Transdermal drug delivery system includes all topically administered drug formulations intended to deliver the active ingredients into the circulation. They provide controlled continuous delivery of drugs through the skin to the systemic circulation. The drug is mainly delivered through the skin with the aid of transdermal patch.

1. BIOFARMASI SEDIAAN YANG
DIBERIKAN MELALUI KULIT
Surya Amal
Prepared for Pharmacy Department
University of Darussalam Gontor - Indonesia

2. Faal Kulit
☻ Kulit merupakan suatu organ dan mempunyai fungsi
tersendiri. Kulit sepintas lalu hanya merupakan suatu organ
yang tipis, tetapi sebenarnya suatu organ yang besar karena
meliputi seluruh tubuh.
☻ Fungsi utama kulit yaitu sebagai proteksi, absorpsi,
ekskresi, persepsi, pengatur suhu tubuh
(termoregulator), membentuk pigmen,
membentuk vitamin D, dan keratinisasi.

3. RUTE PEMBERIAN PERKUTAN – TOPIKAL
TUJUANTERAPI
Lokal : Obat – lapisan luar kulit diharap
sedikit / tidak terjadi absorpsi
Sistemik – transdermal delivery system :
formulasi yang dipakai secara topikal,
dimaksudkan untuk menghantar bahan
aktif ke sirkulasi sistemik.

4. ☻ Untuk tujuan lokal »» meminimalkan efek
samping
☻ Untuk tujuan sistemik »» obat terbebaskan
ke sirkulasi sistemik secara teratur.
☻ Meningkatkan kepatuhan penderita
menggunakan obat.
☻ Frekwensi pemakaian menurun.
☻ Bila terjadi toksisitas »» pengatasan cepat.
KEUNTUNGAN PEMBERIAN OBAT TRANSDERMAL

5. ☻ Tidak untuk obat dosis besar.
☻ Sifat kulit yang merupakan perintang /
penghalang »» hanya molekul yang kecil
dan lipofilik yang dapat tembus.
☻ Adhesive tidak menempel baik.
☻ Kemungkinan iritasi.
☻ Perubahan ‘flora’ kulit.
☻ Tidak ekonomis.
☻ Pengaturan dosis-regimen yang akurat
perlu diperhatikan.
KEBERATAN PEMBERIAN OBAT TRANSDERMAL

6. Struktur Anatomi Kulit

7. TINJAUAN ANATOMI FISIOLOGI KULIT
EPIDERMIS
☻ Merupakan lapisan epitel, tebal rata-rata 200 μm,
dengan sel-sel yang berdiferensiasi bertahap dari
bagian yang lebih dalam menuju ke permukaan dengan
proses keratinisasi
☻ Dua bagian :
A. Sel Malfigi » bagian yang hidup, menempel pada
dermis.
B. Lapisan Tanduk (Stratum Corneum)
» tersusun atas sekumpulan sel-sel mati yang
mengalami keratinisasi.

8. TINJAUAN ANATOMI FISIOLOGI KULIT Lanjutan …
DERMIS DAN HIPODERMIS
☻ Merupakan jaringan penyangga berserat dengan
ketebalan 3 – 5 mm, peranan utamanya adalah
sebagai pemberi nutrisi pada epidermis.
☻ Anyaman pembuluh darah dan pembuluh getah
bening terletak pada daerah papiler dengan
ketebalan 100-200 μm.
☻ Hipodermis dan jaringan penyangga kendor,
mengandung sejumlah kelenjar lemak dan juga
mengandung glomerulus kelenjar keringat.

9. ANEKSA KULIT
☻ Aneksa kulit terdiri dari sistem polisebasea
dan kelenjar sudoripori.
☻ Pada umumnya kelenjar sebasea menempel
pada folikel rambut, kecuali pada beberapa
daerah yang berbulu jarang dan terletak
pada jarak sekitar 500 μm dari permukaan
kulit.
TINJAUAN ANATOMI FISIOLOGI KULIT Lanjutan …

10. ABSORPSI OBAT MELALUI KULIT
Absorpsi obat melalui kulit (perkutan/transdermal) terjadi
bila obat berpenetrasi masuk ke dalam kulit dan melalui
kulit masuk ke dalam tubuh.
Jalurnya ialah :
1. Antara sel dari stratum corneum : terjadi difusi melalui
matriks stratum corneum.
2. Melalui dinding follikel rambut.
3. Melalui kelenjar keringat.
4. Melalui kelenjar sebum.
5. Menembus sel stratum corneum.

