A. Tujuan
Setelah menyelesaikan percobaab ini diharapkan dapat :
1. Memperoleh gambaran bagaimana merancang experiment untuk memperoleh DE 50 dan DL 50.
2. Memahami konsep indeks terapi dan implikasi-implikasinya.
B. Dasar Teori
Dosis dan respon pasien berhubungan erat dengan potensi relative farmakologis dan efikasi maksimal obat dalam kaitannya dengan efak terapefik yang di harapkan. Adapun respon dosis sangat dipengaruhi oleh :
1. Dosis yang di berikan.
2. Penurunan / kenaikkan tekanan darah.
3. Kondisi jantung.
4. Tingkat metabolisme dan ekskresi.
Respon obat masing – masing individu berbeda – beda. Respon idiosinkratik biasanya disebabakan oleh perbedaana genetic pada metabolism obat / mekanisme -mekanisme munologik, termasuk rasa alergi. Empat mekanisme umum yang mempengaruhi kemampuan merespon suatu obat :
1. Perubahan konsentrasi obat yang mencapai reseptor.
2. Variasi dalam konsentrasi suatu ligan reseptor endogen.
3. Perubahan dalam jumlah / fungsi reseptor – reseptor.
4. Perubahan – perubahan dalam komponen respondastal dari seseptor.
( Katzung Bertram , 2001 )
Ø Hubungan dosis obat – persen responsif :
Untuk menimbulkan efek obat dengan intensitas tertentu pada populasi dipelukan satu kisaran dosis. Jika dibuat distribusi frekuensi dari individu yang responsif (dalam 10%) pada kisaran dosis tersebut (dalam log dosis) maka akan diperoleh kurba distribusi normal
Ø Hubungan antara dosis obat dengan respon penderita
- Potensi obat : Potensi suatu obat dipengaruhi oleh absorbsi, distribusi, biontransformasi, metabolisme, ekskresi. Kemampuan bergabung dengan reseptor dan sistem efektor. Atau ukuran dosis obat yang diperlukan untuk menghasilkan respons.
- Efikasi maksimal : Efek maks obat dinyatakan sebagai efikasi (kemanjuran) maksimal / disebut saja dengan efikasi.
Efikasi tergantung pada kemampuan obat tersebut untuk menimbulkan efeknya setelah berinteraksi dengan reseptor. Efikasi dapat dibatasi timbulnya efek yang tidak diinginkan, sehingga dosis harus dibatasi. Yang berarti bahwa efek maksimal tidak tercapai. Tiap obat mempunyai efikasi yang berbeda. Misalnya : Morphin, mampu menghilangkan semua intensitas nyeri, sedangkan aspirin hanyan menghilangkan nyeri ringan sampai sedang saja.
(Sulistina, ed IV, 1994)
Untuk menyatakan toksisitas akut sesuatu obat, umumnya dipakai ukuran LD50 (medium lethal dose 50) yaitu suatu dosis yang dapat membunuh 50% dari sekelompok binatang percobaan. Demikian juga sebagai ukuran dosis efektif (dosis terapi) yang umum digunakan sebagai ukuran ialah ED 50 (median effective dose), yaitu dosis yang memberikan efek tertentu pada 50% dari sekelompok binatang percobaan.
LD50 ditentukan dengan memberikan obat dalam dosis yang bervariasi (bertingkat) kepada sekelompok binatang pecobaan.LD50 ditentukan dengan memberikan obat dalam dosis yang bervariasi (bertingkat) kepada sekelompok binatang percobaan. Setiap binatang diberikan dosis tunggal. Setelah jangka waktu tertentu (misalnya 24 jam) sebagian biantang percobaan ada yang mati, dan persentase ini diterakan dalam grafik yang menyatakan hubungan dosis (pada absis) dan persentase binatang yang mati (pada ordinat)
LD secara variable menyatakan bahwa dosis ini akan membunuh binatang-banatang dengan sensitivitasnya rata-rata hamper sama. LD 50 merupakan suatu hasil dari pengujian (assay) dan bukanlah pengukuran kuantitatif. LD 50 bukanlah merupakan nilai mutlak, dan akan bervariasi dari satu laboratorium ke laboratorium lain, dan malahan pada laboratorium yang sama akan berbeda hasilnya setiap kali dilakukan percobaan.
