Perhitungan Tonisitas
Teknologi Formulasi Sediaan Steril
Disusun oleh, Jono Sugiharto (A 0920026) Dita Prilia (A 0920027) Disampaikan oleh, Sri Sulung (A. 0920038)
Tonisitas Larutan Isotonis Jika suatu larutan konsentrasinya sama besar dengan konsentrasi dalam cairan tubuh, sehingga tidak terjadi pertukaran cairan di antara keduanya, maka larutan dikatakan isotonis (ekivalen dengan larutan 0,9% NaCl).
Hipotonis Keadaan tekanan osmosanya lebih rendah dari cairan tubuh, sehingga menyebabkan cairan akan melintasi membran semipermiabel memperbesar volume sel dan menyebabkan peningkatan tekanan dalam sel. Tekanan yang lebih besar menyebabkan pecahnya sel.
Hipertonis
Keadaan dimana tekanan osmosanya lebih tinggi dari cairan tubuh, sehingga menyebabkan cairan keluar dari sel melintasi membran semipermeabel dan mengakibatkan terjadinya penciutan.
Cara Perhitungan Tonisitas 1. Penurunan Titik Beku. 2. Kesetaraan dengan garam natrium klorida. 3. Kesetaraan Volume Isotonik. 4. Perhitungan dengan tetapan L iso.
1. Penurunan Titik Beku •
Metode paling teliti dan mudah
•
Penurunan titik beku darah –0,52oC
•
Penurunan titik beku suatu larutan tergantung dari jumlah bagian dalam larutan tersebut, untuk larutan encer penurunan titik beku sebanding dengan tekanan osmosa.
Cara perhitungan penurunan titik beku dibagi menjadi 2 cara: 1. Penurunan titik beku molar. 2. Penurunan titik beku berdasarkan Tabel.
1.1. Penurunan titik beku molar •
•
•
Untuk zat zat bukan elektrolit larutan yang sama molaritasnya adalah isotonis, misalnya larutan glukosa 1 molar isotonis dengan larutan fruktosa 1 molar Akan tetapi tidak isotonis dengan larutan natrium klorida 1 molar, karena dalam air terionisasi menjadi 2 ion. Jadi tekanan osmosa dan penurunan titik beku adalah fungsi jumlah bagian zat dalam larutan.
•
•
•
Bila 1 grmol zat dilarutkan dalam 100 gr pelarut, menunjukkan penurunan titik beku yang tetap disebut penurunan titik beku molar . Untuk air tetapannya 18,6oC untuk 100 gr pelarut. Jadi untuk larutan yang mengandung 1 gr zat/liter adalah 1,86oC.
Misal: Glukosa (BM=180) dilarutkan dalam air, maka larutan glukosa isotonis mengandung: Glukosa
=
,52 ,86
180
= 50,3 gr/L atau 5 gr/100mL = 5% Dengan kondisi glukosa dalam air tidak terionisasi
•
•
•
Untuk NaCl (larutan elektrolit) yang terionisasi dalam air. Penurunan titik beku selain ditentukan oleh jumlah molekul juga tergantung dari jumlah ion dalam larutan 1 grmol NaCl (BM 58,5) dengan derajat ionisasi 0,67 dalam 1 liter air. Bila, 100 mol NaCl ada 67 mol terionisasi menjadi 67 ion Na dan 67 ion Cl ditambah 33 mol NaCl, total 167 ion dan molekul.
Penurunan titik beku NaCl: oC
= jumlah ion dan molekul/mol x tetapan ptb air = 167/100 x 1,86 = 3,1oC
Jadi larutan isotonis NaCl: Kadar =
,52 3,
58,5
= 9,8 gr/L atau 0,98 gr/100mL = 0,9 % Dianggap NaCl terionisasi 100%
l Contoh soal : R/ Pilokarpin nitrat 100 mg Natrii.Chlorida qs Aq ad 10 ml Mf sol. Isot. Diketahui : penurunan titik beku molar air 18,6 oC untuk 100g air BM Pilokarpin 271, terionisasi dalam 2 ion.