11. Interfacial Boundaries Penetration Routes Some Treatments
Drug dissolves,diffuses,
releases from vehicle
SURFACE
Camoulfage, protective layer,
Insect repellent, antimicrobial/
antifungal
TRANDERMAL
Stratum
corneum
Partition/diffusion
Stratum corneum
Emolliency,
Keratosis (exfolients)
Transappendages
Appendages
Pilocebaceus
unit
Eccrine
gland
Antiperspirant, exfolient,
Antibiotic/antifungal,
dipilatory
Viable
epidermis
Dermis
Partition/diffusion,
dermis
Partition/diffusion
Viable epidermis
Circulation Removal via circulation
Anti-inflamatory, anesthetic,
antipruritic, antihistamin
Transderm system
nitroglycerin
☻The routes by which drugs penetrate the skin and examples of treatments appropriate
to disorders of the various strata.

12. ABSORPSI OBAT MELALUI KULIT Lanjutan …
Absorpsi obat perkutan dipengaruhi oleh :
1. Struktur kulit
2. Cara difusi pasif
3. Karakteristik kelarutan obat
4. Konsentrasi obat dalam bentuk sediaan
5. Hidrasi kulit
6. Vehikel/konstitutiens sebagai pembawa obat
7. Kondisi kulit
8. Kehadiran bahan/zat pendorong penetrasi.

13. STRATUM CORNEUM
☻ Stratum corneum dapat menjadi
depot/reservoir untuk obat yang diberikan
secara topikal; ini telah dibuktikan dengan
pemberian secara topikal glukokortikosteroida,
terutama fluorokortikosteroid.
☻ Lamanya stratum corneum berfungsi sebagai depot
yakni 7 – 8 hari
☻ Pemanfaatan stratum corneum sebagai reservoir obat
masih terus dalam penyelidikan.

14. DIFUSI PASIF
Pergerakan / penembusan molekul
obat melalui kulit sebagian besar
dengan cara difusi pasif.

15. KARAKTERISTIK KELARUTAN OBAT
☻ Bahan obat untuk dapat diabsorpsi secara
perkutan ialah bahan yang larut dalam lemak
dan dalam air (partisi koefisien lemak/air).
☻ Kecepatan difusi obat untuk melewati kulit
tergantung pada partisi koefisien lemak/air;
kecepatan difusi paling besar bila ratio
distribusi lemak (atau lemak pelarut) dan air
antara 1 & 2.

16. KONSENTRASI OBAT DALAM BENTUK SEDIAANNYA
Penetrasi obat melalui kulit dipengaruhi oleh
konsentrasi obat dalam sediaannya,
disamping difusi koefisien dari molekul obat
dan kelarutan obat dalam vehikel atau bahan
pembawa yang dipergunakan untuk formulasi
obat.

17. HIDRASI KULIT
☻ Hidrasi kulit juga berpengaruh dan perlu diperhatikan
dalam hal penetrasi obat melalui kulit. Hidrasi secara
fisik mengubah jaringan kulit dan mengakibatkan
perubahan dalam difusi-koefisien serta aktivitas
koefisien obat yang akan berpenetrasi, sehingga
mempercepat obat melalui kulit.
☻ Rintangan utama penetrasi obat melalui kulit terletak
pada lapisan keratin dari stratum corneum.
☻ Salep yang mengandung cukup air untuk hidrasi
lapisan keratin – misalnya dasar emulsi minyak air
(o/w) akan meningkatkan penetrasi perkutan dari obat-
obat tertentu.

18. VEHIKEL / KONSTITUENS PEMBAWA OBAT
Perpindahan obat dari vehikelnya ke epidermis
selain dipengaruhi oleh partisi-koefisien dari
bahan obat antara fase lemak air juga ada
pengaruh aktivitas termodinamik, difusifitas
dan kelarutan obat dalam vehikel dan kulit.

19. KONDISI KULIT
☻ Kondisi atau keadaan kulit sangat menentukan
penetrasi obat. Kulit yang rusak seperti luka,
tergores, lecet, lepuh akan menyebabkan obat lebih
mudah melewati epidermis dibanding kulit yang
normal / utuh.
☻ Permeabilitas meningkat sekali dengan adanya
goresan-goresan pada kulit (NB : goresan-goresan
pada kulit dengan sengaja dimanfaatkan oleh para
morfinis untuk efek Morphine yang lebih cepat).

20. KEHADIRAN BAHAN / ZAT PENDORONG PENETRASI
☻ Pada formulasi obat luar bila dikehendaki adanya
penetrasi, sering ditambahkan suatu bahan / zat
yang dapat mendorong / meningkatkan penetrasi
obat melalui kulit masuk ke dalam tubuh.
☻ Diantaranya adalah :
 DMSO : Dimetilsulfoksida
 DMA : Dimetilasetamida
 DMF : Dimetilformamida
 Solven organik seperti alkohol, benzena, ether :
»» Bahan-bahan ini dapat melarutkan lemak di
stratum corneum.

