REVIEW JURNAL

Pharmacokinetics and Bioequivalence of Doxycycline(Providox and Doxyvet 0-50 S ) Oral Powder Formulations in Chickens

Disusun oleh :Andrew Setyawan128114068Ira Felisia`128114069Daniel CH128114070Eugenius Yogia128114073Ayaga Divadi128114075Dui Sostales128114085Yudha Prabowo128114087Malvin Choco128114088Diah Fani Gita128114091

FAKULTAS FARMASIUNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA2015

ABSTRAKProfil uji bioekivalensi dan farmakokinetik dari dua formulasi serbuk doxycycline (Providox dan Doxyvet 0-50 S) dibandingkan pada 24 ayam yang sehat setelah pemberian dosis tunggal (20 mg / kg bb) secara oral. Sampel darah diambil pada 10 interval waktu yang berbeda setelah pemberian untuk menentukan konsentrasi doxycycline pada plasma darah ayam menggunakan HPLC/UV. Parameter farmakokinetik yang digunakan: area under curve plasma-waktu (AUC0-24) dan konsentrasi plasma maksimum (Cmax) yang ditentukan pada kedua formulasi. Hasilnya, rata-rata AUC0-24 dan Cmax untuk Providox dan Doxyvet 0-50 S sangat dekat, yaitu : (62,32 3,34 dan 57,55 4,66 g.h/ml dan 5,36 0,26 dan 5,08 0,25 mg/ml), dengan tidak ada perbedaan yang signifikan berdasarkan ANOVA. Interval kepercayaan 90% dari parameter AUC0-24 dan Cmax antara dua formulasi berada dalam kisaran 80-125% dari bioekivalensi menurut peraturan US FDA. Bioavailabilitas relatif Providox dibandingkan Doxyvet 0-50 S adalah 108,24%. Oleh karena itu, Providox dan Doxyvet 0-50 S dianggap bioekuivalen.

Kata kunci: Bioavailabilitas, bioekivalensi, ayam, doxycycline dan farmakokinetik

Introduction Doxysiklin merupakan sebuah bakteriostatik tetrasiklin semi sintetik dan sebuah antibiotic dengan spectrum yang luas melawan gram positif dan gram negatif serta bakteri anaerob. Farmakokinetika doxysiklin lebih unggul daripada tetrasiklin, seperti solubilitas lipid yang tinggi, absorbs sempurna, pendistribusian ke jaringan lebih baik, eliminasi waktu paruh lebih panjang dan afinitas rendah untuk kalsium. Aktivitas antimikrobial in vitro doxysiklin lebih efektif untuk pengobatan pada penyakit respiratory, urinary dan system gastrointestinal. Bioavailabilitas (BA) dan Bioequivalence (BE) memainkan peran penting dalam menentukan efek terapeutik untuk didaftarkan sebagai obat generik. BA ialah besar dan cepatnya bahan aktif obat yang terabsorbsi dan menjadi tersedia pada tempat aksi obat. BE ialah secara statistic bioavailabilitasnya ekivalen antara 2 produk pada dosis terapeutik yang sama dibawah kondisi eksperimental yang mirip. Produk dikatakan BE jika ekivalen farmasetik dan jika tingkat dan luas absorbs tidak menunjukan perbedaan yang signifikan. Tujuan studi ini yaitu mengevaluasi BE dari 2 formulasi serbuk doxysiklin yang berbeda setelah pemberian oral dosis tunggal pada ayam.

Bahan dan Metode1. Obat Dibandingkan dua produk komersial doxycycline hidroklorida (hyclate). Digunakan (Bubuk doxycylcine hidroklorida (200 mg / g), Provimi Yordania, Amman, Yordania) Providox dan Doxyvet 0-50 S (bubuk doxycycline hidroklorida, (500 mg / g), VMD, Arendonk, Belgia). Solusi doxycycline dari setiap produk yang dibuat 10 mg / ml air suling.2. Hewan ujiDua puluh empat ekor ayam broiler, berusia 43-45 hari dan berat 1,7-2,1 kg, diambil dari penelitian pertanian Provimi Jordan (Madaba, Yordania). Hewan uji dipantau selama 2 minggu untuk setiap tanda-tanda klinis yang jelas sebelum pemberian obat. Ayam memiliki akses bebas ke air dan pakan yang bebas dari obat antibakteri. Setiap ayam dipuasakan pada malam hari sebelum percobaan.3. Desain eksperimenHewan uji dialokasikan menjadi dua kelompok yang sama (12 ayam / kelompok) dalam desain paralel. Ayam dari kelompok 1 diberi dosis oral tunggal Providox dan kelompok 2 Doxyvet0-50 S, masing-masing pada tingkat dosis 20 mg / kg berat badan. Dosis ini didasarkan pada persetujuan dosis harian produsen. Sampel darah (1-1,5 ml) diambil hingga 10 kali di 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 8, 12, 24, 48 dan 72 jam setelah pemberian. Sampel darah dikumpulkan dari vena atau vena lainnya ke dalam tabung heparin. Sampel disentrifugasi langsung di 1000g selama 5 menit dan kemudian plasma diambil dan disimpan pada suhu -20C sampai analisis.Analisis obat:Konsentrasi doxycycline dalam plasma diukur dengan HPLC seperti yg telah dijelaskan sebelumnya. Kolom yang digunakan adalah kolom RP-18e. Fase gerak isokratik asetonitril : metanol : 0,15% asam trifluoroasetat (23:25:52 v/v/v). Flow rate 1,5 mL//menit = 347 nm Kurva baku: 200 L doxycycline (1 mg/mL) dilarutkan dalam 800 L plasma ayam yang bebas antibakteri. Dibuat larutan seri dengan konsentrasi 0,1; 0,5; 1,5; dan 10 g/mL AUC diukur dengan program integrasi rasio AUC (LC-solution software, Shimadzu, Jepang) dengan nilai R2 = 0,998 dan nilai LOQ doxycycline 0,1 g/Ml

