LAPORAN PRAKTIKUM FARMAKOLOGI HUBUNGAN DOSIS-EFEK
Kelompok
: A1
Anggota
: 1. Aidillah Mayuda
22010113120001
2. Ozi Rahmat F
22010113120002
3. Recci Labesa
22010113120003
4. Alfian Santikatmaka
22010113120005
5. Tri Agrina
22010113120006
6. Nabella Jalinza L
22010113120007
7. Qodrathun Arifia
22010113120008
8. Lidia Shafiatul U
22010113120009
9. Sri Suteja J
22010113120010
10. Bejo Lanang S
22010113120011
11. Yunanda Rizky A
22010113120012
12. Hillary Rosdiani
22010113120013
13. Syahdi Nugraha
22010113120014
14. Stella Andriana
22010113120015
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS DIPONEGORO BAGIAN FARMAKOLOGI& TERAPEUTIK 2014
LAPORAN PRAKTIKUM FARMAKOLOGI HUBUNGAN DOSIS-EFEK
I. Nama Percobaan : Hubungan Dosis-Efek II. Tanggal
: Senin, 15 September 2014
III. Tujuan Instruksional a. Tujuan Umum Setelah menyelesaikan percobaan mahasiswa dapat menganalisis hunbungan dosis dean efek yang terjadi dalam pengobatan. b. Tujuan Khusus :
Menjelaskan konsep ED-50, LD-50 dan indeks terapi.
Menjelaskan cara penentuan ED-50, LD-50 dan indeks terapi.
Menggunakan data ED-50, LD-50 dan indeks terapi
IV. Alat dan Bahan a. Alat :
Bakerglass 600 ml sejumlah 10 buah
pipet ukur 25 ml
gelas ukur 50 ml
b. Bahan
alcohol 70%
c. Binatang percobaan
ikan
V. Dasar Teori Ikatan yang terjadi pada obat reseptor biasanya adalah ikatan lemah, seperti iktana ion, hidrogen, hidrofobik dan van der waals. Oleh karena kemiripan sifat ikatan dengan enzim-substrat, maka hubungan obat-reseptor sama dengan hubungan enzim-substrat. Dikenal teori pendudukan reseptor (receptor occupancy), yaitu intensitas efek obat berbanding lurus dengan fraksi reseptor diduduki oleh obat. Dalam sistem in vitro,
gambaran hubungan antara konsentrasi obat dan efek obat sesuai dengan persamaan berikut. E=
E adalah efek yang timbul pada konsentrasi C, E max adalah respons maksimal yang dapat ditimbulkan oleh suatu obat, EC50 adalah konsentrasi obat yang menghasilkan 50% efek maksimal. Hubungan ini juga menimbulkan kurva yang berbentuk hiperbola :
1.0 ECmax
0.5
EC50
Dru concentration C
Grafik dosis-respons digambarkan sebagai efek obat (ordinat) terhadap logaritma dosis atau konsentrasi obat(absis). Digunakannya cara matematika ini mengubah kurva hiperbola pada gmabar 1.1 menjadi suatu kurva sigmoid yang bagian tengahnya lurus/linier. Kurva log dosis-intensitas efek (log DEC) ini lebih sering digunakan karena mencakup kisaran dosis yang luas dan mempunyai bagian yang linier, yakni pada besar efek 16-84 % (50% +- 1 SD), sehingga lebih mudah untuk membandingkan beberapa dosis-intensitas efek yang terjadi. Potensi farmakologi relatif dan efikasi maksimal obat harus dipahami oleh seorang dokter dalam kaitannya dengan efek terapeutik yang diinginkan
