PROFIL FARMAKOKINETIK OKSITETRASIKLIN IIIDROKLORID DALAM BERBAGAI JARINGAN TIKUS SPRAGAEDAWLEY PHARMAKOKINETIC PROFILE OF OXYTETRACYCLINE ITYDROCHLORIDE IN VARIOUS TISSUESOF SPN.IGUEDAWLEYRAT AgustinaDwiWijayanti',LukmanHakim',IrkhamWidiyono' 'Bagian Farmakologi, Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta 'Bagian Farmakologi dan Toksikologi Fakultas Farmasi Universitas Gadjah Mada 'Bagian Ilmu Penyakit Dalam Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Gadjah Mada
ABSTRACT A researchof measuringoxytetracycline hydrochlorideconcentration in liver, kidneyandmuscleof male Dawleyratswasdoneto find thepharmacokinetic profilesof differenttissues.Theresearch Sprague aimwasto find theprofilesof absorbtion, distribution,metabolism andexcretionof oxytetracycline in varioustissuesin the body. The method researchwas collectedthe samplesfrom tissuesafter injected of oxytetracycline hydrochlorideby intravenousadministrationwith singledoseof 20 mgll
68
AgnstinaDwi Wijayanti, ProfiI FarmakokinetikOksitetrasiklinHidrokloridDalamBerbagai Jaringan...
paruh eliminasi obat 4-6 jam padaanjing dankucing, 4,3-9,7jam pada sapi, 6,7 pada babi, dan 3,6 jam
PENDAHULUAN Oksitetrasiklin merupakan senyawaa turunan tetrasiklin yang diperoleh dari Streptomyces rimosus, dengan struktur kimia dapat dilihat pada Gambar1. Oksitetrasiklinberbentukbasa,berwama kuning dan berasapahit sertakelarutannyadalam air sangatsedikit. Senyawaini dapat diberikan per oral ataupunsecaraparenteral.Konsentrasimaksimal di
!H*
oH
:H=
ili
6
\rr-l
oHo
\
./s\
padadomba(Branderet al., 199l). Obat yang masuktubuhbaik secaraoral maupun parenteral akan melalui serangkaian proses biotransformasi.masuk sirkulasi darah serta terikat pada reseptor di dalam jaringan dan akhirnya akan dieliminasi. Di dalam darahobat akanterikat dengan protein plasma (ltrotein-bound drug) atau dalam
N{CHs}r
I /+\
OH
i
t
\J
\r-l
CONHE
OH
oHo
Gambar1. Strukturkimiaoksitetrasiklin
dalam darah dicapai dalam dua jam setelah pemberian intramuskuler. Distribusi dalam tubuh cukup cepatdan obat dapatmencapaihampir semua jaringan dan cairan tubuh. Ekskresi obat melalui sistemurinaria dan empedu.Aksi antibakterial obat adalah berspektrum luas dengan menghambat sintesis protein bakteri pada ribosom 30S. Pada ternak digunakan untuk pengobataninfeksi saluran pencernaan oleh E. coli dan salmonella, infeksi p ernafasan, fo otro t, anapIasmosis, theil eri o sis dan ehrl i chiosis (Bnnder et al., 1991). Obat ini dapat melalui plasenta, memasuki sirkulasi fetus dan terdistribusi ke dalam air susu. Volume distribusi oksitetrasiklin mencapai2,1 Llkg pada hewan kecil, 1,4 Llkg pada kuda, dan 0,8 Llkg pada sapi. Jumlah protein terikat plasma oksitetrasiklin mencapai40% (Plumb, 1999).Waktu
bentuksenyawabebas(freedrug).Obatyangterikat proteinplasmaumumnyatidak aktif, namunobat yangbebasakanterikatreseptordanberadadi dalam jaringan. Profil farmakokinetik fisiologis Qthysiologically based pharmacokinetic) suatu senyawaobatadalahdistribusisenyawatersebutdi dalamjaringanatauorgantertenfuyangditerangkan berda-sarkanmodel fisiologis (Leahy, 2004) Penelitianini bertujuanuntukmengetahui profil dan parameterfarmakokinetik oksite-trasiklindalam berbagaijaringan tubuh untuk menerangkansifatsifat absorpsi,distribusi,metabolismedanekskresi senyawatersebutdalamtubuh.Denganmengetahui profil farma-kokinetikobatdi dalam jaringanatau organ akan diperoleh banyak informasi yang bermanfaatterutamauntuk terapipenyakittertentu, menentukanhug of choice, managemen terapi dan analisis residu(Shargel danYu,1993).
