| dc.description.abstract | Perangkat intravagina yang tersedia pada saat ini untuk pengendalian
estrus pada sapi, seperti CIDR dan PRID, dibentuk dengan sistem dispersi hormon
progesteron yang homogen ke dalam silikon. Silikon merupakan polimer yang
tidak dapat terbiodegradasi dan memerlukan pembakaran atau dikuburkan untuk
dibuang setelah digunakan. Silikon adalah plastik termoset yang sekali dibentuk
tidak memungkinkan pemprosesan ulang. Perangkat intravagina yang baru perlu
dikembangkan untuk menyesuaikan kebijakan regulasi dalam mengelola limbah
pertanian yang mengandung residu kimia dan hormon. Salah satunya dengan
memanfaatkan polimer terbiodegradasi sebagai pengganti silikon.
Polimer yang dapat terurai secara hayati terus dikembangkan untuk
menggantikan polimer yang tidak dapat terurai secara hayati. Mikroorganisme
seperti bakteri dan jamur dapat mengonsumsi polimer yang dapat terbiodegradasi
ini dan mengubahnya menjadi air, karbon dioksida, dan metana. Polimer
terbiodegradasi yang disetujui Food and Drug Administration (FDA) Amerika
Serikat mencakup N-(2-hidroksipropil) metakrilamida (HPMA), polietilen glikol
(PEG), poli(asam L-laktat) (PLA), poli (asam glikolat) (PGA), poli(D, L -asam
laktat-ko-glikolat) (PLGA), dan polikaprolakton (PCL). PEG telah dieksplorasi
sebagai matriks untuk penyematan, antibeku, pelumas, dan wadah untuk peralatan
medis, bahan tambahan makanan, dan suppositoria. PCL adalah polimer
semikristalin hidrofobik dengan fleksibilitas yang baik dan laju degradasi yang
lambat, menjadikannya bahan yang disukai untuk penghantaran obat, jahitan, dan
perangkat fiksasi. Biokompatibilitas kitosan, sifat antimikrob, dan adhesi lendir
yang tinggi menjadikannya kandidat yang menjanjikan untuk sistem penghantaran
obat melalui vagina. Kitosan memiliki kemampuan untuk tetap berada di mukosa
vagina dan mendorong pelepasan obat secara lokal dan berkelanjutan.
Penelitian ini bertujuan untuk menemukan formulasi, desain, dan fabrikasi
implan intravagina dari kombinasi polimer PCL, PEG, dan kitosan; melakukan
pengujian sifat biodegradasi dan biokompatibilitas implan secara in vitro, ex vivo,
dan in vivo dalam tubuh hewan ternak, serta di lingkungan kompos. Tujuan jangka
panjang penelitian ini adalah menciptakan perangkat intravagina baru yang
mampu merilis progesteron dalam jangka waktu sesuai protokol sinkronisasi
estrus tanpa harus dicabut dari vagina karena dapat terurai dengan sendirinya
selama berada di dalam vagina dan jika dibuang, bersifat ramah lingkungan.
Penelitian tahap pertama adalah menyusun formulasi implan dari kombinasi
PEG-kitosan. Implan dibuat dengan metode peleburan dan pencetakan kemudian
diuji rendam dalam media Simulated Vaginal Fluid (SVF) dan dilakukan
pengamatan rilis warna (model obat). Hasilnya, implan PEG-kitosan dalam bentuk
suppositoria dapat terdegradasi di SVF dan dapat merilis warna (model obat).
Selama proses perendaman di SVF, implan menjadi sangat lunak dan mudah
hancur akibat gerakan sehingga dilakukan penyusunan formulasi implan dari
kombinasi PCL-PEG-kitosan. Penambahan PCL bertujuan agar implan lebih
kokoh dan terdegradasi lebih lama. Implan yang sudah dibuat dalam bentuk
suppositoria, direndam di SVF dan diinsersi ke vagina sapi. Hasil penelitian tahap
ini menunjukkan komposisi dengan kombinasi PCL-PEG-kitosan yang
disesuaikan, yaitu PCL (minimal 10%), PEG (maksimum 72%), dan kitosan
(antara 14-18%), dapat bertahan selama lima hari di larutan SVF dan menempel di
mukosa vagina sehingga mampu meningkatkan bioavailabilitas implan pada
larutan SVF dan lumen vagina.
Penelitian tahap selanjutnya meliputi pengujian purwarupa implan yang
dapat tetap menempel di dalam vagina sapi disertai dengan adanya perubahan
implan menjadi habis (terdegradasi) dalam kurun waktu tertentu. Implan dibuat
dari bahan PCL tunggal (bentuk Y, batang, dan bola) dan bahan kombinasi PCLPEG-
kitosan (bentuk Y dan batang) kemudian diinsersi ke vagina sapi. Hasil
penelitian ini menunjukkan implan dari kombinasi PCL-PEG-kitosan dengan
komposisi PCL (10-30%), PEG (56-72%), kitosan (14-18%) berbentuk batang
dapat bertahan di dalam vagina dan mengalami perubahan bentuk menjadi lelehan
yang terdeteksi selama 8-10 hari.
Berdasarkan formulasi dan bentuk implan yang sudah dipilih sebelumnya,
dibuat implan PCL-PEG-kitosan bentuk batang dengan tiga formulasi komposisi
berbeda, yaitu Implan I (PCL 10%), Implan II (PCL 20%), dan Implan III (PCL
30%). Implan diuji rendam di SVF, diamati di organ vagina model (ex vivo), dan
diamati pola rilis obat secara in vitro. Hasil penelitian ini menunjukkan implan
dengan kandungan PCL 20% dan 30% membutuhkan waktu yang lebih lama
mengalami erosi (16-19 hari) di media SVF. Implan dengan kandungan PCL 10%
lebih banyak mengalami erosi dibanding implan PCL 20% dan 30% di organ
vagina model. Implan PCL 10% merilis progesteron dalam jumlah yang lebih
banyak di awal waktu perendaman dibandingkan implan dengan PCL 20% dan
30%.
Penelitian tahap berikutnya adalah untuk mengetahui proses degradasi
implan di dalam vagina sapi secara in vivo dan di lingkungan kompos, serta
mengamati pola rilis hormon progesteron dalam plasma darah setelah insersi
implan. Implan PCL-PEG-kitosan adalah bentuk batang (panjang: 12 cm; lebar:
1,5 cm; tebal: 1,3 cm). Implan diinsersi ke vagina sapi kemudian implan tersebut
diamati dengan pencitraan USG selama 10 hari. Level progesteron plasma sapi
diamati sejak sebelum, selama, dan setelah implantasi. Hasil penelitian ini
menunjukkan implan mengalami degradasi di dalam vagina sapi dengan adanya
perubahan ukuran implan melalui pencitraan USG. Implan dapat merilis
progesteron selama 10 hari pada sapi dara prapubertas, sedangkan 3 hari pada sapi
primipara nonsiklik. Implan dapat mempertahankan level progesteron plasma
>2ng/mL pascainjeksi PGF2α sampai hari ke-3 implantasi pada sapi dara siklik.
Uji biodegradasi di kompos menunjukkan implan mengalami degradasi dengan
perubahan ukuran semakin mengecil seiring dengan perjalanan waktu penguburan
implan di kompos. Secara umum dapat disimpulkan bahwa implan intravagina
kombinasi PCL-PEG-kitosan terbukti mampu terdegradasi di larutan SVF, di
dalam vagina, dan dapat merilis progesteron secara in vivo serta terdegradasi di
lingkungan kompos. | id |