Oleh karena itu kondisi-kondisi pada percobaan pengujian harus dicatat, demikian pula spesies dan strain binatang yang digunakan harus sama pada setiap kali dilakukan percobaan. Demikian pula cara pemberian, konsentrasi zat penambah untuk melarutkan obat atau untuk membuat dalam bentuk variable atau bubuk dan besarnya volume yang diberikan harus seteliti mungkin dan dicatat. Diet, suhu lingkungan dan lain-lain variable tidak selalu dapat dikontrol dengan baik. Oleh karena itu suatu standar yang berhubungan dikontrol dengan baik. Dengan pemberian obat ini harus diteliti sebagai pembanding.
(James Olson,2000)
Indeks terapeutik
Indeks terapeutik adalah suatu ukuran keamanan obat karena nilai yamg besar menunjukkan bahwa terdapat suatu batas yang luas / lebar di antara dosis – dosis yang efektif dan dosis yang foksik.
Indeks terapeutik ditentinova dengan mengukur frekuensi respon yang diinginkan dan respon toksik pada berbagai dosis obat.
Indeks terapeutik suatu obat adalah rasio dari dosis yang menghasilkan tolensitas dengan dosis yang menghasilkan suatu respon yang efektif.
Indeks terapeutik = LD5 ED50 ( Mary J.Myceh, 2001)
Indeks terapi adalah rasio antara dosis toksik dan dosis efektif atau menggambarkan keamanan relatif sebuah obat pada penggunaan biasa. Diperkirakan sebagai rasio LD50 (Dosis Lethal pada 50% kosis) terhadap ED50 (Dosis efektif pada 50% kasus). Karena efek berbeda mungkin perlu dosis berbeda.
Istilah LD50 sering dalam toksikologi yaitu dosis yang akan membunuh 50% dari populasi experimental. Misal : untuk obat impromine, dosis oral 625 mg/kg diberi pada 100 tikus akan mematikan 50 diantaranya.
(dr. Jan Tambayong.2003)
Indeks terapi suatu obat dinyatakan dalam pernyataan berikut :
Indeks terapi = TD50 atau CD50
ED50 ED50
Obat ideal menimbulkan efek terapi pada semua pasien tanpa menimbulkan efek toksik pada seorang pun pasien, oleh karena itu
TD1 ³ 1 ED99
Suatu ukuran obat, obat yang memiliki indeks terapi tinggi lebih aman dari pada obat yang memiliki indek terapi lebih rendah
TD50 : Dosis yang toksik pada toksik 50% hewan yang menerima dosis tersebut, kematiaan merupakan toksisitas terakhir.
(Jonet.L. Stringer MD.Ph)
Efek suatu senyawa obat tergantung pada jumlah pemberian dosisnya. Jika dosis yang diberi dibawah titik ambang (subliminsal dosis), maka tidak akan didapatkan efek. Respon tergantung pada efek alami yang diukur. Kenaikan dosis mungkin akan meningkatkan efek pada intensitas tersebut. Seperti obat antipiretik atau hipotensi dapat ditentukan tingkat penggunaannya, dalam arti bahwa luas (range) temperature badan dan tekanan darah dapat diukur.
Hubungan dosis efek mungkin berbeda-beda tergantung pada sensitivitas indivdu yang sedang menggunakan obat tersebut. Sebagai contoh untuk mendapatkan efek yang sama kemungkina dibitihkan dosis yang berbeda pada individu yang berbeda. Variasi individu dalam sensitifitas secara khusus mempunyai efek “semua atau tak satupun” sama.
Hubungan frekuensi dosis dihasilkan dari perbedaan sensitifitas pada individu sebagai suatu rumusan yang ditunjukan pada suatu log distribusi normal. Jika frekuensi kumulatif (total jumlah binatang yang memberikan respon pada dosis pemberian) diplotkan dalam logaritma maka akan menjadi bentuk kurva sigmoid. Pembengkokan titik pada kurva berada pada keadaan dosis satu-separuh kelompok dosis yang sudah memberikan respon. Range dosis meliputi hubungan dosis-frekuensi memcerminkan variasi sensitivitas pada individi terhadap suatu obat.