Berdasarkan gambar diatas , obat A dan B dikatakan lebih poten dibanding obat C dan D melihat posisi relatif kurva dosis-responnya di sepanjang aksis dosis. Potensi menyatakan konsentrasi atau dosis obat yang diperlukan untuk menghasilkan 50% efek maksimal obat tersebut. Potensi obat bergantung dari afinitas reseptor yang mengikatnya dan efisiensi interaksi obat reseptor Efikasi maksimal mencerminkan limitasi hubungan dosis-respons pada aksis respons. Obat A, B, C dan D memiliki efikasi maksimal yang sama, yang semuanya lebih besar dibanding efikasi maksimal obat B. Efikasi maksimal ditentukan oleh bagaimana interaksi obat dengan reseptor atau oleh sifat-sifat sistem reseptor – efektor yang terlihat. Terdapat variabel yang mempengaruhi hubungan dosis-intensitas efek obat, yaitu: - Efikasi maksimal - Potensi - Slope (kemiringan kurva log DEC) menunjukan batas-batas keamanan obat - Varial biologic, yaitu variasi antar individu dalam besarnya respons terhadap dosis obat
yang sama pada pipulasi yang sama. Kurva yang sudah diterangin di atas memiliki keterbatasan jika diaplikasikan di klinik. Contohnya, kurva sejenis itu tidak mungkin terbentuk bila respon farmakologik merupakan peristiwa taksatu (kuantal), seperti pada pencegahan kejang, aritmia, dan kematian. Kesulitan tersebut dapat dihindari dengan menentukan besarnya dosis obat yang
diperlukan untuk menghasilkan suatu efek pada sejumlah besar penderita atau hewan percobaan, dan menggambarkan frekuensi distribusi kumulatif responder versus log dosis.
Efek kuantal spesifik bisa dipilih berdasarkan relevansi klinisnya, kemanan subjek penelitian, atau berdasarkan kejadian kuantal yang inheren. Pada umumnya dosis yang diperlukan untuk menghasilkan efek kuantal spesifik pada individu-individu memberi gambaran distribusi logaritma biasa. Bila respons-respons ini dijumlahkan, distribusi frekuensi kumulatif yang diperoleh membentuk suatu kurva dosis-respons kuantal. Kurva dosis kuantal efek sering dinyatakan sebagai dosis efektif median (ED50), artinya dosis yang menimbulkan efek kuantal spesifik pada 50% individu. Dosis yang diperlukan untuk menghasilkan efek toksik tertentu pada 50% hewan coba disebut dengan dosis toksik median (TD50) dan apabila toksik tersbut berupa kematian maka disebut dosis letal median (LD 50) Nilai-nilai tersebut merupakan cara yang tepat untuk membandingkan potensi obat-obat di dalam percobaan maupun dalam klinik. Kita juga dapat memperoleh nilai indeks selektivitas kerja obat dengan membandingkan ED50 dua efek kuantal yang berlainan dalam suatu populasi. Kurva ini pun digunakan untuk mendapatkan batas keamanan (margin of safety) obat yang digunakan untuk menghasilkan efek tertentu.
Indeks terapeutik adalah suatu ukuran yang menghubungkan besarnya dosis obat yang diperlukan untuk menimbulkan efek yang diinginkan dan efek yang tidak diinginkan. Berdasarkan percobaan dengan binatang coba, indeks terapeutik didefinisikan sebagai rasio LD50 terhadap ED 50. Nilai ini sangat berguna untuk memperkirakan efektivitas suatu obat pada manusia. VI. Cara Kerja I. Penentuan ED-50 a.Sediakan dua deret bakerglass 600 ml masing-masing terdiri atas 5 buah b.Pada deret pertama diisi air 200 ml dan diberi 5 ekor ikan tiap gelas dengan ukuran sama. c.Pada deret kedua diisi 20 ml alcohol dan 380 ml air pada bakerglass pertama, lalu 24 ml alcohol dan 376 ml air, begitu seterusnya sampai pada tabung ke 5. d.Dengan serentak, tuangkan