69
J. Sain Vet. Vol. 25 No.2 Th. 2007
MATERI DAN METODE Materi penelitian adalah tlkus SpragueDawley jantan berumur 3 bulan, rata-rata berat badan 250 gram yang diperoleh dari Unit PemeliharaanHewan Percobaan,Laboratoriun Penelitian dan Pengujian Terpadu(UPHP,LPPT)UGM, (05975,HPLC grade, Sigma-Aldrich, USA), bufer Mcllvine ethylendiamine tetraacetid acid (Mcllvine EDTA) yaitu larutan sodium fosfat dibasik, asam sitrat monohidrat dan disodium ethylene diamine tetra acetic acid dalam air denganpH 4, asetonitril dan metanol (HPLC grade dari Merck, Jerman), aquabides(Ikapharmindo) dan asamoxalat. Alat yang digunakan adalahseperangkatHPLC merk Shimadzu versi 6,1 dengan LC-l0Advp, Detector UV SPD-104, controller system SCLl0Avp,oven CTO-10Avp dan degasserDGU-14. Fase gerak yang digunakan adalah larutan asam oxalat, asetonitril dan metanol dengan perbandingan 6:3:1. Kecepatanalir adalah I mllmenit, suhu oven 30 oC dan pembacaanpada UV 350 nm dan volume injeksi sebesar20 pl.Validasi metode dilakukan terhadap obat murni oksitetrasiklin hidroklorida melalui serangkaian pengenceran (6 pengenceranmulai 0,05 sampai25 pglmL). Metode penelitian ini meliputi: 1) penelitian farmakokinetik dari berbagai jaringan dengan pengambilan sampeltiap interval tertentu,2) proses ekstraksi jaringan, 3) analisis jaringan dengan HPLC dan 4) pembuatankurva konsentrasiversus waktu untuk obat serta pengukuran parameter farmakokinetik jaringan, dengan parameter yang diukur adalah: T max, C max, T% eliminasi, dan AUCjaringan. Hewan diadaptasikan dalam kandang dalam ruangandenganpakan yang samadan air mirum ad libitum selama I minggu. Selanjutnya hewan dikelompokkan menjadi 8, masing-masing berjumlah 4 ekor.Tiap perlakuanobatmemerlukan8 kelompok. Selanjutnya oksitetrasiklin hidroklorida diberikan lewat vena ekor dengan dosis 20 mglkg
70
BB. Hewan dietanasi dengan eter pada menit ke 0 (sebelum disuntik obat, sebagai blangko) dan diambil jaringan hati, ginjal dan muskulus abdominal. Setelah dilakukan penyuntikan obat, diambil sampeljaringannyapadamenit ke-l, 5, 10, 15, 30, 60, 120 dan 240. Selanjutnya jaringan disimpandalam suhu-20' Celcius untuk diekstraksi. Ekstraksi jaringan dilakukan menurut standar Association of Official Analytical Chemistry (AOAC) internasional untuk golongan tetrasiklin (Anonim, 1996). Organ ditimbang sebanyak 1 gram ditambah dengan 4 mL bufer Mcllvine dan dihomogenisasi selama 30 detik. Setelah itu ditambahkan 1 ml bufer Mcllvine EDTA ke dalam homogenat, dicampur dan disentrifus selama 10 menit 2.500 g. Supernatandiambil dan ditampung pada tabung kedua. Pada tabung pertama ditambahkan4 ml bufer Mcllvine EDTA, dicampur dan disentrifus 10 menit 2.500 g selanjutnya supematan ditambahkan pada supematan tabung kedua. Sisa homogenat dari tabung pertama dibilas dengan2 mL bufer Mcllvine EDTA, dicampur dan disentrifus 10 menit 2.500 g.Supernatan ditambahkan kembali pada tabung kedua selanjutnya supernatankolektif pada tabung kedua disentrifusselama20 menit 2.500g dandisaring. Kadar oksitetrasiklin hidroklorida dalam jaringan yang diperoleh dari kromatogram dijabarkan sebagaigrafik konsentrasiversuswaktu, dan parameterfarmakokinetik akan dihitung dengan model non kompartemen untuk jaringan (Shargel danYu,1993). IIASIL DAN PEMBAHASAN Validasi metode dilakukan terhadapobat murni oksitetrasiklin hidroklorida, melalui serangkaian pengenceran(6 pengenceranmulai 0,05 sampai25 pglml-) dan didapatkan puncak yang jelas dalam kromatogram dan tidak tumpang tindih, dengan waktu retensi berkisar pada I,6 menit untuk oksitetrasiklin hidroklorida. Kromatosram
AgustinaDwi Wijayanti,Profil FarmakokinetikOksitetrasiklinHidrokloridDalamBerbagaiJaringan...
oksitetrasilkin hidroklorida pada jaringan otot dan ginjaldapatdilihatpadaGambar2.
Adapun hasil validasi analisis dapat dilihat pada Tabell.