Evaluasi hubungan dosis efek di dalam sekelompok subyek manusia dapat ditemukan karena terdapat perbedaan sensitivitas pada individu-individu yang berbeda. Untuk menentukan variasi biologis, pengukauran telah membawa pada suatu sampel yang representative dan didapatkan rata-ratanya. Ini akan memungkinkan dosis terapi akan menjadi sesuai pada kebanyakan pasien.
(Lullmann, 2000)
Indeks teraupetik merupakan suatu ukuran keamanan obat karena nilai yang besar menunjukkan bahwa terdapa suatu batas yang luas / lebar diantara dosis-dosis yang toksik.
- Penentuan indeks teraupetik
Indeks teraupetik ditentukan dengan mengukur frekuensi respon yang diinginkan dan respon toksik pada berbagai dosis obat.
- Aspek kuantitatif eliminasi obat melalui ginjal
- Rasio efektif : Penurunan konsentrasi obat dalam plasma dari darah arteri ke vena ginjal
- Kecepatan ekskresi : Eliminasi dari suatu obat biasanya mengikuti kinetik firstorder dan konsentrasi obat dalam plasma turun secara exponensia menurut waktu. Ini biasa digunakan untuk menentukan waktu paruh obat.
- Volume distribusi dan waktu paruh obat
Waktu paruh suatu obat berbanding terbalik dengan bersihan dan secara langsung proporsional terhadap volume distribusi.
- Keadaan klinis yang meningkatkan waktu paruh obat penting untuk dapat menduga para penderita yang mana memungkinkan waktu paruh obat akan memanjang.
(Mary J. Mycek, dkk. 2001)
C. Alat dan Bahan
Alat : - Spuit injeksi dan jarum (1-2 ml)
- Sarung tangan
- Stopwatch
Bahan : - Luminal
- Hewan uji (mencit)
E. Data Pengamatan
| Kelompok Dosis | Uji No | Waktu Pemberian | Refleks Balik Badan | ε Hewan Uji | ||
| Hilang | Kembali | Mati | Hidup | |||
| 48mg/kg BB | 1 | 08.21 | | | | √ |
| 2 | 08.24 | 11.58 | | | √ | |
| 3 | 08.12 | 12.09 | | | √ | |
| 4 | 08.29 | | | | √ | |
| 5 | 08.33 | | | | √ | |
| 6 | 08.17 | | | | √ | |
| 76,8mg/kg BB | 1 | 08.29 | 15.20 | 05.00 | | √ |
| 2 | 08.49 | 09.17 | 22.05 | | √ | |
| 3 | 08.26 | 08.48 | 22.00 | | √ | |
| 4 | 08.40 | 15.23 | 05.15 | | √ | |
| 5 | 08.43 | 09.01 | 21.50 | | √ | |
| 6 | 08.22 | 09.03 | 21.55 | | √ | |
| 122,8mg/kg BB | 1 | 07.49 | 09.05 | 06.54 | | √ |
| 2 | 08.02 | 08.24 | 06.40 | | √ | |
| 3 | 08.07 | 08.31 | 08.38 | | √ | |
| 4 | 08.09 | 08.34 | 07.54 | | √ | |
| 5 | 08.24 | 08.42 | 07.38 | | √ | |
| 6 | 08.17 | 08.39 | 07.54 | | √ | |
| 196,6 mg/kg BB | 1 | 08.02 | 08.06 | | 01.40 | |
| 2 | 08.04 | 08.27 | | | | |
| 3 | 08.09 | | | | | |
| 4 | 08.14 | 08.19 | | 15.48 | | |
| 5 | 08.18 | 08.31 | | 14.00 | | |
| 6 | 08.19 | 08.26 | | 18.14 | | |
| 314,57mg/kgBB | 1 | 08.12 | 08.15 | | 09.40 | |
| 2 | 08.15 | 08.19 | | 08.46 | | |
| 3 | 08.36 | 08.41 | | 15.20 | | |
| 4 | 08.39 | 08.43 | | 11.20 | | |
| 5 | 08.43 | 08.45 | | 10.25 | | |
| 6 | 08.50 | 08.53 | | 15.57 | | |
F. Perhitungan