Analisis Farmakokinetik & StatistikAnalisis farmakokinetik dari data yang ada dilakukan dengan menggunakan analisis non-kompartemen berdasarkan statistical moment theory (SMT) sesuai dengan metode yang dideskripsikan oleh G ibaldidan Perrier (1982), dengan bantuan WinNon Linnon compartmental analysis program(versi5.2, Pharsight, USA). Parameter yang diukur meliputi area under plasma concentration time curve (AUC) menggunakan metode trapezoid linear, area under the first moment curve (AUMC); mean residence time (MRT), dimana MRT = AUMC/AUC; volume distribusi (Vdarea), dimanaVdarea= dosis/AUC ($); total body clearance (ClB), dimana ClB = dosis/AUC; elimination rate (Kel) dihitung dengan K = 2.303 slop (regresi); elimination half-life (t1/2), dimana t1/2 = 0.639/Kel; konsentrasi maksimum (Cmax) and the corres ponding peak time (tmax) ditentukan dengan pemeriksaan kadar obat terhadap waktu dalam plasma individu. Bioavaibilitas (F) dihitung sebagai (AUCreference/AUCtest)x100. Bioekivalen dari produk obat dievaluasi dengan membandingkan parameter hasil test dan reference; nilai AUC dan Cmax dengan 90% confidence interval test dimana antara range 80 hingga 125% sesuai dengan regulasi FDA (Chen et al., 2001). Analisis statistik pada parameter farmakokinetik dari produk doxycycline ditaksir menggunakan ANOVA. Perbedaannya penting dipertimbangkan saat p < 0.05.Semua data ditulis sebagai mean SE.HasilProfil konsentrasi - waktu plasma untuk dua formulasi diperoleh hasil yang serupa berdasarkan beberapa studi yang dilakukan (Tabel 1 dan Gambar. 1). Doxycycline Plasma terdeteksi pada saat sampling pertama (15 menit) dan secara bertahap meningkat dan mencapai konsentrasi puncak (Cmax) dari 5.36 0,26 dan 5,08 0,25 mg /ml pada 3,6 0,22 dan 3,8 0,26 jam untuk Providox dan Doxyvet0-50 S. Konsentrasi Doxycycline dunia menurun di bawah batas kuantifikasi pada 48 jam untuk kedua formulasi. Mean rata-rata AUC0-24 untuk Providox dan Doxyvet0-50 S adalah 62,32 3,34 dan 57,55 4,66 (g.h) /ml Waktu paruh (t1 /2) (13,93 0,84 dan 10,06 1,27 h). Klirens total tubuh (Cl) (0.23 6.54 dan 0,26 13,91 ml / menit / kg) Volume distribusi (Vdarea / F) (4.20 0.27 dan 3.60 0,66 L / kg) yang ditentukan untuk Providox dan Doxyvet0-50 S.Masing-masing dapat dilihat pada Tabel 2

Tidak ada perbedaan signifikan yang ditemukan antara semua parameter farmakokinetik yang telah diuji. Bioavailabilitas relatif Providox dibandingkan dengan Doxyvet0-50 S adalah 108,28% I Interval taraf kepercayaan 90% untuk C max dan AUC 0-24 Providox dibandingkan dengan Doxyvet0-50 S yaitu 94,5 sampai 117,28 dan 97,56 sampai 122,63% Masing-masing pada Tabel 3

