Perpustakaan Digital ITB
Gejala klinis yang sering muncul pada Covid-19 umumnya berupa infeksi
pernapasan. Covid-19 dapat menyebabkan sebagian dari pasien mengalami
komplikasi parah dalam waktu yang singkat setelah infeksi, yaitu Adult Respiratory
Distress Syndrome (ARDS) atau Disseminated Intravascular Coagulation (DIC),
sepsis diikuti oleh kegagalan organ dan kematian. Pada pasien covid-19 yang
bergejala parah kadar interleukin-6 (IL-6) lebih tinggi secara signifikan daripada
pasien dengan gejala ringan. Pasien dengan Covid-19 dapat mengalami gejala yang
berat akibat kadar sitokin mencapai atau melebihi ambang batas tertentu yang
dikenal dengan badai sitokin. Low molecular weight heparin (LMWH) telah
dilaporkan dapat mengurangi pelepasan IL-6 dalam tubuh dengan menghambat
ekspresi NF-KB. Berdasarkan rekomendasi World Health Organization (WHO),
pasien Covid-19 yang dirawat di rumah sakit diberikan dosis LMWH yaitu
enoksaparin dengan dosis 40 mg subkutan satu kali sehari untuk dosis dewasa.
Pemberian antikoagulan jenis heparin pada pasien Covid-19 memiliki resiko
timbulnya trombositopenia terutama yang disertai dengan ganguan fungsi ginjal,
sehingga diperlukan adanya pemantauan terhadap pemberian terapi golongan
heparin ini.
Pengukuran enoksaparin selama ini telah dilakukan menggunakan Size Exclusion
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT), biophen® heparin anti-Xa, sensor
fotoakustik berbasis selulosa, dan sensor fluoresensi. Preparasi sampel pada matriks
biologis cair yang kompleks seperti urin, plasma, dan cairan oral, biasanya
membutuhkan tahapan preparasi sampel yang panjang. Inovasi polimer tercetak
molekul atau molecularly imprinted polymer (MIP) saat ini telah banyak digunakan
untuk mempercepat preparasi sampel. Tantangan membuat MIP salah satunya
adalah untuk senyawa makromolekul atau biomakromolekul yang larut air sehingga
membatasi pemilihan monomer fungsional dan cross-linker dalam pembuatan MIP.
Oleh karena itu, perlu dikembangkan suatu metode preparasi sampel menggunakan
MIP untuk analisis enoksaparin pada pemantauan kualitas, efikasi dan
keamanannya selama penggunaan dalam matriks biologis.
Sintesis MIP diawali dengan in silico menggunakan Gaussian
®
metode Ab initio
dan Density Functional Theory (DFT) untuk menentukan monomer fungsional
yang cocok dengan enoksaparin. Penentuan perbandingan komposisi monomer
fungsional yang terbaik dengan enoksaparin menggunakan DFT dan GFN2-xTB
®
,
kemudian dilakukan simulasi dinamika molekular menggunakan Yasara
®
dan
dibuktikan dengan uji Job’s plot. Sintesis MIP menggunakan metode polimerisasi
presipitasi dengan bantuan microwave dan pengadukan stirer. Setelah MIP
terbentuk maka MIP akan dikarakterisasi menggunakan Fourier Transform
Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscope (SEM), Thermal
Gravimetry Analysis (TGA), Particle Size Analysis (PSA) dan BET. Kemampuan
adsorpsinya dihitung menggunakan metode analisis enoksaparin yang telah
tervalidasi dan dikembangkan untuk penetapan kadar enoksaparin menggunakan
spektrofotometer UV-VIS dan KCKT pasangan ion. Tahap terakhir dikembangkan
metode preparasi sampel enoksaparin dalam matriks biologis yaitu plasma darah
menggunakan MIP yang telah dibuat dan dianalisis.
