Laporan Praktikum Farmasi Fisika
Stabilitas Obat
STABILITAS OBAT TUJUAN
Mampu menentukan tingkat reaksi penguraian zat aktif Mampu memperkirakan masa kadaluarsa zat aktif PRINSIP
Berdasarkan penguraian obat oleh bertambahnya suhu. TEORI
Stabilitas obat adalah derajat degradasi suatu obat dipandang dari segi kimia. Stabilitas obat dapat diketahui dari ada tidaknya penurunan kadar selama penyimpanan ( Connors,et al.,1986).
Pada pembuatan obat harus diketahui waktu paro suatu obat. Waktu paro suatu obat dapat memberikan gambaran stabilitas obat, yaitu gambaran kecepatan terurainya obat atau kecepatan degradasi kimiawinya. Panas, asam-asam, alkali-alkali, oksigen, cahaya,
kelembaban dan faktor-faktor lain dapat menyebabkan rusaknya obat. Mekanisme degradasi dapat disebabkan oleh pecahnya suatu ikatan, pergantian spesies, atau perpindahan atom-atom dan ion-ion jika dua molekul bertabrakan dalam tabung reaksi (Moechtar, 1989). Ada dua hal yang menyebabkan ketidakstabilan obat, yang pertama adalah labilitas dari bahan obat dan bahan pembantu, termasuk struktur kimia masing-masing bahan dan sifat kimia fisika dari masing-masing bahan. Yang kedua adalah faktor-faktor luar, seperti suhu, cahaya, kelembaban, dan udara, yang mampu menginduksi atau mempercepat reaksi degradasi bahan. Skala kualitas yang penting untuk menilai kestabilan suatu bahan obat adalah kandungan bahan aktif, keadaan galenik, termasuk sifat yang terlihat secara sensorik, secara miktobiologis, toksikologis, dan aktivitas terapetis bahan itu sendiri. Skala perubahan yang diijinkan ditetapkan untuk obat yang terdaftar dalam farmakope. Kandungan bahan aktif yang bersangkutan secara internasional ditolerir suatu penurunan sebanyak 10% dari
kandungan sebenarnya (Voight, R., 1994).
Suatu obat kestabilannya dapat dipengaruhi juga oleh pH, dimana reaksi penguraian dari larutan obat dapat dipercepat dengan penambahan asam (H+) atau basa (OH-) dengan menggunakan katalisator yang dapat mempercepat reaksi tanpa ikut bereaksi dan tidak mempengaruhi hasil dari reaksi. (Ansel, 1989).
Kestabilan dari suatu zat merupakan faktor yang harus diperhatikan dalam membuat
formulasi suatu sediaan farmasi. Hal itu penting mengingat sediaannya biasanya diproduksi dalam jumlah yang besar dan juga memrlukan waktu yang lama untuk sampai ketangan pasien yang membutuhkannya. Oabt yang disimpan dalam jangka waktu yang lama dapat mengalami penguraian dan mengakibatkan hasil urai dari zat tersebut bersifat toksik sehingga dapat membahaykan jiwa pasien. Oleh karena itu, perlu diketahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi kestabilan suatu zat hingga dapat dipilih suatu kondisi dimana kestabilan obat tersebut optimum. (Departemen Kesehatan Republik Indonesia, 2004).
1989)
Kestabilan suatu sediaan farmasi dapat dievaluasi dengan test stabilitas dipercepat dengan mengamati perubahan kosentrasi pada suhu yang tinggi. (Lachman, 1994).
Proses laju merupakan hal dasar yang perlu diperhatikan bagi setiap orang yang berkaitan dengan bidang kefarmasian. Beberapa prinsip dan proses laju yang berkaitan dimasukkan dalam rantai peristiwa ini:
Kestabilan dan tak tercampurkan
Proses laju umumnya adalah sesuatu yang menyebabkan ketidakaktifan obat melalui
penguraian obat, atau melalui hilangnya khasiat obat karena perubahan bentuk fisik dan kima yang kurang diinginkan dari obat tersebut.
Disolusi
Yang perlu diperhatikan dari faktor disolusi adalah kecepatan berubahnya obat dalam bentuk sediaan padat menjadi bentuk larutan molekular.