isi setiap bakerglass deretan pertama kedalam bakerglass deretan kedua. e.Amati dan catat perubahan tingkah laku ikan . catat jumlah ikan yang mengalami eksitasi dan depresi. II. Penentuan LD-50 a.Sediakan dua deret bakerglass 600 ml masing-masing terdiri atas 5 buah b.Pada deret pertama diisi air 200 ml dan diberi 5 ekor ikan tiap gelas dengan ukuran sama. c.Pada deret kedua diisi 20 ml alcohol dan 380 ml air pada bakerglass pertama, lalu 24 ml alcohol dan 376 ml air, begitu seterusnya sampai pada tabung ke 5. d.Dengan serentak, tuangkan isi setiap bakerglass deretan pertama kedalam bakerglass deretan kedua. e.Amati dan catat jumlah ikan yang mati setelah 5 menit
VI. Hasil Percobaan A. Menentukan LD
Diketahui M1
= 70 %
:
V1
= 800 ml (Volume tabung ke 1,2,3,4 dan 5)
V2
= Volume alcohol
Isi tabung deret kedua : 1 = 52 ml alcohol + 348 ml air 2 = 56 ml alcohol + 344 ml air 3 = 60 ml alcohol + 340 ml air 4 = 64 ml alcohol + 336 ml air 5 = 68 ml alcohol + 332 ml air
Ditanya
:
M2
=…%
Dosis
=…
Log Dosis
=…
Rumus : M2 = (V1 x M1) : V2 Tabel 1
TABUNG
M2 (%)
DOSIS
LOG DOSIS
1
4,55
3640
3,5611
2
4,60
3920
3,5932
3
5,25
4200
3,6232
4
5,60
4480
3,6572
5
5,95
4760
3,6776
Tabel 2
TABUNG
MENIT KE-5 (JUMLAH
MENIT KE 5 (JUMLAH
HIDUP)
MATI)
1
5
-
2
5
-
3
3
2
4
2
3
5
1
4
B. Menentukan ED
Diketahui
:
M1
= 70 %
V1
= 800 ml (Volume tabung ke 1,2,3,4 dan 5)
V2
= Volume alcohol
Isi tabung deret kedua : 1 = 20 ml alcohol + 380 ml air 2 = 24 ml alcohol + 376 ml air 3 = 28 ml alcohol + 372 ml air 4 = 32 ml alcohol + 368 ml air 5 = 36 ml alcohol + 364 ml air
Ditanya
:
M2
=…%
Dosis
=…
Log Dosis
=…
Rumus : M2 = (V1 x M1) : V2
Tabel 1
TABUNG
M2 (%)
DOSIS
LOG DOSIS
1
1,75
1400
3,146
2
2,10
1680
3,225
3
2,45
1960
3,292
4
2,80
2240
3,350
5
3,15
2520
3,401
Tabel 2
Menit
Tabung
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
E D E D E D E D E D E D E D E D E D E D
1
2
1
2
1
3
1
5
-
5
-
5
-
5
-
5
-
5
-
5
-
2
2
-
2
1
3
1
2
1
2
1
2
1
3
1
3
1
3
1
4
1
3
4
-
4
-
5
-
4
1
4
1
4
1
4
1
3
2
4
1
3
2
4
5
-
4
1
5
-
5
-
5
-
5
-
5
-
5
1
4
1
3
2
5
5
-
2
-
4
1
5
-
5
-
4
1
4
1
4
2
2
3
2
3
VII. Diskusi / Pembahasan Berdasarkan tujuan instruksional kami melakukan percobaan untuk menentukan Dosis Efek Median ( ED-50), Dosis Letal Median (LD-50), dan Indeks Terapi pada binatang percobaan, ED-50 adalah dosis obat yang menyebabkan terjadinya efek tertentu pada 50% hewan percobaan. LD50 adalah dosis obat yang menyebabkan terjadinya kematian pada 50% hewan percobaan. Sedangkan indeks terapi merupakan nilai keamanan suatu obat, di tentukan dengan rumus IT = LD-50/ED-50. Penentuan ED-50 di dapatkan dengan memberikan perlakuan terhadap ikan hias. Perlakuannya dengan memberikan alcohol dengan pengenceran yang berbeda. Kemudian diamati dan dicatat jumlah ikan yang mengalami eksitasi dan depresi setiap menit. Penentuan LD-50 didapatkan dengan memberikan perlakuan terhadap ikan hias. Perlakuannya dengan memberikan alkohol dengan pengenceran yang berbeda-beda namun konsentrasinya lebih tinggi dibandingkan pada penentuan ED-50. Kemudian diamati dan dicatat jumlah ikan yang mati setelah 5 menit.
