Blok 4 TUGAS KELOMPOK FARMAKOLOGI Percobaan II Dosis Letal, Dosis Efektif dan Penentuan Sigmoid Curve
Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Maranatha Bandung 2009
ABSTRAKSI Suatu obat, sebelum dipasarkan harus melalui proses pengujian terlebih dahulu untuk mengetahui apakah obat tersebut aman dikonsumsi. Parameter keamanan suatu obat dapat ditentukan dari: Margin of Safety Index Therapy Sigmoid curve
Tujuan percobaan ini adalah untuk menentukan keamanan alkohol 70% pada ikan seribu (Labitus reticulates) melalui penentuan persen dosis efektif (ED) dan dosis letalnya (LD). Dari data yang didapatkan, akhirnya dapat dibuat Sigmoid curve-nya. Cara melakukan percobaan ini adalah dengan mencampurkan air dan alkohol 70% dengan konsentrasi yang berbeda-beda di setiap gelas ukur. Larutan air dan alkohol tersebut dituangkan ke gelas-gelas yang berisi ikan. Lalu akan terlihat reaksi ikan terhadap alkohol 70% dengan konsentrasi tertentu, apakah tereksitasi atau mati. Dari, hasil percobaan didapatkan ED 50 = 3,5%; LD 50 = 4,725%; Margin of Safety = 3,5% - 4,725%; Index Terapi = 1,35. Margin of Safety (MOS) dapat diukur dari jarak antara LD 50 dengan ED 50, semakin pendek suatu MOS maka semakin bahaya suatu obat yang akan kita gunakan karena hanya perbedaan sedikit saja maka akan menimbulkan efek toksis. Index Therapy dan gambar Sigmoid curve dapat ditentukan setelah mengatahui ED 50 dan LD 50. Dalam percobaan ini dapat disimpulkan bahwa penambahan konsentrasi alkohol pada batas tertentu akan mengakibatkan terjadinya eksitasi pada ikan bahkan juga kematian, jika konsentrasi alkohol dalam larutan terlalu besar. Tetapi alkohol sendiri memiliki Margin of Safety yang lebar sehingga alkohol dianggap memiliki tingkat keamanan yang baik.
BAB I PENDAHULUAN
Dalam kehidupan sehari-hari, kita mengenal dan juga mengkonsumsi berbagai jenis obat. Konsumsi suatu obat tentu saja tidak boleh ditentukan sembarangan, melainkan harus mengikuti dosis/takaran yang sudah ditentukan. Pada percobaan ini, kita mempelajari:
Dosis Letal (Lethal Dose / LD) Dosis Efektif (Effective Dose / ED) Kurva Sigmoid (Sigmoid curve)
Penjelasan:
Dosis Letal adalah dosis yang menyebabkan kematian pada 50% dari individu (hewan percobaan). Misalnya: LD 50 adalah dosis yang menyebabkan kematian sebanyak 50% dari hewan percobaan. LD 50 disebut juga dosis letal median. Dosis Efektif adalah dosis yang menimbulkan efek yang dikehendaki. Misalnya: ED 50 adalah dosis yang menimbulkan efek yang dikehendaki pada 50% individu (hewan percobaan). ED 50 disebut juga dosis terapi median atau dosis efektif median. Penentuan LD 50 dan ED 50 dari suatu obat berguna untuk menentukan margin of safety (jarak antara ED 50 LD 50, menunjukkan batas keamanan obat) dan index therapy dari suatu obat. Kurva Sigmoid adalah kurva yang menggambarkan persentase kematian dan efek yang diinginkan dari suatu obat pada konsentrasi yang berbeda pada keadaan yang sama.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Dosis adalah jumlah obat yang dapat diberikan/diterima seseorang. Macammacam dosis adalah sebagai berikut: dosis tunggal dosis tunggal maksimum dosis harian dosis harian maksimum dosis normal dosis letal dosis awal dosis pemeliharaan dosis minimal/dosis ambang dosis maksimal dosis optimal/efektif/terapi dosis terapeutik dosis toksik
Faktor-faktor yang mempengaruhi dosis adalah sebagai berikut: berat badan luas permukaan tubuh umur
kelamin cara pemberian saat pemberian kecepatan biotransformasi dan ekskresi obat faktor genetik interaksi obat variasi biologik
Menurut teori pendudukan reseptor, intensitas efek obat berbanding lurus dengan fraksi reseptor yang diduduki atau diikatnya, dan intensitas efek mencapai maksimal saat seluruh reseptor diduduki obat. Hubungan antara kadar/dosis obat dan besarnya intensitas efek, dapat digambarkan baik dalam kurva dosis-intensitas efek (DEC) maupun kurva log dosis-intensitas efek (log DEC) yang berbentuk sigmoid. Di bawah ini adalah bentuk Sigmoid curve:Intensitas Efek Efek Max
Variabilit as
e op Sl
Potensi Log Dosis
Sigmoid Curve
Keterangan: Potensi adalah rentang dosis obat yang menimbulkan efek. Potensi yang terlalu rendah akan merugikan karena dosis yang diperlukan terlalu besar Sebaliknya, potensi yang terlalu tinggi justru merugikan atau membahayakan bila obatnya mudah menguap atau mudah diserap melalui kulit.