Hasil in silico Ab initio dan DFT didapatkan bahwa asam itakonat merupakan
monomer fungsional yang paling baik berinteraksi dengan enoksaparin. Hal ini
ditandai dengan nilai energi ikatan dan energi bebas Gibbs menggunakan Ab initio
berturut-turut sebesar ?45,6419 kkal/mol dan ?30,1186 kkal/mol, sedangkan
menggunakan DFT berturut-turut sebesar ?62,3199 kkal/mol dan ?40,8691
kkal/mol. Berdasarkan simulasi dinamika molekuler perbandingan kompleks
enoksaparin terhadap asam itakonat sebesar 1:1 memberikan hasil yang paling baik
dari nilai root-mean-square deviation (RMSD), radius of gyration (Rg) dan ikatan
hidrogen yang terbentuk berturut-turut sebesar 6,6 Å, 8,2 Å dan 4. Hasil tersebut
juga didukung oleh analisis Jobs plot. Polimer yang disintesis dengan metode
polimerisasi presipitasi dengan microwave (MIPM) memberikan hasil karakterisasi
morfologi yang lebih baik dibandingkan yang diproduksi dengan pengadukan
stirrer (MIPS). Hal ini dibuktikan dengan uji kapasitas adsorpsi dan imprinting
factornya (IF).
Pengembangan dan validasi metode menggunakan spektrofotometer UV-VIS
digunakan untuk menganalisis enoksaparin pada saat adsorpsi dengan MIP. Hasil
optimasi menunjukkan enoksaparin dapat dibaca pada panjang gelombang
maksimum 231 nm, menggunakan pelarut HCl 0.01 N. Validasi metode analisis
memberikan hasil yang memenuhi persyaratan keberterimaan untuk parameter
linearitas, batas deteksi, batas kuantisasi, akurasi, dan presisi berturut-turut sebesar
0,9999, 2,95 mg/L, 9,89 mg/L, 96,71 % dan 1,26 % pada rentang pengukuran 25 –
500 mg/L. Untuk menganalisis selektivitas MIP terhadap enoksaparin dan heparin
dilakukan validasi metode menggunakan KCKT pasangan ion. Optimasi sistem
KCKT menunjukkan pemisahan terbaik diperoleh dengan kolom C8 panjang 25 cm
dan ukuran partikel 5 µm, menggunakan sistem elusi gradien dengan fase gerak A
yaitu 300 mM NaCl ditambah 10 mM tetra n-butil ammonium hidroksida dengan
fase gerak B yaitu asetonitril, laju alir sebesar 1 mL/menit dengan volume injeksi
100 µL, deteksi dilakukan pada panjang gelombang 231 nm. Validasi metode
analisis memberikan hasil yang memenuhi persyaratan keberterimaan untuk
parameter spesifisitas, linearitas, batas deteksi, batas kuantisasi, akurasi, dan
presisi.
Nilai kapasitas adsorpsi MIPM sebesar 43,47 ± 0,40 mg/g yang lebih baik
dibandingkan dengan kemampuan adsorpsi MIPS sebesar 40,77 ± 0,75 mg/g. Nilai
IF dari MIPM dan MIPS sebesar 1,21 dan 0,71. Hasil pengujian kinetika adsorpsi
menunjukkan bahwa semua MIP yang dihasilkan mengikuti model kinetika orde
dua semu yang ditandai dengan nilai koefisien korelasi mendekati satu. Hasil
pengujian adsorpsi isoterm menunjukkan bahwa semua MIP mengikuti model
adsorpsi isoterm Freundlich. Hasil uji BET menunjukkan MIPM memiliki luas
permukaan paling besar, yaitu sebesar 20,186 m
2
/g. Hasil uji selektivitas
menunjukkan bahwa MIPM memiliki selektivitas yang lebih baik pada enoksaparin
dibandingkan MIPS. Hasil aplikasi menunjukkan bahwa MIPM mampu
mengekstraksi enoksaparin dari matriks plasma darah dibandingkan dengan MIPS.
MIPM dengan jumlah sorben 20 mg mampu mengekstraksi enoksaparin dalam
plasma darah dengan persen recovery sebesar 100,31 ± 0,21 %.