KINETIKA KIMIA DAN STABILITAS PENDAHULUAN stabilitas untuk menentukan kualitas dari obat atau bahan obat. Stabilitas obat selama rentang waktu penyimpanan waktu tertentu dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: suhu, kelembaban, cahaya, dll. Melalui prinsip kinetika kimia kita dapat menganjurkan kondisi penyimpanan suatu obat (suhu, kelembaban, cahaya, pH, dll) dan jangka waktu penyimpanan/ umur penyimpanan obat/ bahan obat tanpa merusak kestabilannya. LAJU DAN ORDE REAKSI Laju reaksi diberikan sebagai: Artinya: + yaitu penambahan konsentrasi (A) dalam selang waktu dt - yaitu pengurangan konsentrasi (A) dalam selang waktu dt. dtdA Suatu reaksi: aA + bB Produk Laju reaksi Atau = V = K.[A]a.[B]b Dimana: V = kecepatan reaksi [A]= konsentrasi zat A (mol/L) [B]= konsentrasi zat B (mol/L) a= orde reaksi terhadap zat A b= orde reaksi terhadap zat B dtdBxbdtdAxa11 = = Orde Reaksi Orde reaksi dari tiap pereaksi adalah pangkat dari tiap konsentrasi pereaksi. Konstanta Laju Spesifik [K] Dirumuskan sebagai: Untuk orde 1: Untuk orde 2: Dimana: A = konstanta molar komponen reaktan t= waktu dtdAK =A dtdAK1- =21A dtdAK - =WAKTU PARUH DAN UMUR SIMPAN Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan untuk menghilangkan dan melepaskan reaktan setengahnya. Umur simpan adalah waktu yang diperlukan zat untuk menghilangkan 10 % nya. KAt2121 = Untuk reaksi orde pertama: Dimana:a = konsentrasi awal zat x = pengurangan konsentrasi selama waktu t a-x = konsentrasi pada waktu t Untuk orde reaksi kedua: Dimana:a = konsentrasi awal reaktan A b = konsentrasi awal reaktan B x aaLogtK- =303 , 2aktx b ax a bLogb a tK1) () () (303 , 221=-=Metode menentukan orde reaksi Metode substitusi Metode grafik Metode waktu paruh Reaksi kompleks . Reaksi reversibel: reaksi dengan tahap reaksi kekanan (Kf) dan ke kiri (Kr) merupakan proses orde pertama eqeqKKABKrKfKD C B A= =+ +11Reaksi paralel atau sisi Umumnya obat-obatan mengalami reaksi ini. Contohnya: prednisolon Mekanisme reaksi adalah: Persamaan laku = -dP/dt = K1P + K2P = Kp Dimana: P = konsentrasi prednisolon A = konsentrasi hasil asam N = konsentrasi hasil netral Kp = Konstanta laju prednisolon A P NKK 12Reaksi seri atau berurutan merupakan reaksi umum radioaktif dimana isotop induk meluruh dengan proses orde pertama menjadi isotop anaknya dan seterusnyaMekanisme sederhana reaksi: Persamaan laju B =

Dan penurunan mutu B = Sehingga Dimana: A = konsentrasi zat A B = konsentrasi zat B C = konsentrasi zat C C B AK K 2 1B K A KdtdB2 1 =((

+ =t K t Ke K e KK KA C2 11 22 10(11B KdldC2=Pendekatan Masa Tunak Proses kinetika tidak memiliki hukum laju yang terintegrasi secara tepat. Menurut Michaelis dan Menten interaksi substrat dan enzim. Mengikuti reaksi sbb: Laju pembentukan produk: Pada masa tunak, laju pembentukan menjadi: (Persamaan Michaelis-Menten) | | ) (Pr .321oduk P S E S EKKK +| | S E KdtdP.3=S KSE KdtdPm +=0 3Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi: Temperatur Kecepatan berbagai reaksi bertambah, kira-kira 2 atau 3X setiap kenaikan suhu 10o C. Pengaruh suhu dapat ditulis dalam persamaan yang ditemukan Arhenius Atau: Dimana: A= konstanta yang disebut faktor frekuensi Ea = energi aktivasi R= konstanta gas (1,987 kal/omol) T= suhu mutlak (K) RTEaeA K=RTEaLogA LogK1303 , 2 = Efek Pelarut Pengaruh kekuatan ion Reaksi ion: Koefisien aktivita. (Debye Huckle) Dimana:A + B= reaktan ZA + ZA = muatan A dan B Y1= konstanta aktivita M = kekuatan ion | | oduk B A B AZB ZAZB ZAPr ...* + +211 51 , 0 M Z LogY = Pengaruh konstanta dielektrik Persamaan yang dapat menentukan efek ini: Dimana: KE = adalah konstanta laju reaki N= bilangan avogadro ZA + ZB = muatan kedua ion e= satuan muatan listrik r*= jarak antara ion dalam kompleks teraktivasi. E RTrB A NK Ke z tE1*ln ln2- = =Katalis Yaitu zat yang mempengaruhi kecepatan reaksi tanpa ikut berubah secara kimia. Penguaraian dan Penstabilan Obat Secara garis besar penguraian bahan farmasi digolongkan: Hidrolisis Reaksi hidrolisis molekular berlangsung jauh lebih lambat daripada hidrolisa ionik (protolisis) Banyak bahan obat yang dapat mengalami hidrolisis, contohnya aspirin. Oksidasi Reduksi merupakan penambahan elektron pada molekul dan oksidasi merupakan pelepasan elektron dari molekul. Perlindungan terhadap hidrolisis dapat distabilkan dengan menyesuaikan pH larutan pada suatu harga dimana senyawa tersebut secara eksperimen diketahui menunjukkan konstanta laju reaksi yang terendah. ANALISIS KESTABILAN YANG DIPERCEPAT Overage yaitu kelebihan jumlah obat yang harus ditambahkan pada sediaan untuk menjaga paling sedikit 100% dari jumlah yang tercantum, selama umur yang diperkirakan untuk obat, dapat dihitung dengan mudah dan ditambahkan pada sediaan tersebut pada saat pembuatanPendekatan yang lebih maju untuk evaluasi kestabilan adalah kinetika nonisotermal. Energi aktivasi, laju reaksi dan kestabilan yang diperkirakan diperoleh dalam satu percobaan dengan mengatur temperatur untuk berubah pada laju yang telah ditentukan sebelumnya.