Universitas Airlangga Official Website

Pengembangan Hidrogel Berbasis NIPAM untuk Sistem Penghantaran Obat Diperlambat

Ilustrasi AIP (Foto: UNAIR NEWS)
Ilustrasi AIP (Foto: UNAIR NEWS)

Hidrogel merupakan jaringan ikat silang antarpolimer yang memiliki sifat dapat menyerap air ataupun cairan biologis. Selain mampu menyerap air, hidrogel juga dapat dimodifikasi untuk memiliki sifat sensitif terhadap suhu ataupun terhadap pH, dimana pada suhu dan pH tertentu hidrogel baru akan mengembang kemudian menyusut pada temperatur serta pH lainnya. Demikian pula halnya terhadap suhu. Hidrogel dengan karakteristik demikian dapat dimanfaatkan untuk pelepasan obat pada area tertentu dalam tubuh sesuai dengan pH sensitivitasnya.  Hidrogel dapat dibuat melalui proses sintesa dengan polimer, salah satunya adalah Poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) yang merupakan polimer amfifilik yang responsif terhadap temperatur. Pada temperatur rendah, PNIPAM larut di air dan pada peningkatan temperatur , interaksi antara polimer-air dalam rantai PNIPAM akan terganggu sehingga menyebabkan PNIPAM menyusut.

Ilustrasi pemuatan obat dan mekanisme pelepasan obat dari hidrogel (Pushpamalar et. al., 2021) serta kepingan  hidrogel yang dihasilkan.

Hidrogel disintesa melalui polimerisasi radikal bebas menggunakan  N,N’-methylenebisacrylamide (MBA) sebagai agen pengikat silang dan  ammonium persulfate (APS) sebagai inisiator. Pada penelitian ini,dilakukan variasi antara PNIPAM dengan MBA sebagai agen pengikat silang dan APS sebagai inisiator terhadap pembentukan dan kandungan gel dalam hidrogel serta respon swelling dengan pengaruh temperatur. Bentuk hidrogel yang dihasilkan berupa kepingan yang agak keras dengan warna putih dan tidak lentur dengan kemampuan untuk dapat dipotong menjadi pecahan kecil dengan bobot rata-rata 50 mg. Rasio keseimbangan  hidrogel untuk mengembang atau disebut juga sebagai Equilibrium Swelling Ratio (ESR) hidrogel yang dihasilkan menunjukkan bahwa peningkatan jumlah NIPAM dapat meningkatkan rasio swelling yang mengindikasikan kemungkinan hidrogel untuk menyerap larutan bahan obat yang dimuatkan menjadi lebih tinggi. Namun konsentrasi MBA yang tinggi justru dapat menurunkan angka swelling ini. Sedangkan peran APS pada sintesa adalah memengaruhi respon hidrogel terhadap suhu saat mengembang atau swelling. Peningkatan jumlah APS akan sedikit meningkatkan rasio swelling sehingga untuk memperoleh nilai pemuatan obat yang maksimum, proses pemuatan obat harus dilakukan pada suhu tinggi. 

Hidrogel yang dibuat kemudian direndam dalam larutan metformin HCl untuk proses pemuatan obat, dan proses perendaman ini dilakukan selama 24 jam pada suhu 25°C. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa  hidrogel P(SPE20-co-NIPAM80) yang terbentuk dapat memuat metformin HCl sebesar  2.75% and 4.8% . Uji pelepasan in vitro menunjukkan bahwa hidrogel dapat melepaskan metformin HCl sebesar 26.33% dan 19.34% in phosphate buffer solution pH 7.4 at 37°C dalam 15 jam, mengindikasikan peluang selanjutnya bagi hidrogel ini untuk digunakan dalam pengembangan penghantaran obat yang diperlambat serta sensitif pH. Namun penelitian masih perlu dilanjutkan untuk menaikkan jumlah obat yang dapat dimuat ke dalam kepingan hidrogel.

Penulis :  Maria Lucia Ardhani Dwi Lestari