1. LARUTAN STOCK
Kadar stok injeksi Luminal = 100 mg/ ml 10 x
100 mg/ 10 ml
2. PERHITUNGAN DOSIS
Mencit 1: 20,4 gram/1000 gram x 48 mg: 0,9792 mg
Mencit 2: 19,3 gram/1000 gram x 48 mg: 0,9264 mg
Mencit 3: 21,3 gram/1000 gram x 48 mg: 1,0224 mg
Mencit 4: 21,9 gram/1000 gram x 48 mg: 1,0512 mg
Mencit 5: 19,9 gram/1000 gram x 48 mg: 0,9552 mg
Mencit 6: 20,6 gram/1000 gram x 48 mg: 0,988 mg
3. VOLUME PEMBERIAN
1. 0,9792 mg x 1 ml : 0,00979 2ml x 40 = 0,39168 unit
100 x 10
3,9168 ~ 4 unit
2. 0,9264 mg x 1 ml : 0,009264 ml x 40 = 0,37056 unit
100 x 10
3,7056 ~ 4 unit
3. 1,0224 mg x 1 ml : 0,010224 ml x 40 = 0,40896 unit
100 x 10
4,0896 ~ 4 unit
4. 1,0512 mg x 1ml : 0,010512 ml x 40 = 0,42084 unit
100 x 10
4,2048 ~ 4 unit
5. 0,9552 mg x 1ml : 0,09552 ml x 40 = 0,38208 unit
100 x 10
3,8208 ~ 4 unit
6. 0,988 mg x 1ml : 0,00988 ml x 40 = 0,3952 unit
100 x 10
3,952 ~ 4 unit
| Dosis (mg/kg bb) | Hasil Pengamatan | Jumlah mencit Uji | ED | LD |
| 30 | Tidak ada yang tidur | 6 | 0 | 0 |
| 48 | Tidur 2 | 6 | 2 | 0 |
| 76,8 | Tidur 6 | 6 | 6 | 0 |
| 122,88 | Tidur 6 | 6 | 6 | 0 |
| 196,61 | Mati 4 | 6 | 6 | 4 |
| 314,57 | Mati 6 | 6 | 6 | 6 |
| % Respon ED | % Respon LD | Log Dosis | |
| 30 | 0 % | 0 % | 1,48 |
| 48 | 40 % | 0 % | 1,68 |
| 76,8 | 100 % | 0 % | 1,88 |
| 122,88 | 100 % | 0 % | 2,09 |
| 196,61 | 100 % | 80 % | 2,29 |
| 314,57 | 100 % | 100 % | 2,50 |
ED = inv log 1,71 = 51,286
LD = inv log 2,21 = 162,18
Indeks Terapi = LD = 162,18 = 3,162 ≥ 1 (Maka Luminal Aman )
ED 51,286
GRAFIK INDEKS TERAPI
G. Pembahasan
Indeks terapi adalah rasio antara dosis toksik dan dosis efektif atau menggambarkan keamanan relatif sebuah obat pada penggunaan biasa. Diperkirakan sebagai rasio LD50 (Dosis Lethal pada 50% kosis) terhadap ED50 (Dosis efektif pada 50% kasus). Sedangkan jendela terapeutik adalah kisaran konsentrasi plasma suatu obat yang akan menghasilkan respon atau jarak antara MEC dan MTC. Untuk mengetahiu indeks terapi suatu obat dengan memberikan tingkatan dosis/ dosis yang berbeda pada hewan uji.
Hewan uji dipuasakan dahulu tujuannya agar tidak terjadi interaksi yang tidak diinginkan, juga dengan tidak adanya sari-sari makanan dalam darah diharapkan obat yang diberikan dapat diabsorbsi dengan cepat dan lengkap. Dilakukan pemberian secara intraperitorial yaitu obat yang diinjeksikan melaui rongga perut. Dengan pemberian secara intraperitorial ini diharapkan efek yang cukup cepat, kerena dalam rongga perut terdapat banyak pembuluh darah, sehingga obat yang diinjeksikan akan menembus membrane pembuluh darah dan masuk ke pembuluh darah. Hewan uji diamati apakah timbul efek atau tidak. Timbulnya efek ditandai dengan hilangnya righting reflex atau hilangnya reflek balik badan. Dipilih obat luminal karena bersifat sedative sehingga efek dapat diamati.