DiskusiFarmakokinetik dari doxycycline telah dilaporkan oleh Anadon et al. (1994), Laczay et al.,(2001) dan Ismail and El-Kattan (2004) yaitu tentang perbedaan tiap rute pemberiannya pada hewan ayam. Namun, tidak ada penelitan tentang perbandingan farmakokinetik dan bioekivalen pada bentuk sediaan lain doxycycline untuk hewan unggas. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk menyelidiki farmakokinetik dan bioekivalensi dari pemberian doxycycline secara oral pada ayam broiler dengan dua produk yang berbeda.Konsentrasi plasma yang mengandung doxycycline dideteksi pada sampling pertama (menit ke-15) dengan Cmax yang hampir sama (5.36 0.52 and 5.08 0.25 g/ml) dan AUC0-24 (62.32 3.34 dan 57.55 4.66 (g.h)/ml) untuk Providox and Doxyvet0-50 S secara berturut-turut. Waktu paruh eliminasi Providox and Doxyvet0-50 S setelah pemberian oral dosis tunggal pada ayam (20 g/kg berat badan) secara berturut-turut sebesar 13.93 0.84 dan 10.06 1.27 jam. Besar nilai t1/2 untuk doxycycline antar spesies yang berbeda berkisar antara 4,2 sampai 16,6 jam (Jha et al., 1989; Anadon et al., 1994; Santos et al., 1996; Baert et al., 2000; Laczay et al., 2001).Volume distribusi yang tinggi (4.20 0.27 dan 3.60 0.66 L/kg) dan rendahnya nilai klirens total (0.236.54 dan 0.2613.91 ml/min/kg) untuk Providox and Doxyvet0-50 S secara berturut-turut mengindikasikan bahwa doxycycline cepat diabsorbsi, terdistribusi secara luas, dan lambat untuk dieliminasi dalam tubuh secara oral pada hewan ayam. Dengan kata lain, hasil yang diperoleh pada penelitian ini sama dengan dilaporkan oleh Anadon et al. (1994), Laczay et al. (2001) dan Ismail and El-Kattan (2004).Untuk hasil mikrobiologis, peak dari konsentrasi plasma doxycycline dari kedua formulasi tersebut lebih tinggi daripada minimum inhibitory concentrations (MICs) untuk Mycoplasma gallisepticum (0,2 g/ml) (Takahashi dan Yoshida, 1989), Mycoplasma pneumonia (< 0,5 g/ml) (Waites et al., 2003), Staphylococcus aureus (0.25g/ml) (Bryant et al., 2000), Streptococcus pneumoniae (< 0.4 g/ml) (Aronson, 1980) dan E. coli (1-4 g/ml) (Moskowitz et al., 2004). Namun, peak konsentrasi plasma doxycyline lebih rendah dari MICs untuk Pseudomonas aeruginosa (>64 g/ml) (Toutain dan Bousquet-Melou, 2004) and Enterococcus fecalis (8 to 32 g/ml) (Hoelscher et al., 2006). Data ini dapat digunakan untuk terapi dalam mengontrol banyak bakteri yang rentan.Studi bioekivalen merupakan uji untuk menjamin efikasi obat generik versus obat bermerk (Chen et al., 2001). Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa rasio rata-rata dua produk obat doxycycline yang didapat berada di sekitar 100% untuk AUC0-24 dan Cmax (berdasarkan tabel 3), dan 90% selang kepercayaan dari kedua parameter untuk Providox berada dalam kisaran yang dapat diterima (80-125%) (tabel 3) bila dibandingkan dengan Doxyvet0-50 S. Dari kedua formulasi tersebut, dalam hal laju dan luas absorpsi, tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara parameter farmakokinetik dari kedua formulasi, sehingga hasil yang didapat menunjukkan bioekivalensi dari kedua jenis formulasi sesuai dengan kriteria yang ditetapkan oleh FDA (Chen et al., 2001).KesimpulanProvidox dan Doxyvet 0-50 S terbukti bioekivalen dengan nilai rata-rata AUC0-24 dan Cmax untuk Providox dan Doxyvet 0-50 S, yaitu : (62,32 3,34 dan 57,55 4,66 g.h/ml dan 5,36 0,26 dan 5,08 0,25 mg/ml). Parameter AUC0-24 dan Cmax pada dua formulasi berada dalam kisaran 80-125% dari bioekivalensi menurut peraturan US FDA. Bioavailabilitas relatif Providox dibandingkan Doxyvet 0-50 S adalah 108,24%. Tidak ada perbedaan yang signifikan berdasarkan uji statistik ANOVA dengan interval kepercayaan 90%.