0,04
ll iro lN
btenlh'line
i
llN
90,
ttf
iili
F-i (oi
I
0,0
0,5
F
rl
o
il
r
--..J
,lro
i$
1,0
l@-l
1,5
o,oz9
iL
'k\ -
o6 --i
tl
ro
r\ ll
+
O)_ N
I
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
50
Mnbs
l \
0,050
0,050
Retention Tirne o
@_O FO
I
o.ozs
l.,NN -NqhN
o,ozs 9
o*
Uo-@ O-r$-N- iao, s i a i 0,000 0,0
:-1 0,5
+l
1,0
I 1,5
2,O
0,000
l 2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
Gambar2. Kromatogram oksitehasiklin hidroklorida dalam otot (atas) dan ginjal (bawah), ditunjukkan sebagaipuncak gelombang(peak)padawakturetensiberkisar I ,6 menit.
Tabel 1. Data validasi analisis obat dan spiking obat dalam jaringan
Pengukuran
Hasil
Limit deteksi Limit kuantifikasi Akurasi Intraday (dalam satuhari) Interday (antarhari) Stabilitas(4"C) Linearitasdan koefisienkorelasi 1. Obatmurni
0,005g 0,01 pg
2. Spiking obat dalamjaringan hati 3. Spiking obat dalamjaringan ginjal 4. Spikingobatdalamjaringanotot
90-103% 87-106% 12 minggu y:54577,45+I6776,74x =0.997 y:I02829,5+509,5x r:0,9995 y-39608,6+642,6x r:0,999 y:0,0017x-130,6 r:0.997
7l
J. Sdn Vet.Vol.25 No.2 Th.2007
Sementara itu hasil pengukuran kadar obat berdasarkananalisis kadar densan HPLC tertera padaTabel2.
pada menit ke-240. Kadar obat tertinggi di dalam ginjal tercapaipadamenit ke -30 dengan136,8pglg. Kadar ini hamoir sama densan kadar awal dalam
Tabel2.Kadaroksitetrasiklin HCI dalam tiaptiap jaringanpadatiap-tiapwaktu pengambilan sampel
Menit ke
Hati (pg/g)
I 5 15 20 30 60
tidakterdeteksi 5'7)
in Hcl Kadaroksitetrasikl Ginjal (pg/g)
tidakterdeteksi 2,66 A aa 4 ' t - a l-
rl 1{
40,93 49,58 35,54 2,06 1,76
r20 240
37,18 239,9 18,62 8,21 4,87
Gambar 3 berikut menunjukkan kurva semilogaritma kadar oksitetrasiklin hidroklorida dalam jaringan hati, ginjal dan otot pada berbagai waktu pengambilansampel.
Otot (pglg) tidakterdeteksi ^-a
z,l J
6,45 7,4 l l,3g -^a l rLJ
4,6 4a -/t 1-
plasmayaitu 136,05lrg/9,yaitu dalampenelitian (Agustinae/.a|.,2006). sebelumnya Kadarobatdalamototmencapaipuncaksebesar 11,38pg/g. Menurut Mikota dan Plumb (2003), golongan tetrasiklinyaitu oksitetrasiklin, tetrasiklin
Kadar oksitetrasiklin (ps/mL)
600
Hati 1.-O O.....a Ginjal O......a Otot
500
I00 50 20 t0 2 I 30
60
120
240 menit
Gambar 3. Grafik semilogaritma kadar oksitetrasiklin HCI dalamjaringan terhadap waktu
Oksitetrasiklinhidrokloridamemberikankadar tertinggipadahati padamenitke-30sebesar 49,58 pglg. Obat dimetabolisme dan tinggal 1,76 pglg
72
dan doksisiklin memiliki perbedaanstruktur molekulpadarantaikarbonC5 dan C6. Pengaruh basadan asamkuat dapatmerusakgugushidroksil
Agustina Dwi Wijayanti, Profil Farmakokinetik Oksitetrasiklin Hidroklorid Dalam Berbagai Jaringan."