Efek Maksimal adalah respon maksimal yang ditimbulkan oleh obat bila diberikan pada dosis tinggi. Hal ini ditentukan oleh aktivitas intrinsik obat dan ditunjukkan oleh dataran (plateau) pada kurva. Slope adalah batas-batas keamanan obat. Semakin curam slope, semakin berbahaya. Slope yang curam menandakan bahwa kenaikan dosis yang sedikit dapat menghasilkan perubahan intensitas efek yang besar. Sebaliknya, slope yang landai menunjukkan bahwa kenaikan dosis baik banyak maupun sedikit diikuti perubahan intensitas efek yang relatif kecil. Variabilitas adalah variasi antar individu dalam respon terhadap dosis obat yang sama dalam populasi yang sama. Garis horizontal menunjukkan bahwa untuk menimbulkan efek obat dengan intensitas tertentu pada suatu populasi diperlukan suatu rentang dosis. Garis vertikal menunjukkan bahwa pemberian obat dengan dosis tertentu pada populasi akan menimbulkan suatu rentang intensitas efek.
Variasi Kurva Sigmoid
Kurva lebih curam, menunjukkan bahwa obat sudah memberikan efek pada dosis kecil. Biasanya obat-obat seperti ini dapat memberikan efek toksik. Kurva lebih landai, menunjukkan bahwa obat bekerja terlalu lambat. Kurva hiperbola, menunjukkan adanya respon terhadap obat secara gradual. Bila dosis tinggi, maka kekuatannya meningkat.
Kegunaan Kurva Sigmoid :
Mengetahui margin of safety dari suatu obat Margin of safety adalah jarak antara ED 50 LD 50, menunjukkan batas keamanan pemakaian obat. Semakin kecil margin of safety, semakin berbahaya obat tersebut. Mengetahui index therapy dari suatu obat Index therapy adalah hubungan antara dosis obat yang diperlukan untuk memberi efek yang diinginkan dan yang tidak. Dirumuskan: Jika Index Therapy obat 1, berarti obat tersebut tidak berbahaya.IT = LD50 1 ED50
Mengetahui kecuraman / slope dari grafik
BAB III CARA MELAKUKAN PERCOBAAN
Obat-obat Alat-alat Hewan coba Cara Kerja
: Alkohol 70% : Beaker gelas 600 ml : Ikan Seribu (Labitus reticulates) :
1. Sediakan 2 deret beaker gelas 600 ml masing-masing terdiri dari 11 buah. 2. Berikan nomor urut 1 11 untuk penentuan dosis efektif dan dosis letal. 3. Pada deret 1, tiap beaker gelas diisi 200 ml air + 10 ekor ikan seribu, yang ukurannya sedapat mungkin sama.