Daftar Pustaka Abd El-Aty, A.M., A. Goudaha and H.H. Zhoub, 2004.Pharmacokinetics of doxycycline after administrationas a single intravenous bolus and intramusculardoses to non-lactating Egyptian goats. Pharmacol.Res., 49: 487-491.Anadon, A., M. Larranaga, M. Diaz, P. Bringas, M.Fernandez, M. Cruz, J. Iturbe and M. Martinez, 1994.Pharmacokinetics of doxycycline in broiler chickens.Avian Pathol., 23: 79-90.Aronson, A.L., 1980. Pharmacotherapeutics of the newer tetracyclines. J. Am. Vet. Med. Assoc., 176: 1061- 1068Axisa, B., A.R. Naylor, P.R. Bell and M.M. Thompson, 2000. Simple and reliable method of doxycycline determination in human plasma and biological tissues. J. Chromatog. B. Biomed. Appl., 744: 359-365.Baert, K., S. Croubels, F. Gasthuys, J. Busser and P.. Backer, 2000. Pharmacokineticsand oral Bioavailability of a doxycycline formulation (doxycycline 75%) in non- fasted young pigs,J.Pharmacol. Ther., 23: 45-48.Bryant, J., M. Brown, R. Gronwall and K. Merritt, 2000. Study of intragastric administration of doxycycline pharmacokinetics including body fluid, endometrial and minimum inhibitory concentrations. Equine Vet. 32: 233-238. Chen, M.L., V. Shah, R. Patnaik, W. Adams, A. HussainD. Conner, M. Mehta, H. alinowski, J. Lazor, S.M. Huang, D. Hare, L. Lesko, D. Sporn and R. Williams, 2001. Bioavailability and bioequivalence: An FDA regulatory overview. Pharmaceutical Res., 18: 1645-1650.Croubels, S., K. Baert, J. Busser and P. De Backer, Santos, M.D., H. Vermeersch, J.P. Remon, M.1998. Residue study of doxycycline and 4- epidoxycycline in pigs medicated via drinking water. Analyst, 123: 2733-2736.Gibaldi, M. and D. Perrier, 1982. Non-compartmental analysis based on statistical moment theory .In Pharmacokinetics, 2nd Edn. Marcel Dekker, New York, USA., pp: 409-417.Goren, E., W.A. De-Jong, P. Doornenbal and T. Laurense, 1998. Therapeutic efficacy of doxycycline hyclate in expermintal Escherichia coli infection in broilers. Vet. Q., 10: 48-52. Hoelscher, A.A., J.K. Bahcall and J.S. Maki, 2006. In vitro evaluation of the antimicrobial effects of a root canal sealer-antibiotic combination against Enterococcus faecalis. J. Endod., 32: 145-147.Ismail, M.M. and Y.A. El-Kattan, 2004. Disposition kinetics of doxycycline in chickens naturally with Mycoplasma gallisepticum. Br. Poult. Sci., 45: 550-556.

Jha, V., C. Jayachandran, M. Singh and S. Singh, 1989.Pharmacokinetic data on doxycycline and its. distribution in different biological fluids in female goats. Vet. Res. Commun., 13: 11-16.Laczay, P., G. Semjen, J. Lehel and G. Nagy, 2001. Pharmacokinetics and bioavailability of doxycycline in fasted and nonfasted broiler chickens. Acta Vet.Hung., 49: 31-37.Martinez, M.N. and J.E. Riviere, 1994 Review of the1993. Veterinary drug bioequivalence workshop, J. Vet. Pharmacol. Ther., 17: 85-119.Moskowitz, S.M., J.M. Foster, J. Emerson and J.L. Burns,2004. Clinically feasible biofilm susceptibility assay for isolates of Pseudomonas aeruginosa from patients with cystic fibrosis. J. Clin. Microbiol., 42: 1915-22.Prats, C., G. Elkorchi, M. Giralt, C. Cristofol, J. Pena, I.J.,Zorrilla, J. Saborit and B. Perez, 2005. PK and , PK/PD of doxycycline in drinking water after therapeutic use in pigs. J. Vet.Pharmacol. Ther., 28: 525-530.Riond, J.L. and J.E. Riviere, 1990.Pharmacokinetics and metabolic inertness of doxycycline in young. pigs. Am. J. Vet. Res., 51: 1271-1275.Schelkens, P. De Backer, H.J. Van Bree, R.Ducatelle and F. Haesebrouck, 1996.. Pharmacokinetics and bioavailability of doxycycline in turkeys. J. Vet. Pharmacol. Ther., 19: 274-280.Takahashi, I. and T. Yoshida, 1989. Antimycoplasmal activities of ofloxacin and commonly used antimicrobial agents on Mycoplasma gallisepticum. Jp. J. Antibio., 5: 1166-1172.Toutain, P.L. and A. Bousquet-Melou, 2004. Bioavailability and its assessment .J. Pharmacol Therap., 27: 455-466.Waites, K.B., D.M. Crabb and L.B. Duffy, 2003.Comparative in vitro susceptibilities and bactericidal activities of investigationalfluoroquinolone ABT-492 and other antimicrobial agents against human mycoplasmas and infected ureaplasmas. Antimicrob. Agents. Chemother., 47: 3973-3975.