21. IONTOFORESIS (Iontophoresis)
☻ Penyerapan perkutan senyawa kimia yang dapat
terdisosiasi dan dapat ditingkatkan secara iontoforesis
»» pengaliran listrik (0,5 – 1 mA/cm²) secara terus
menerus melintasi kulit yang diolesi.
☻ Elektroda aktif yang diletakkan pada daerah
pengolesan adalah anoda untuk molekul bermuatan
positif dan katoda untuk molekul bermuatan negatif.
☻ Meningkatkan penyerapan ion-ion (kalsium, fosfat,
natrium, fluor), juga obat-obat seperti pilokarpin dan
tiroksin.

22. FAKTOR FISIOLOGIK YANG MEMPENGARUHI
PENYERAPAN PERKUTAN

23. KEADAAN DAN UMUR KULIT
☻ Kulit utuh merupakan suatu sawar difusi yang
efektif dan efektivitasnya berkurang bila terjadi
perubahan dan kerusakan sel-sel tanduk.
☻ Keadaan dermotosis dengan eksim, psoriasis,
dermatosis seborheik, maka permeabilitas kulit
akan meningkat.
☻ Kadar hidrokortison yang melintasi kulit akan
berkurang bila lapisan tanduk berjamur dan lain
meningkat dengan eritomatosis.
☻ Difusi kulit juga tergantung pada umur subyek, kulit
anak-anak lebih permiabel dibandingkan kulit orang
dewasa.

24. ☻ Perubahan debit darah ke kulit secara nyata
mengubah kecepatan penembusan molekul.
☻ Bila kulit luka atau bila zat aktif digunakan secara
iontoforesis, jumlah yang menembus jauh lebih
banyak dan peranan debit darah menjadi faktor
yang menentukan.
☻ Pemakaian setempat kortikosteroida »»
penyempitan pembuluh darah kulit » mendorong
efek depo.
☻ Penyerapan perkutan testosteron berkurang dengan
nyata bila ia digunakan setelah pengolesan 6-metil
prednisolon.
ALIRAN DARAH

25. TEMPAT PEMBERIAN
☻ Jumlah yang diserap untuk suatu molekul yang sama,
akan berbeda tergantung pada anatomi tempat
pemberian »» kulit dada, punggung, tangan, atau
lengan.
☻ Permeabilitas kulit terhadap suatu senyawa akan
meningkat secara berurutan setelah pengolesan pada
kulit telapak tangan dan telapak kaki, di atas kulit
lengan, kulit perut dan akhirnya kulit rambut atau
kantung zakar.
☻ Beragamnya ketebalan membran, sesuai dengan hukum Fick,
pada satu sisi menyebabkan peningkatan waktu laten yang
diperlukan untuk mencapai keseimbangan konsentrasi pada
lapisan tanduk, di sisi lain menyebabkan pengurangan aliran
darah.

26. CONTOH OBAT
Contoh obat-obat yang efektif diberikan secara
transdermal ialah Nitrogliserin untuk profilaksis
angina pectoris; Steroid seperti Oestradiol; klonidin
untuk hipertensi; analgesika seperti Pirosiksikam,
Metilsalisilat, Niflumic Acid. Skopolamin transdermal
dapat ditempelkan pada kulit di belakang telinga
untuk mencegah mual pada mabuk kendaraan, dll.

27. DRUG PRODUCT DEVELOPMENT AND
EVALUATION OF TDDS

29. IDEAL PROPERTIES OF TRANSDERMAL DRUG DELIVERY SYSTEM

30. FACTORS AFFECTING TRANSDERMAL DRUG DELIVERY SYSTEM

31. Transdermal drug delivery systems may be constructed of a number
of layers, including :
1) an occlusive backing membrane to protect the system from
environmental entry and from loss of drug from the system or
moisture from the skin;
2) the drug at the skin-site;
3) a release liner, which is removed before application and enables
drug release;
4) an adhesive layer to maintain contact with the skin after application.

32. TRANSDERMAL PATCH OR SKIN PATCH

33. o The drug-matrix layer is composed of a
polymeric material in which the drug is dispersed.
o The polymer matrix controls the rate at which
the drug is released for percutaneous absorption.

34. IONTOFORESIS (Iontophoresis)

36. MICRONEEDLES PATCHES
Microneedles patches are currently being explored as mechanisms
to deliver vaccines and larger macromolecules.

37. MICRO NEEDLES PATCHES

38. TRANSDERMAL VACCINE TECHNOLOGY

39. METHODS FOR STUDYING TDDS

40. EVALUATION OF ADHESIVE

41. IN-VITRO DRUG RELEASE EVALUATION
 Several designs of the in-vitro membrane permeation
cell, the Jhawer-Lord (J-L), Valia-Chien (V-C) Cell,
Ghannam-Chein (G-C) membrane permeation
enhancer, Franz Diffusion Cell and the Keshry-
Chien(K-C) Cell.
 K-C Cell has an effective receptor volume 12ml, skin
surface area of 3.14cm2. The receptor solution is
stirred by star-head magnet rotating at a constant
speed of 600rpm driven by 3W synchronous motor.

42. OTHER EXAMPLES OF TDDS