4. Pada deret 2, beaker gelas diisi dengan alkohol dengan konsentrasi sebagai berikut :
Untuk penentuan dosis efektif : Beaker gelas No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Isi 10 ml alkohol + 190 ml air 12 ml alkohol + 188 ml air 14 ml alkohol + 186 ml air 16 ml alkohol + 184 ml air 18 ml alkohol + 182 ml air 20 ml alkohol + 180 ml air 22 ml alkohol + 178 ml air 24 ml alkohol + 176 ml air 26 ml alkohol + 174 ml air 28 ml alkohol + 172 ml air 30 ml alkohol + 170 ml air
Untuk penentuan dosis letal : Beaker gelas No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Isi 26 ml alkohol + 174 ml air 28 ml alkohol + 172 ml air 30 ml alkohol + 170 ml air 32 ml alkohol + 168 ml air 34 ml alkohol + 166 ml air 36 ml alkohol + 164 ml air 38 ml alkohol + 162 ml air 40 ml alkohol + 160 ml air 42 ml alkohol + 158 ml air 44 ml alkohol + 156 ml air 46 ml alkohol + 154 ml air
5. Perhatikan gerak ikan dalam keadaan normal 6. Kemudian tuangkan isi beaker gelas deret 2 ke dalam beaker gelas deret 1 yang berhadapan dalam waktu bersamaan.
7. Sesudah 5 menit amati apa yang terjadi. 8. Kemudian mencatat : Untuk penentuan ED, hitung berapa % ikan yang eksitasi sesudah 5 menit.
Untuk penentuan LD, hitung berapa % ikan yang mati sesudah 5 menit. Buatlah sigmoid curve
BAB IV HASIL PERCOBAAN Dosis efektif: tabung no. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Dosis letal: tabung no. 1 alkohol (mL) 26 air (mL) 374 alkohol (%) 4,55 jumlah ikan mati 2 ED% 20% alkohol (mL) 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 air (mL) 390 388 386 384 382 380 378 376 374 372 370 alkohol (%) 1,75 2,1 2,45 2,8 3,15 3,5 3,85 4,2 4,55 4,9 5,25 jumlah ikan tereksitasi 1 2 3 0 3 4 3 2 1 3 0 ED% 10% 20% 30% 0% 30% 40% 30% 20% 10% 30% 0%
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
28 30 32 34 36 38 40 42 44 46
372 370 368 366 364 362 360 358 356 354
4,9 5,25 5,6 5,95 6,3 6,65 7 7,35 7,7 8,05
7 9 10 10 10 10 10 10 10 10
70% 90% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
Keterangan: Perhitungan % Alkohol Pada percobaaan ini dipakai alkohol 70% dengan berbagai konsentrasi. Adapun perhitungan % alkohol pada masing-masing dosis (letal dan efektif) di tiap-tiap tabung secara umum adalah: % alkohol = jumlah alkohol (mL) x 70% jumlah seluruh cairan
Perhitungan %ED (Effective Dose) Perhitungan %ED diketahui dari jumlah ikan yang eksitasi setelah 5 menit, yaitu sebagai berikut: % ED = jumlah ikan tereksitasi x 100% jumlah seluruh ikan Perhitungan %LD (Lethal Dose) Perhitungan %LD diketahui dari jumlah ikan yang mati setelah 5 menit, yaitu sebagai berikut: % LD = jumlah ikan mati x 100% jumlah seluruh ikan
Dari hasil percobaan, dapat dilihat bahwa :
%ED minimum adalah 0%; %ED maksimum adalah 40%; %LD minimum adalah 20%; %LD maksimum adalah 100%. ED 50 adalah sebesar 3,5; LD 50 adalah sebesar 4,725; Margin of Safety adalah 3,5 4,725;
Index Therapy adalah 1,35LD 50 4,725 = 1,35 = 3,5 ED 50 Index Therapy 1, hal ini menunjukkan bahwa alkohol 70% aman.
Index Therapy =
BAB V KESIMPULAN
Semakin besar kadar alkohol dalam larutan, semakin banyak ikan yang tereksitasi. Pada kadar tertentu, kadar alkohol dalam larutan sudah mencapai dosis letal dan menyebabkan ikan mati. Dari hasil percobaan terdapat data yang kurang sesuai dengan teori, hal tersebut disebabkan ukuran ikan yang tidak sama untuk semua beaker gelas, sehingga mempengaruhi perolehan data. Kesalahan data diatas dapat terjadi karena adanya pengaruh ukuran (yang mempengaruhi berat ikan) terhadap efek yang ditimbulkan obat.
BAB VI
DAFTAR PUSTAKA
Bagian Farmakologi FK UKM. Buku Penuntun Praktikum Kontributor MP FK UKM. Basic Biology of Cells 1 Edisi 2. 2009.
Farmakologi Edisi 2. 2009. Halaman 27-28. Halaman420-423.