Berdasarkan dosis-efek ED-50 ( eksitasi ) didapatkan 50% hewan percobaan mengalami eksitasi pada dosis 2240. Pada dosis-efek ED-50 ( depresi ) didapatkan 50% hewan percobaan mengalami depresi pada dosis 1680, 1960, 2520. Berdasarkan hasil, dosis-efek LD-50 didapatkan bahwa dengan dosis 3640 dan 3920 tidak menyebabkan lethal dalam waktu 5 menit. Jumlah lethal meningkat dari dosis 4200, 4480, 4760, dengan kematian berturut-turut 2,3,4. Dengan demikian semakin naik dosisnya semakin tinggi resiko letalnya. Pada percobaan LD-50 didapatkan 50% hewan percobaan mengalami kematian pada tabung 4 dan 5 dengan dosis 4480-4760. VIII. Pertanyaan & Jawaban 1. Apakah kegunaan penentuan "sigmoid curve" suatu obat? Kurva sigmoid ditentukan dari data grafik Log dosis yang berguna untuk:
Memperoleh ED-50 dan LD-50
Menentukan margin safety dari obat untuk menghasilkan suatu efek spesifik
Menentukan Teraupetik Indeks
2. Berapa macam variasi "sigmoid curve" dapat dilihat dan terangkan artinya! a. Afinitas berbeda (K'D > KD), aktivitas intrinsik sama (=Emax) b. Afinitas sama (=KD), aktivitas intrinsik beda (E'max < Emax) c. Afinitas berbeda (K'D > KD), aktivitas intrinsik beda (E'max < Emax) 3. Mengapa kurva tersebut kadang-kadang berbentuk hiperbola?
Karena efek meningkat dengan bertambahnya dosis dan pada dosis tertentu, efeknya menurun. Kurva bentuk ini juga merupakan kurva dosis yang belum dalam log.
4. Mengapa lebih sering diperoleh kurva sigmoid klasik?
Karena kurva sigmoid klasik sering digunakan untuk mengetahui rentang dosis efek secara luas sehingga dapat dibandingkan dosis efek yang satu dengan yang lainnya
IX. Kesimpulan Semakin tinggi dosis maka efek yang diberikan akan semakin kuat. Akan tetapi setelah mencapai dosis tertentu dan dosis semakin ditingkatkan, maka akan memberikan efek yang tidak diinginkan dan dapat menimbulkan kematian. Berdasarkan dosis-efek ED-50 ( eksitasi ) didapatkan 50% hewan percobaan mengalami eksitasi pada dosis 2240. Pada dosis-efek ED-50 ( depresi ) didapatkan 50% hewan percobaan mengalami depresi pada dosis 1680, 1960, 2520. Berdasarkan hasil, dosis-efek LD-50 didapatkan bahwa dengan dosis 3640 dan 3920 tidak menyebabkan lethal dalam waktu 5 menit. Jumlah lethal meningkat dari dosis 4200, 4480, 4760, dengan kematian berturut-turut 2,3,4. Dengan demikian semakin naik dosisnya semakin tinggi resiko letalnya. Pada percobaan LD-50 didapatkan 50% hewan percobaan mengalami kematian pada tabung 4 dan 5 dengan dosis 4480-4760.
IX. Kesimpulan Semakin tinggi dosis maka efek yang diberikan akan semakin kuat. Akan tetapi setelah mencapai dosis tertentu dan dosis semakin ditingkatkan, maka akan memberikan efek yang tidak diinginkan dan dapat menimbulkan kematian. Nilai ED-50 yang kami peroleh pada percobaan ini sebesar ... ml%. Sedangkan nilai LD-50 yang kami peroleh pada percobaan ini sebesar ... ml%. Sehingga, Indeks Terapi yang kami peroleh dengan membagi LD-50 / ED-50 adalah ...