Proses absorpsi, distribusi, dan eliminasi
Beberapa proses ini berkaitan dengan laju absorbs obat ke dalam tubuh, laju distribusi obat dalam tubuh, dan laju pengeluaran obat setalah proses ditribusi dengan berbagai faktor, seperti metabolisme, penyimpanan dalam organ tubuh, dan melalui jalur-jalur pelepasan. Kerja obat pada tingkat molekular obat
Obat dapat dibuat dalam bentuk yang tepat dengan menganggap timbulnya respon dari obat merupakan suatu proses laju. (Martin, 1990)
Kecepatan dekomposisi obat ditunjukkan oleh kecepatan perubahan mula-mula satu atau lebih reaktan dan ini dinyatakan dengan tetapan kecepatan reaksi k, yang untuk orde ke satu dinyatakan sebagai harga resiprok dari detik, menit, dan jam. Kecepatan terurainya suatu zat padat mengikuti reaksi orde nol, orde satu, ataupun orde dua, yang persamaan tetapan kecepatan reaksinya seperti tercantum dibawah ini:
Orde nol k = C t
Orde I k = 2,302 log Co atau k = 2,302 log Co t C t Co – X
Orde II k = X Co(Co – X)t Dimana:
k = tetapan kecepatan reaksi Co = konsentrasi mula-mula zat C = konsentrasi zat pada waktu t
X = jumlah obat yang terurai pada waktu t
C = Co – X = konsentrasi mula-mula jumlah yang terurai pada waktu t (Martin, 1990) Orde reaksi dapat ditentukan dengan beberapa metode, yaitu:
Metode Substitusi
Data yang terkumpul dari hasil pengamatan jalannya suatu reaksi disubstitusikan ke dalam bentuk integral dari persamaan berbagai orde reaksi. Jika persamaan itu menghasilkan harga k yang tetap konstan dalam batas-batas variasi percobaan, maka reaksi dianggap berjalan sesuai dengan orde reaksi tersebut.
Metode Grafik
Waktu yang dibutuhkan oleh suatu obat untuk terurai setengahnya dari konsentrasi mula-mula adalah waktu paruh. Dalam reaksi orde nol, waktu paruh sebanding dengan konsentrasi awal (Co) seperti pada tabel waktu paruh:
Orde Persamaan orde reaksi Persamaan waktu paruh 0 X = k.t t1/2 = Co / 2k
1 log Co = k . t (Co – X) 2,303 t 1/2 = 0,693 / k 2 X = k.t
Co(Co – X) t ½ = 1 / Co.k (Martin, 1990)
Tidak tergantung dari karakter jalannya proses jalannya penguraian (perubahan kimia, fisika dan mikrobiologis) adalah terpenting untuk mengetahui waktu yang mana bahan obat atau sistem bahan obat dibawah persyaratan lingkungan tertentu. Memenuhi tuntutan yang telah dilaporkan. Untuk mendeteksi perbandingan stabilitas maka dipakai 2 metode yakni (1) tes daya tahan waktu panjang yang mengantarkan bahwa obat selama ruang waktu yang diminati disimpan di bawa persyaratan penyimpanan (suhu, cahaya, udara dan kelembapan) yang dituntut atau diharapkan di dalam lemari pendingin atau ruang pendingin dan dalam jarak waktu yang cocok dan pada akhir percobaan dikontrol kandungan bahan obat atau nilai efektifnya, sifat mikrobiologis, maupun sifat sensoris dan keadaan galeniknya yang dapat dideteksi dengan metode fisika. (2) tes daya tahan dipercepat dilakukan dibawah pembebanan panas, dengan ini digunakan membuat peraturan kinetika reaksi, lagi pula penguraian
dipelajari pada suhu yang lebih tinggi daripada suhu ruang dan kemudian diekstrapolasikan pada suhu penyimpanan (Voight, 1995)
Degradasi kimia konstituen dalam sebuah produk obat sering menyebabkan kerugian dalam potensi, misalnya, hidrolisis cincin b-laktam hasil benzilpenisilin dalam aktivitas antimikroba yang lebih rendah. dalam contoh beberapa produk degradasi dari obat mungkin degradasi beracun suatu eksipien dapat menimbulkan masalah stabilitas fisik atau mikrobiologis. Pada umumnya, reaksi kimia berlangsung lebih mudah dalam keadaan cair daripada dalam keadaan padat sehingga masalah stabilitas serius lebih umum ditemui dalam obat cair (Walter, 1994)