Pada dosis 30 mg/kg BB tidak menimbulkan efek. Dosis 48 mg/kg BB, 76,8 mg/kg BB, 122,88 mg/kg BB menimbulkan efek. Sedangkan pada dosis 196,61 mg/kg BB dan 314,57mg/kg BB menimbulkan kematian hewan uji. Pada dosis kecil tidak menimbulkan efek karena jumlah reseptor yang ada lebih banyak dari jumlah obat sehingga efek tidak timbul. Sedangkan pada dosis 196,61 mg/kg BB dan 314,57mg/kg BB menimbulkan kematian karena jumlah obat melebihi jumlah reseptor sehingga kadar obat yang tidak berikatan dengan reseptor/ kadar obat bebas di darah meningkat sehingga menimbulkan toksis.
Dari data pengamatan dari kelompok mencit dengan dosis 48 mg/ kg BB yang tidur atau menerima efek hanya 2 mencit. Hal ini disebabkan karena kadar biologis dan ketahanan mencit berbeda- beda terhadap obat dengan dosis pemberian yang sama. Pada percobaan luminal yang diberikan tidak mengalami induksi enzim karena hanya sekali diberikan atau tidak berulang- ulang.
Pengamatan dilakukan selama ± 24 jam, hal ini disesuaikan dengan t ½ dari luminal. T ½ adalah waktu yang diperlukan obat untuk tereliminasi sebagian. Acuan yang dipakai adalah t ½ karena setelah melewati t ½ artinya obat sudah mengalami peluruhan, jika tidak terjadi reflex balik badan maka obat dengan kadar yang diberikan tidak menimbulkan efek. Semua hewan uji mengalami t ½ kecuali pada hewan uji yang mati.
Hubungan dosis-respon sangatlah penting dalam hasil terapi dan percobaan farmakologi. Data dosis-respon digambarkan dengan grafik atau kurva, dimana ukuran respon berada pada posisi ordinat (y) dan log dosis pada posisi absis (x). Pada kurva tersebut digambarkan konsentrasi obat untuk dapat menghasilkan efek maksimum, potensi obat, efikasi, dan keamanan obat. Keamanan suatu obat dapat terlihat dari indeks terapinya. Semakin curam kurva maka obat tersebut semakin tidak baik.
Setelah dilakukan pengamatan dan diperoleh data dosis respon, maka dibuat kurva log dosis-respon. Digunakan log dosis agar pembuatan skalanya lebih mudah dan kurva tersebut akan lebih teliti. Dilakukan perhitungan untuk mencari Indeks Terapi dengan rumus IT=LD50/ED50 dimana LD50 = 162,18 ED50 = 51,286 maka diperoleh nilai IT = 3,162. Ini menunjukkan bahwa luminal aman digunakan dengan nilai IT ≥ 1 atau indeks terapi luminal lebar, artinya dengan sedikit penambahan dosis tidak menyebabkan efek toksis.
H. KESIMPULAN
Indeks terapi yang dihasilkan sebesar 3,162. Semakin besar indeks terapi dari suatu obat, maka obat tersebut semakin aman karena dengan penambahan dosis tidak menyebabkan efek toksis.
I. DAFTAR PUSTAKA
Stringer L, Jonet. 2008. Konsep Dasar Farmakologi Untuk Mahasiswa, Jakarta : ECG
Katzug, R-Bertram G., 1989, Farmakologi Dasar dan Klinik edisi 3, Jakarta; EGC.
Lullmann, Heinz, dkk., 2000, Color Atlas of Pharmacology 2nd edition, New York; Thieme Stuttgart
Maycek, Mary J.,2001, Farmakologi Ulasan Bergambar edisi 2 , Jakarta : Widya Medika.
Olson, James, 2000, Belajar Mudah Farmakologi, Jakarta : ECG
Tjay, Tan Hoan, 2007, Obat-Obat Penting, Jakarta ; PT. Elex Media Komputindo.
