Primakuin hingga saat ini masih menjadi satu-satunya obat anti malaria yang efektif untuk terapi sporozoit pada infeksi malaria fase hepatik yang terjadi di liver. Namun, penggunaannya terbatas pada individu yang mengalami defisiensi glukosa-6-fosfat dehidrogenase (G6PDase) yang seringkali menimbulkan efek samping yakni hemolisis. Penggunaan Primakuin dengan Klorokuin diketahui dapat mengurangi efek samping tersebut melalui pengaruhnya pada jalur metabolisme Primakuin. Selain itu, penggunaan Klorokuin, sebagai Skizontosida darah, dalam kombinasi dengan Primakuin dapat berfungsi sebagai pencegah terjadinya infeksi malaria fase eritrositik yang mematikan.
Pengembangan sistem nanopartikel, seperti liposom, diketahui dapat meningkatkan waktu edar liposom pada sirkulasi darah sistemik.. Dengan keberadaan pori pada sinusoid di liver, liposom yang membawa obat-obatan dapat terakumulasi tinggi di jaringan tersebut. Walaupun liposom prospektif dikembangkan untuk hantaran obat ke liver, namun hasil penelitian Tim Peneliti dari Fakultas Farmasi UNAIR menunjukkan bahwa efisiensi penjebakan obat dari pengembangan liposom kombinasi primakuin dan klorokuin lebih rendah dibandingkan dengan liposom tunggalnya. Hal ini diduga akibat adanya interaksi primakuin dan klorokuin pada membran liposom. Analisis pengaruh enkapsulasi ganda kombinasi primakuin dan klorokuin terhadap integritas membran bilayer liposom sangat diperlukan sebagai upaya merancang sistem penghantaran obat yang optimal bagi Primakuin dan Klorokuin khususnya untuk target liver pada terapi malaria.
Tim peneliti lebih lanjut menganalisis profil spektroskopi dan termal untuk melihat pengaruh enkapsulasi ganda dari kombinasi Primakuin dan Klorokuin terhadap integritas dan/atau kebocoran membran, yang mana hal ini sangat berpengaruh terhadap jumlah obat yang akan dihantarkan ke liver sebagai organ target. Analisis dilakukan dengan menentukan karakteristik fisikokimia membran bilayer liposom menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy, Powder X-Ray Diffraction (P-XRD), Differential Thermal Analysis (DTA), serta Nuclear Magnetic Resonance yang dilanjutkan dengan uji pelepasan Calcein sebagai indikator kebocoran membran liposom. Hasil pengujian menunjukkan bahwa enkapsulasi ganda kombinasi Primakuin dan Klorokuin berpengaruh pada integritas membran bilayer liposom yang menunjukkan efek Primakuin lebih kuat dibandingkan dengan efek Klorokuin sehingga berefek pada peningkatan fluiditas membran liposom.
Enkapsulasi ganda kombinasi Primakuin dan Klorokuin ke dalam liposom terbukti menyebabkan perubahan spektrum inframerah (FT-IR) dari gugus diester fosfat dan karbonil ester yang terletak di bagian polar fosfatidilkolin sebagai penyusun membran liposom, selain gugus alkil (CH2) di bagian non-polarnya. Selain itu, hasil analisis termogram menggunakan DTA menunjukkan hilangnya puncak endotermik liposom kombinasi Primakuin dan Klorokuin pada 186,6°C, yang identik dengan fosfatidilkolin. Namun, tidak ada perubahan kristalinitas yang terdeteksi melalui analisis P-XRD. Enkapsulasi ganda Primakuin dan Klorokuin cenderung berinteraksi dengan bagian polar dari membran bilayer fosfatidilkolin yang mengakibatkan peningkatan permeabilitas air dari liposom.
Primakuin, baik yang merupakan enkapsulasi tunggal maupun ganda, menghasilkan profil pelepasan calcein yang lebih tinggi dari liposom Klorokuin. Calcein sendiri merupakan molekul polianionik bermuatan negatif yang berdifusi utamanya melalui membran fosfatidilkolin, dimana pelepasan Calcein sangat dibatasi oleh struktur dan susunan molekul lipid dan interaksi obat dalam membran fosfatidilkolin. Semakin kuat interaksi antara obat dan lipid, semakin sedikit Calcein yang akan terlepasHal ini menunjukkan bahwa liposom Primakuin memiliki derajat kekakuan membran yang relatif lebih rendah daripada liposom Klorokuin. Lebih lanjut, penurunan integritas membran yang diamati pada Liposom kombinasi Primakuin-Klorokuin mungkin disebabkan adanya interaksi Primakuin dan Klorokuin dengan bilayer fosfatidilkolin. Selain itu, hasil uji NMR dan FTIR menunjukkan bahwa interaksi dapat terjadi antara Primakuin, Klorokuin, dan komponen Liposom yang menghasilkan profil pelepasan Calcein serupa dari Liposom Primakuin dan Liposom kombinasi Primakuin-Klorokuin, meskipun penggunaan Klorokuin dapat meningkatkan kekakuan membran liposom. Hal ini mungkin disebabkan oleh adanya perbedaan karakteristik kimia antara Calcein dan Primakuin atau Klorokuin. Diperlukan adanya penelitian lebih lanjut yang mengevaluasi interaksi molekuler dan perubahan struktur liposom diperlukan untuk mengkonfirmasi hasil penelitian ini. Temuan ini akan memberikan informasi awal yang penting untuk desain liposom untuk memberikan kombinasi PQ dan CQ khusus untuk malaria fase hepatik.
Penulis: Andang Miatmoko, Ph.D
Sumber: Miatmoko, A., Nurjannah, I., Nehru, N.F. et al. Interactions of primaquine and chloroquine with PEGylated phosphatidylcholine liposomes. Sci Rep 11, 12420 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-91866-0