Stabilitas farmasi harus diketahui untuk memastikan bahwa pasien menerima dosis obat yang diresepkan dan bukan hasil ditemukan degradasi efek terapi aktif. farmasi diproduksi
bertanggung jawab untuk memastikan ia merupakan produk yang stabil yang dipasarkan dalam batas-batas tanggal kedaluwarsa. apoteker komunitas memerlukan pengetahuan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas bahwa ia benar dapat menyimpan obat-obatan, pemilihan wadah yang tepat untuk mengeluarkan obat tersebut, mengantisipasi interaksi ketika pencampuran beberapa bahan obat, persiapan, dan menginformasikan kepada pasien setiap perubahan yang mungkin terjadi setelah obat telah diberikan (Parrot, 1978) Ketidakstabilan yang terpenting adalah secara fisika :
Perubahan struktur kristal
Banyak bahan obat menunjukkan sifat polimorf artinya mereka berkemampuan muntuk muncul dalam modifikasi yang berlainan. Selama penyimpanan dapat berlangsung perubahan polimorf, yang disebabkan perubhan lingkungan dalam sediaan obat yang tidak dapat dilihat secara orgaleptik, tetapi umumnya menyebabkan perubahan dalam sikap pelepasan dan sikap rebsorbsinya (Ansel, 1985)
Melalui efektivitas gravitasi pada cairan sistem berfase banyak memungkinkan terjadi munculnya pemisahan, yang mula-mula terasakan hanya sebagai pergeseran tingkat
dispersitas yang dapat dilihat secara mikroskopis, tetapi dalam stadium yang lebih maju dapat juga dilihat secara makroskopis sebagai sedimentasi atau pengapungan (Ansel, 1985)
Perubahan konsistensi dan agregat
Sediaan obat semi padat seperti salep dan pasta selama penyimpanannya seringkali mengeras kemudia yang dalam kasus ekstrim mengarahnya padda suatu kerugian daya penerapannya (Ansel, 1985)
Perubahan perbandingan kelarutan
Pada sistem dispersi monokuler misalnya larutan bahan obat dapat menyebabkan
terlampauinya produk kelarutan, dengan demikian terjadi pemisahan (pengendapan) dari bahan terlarut melampaui perubahan konsentrasi yang disebabkan oleh penguapan bahan pelarut atau melalui perubahan suhu (Ansel, 1985)
Perubahan perbandingan hidratasi
Melalui pengambilan atau pelepasan dari cairan perbandingan hidratasi senyawa dipengaruhi dan denggan demikian menentukan sifat. Contoh yang jelas nyata adalah pencairan atau menjadi kotornya ekstrak disebabkan oleh higroskopisitas yang besar dari sediaan ini (Ansel, 1985)
ALAT DAN BAHAN Alat
Spektrofotometer UV/Vis Gelas Ukur
Gelas Kimia Labu Ukur Vial Bahan Kofein Aquadest PROSEDUR
Dilakukan pembuatan spektrum absorpsi dengan cara dibuat larutan induk zat aktif dengan konsentrasi yang telah ditentukan terlebih dahulu (A = 0,2-0,8), diukur panjang gelombang maksimum zat aktif menggunakan spektrofotometer UV/Vis.
Dilakukan pembuatan kurva kalibrasi dengan cara dibuat 6 seri larutan dengan variasi konsentrasi dari larutan induk yang telah dibuat, dihitung absorbansi masing-masing larutan pada panjang gelombang maksimumnya, dibuat kurva antara absorbansi terhadap
konsentrasi.
Dilakukan penentuan stabilitas obat dengan cara dilakukan uji stabilitas dipercepat pada suhu 700, 800, 900, dan 1000C, disiapkan 20 vial, diisi tiap vial dengan larutan induk zat aktif sebanyak 5mL, kemudian dipanaskan ke-20 vial tersebut pada suhu yang telah ditetapkan, diambil 1 vial dari masing-masing suhu setelah 3 menit pemanasan, kemudian dilakukan pengukuran absorbansi pada panjang gelombang maksimum dan ditentukan konsentrasinya, dilakukan pengukuran tersebut pada waktu 3, 6, 9, 12, dan 15 menit dimana waktu dihitung setelah pengambilan awal, ditentukan konsentrasi masing-masing waktu dengan mamasukkan harga absorbansi ke persaman kurva kalibrasi, dibuat kurva konsentrasi terhadap waktu masing-masing suhu.