Perhitungan: 1 gr pilokarpin nitrat menyebabkan penurunan titik beku sebesar: oC
=
2,2/2
18,6
= 0,136oC Selisih ptb NaCl: oC
= 0,52 – 0,136 = 0,384oC
Jadi jumlah NaCl yang harus ditambahkan agar memperoleh larutan isotonis: NaCl 0,52 = 0,9% 0,384 = x NaCl
=
,384 ,52
0,9%
= 0,664 g untuk 100 ml. untuk 10 ml 0,0664 g
1.2. Penurunan titik beku berdasarkan BPC BPC memberikan persamaan untuk menghitung jumlah zat yang harus ditambahkan untuk mendapatkan larutan isotonis sebagai berikut: B = B b1 b2 C
, − ∑
= bobot dalam gram zat yang ditambahkan dalam 100 mL hasil akhir. = penurunan titik beku air yang disebabkan oleh 1% b/v zat khasiat. = penurunan titik beku air yang disebabkan oleh penambahan 1% b/v zat tambahan. = kadar zat khasiat dalam % b/v
Contoh soal : Pilokarpin Nitrat 0,1 NaCl q.s ad isotonis
ptb = 1% = 0,132 ptb = 1% = 0,576
Aq ad 10ml
C pilokarpin =
,
100 =1%
Perhitungan : B =
, −(,) ,
= 0,674 g/100 mL Maka NaCl yang harus ditambahkan untuk 10 mL = 0,0674 gr
Contoh soal : Efedrin HCl 2% Asam sitrat 60mg Dextrosa anh q.s ad isotonis Aq ad 100ml
ptb 1% = 0,165 ptb 1% = 0,09 ptb 1% = 0,101 C Efedrin = 2% C As. Sitrat =
Perhitungan : B =
,6
, −[ , + , ,% ] ,
= 1,83 g/100 mL Maka dekstrosa anhidrat yang harus ditambahkan 1,83 gr
100 =0,06%
2. Kesetaraan dengan NaCl • •
• •
Definisi : Ekivalensi dengan NaCl (E) adalah sejumlah NaCl yang memberikan efek osmosa yang sama dengan 1 gram zat terlarut. Angka ini berlainan untuk setiap zat Contoh : Amfetamin sulfat E = 0,22 artinya 1 gram amfetamin sulfat dalam larutan memberikan efek osmosa yang sama dengan 0,22 NaCl 1 g Amfetamin sulfat 0,22 g NaCl ~
Tetapan E diturunkan oleh Wells. Jika kadar zat diketahui dalam % maka harga E dapat dihitung dengan rumus : E = 17 x
W
= kadar (%)
ptb
= penurunan titik beku air oleh zat
Contoh perhitungan: Pilokarpin nitrat 1 % Buat isotonik dengan NaCl Aquadest ad 10 mL
Harga E = 0,23
harga E zat dilihat dari buku (Farmakope ed 3 atau 4)
Perhitungan : 1. Gram Pilokarpin nitrat 1 % X 10 ml = 0,1 gr 2. E Pilokarpin nitrat = 0,23 g NaCl 3. Jadi jumlah NaCl yang diperlukan 0,1 X 0,23 = 0,023 g 4. Larutan 10 ml memerlukan NaCl 0,9% X 10 ml = 0,09 g 5. Kekurangan NaCl 0,09 g - 0,023 g = 0,067 gr
3. Kesetaraan dengan Volume NaCl Perhitungan berdasarkan metode White-Vincent dimana dengan mengkalikan berat obat dan ekivalen NaCl nya akan diperoleh larutan isotonis, yang selanjutnya dapat diencerkan dengan larutan isotonik 0,9% NaCl atau larutan isotonik dekstrosa untuk menggenapkan volumenya. Rumus: V = WE x
,
= 111,1 WE
V = Volume larutan obat yang dicari W = Masa bahan obat (g) dan larutan yang dibuat E = Harga ekivalensi terhadap NaCl 111,1 = Volume larutan isotonik (ml) yang mengandung 1 gr NaCl
Contoh perhitungan : Pilokarpin nitrat 1 % Buat larutan isotonik Aquadest q.s. ad 10 ml
Cara penyelesaian : 1. Gram Pilokarpin nitrat 1 % = 1% x 10 ml = 0,1 gr 2. Air yang dibutuhkan membuat larutan pilokarpin = 0,1 gr x 0,23 x 111,1 ml/g = 2,56 ml 3. Volume larutan isotonik yg dibutuhkan yaitu 10 – 2,56 = 7,44 ml Untuk membuktikan perhitungan benar tidaknya, jumlah ekivalen NaCl yang ditambahkan 7,44 x 0,9% = 6,7 g/100mL = 0,67/10mL
4. Perhitungan dengan tetapan L iso Berlaku bila tidak ada data pada tabel penurunan titik beku. Dengan rumus: ∆
∆
tf = L iso x
tf = penurunan titik beku dalam 1g/liter
Tahapan perhitungan : 1.
Berapa BM molekul obat
2.
Tentukan jenis isotoniknya berdasarkan jenis struktur kimia senyawa
3.
Cari harga L iso dari tabel berdasarkan jenis isotoniknya
4.
Hitung dengan penurunan titik bekunya dengan menggunakan rumus ∆ tf = L iso x
5.
Hitung selisih penurunan titik beku
6.
Hitung kekurangan tonisitas
7.
Dengan melihat tabel, hitung kekurangan zat untuk mencapai isotonis
Contoh: Pilokarpin nitat
1%
Buat larutan isotonis dengan Natrium klorida Aquadest q.s. ad
10 ml
1. 2. 3. 4.
BM Pilokarpin nitrat = 272, Jenis isotonis univalen- univalen Harga Liso = 3,7 Penurunan titik beku ∆ tf = L iso x = 3,7 x
%
= 0,14oC
2
