Studi In Vitro Pelepasan Canagliflozin Berbasis Nanopartikel Zinc Oxide Berlapis Polietilen Glikol pada Media Kondisi Fisiologis dan Stres Oksidatif = In Vitro Study of Canagliflozin Release Based on Polyethylene Glycol-Coated Zinc Oxide Nanoparticles in Physiological Conditions and Oxidative Stress Media

Diabetic kidney disease (DKD) merupakan salah satu bentuk penyakit ginjal kronis yang disebabkan oleh komplikasi dari diabetes melitus (DM). Kondisi ini dipicu oleh hiperglikemia kronis menyebabkan peningkatan produksi reactive oxygen species (ROS) berujung pada kondisi stres oksidatif dan kerusakan jaringan ginjal secara permanen. Canagliflozin (CFZ), obat antidiabetik oral golongan inhibitor sodium-glucose cotransporter 2 (SGLT2) telah digunakan sebagai terapi lini pertama DKD. Namun, CFZ memiliki kelarutan dan permeabilitas yang rendah, menyebabkan absorpsi yang terbatas pada saluran cerna dan efektivitasnya berkurang akibat metabolisme lintas pertama di hati, serta belum mampu menangkal akumulasi ROS. Oleh karena itu, riset ini bertujuan untuk mengembangkan sistem penghantaran CFZ berbasis zinc oxide nanoparticles (ZnONP) berlapis Polietilen Glikol (PEG) dan diformulasikan ke dalam separable effervescent microprojection arrays (SFERA) sebagai sistem penghantaran transdermal yang responsif terhadap stres oksidatif untuk terapi DKD. Riset dilaksanakan secara eksperimental yang diawali dengan sintesis ZnONP-PEG (metode wet-chemical precipitation), kemudian digunakan untuk menghasilkan canagliflozin-zinc oxide nanpoparticle (CZONe). Lalu, dilakukan karakterisasi fisika-kimia CZONe dan uji pelepasan secara in vitro. Formula terbaik dari CZONe kemudian dimuat ke dalam CoSFERA yang terdiri atas lapisan jarum dan effervescent yang mampu mempercepat penetrasi obat ke dalam kulit. Selanjutnya, dilakukan karakterisasi fisika-kimia, uji permeasi secara ex vivo, uji potensi hemolisis dan potensi iritasi, serta uji farmakokinetika preliminary in vivo. Hasil riset menunjukkan bahwa formula CZONe memiliki ukuran partikel nano (±300 nm) dengan indeks polidispersitas <0,5 (keseragaman baik). Formula CZONe-2 memiliki efisiensi penjerapan 78,29 ± 0,25%, dan pemuatan 5,92 ± 0,24% tertinggi, sehingga dipilih sebagai formula terbaik untuk pengujian selanjutnya. Profil pelepasan in vitro menunjukkan sifat responsif oksidatif dengan pelepasan CFZ hingga 95,11% dalam 24 jam di media H2O2 1 mM. Kemudian dari keenam formula, CSF-5 menunjukkan persentase reduksi jarum terkecil (1,23 ± 0,02%), kemampuan penetrasi hingga lapisan kelima Parafilm®, serta durasi pelepasan jarum <60 detik. Formula ini juga memiliki pH permukaan yang aman untuk kulit, water vapor transmission rate (0,39 ± 0,0034 µg cm/cm2), dan moisture absorbtion yang rendah (<10%) menandakan stabilitas CoSFERA terhadap berbagai kondisi kelembapan. Hasil uji ex vivo menunjukkan bahwa CoSFERA mampu meningkatkan permeasi CFZ hingga dua kali lipat (88,74 ± 0,09%) dibandingkan sediaan kontrol. Hasil uji hemolisis dan potensi iritasi menunjukkan bahwa CoSFERA aman untuk digunakan. Selain itu, hasil uji preliminary in vivo menunjukkan peningkatan konsentrasi CFZ pada jaringan ginjal dengan profil farmakokinetika yang lebih unggul (3,33 µg/mL) dibandingkan rute oral. Dengan demikian, CoSFERA berpotensi sebagai sistem penghantaran yang efektif, selektif, dan aman untuk meningkatkan bioavailabilitas CFZ dan menurunkan kadar ROS.