persamaan arrhenius, ditentukam waktu kadaluarsa pada suhu kamar. DATA PENGAMATAN
Larutan kafein 500 ppm dalam 500 ml Kafein 250 mg
Air 500 ml
Pengenceran : V1.N1 = V2.N2 V1.500 = 100.100
V1 = 10000/500 = 20 mL 100 ppm A = 1,444
Pengenceran untuk kurva baku Pengenceran 10 ppm
V1.N1 = V2.N2 V1.100 = 10.10 V1 = 100/100 = 1 mL Pengenceran 12 ppm V1.N1 = V2.N2 V1.100 = 10.12
V1 = 120/100 = 1,2 mL Pengenceran 16 ppm V1.N1 = V2.N2 V1.100 = 10.16
V1 = 160/100 = 1,6 mL Pengenceran 18 ppm V1.N1 = V2.N2 V1.100 = 10.18
V1 = 180/100 = 1,8 mL Pengenceran 20 ppm V1.N1 = V2.N2 V1.100 = 10.20 V1 = 200/100 = 2 mL Data Kurva Baku Kafein Konsentrasi (ppm) Absorban 10 0,211
12 0,269 16 0,346 18 0,397 20 0,462 Suhu 70 oC
watu/ menit Jam A C C/CO ln C/CO CT Log CT 1/CT
3 0,05 0,543 23,794 7,93133 2,07082 1,1897 0,07544 0,84055 6 0,1 0,611 26,645 4,44083 1,49084 2,6645 0,42562 0,3753 9 0,15 0,549 24,069 2,67433 0,9837 3,61035 0,55755 0,27698 12 0,2 0,537 23,555 1,96292 0,67443 4,711 0,67311 0,21227 15 0,25 0,546 23,924 1,59493 0,46683 5,981 0,77677 0,1672 Ln C/Co = -k x t
-0,402t – 2,344 = -k x t -2,746 = -k
K = 2,746 Suhu 80 oC
watu/ menit Jam A C C/CO ln C/CO CT Log CT 1/CT
3 0,05 0,557 24,382 8,12733 2,09523 1,2191 0,08604 0,82028 6 0,1 0,6 26,163 4,3605 1,47259 2,6163 0,41769 0,38222 9 0,15 0,54 23,677 2,63078 0,96728 3,55155 0,55042 0,28157 12 0,2 0,55 24,103 2,00858 0,69743 4,8206 0,6831 0,20744 15 0,25 0,55 24,076 1,60507 0,47317 6,019 0,77952 0,16614 Ln C/Co = -k x t
-0,401x – 2,346 = -k x t -0,401t – 2,346 = -k x t -2,747 = -k
K = 2,747 Suhu 90 oC
watu/ menit Jam A C C/CO ln C/CO CT Log CT 1/CT 3 0,05 0,542 23,745 7,915 2,06876 1,18725 0,07454 0,84228 6 0,1 0,494 21,737 3,62283 1,28726 2,1737 0,3372 0,46005 9 0,15 0,53 23,242 2,58244 0,94874 3,4863 0,54236 0,28684 12 0,2 0,544 23,854 1,98783 0,68705 4,7708 0,67859 0,20961 15 0,25 0,544 23,84 1,58933 0,46331 5,96 0,77525 0,16779 Ln C/Co = -k x t
-0,381x – 2,234 = -k x t -0,381t – 2,234 = -k x t -2,615 = -k
K = 2,615 Suhu 100 oC
watu/ menit Jam A C C/CO ln C/CO CT Log CT 1/CT 3 0,05 0,534 23,406 7,802 2,05438 1,1703 0,0683 0,85448 6 0,1 0,537 23,552 3,92533 1,36745 2,3552 0,37203 0,42459 9 0,15 0,35 24,096 2,67733 0,98482 3,6144 0,55804 0,27667 12 0,2 0.545 23,866 1,98883 0,68755 4,7732 0,67881 0,2095 15 0,25 0,555 24,304 1,62027 0,48259 6,076 0,78362 0,16458 Ln C/Co = -k x t
-0,382x – 2,262 = -k x t -0,382t – 2,262 = -k x t -2,644 = -k
K = 2,644
Penentuan waktu simpan t T 1/T 1/T x 106 k log k
100 373 0,00268097 0,28418231 2,644 0,42226 y = -0,007x + 0,447
y = mx + b
bila m = (Ea/2.303 x R) dimana R = 1,987 -0,007 = (Ea/2,303 x 1,987)
Ea = (-0,007 x 2,303) / 1,987 Ea = -0,0081132 joule Bila b = log A
0,447 = log A A = 2,7989
Log K = Log A – [(Ea/2,303 . R) (1/T)]
Log K = Log 0,447 – [(-0,0081132 / 2.303 x 1,987) (1/0,0033556)] = 2,7989 – (-1,7729 x 298,0092)
= -525,5416 K = 106,0718
t90 = 0,105/106,0718 = 0,0009899 jam ~ 9,89 x 10-4 Maka, nilai waktu simpan adalah 9,89 X 10-4jam PEMBAHASAN
Kofein yang berupa serbuk hablur putih dilarutkan dalam aquadest karena mudah larut dalam aquadest. Pada percobaan ini larutan dibuat dengan mencampurkan kofein dan aquadest dalam 500ml. Larutan dibuat tanpa mengurangi kadar tersebut yang telah ditentukan. Larutan dibuat dengan melarutkan kofein dengan aquadestterlebih dahulu, kemudian ditambahkan dengan aquadest sampai 500ml.