Nilai AUC untuk oksitetrasiklin paling tinggi dicapai pada ginjal. Ini menunjukkan bahwa distribusi obat di dalam ginjal sangatbaik. Dalam ginjal obat mencapai konsentrasi tertinggi sebesar 136,8 pglg dan menyamai kadar dalam plasma 5 menit setelah penyuntikkan yaitu sebesar 136,05 pglg (Agustinaet a|.,2006).Akan tetapikeberadaan obat dalam hati ternyatalebih lama katenanilaiTll2 yang paling panjangyaitu 1108,8menit atausekitar l8 jam. Padasemuajaringan, obat mencapai.kadar maksimal (C max) setelah 30 menit (T max), dan mengalami penurunan hingga 4 jam dengan kadar tersisapalingtinggi padaginjal sebesat4,87 pglg. Data farmakokinetik ini sangat berguna untuk menjelaskansifat distribusi obat di dalamjaringanjaringan. Dalam aplikasi klinik, datafarmakokinetik ini akan bermanfaat diantaranya adalah untuk memilih drug of choice suatupenyakit, uji terapetik dan toksisitas obat, menentukan kebijakan manajemen terapi, serta untuk uji residu dalam produk makananyang berasaldari hewan. Profil farmakokinetik oksitetrasiklin hidroklorida dalam berbagai jaringan (hati, ginjal,
pada C6 dan dapat mempengaruhiaktivitas, namun penambahan gugus metil pada C6 dapat meningkatkan kadar obat di dalam darah' Reaktivitas gugus hidroksil dan hidrogen pada C6 dan C5 mengakibatkan berkurangnya kestabilan kimia serta akan mempengaruhi struktur molekul dari golongan tetrasiklin (Perlman, 1996). Berdasarkan parameter farmakokinetik oksitetrasiklin hidroklorida dalam plasma dan jaringan hati, ginjal dan otot tikus dapat diketahui adanya perbedaan sifat distribusi obat di dalam tubuh berdasarkansifat fisiologis, anatomismaupun biokimia j aringan penyusunnya.Perbedaanstruktur menyebabkan kestabilan suatu obat berbeda dan akan mempengaruhi sifat fisikokimia masingmasing obat terhadap sifat distribusinya pada j aringan-jaringandi dalamtubuh. Profil farmakokinetik obat dihitung secaranon kompartementaldan dapatdilihat padaTabel3.
Tabel 3. Parameter farmakokinetik oksitetrasiklin HCI pada hati, ginjal,otot tikus yang diberikan secara intravena20 mg/kg beratbadan.
Parameter AUC C max T max T % elirninasi
satuan
pge pg/mL menit menit
ginjal
hati
3222,2 49,58 30 1108,8
Area lJnder Curve (AUC) dihitung dengan yang Nilai ! adalahs/opeterminal metodetrapezoid. rlai 6r!2- ll didapatdarin x2- xl Waktu paruh eliminasi (Tll2 eliminasi) a 0,693dengan didapatkandari pembagiankonstant jaingantidak bisa slope(k).Nilai Vd danclearence jaringan yang ke masuk dosis karena ditentukan tidak diketahui. Nilai farmakokinetik oksitetrasiklin hidroklorida jaringan dapat dilihat pada Tabel3.
4930,2 136,8 30 366,6
otot
t222,475 11 ,38 30 277,2
perbedaan nilai AUC, Tmax, danotot)menunjukkan adanya menunjukkan dan Tl/2 eliminasi Cmax, ekskresi dan metabolisme perbedaan sifatdistribusi, tubuh. obatdalamberbagaikompartemen
UCAPAN TERIMA KASIH kamisampaikan Ucapanterimakasihkhususnya Kepada kepadaLembagaPenelitiandanPengabdian Masyarakat(LPPM) UGM yang telah memberikan tahun 2006danamelalui ProgramDesentralisasi 2007, sehinggapenelitian ini dapat diselesaikan denganbaik.
73
J. Sain VeLVol.25No.2Th.2007
DAF'TAR PUSTAKA Agustina,DW., PuspaWS., SyarifuddinT. 2006. Profil Farmakokinetik Oksi-tetrasiklin pada tikus.-r.SainVet.Yol.24(2) : 157-16l . 1996.Official Methodsof Analysisof AOAC International, Food composition, Additives, Natural contaminanfs.Vol I & II. Maryland. l6'oed.Pub.ByAOAC International. USA.pp.19-24. Brander,G.C., Pugh, R.J., Bywater,W.L. 1991. Veterinary Applied Pharmacology and Therapeutics. 5'ned. Bailliere Tindall ELBS. 467-473. Leahy, D.E. 2004. Drug discovery information integration:virtualhumanfor pharmacokinetics. Reviews.DDT:BIOSILICO 2 (2) : 2I 5-222.
74
Mikota, S.K.,Plumb,D.C. 2003.Doxycycline,The Elephant Formulary. Pub. Elephant Care International.23-26. Perlman D. 1.996. Prinsip-prinsip Kimia Medisinal. Jilid 2 ed. William O. Foye.Translationfrom English language.ed. Pub. By Lea & Febiger.GadjahMada Univ. P r e s1s4 1 2 , 1 5 4 9 , 1 5 5 0 . Plumb,D.C., 1999,Veterinary Drug Handbook,3'o ed.122-123,Iowa StateUniversityPress/Ames. 475-479. Shargel,L., Yu, A.B.C. lgg3. Applied Biopharmaceutic andPharmacoki-netics. 3'"ed. AppletonandLange.Connecticut. 212-257 .
