadi lebih besar, karena terdapat gaya fusi juga yang terlibat. 

Cara lainnya adalah dengan menggunakan metode injeksi.

Kedua cairan dibuat mendekati kelarutan jenuhnya, hingga ketika cairan hidrasi jatuh ke dalam cairan lemak, lemak yang sudah jenuh maka akan membentuk padatan dan bercampur dengan cairan hidrasi sehingga membentuk suatu campuran komponen hidrofilik dan lipofilik. Prinsip metode ini mirip dengan metode reverse phase evaporation technique. 

Berikut merupakan parameter-parameter yang diperlukan dalam pembuatan liposom:

1. Mean and distribution size, dapat diukur menggunakan particle size analyzer.
2. Osmotic behavior and entrapped volume. Hal ini perlu diperhitungkan, apakah jumlah obat yang masuk ke dalam liposom telah terdistribusi secara rata dan sesuai dengan dosis yang ditentukan? Jangan sampai ada obat yang berada di luar dan tidak terperangkap di dalam.
3. Jumlah lamelar, dapat dilihat menggunakan mikroskop.
4. Internal distribution of drug, distribusi obat per liposom harus sama.
5. Structural and motional behavior lipid.

Parameter lain yang dapat diukur adalah stabilitas. Stabilitas diukur misalnya dengan menambahkan enzim, pH, suhu, atau bahan lain yang mungkin dapat mengganggu stabilitasnya. Biasanya yang dapat diukur hanya terkait dengan stabilitas fisik dan biologis saja, untuk stabilitas kimia agak sulit, karena dalam tubuh, liposom akan banyak berinteraksi dengan senyawa kimia. 

Setelah itu, aspek keamanannya perlu diperhatikan. Di antaranya:

1. Toksisitas bahan. Perlu diperhatikan apakah bahan yang digunakan bersifat toksik atau tidak.
2. Sisa pelarut. Seperti yang dijelaskan sebelumnya, komponen lipid dilarutkan dalam kloroform yang relatif toksik. Jadi, harus diperiksa apakah masih ada sisa pelarutnya. 
3. Dose dumping. Hal ini penting untuk liposom yang bersifat control release, karena jika salah-salah, bisa saja bukannya lepas perlahan-lahan, justru lepas semua yang akhirnya malah menyebabkan toksisitas.

Selain liposom, dikenal pula adanya transfersom dan ethosomes. Transfersom merupakan liposom denagn deformabilitasnya, hal ini menjadi suatu keuntungan.Sementara ethosomes merupakan liposom untuk obat yang larut dalam alkohol, biasanya untuk meningkatkan permeabilitas membran.

Demikian yang dapat saya sampaikan. Apa yang saya tuliskan di atas merupakan apa yang saya tuliskan di buku catatan. Catatan ini tidak terlepas dari kesalahan dan kekurangan. Setidaknya ada manfaat yang bisa diambil. Semoga berguna bagi Anda. Terima kasih sudah berkunjung :D