Ilma Nugrahani
Rekayasa ko-kristal secara umum bertujuan untuk mengembangkan bentuk bahan baku obat dengan sifat fisikokimia yang paling diinginkan; dengan kelarutan, disolusi, dan absortivitas paling optimal. Zwitter-ionic co-crystal merupakan terobosan baru dalam desain ko-kristal. Penelitian pembentukan ko-kristal zwitter ion bahan obat farmasi masih sangat terbatas jumlahnya karena sebagian besar ko-kristal senyawa obat yang telah diteliti merupakan ko-kristal molekular ataupun ko-kristal ionik. Gugus zwitter ion, seperti yang dimiliki oleh senyawa asam amino, menjadi sumber synthone (simpul pembentuk ikatan hidrogen) potensial terbentuknya ko-kristal yang sejauh ini belum banyak digunakan. Selain potensial, rerata asam amino juga bersifat inert secara farmakologis sehingga diharapkan tidak akan mengganggu aktivitas senyawa aktif utama. Pada penelitian kali ini akan dilakukan optimasi pembuatan dan isolasi ko-kristal NSAID, dalam hal ini ibuprofen, dalam bentuk kristal tunggal murni sebagai dasar untuk menetapkan struktur tiga dimensi menggunakan Single Crystal X-Ray Diffractometry (SCXRD). Penetapan struktur tiga dimensi suatu ko-kristal baru wajib dilakukan sebagai gambaran fundamental akan sifat fisikokimia gabungan senyawa tersebut. Penelitian yang dilakukan meliputi tahap optimasi isolasi pembuatan ko-kristal dengan cara-cara yang telah diketahui, seperti slow-evaporation, solvent dan slurry methods. Investigasi awal dilakukan dengan berbagai metode, seperti co-grinding, solvent dropped grinding, peleburan, dsb. Selanjutnya dilakukan optimasi faktor-faktor yang menentukan terhadap pembentukan kristal tunggal seperti jenis dan komposisi pelarut, teknik pelarutan, suhu, dan kelembaban. Pada setiap langkah investigasi dan optimasi dilalukan evaluasi dengan mengamati sifat kimia dengan Fourrier Transform Infrared (FTIR) dan KLT, sifat termal menggunakan elektrotermal dan Differential Scanning Calorimetry, dan kristalinitas dengan Powder X-Ray Diffractometry. Setelah diperoleh kristal tunggal yang bagus, selanjutnya dilakukan analisis menggunakan SCXRD dengan perangkat lunak yang melengkapinya. Alat FTIR, DSC, dan PXRD ada di ITB namun dalam kapasitas yang sangat terbatas (antrean penggunaan panjang dan beberapa alat sedang dalam perbaikan). Sedangkan SCXRD sejauh ini belum tersedia di Indonesia. Oleh karena itu, kami mengusulkan penelitian kerjasama luar negeri ini dengan host Department Chemistry and Material Sciences di Tokyo Institute of Technology via Prof. Hidehiro Uekusa. Pengusul telah bekerjasama dengan beliau dalam memecahkan struktur tiga dimensi kristal baru menggunakan SCXRD sejak tahun 2008; baik secara langsung maupun melalui mahasiswa yang telah direkomendasikan untuk kuliah lanjut di sana, dan telah menghasilkan beberapa publikasi internasional. Pada akhirnya, penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan obat dengan sifat fisikokimia baru, memperkaya wacana sains struktur obat, dan menguatkan kolaborasi penelitian antar lembaga. Luaran dari penelitian kerjasama ini adalah publikasi pada jurnal Crystal Growth and Design. Penelitian ini diharapkan mampu memberikan terobosan bagi pengembangan bahan baku obat melalui rekayasa kristal dengan menggunakan ko-former zwitter ionik asam amino bagi industri obat ataupun peningkatan jumlah paten bahan baku obat yang berasal dari Indonesia.