Penyerapan adalah proses dimana suatu obat berpindah dari tempat pemberiannya ke dalam sirkulasi sistemik. Agar suatu obat dapat memberikan efek farmakologis, obat tersebut harus terlebih dahulu mencapai aliran darah pada konsentrasi yang cukup untuk menghasilkan respons. Mekanisme obat melintasi membran biologis bervariasi dan bergantung pada sifat fisikokimia obat, sifat membran, dan adanya sistem transpor khusus.

Difusi Pasif

Mekanisme penyerapan obat yang paling umum adalah difusi pasif, yaitu molekul obat bergerak menuruni gradien konsentrasi dari area dengan konsentrasi tinggi ke area dengan konsentrasi rendah. Proses ini tidak memerlukan energi dan hanya didorong oleh perbedaan konsentrasi melintasi membran. Kebanyakan obat merupakan asam lemah atau basa lemah, dan derajat ionisasinya pada pH tertentu menentukan kemampuannya untuk melintasi membran lipid. Bentuk yang terionisasi larut dalam lemak dan dapat berdifusi bebas, sedangkan bentuk terionisasi larut dalam air dan terperangkap. Prinsip ini terangkum dalam hipotesis partisi pH, yang memperkirakan bahwa obat yang bersifat asam paling baik diserap dalam lingkungan asam seperti lambung, sedangkan obat basa paling baik diserap dalam lingkungan basa seperti usus kecil.

Laju difusi pasif mengikuti hukum Fick yang menyatakan bahwa laju difusi sebanding dengan gradien konsentrasi, luas permukaan, dan koefisien permeabilitas obat. Usus halus, dengan vili dan mikrovilinya yang luas, menyediakan area permukaan yang sangat luas untuk penyerapan, menjadikannya tempat utama bagi sebagian besar obat yang diberikan secara oral, berapa pun pKa-nya.

Difusi yang Difasilitasi dan Transportasi Aktif

Beberapa obat memerlukan difusi terfasilitasi, sebuah proses yang dimediasi oleh pembawa yang tidak menghabiskan energi namun memungkinkan pergerakan menuruni gradien konsentrasi dengan kecepatan lebih cepat dibandingkan dengan difusi pasif saja. Protein pembawa mengikat obat pada satu sisi membran dan mengalami perubahan konformasi untuk melepaskan obat pada sisi yang lain. Proses ini bersifat jenuh dan selektif, artinya hanya obat dengan struktur molekul yang sesuai yang dapat memanfaatkan pembawa tertentu.

Transportasi aktif berbeda karena ia menggerakkan obat melawan gradien konsentrasi dan memerlukan energi, biasanya dalam bentuk adenosin trifosfat. Mekanisme ini sangat penting untuk obat-obatan yang secara struktural menyerupai zat endogen, seperti levodopa, yang menggunakan transporter asam amino netral yang besar. Sistem transpor aktif bersifat jenuh, dapat dihambat secara kompetitif, dan menunjukkan spesifisitas substrat.

Endositosis dan Transsitosis

Untuk molekul yang sangat besar dan obat makromolekul, endositosis menyediakan jalur melintasi membran sel. Membran sel berinvaginasi untuk menelan molekul obat, membentuk vesikel yang terinternalisasi ke dalam sel. Isi vesikel kemudian dapat dilepaskan ke dalam sel atau diangkut melintasi sel dan dilepaskan di sisi yang berlawanan, suatu proses yang disebut transcytosis. Mekanisme ini relevan untuk obat peptida tertentu, vaksin, dan sistem penghantaran obat yang ditargetkan seperti nanopartikel.

Peran Pengangkut Eflux

Modulator penting dari penyerapan obat adalah transporter penghabisan P-glikoprotein, yang ditemukan di membran apikal sel epitel usus. P-glikoprotein secara aktif memompa berbagai macam obat kembali ke lumen usus, sehingga membatasi penyerapannya. Transporter ini juga terdapat pada sawar darah-otak, yang membatasi masuknya obat ke dalam sistem saraf pusat. Banyak interaksi obat-obat terjadi melalui penghambatan atau induksi P-glikoprotein, sehingga mengubah bioavailabilitas obat yang diberikan secara bersamaan.

Faktor yang Mempengaruhi Penyerapan

Beberapa faktor mempengaruhi penyerapan obat di luar mekanisme transpor membran. PH gastrointestinal bervariasi di sepanjang saluran pencernaan dan mempengaruhi ionisasi obat. Laju pengosongan lambung menentukan seberapa cepat suatu obat mencapai tempat penyerapan utamanya di usus kecil. Makanan di lambung dapat menunda pengosongan lambung, mengubah pH, ​​atau mengikat obat secara fisik sehingga mengurangi penyerapan. Aliran darah ke tempat penyerapan juga penting, karena mempertahankan gradien konsentrasi dengan menghilangkan obat yang diserap. Keadaan penyakit yang mempengaruhi motilitas gastrointestinal atau integritas mukosa dapat mengubah profil penyerapan secara signifikan.

Memahami mekanisme ini penting untuk memprediksi perilaku obat, merancang bentuk sediaan yang efektif, dan mengantisipasi interaksi yang dapat membahayakan hasil terapi. Interaksi antara sifat obat dan sistem transpor biologis pada akhirnya menentukan apakah suatu obat mencapai paparan sistemik yang memadai.