Larutan dibuat dalam labu ukur 500 ml agar volumenya lebih tepat dan lebih akurat karena labu ukur merupakan alat kimia yang mempunyai nilai akurasi tinggi dibandingkan dengan gelas beaker. Pemanasan dilakukan bukan dengan api langsung melainkan dengan penangas air karena jika dilakukan dengan api langsung akan menyebabkan kenaikan suhu yang sangat cepat, sementara dalam praktikum ini dibutuhkan suhu yang konstan.
Selanjutnya larutan tersebut diukur panjang gelombangnya, kemudian dibuat kembali larutan tersebut dengan konsenrasi 100ppm, diukur panjang gelombangnya, dan dilakukan
pengenceran menjadi 10ppm, 12ppm, 14ppm, 16ppm, 18ppm dan 20ppm, masing-masing diukur panjang gelombangnya, dan diambil yang 20ppm, kemudian dibuat larutan degan 20ppm, dan dimasukkan ke dalam vial-vial. Larutan yang ada di vial tersebut dilakukan pemanasan dengan suhu 700, 800, 900 dan 1000C tetapi dengan waktu pemanasan yang berbeda (3 menit, 6 menit, 9 menit, 12 menit dan 15 menit).
Tujuan dari perbedaan waktu pemanasan ini adalah untuk mengetahui seberapa besar energi aktivasi yang diperlukan untuk masing-masing larutan. Dari data pengamatan yang diperoleh, panjang gelombang dari masing-masing vial tidak jauh berbeda satu sama lain hal ini
dikarenakan perbedaan dari lamanya pemanasan.
Metode pengujian stabilitas obat dengan kenaikan temperatur tidak dapat diterapkan untuk semua jenis sediaan terutama untuk produk yang mengandung bahan pensuspensi seperti metilselulosa yang menggumpal pada pemanasan, protein yang mungkin didenaturasi, salep dan suppositoria yang yang meleleh pada kondisi temperatur yang sedikit dinaikkan. Oleh karena itu, praktikan harus teliti dalam memilih metode pengujian stabilitas suatu obat atau suatu sediaan obat.
penyimpanan. Sediaan berupa larutan masa simpannya relatif lebih singkat dibandingkan dengan bentuk sediaan padat, karena sediaan larutan mudah terurai dan bereaksi dengan keadaan sekitarnya atau lingkungannya (suhu dan cahaya).
KESIMPULAN
Dari Hasil pengamatan yang telah diperoleh, maka dapat disimpulkan:
Stabilitas obat sangat di pengaruhi oleh perubahan suhu, semakin tinggi suhu maka stabilitas suatu obat menurun. Semakin lama pemanasan maka semakin turun stabilitas obat Expired date cairan kofein berkurang dengan bertambahnya suhu.
DAFTAR PUSTAKA
Ansel, Howard C. 1985. PENGANTAR BENTUK SEDIAAN FARMASI EDISI IV. UI press. Jakarta.
Departemen Kesehatan Republik Indonesia, 1979, Farmakope Indonesia, III, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta.
Lachman, L., Lieberman, H. A., Kanig, J. L., 1986, Teori dan Praktek Farmasi Industri, Edisi ketiga, diterjemahkan oleh: Suyatmi, S., Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta, 760-779, 1514 – 1587
Martin. A, 1993, Farmasi Fisika, Edisi III, Jilid II, Indonesia University Press.
Moechtar, 1989, Farmasi Fisika : Bagian Larutan dan Sistem Dispersi, Gadjah Mada University Press, Jogjakarta.
