Resensi Konseptual dan Reflektif: Optimalisasi Formulasi Suspensi Azitromisin dengan Pendekatan Quality by Design (QbD)
Meta Deskripsi:
Formulasi suspensi azitromisin dengan QbD meningkatkan kestabilan dan efektivitasnya dibanding produk pasaran, ideal untuk produksi skala besar.
Keyword:
Quality by Design, Azithromycin Suspension, CCD, QbD Formulation, Pharmaceutical Optimization, Drug Development, Viscosity Control, Pediatric Antibiotic
Pendahuluan: Tantangan Formulasi Azitromisin dan Pentingnya QbD
Azithromycin, antibiotik makrolida yang digunakan secara luas untuk mengatasi infeksi saluran pernapasan dan infeksi lainnya, menghadapi tantangan besar dalam hal kelarutan dan penerimaan pasien, terutama anak-anak. Bentuk sediaan oral seperti tablet sering kali menimbulkan ketidaknyamanan akibat rasa pahit. Oleh karena itu, pengembangan suspensi oral rekonstitusi menjadi solusi ideal, terutama jika didukung oleh pendekatan Quality by Design (QbD).
QbD memungkinkan pengembangan sistematis, dengan mendefinisikan atribut mutu kritis (CQA), parameter proses kritis (CPP), dan profil mutu produk target (QTPP). Dalam studi ini, formulasi suspensi azitromisin dikembangkan menggunakan pendekatan QbD berbasis Central Composite Design (CCD), mengoptimalkan peran Xanthan Gum (XG) dan Hydroxypropyl Cellulose (HPC).
Kerangka Teoretis: Quality by Design dan Central Composite Design
QbD sebagai Paradigma Mutakhir dalam Pengembangan Obat
QbD bukan sekadar strategi formulasi, melainkan kerangka berpikir holistik yang memulai dari tujuan akhir—produk berkualitas tinggi—dengan pemahaman mendalam terhadap hubungan antara variabel proses dan mutu produk. Mengikuti panduan ICH Q8–Q10, pendekatan ini mencakup elemen-elemen utama:
QTPP (Quality Target Product Profile)
CQA (Critical Quality Attributes)
CPP (Critical Process Parameters)
CMA (Critical Material Attributes)
Strategi Pengendalian Proses
Central Composite Design: Eksplorasi Multivariat
CCD digunakan sebagai pendekatan desain eksperimen yang menilai efek interaksi XG dan HPC terhadap viskositas dan volume pemisahan fase. Formulasi diuji pada tiga tingkat konsentrasi bahan, dan hasilnya dianalisis dengan model kuadratik.
Metodologi: Dari Eksipien hingga Evaluasi Stabilitas
Formulasi dan Komposisi
Formulasi terdiri dari bahan aktif azitromisin dihidrat dan berbagai eksipien seperti laktosa, sukrosa, XG, HPC, serta bahan tambahan seperti sucralose dan menthol untuk peningkatan palatabilitas.
Desain Eksperimen dan Variabel
Variabel bebas (X1, X2): Konsentrasi XG dan HPC
Respon (Y1, Y2): Viskositas dan volume pemisahan fase
Rentang pengujian: XG (0.1–0.5%), HPC (2–6%)
Jumlah batch uji: 13 variasi
Evaluasi Parameter Fisik dan Kimia
Spektroskopi FTIR: Menunjukkan tidak ada interaksi kimia antara obat dan eksipien
pH Suspensi: Stabil pada kisaran 8.51–8.67
Assay: 99–105%, dalam batas spesifikasi ±10%
Dissolusi: 87–97% dalam 45 menit
Analisis Statistik dan Hasil Eksperimen
Model Kuadratik dan Signifikansi Statistik
Model regresi untuk viskositas:
Viskositas = 1.24 + 0.33A + 0.95B + 0.20AB - 0.064A² + 0.46*B²
R² = 0.9886, F-value = 121.55, Adeq Precision = 34.123
Model regresi untuk pemisahan fase:
Pemisahan = 2.40 – 1.35A – 3.71B – 2.50AB + 5.43A² + 4.42*B²
R² = 0.8985, F-value = 12.39, Adeq Precision = 8.010
Interpretasi:
Efek XG terhadap viskositas jauh lebih dominan daripada HPC.
Untuk pemisahan fase, interaksi HPC dan XG mempengaruhi kestabilan sedimen secara kompleks.
Model kuadratik mampu memprediksi perilaku sistem dengan akurasi tinggi.
Respon Permukaan: Visualisasi Interaksi Variabel
Plot 3D viskositas menunjukkan kenaikan konsentrasi XG secara linier meningkatkan viskositas.
Plot pemisahan fase menunjukkan bahwa terlalu tinggi atau rendahnya HPC dapat memperburuk kestabilan suspensi.
Kritik dan Refleksi: Kekuatan dan Kelemahan Pendekatan
Kekuatan
Pendekatan QbD terbukti menghasilkan produk yang setara atau lebih baik dibanding produk komersial (Zithromax).
Penggunaan DoE menghemat sumber daya dengan mengidentifikasi variabel signifikan secara efisien.
Validasi model melalui ANOVA meningkatkan kepercayaan dalam prediksi formulasi optimal.
Kelemahan dan Saran
Perbedaan yang cukup besar antara Predicted R² (0.2911) dan Adjusted R² (0.8259) untuk model pemisahan fase menunjukkan kemungkinan adanya blok efek atau noise tidak terkendali.
Tidak dilakukan uji organoleptik secara kuantitatif terhadap anak-anak sebagai target pasien.
Pendekatan sensorik rasa masih kualitatif, padahal peran taste masking sangat penting untuk pediatric compliance.
Perbandingan dengan Produk Komersial
Parameter Zithromax (Pfizer) Formulasi Optimal
Assay (%) 103.5 101
Dissolution (%) 103 94
Viscosity (cP) 2.45 1.25
Phase Separation Tidak ada 2 ml
pH 7.89 8.51
Interpretasi: Produk baru ini menunjukkan performa analitik yang mendekati, meskipun stabilitas fisiknya sedikit di bawah produk Pfizer dalam parameter pemisahan fase.
Implikasi Ilmiah dan Potensi Ke Depan
Penggunaan QbD dalam formulasi azitromisin menandai langkah maju dalam sistem pengembangan farmasi yang terkontrol dan terukur. Pendekatan ini dapat direplikasi untuk antibiotik lain yang menghadapi tantangan serupa, termasuk klindamisin atau klaritromisin.
Optimisasi yang diperoleh juga membuka jalan bagi produksi massal yang lebih ekonomis dan berkualitas, terutama dalam menghadapi kebutuhan pediatrik yang sensitif terhadap rasa dan bentuk sediaan.