Papyrus Ebers

onepeace 488

2011-03-15T23:44:00.001-07:00

RECENT ADVANCES IN PHARMACOTHERAPY FOR CANCER PAIN MANAGEMENT

2008-06-17T03:03:00.000-07:00

KEMAJUAN TERBARU FARMAKOTERAPI PENANGANAN NYERI PADA KANKER

RECENT ADVANCES IN PHARMACOTHERAPY FOR CANCER PAIN MANAGEMENT

Lise K. Lucas, PharmD

Arthur G. Lipman, PharmD

Penerjemah: Zinda Rud

TUJUAN: Tinjauan ini memberikan garis besar dari beberapa perkembangan terkini dalam pemilihan dan strategi penanganan obat untuk mengatasi nyeri kanker.

RINGKASAN: Perkembangan obat-obat antiinflamasi nonsteroid siklooksigenase-2- selektif (NSAIDs) dan fentanil sitrat transmukosal menyediakan pilihan farmakologik baru untuk pengobatan nyeri kanker. Kombinasi dari agonis dan antagonis opioid telah memberikan data terhadap strategi baru untuk menyeimbangkan analgesia yang efektif dengan analgesic sehubungan dengan efek-efek yang tidak diinginkan. Selanjutnya, spektrum dari bahan-bahan ajuvan untuk pengobatan nyeri neuropatik telah diperluas ke berbagai antidepresan dan analgesik topical. Terdapat penelitian berlanjut terhadap peranan reseptor N-metil-D-aspartat (NMDA) dan secara spesifik pada antagonis reseptor NMDA yang dapat menambah analgesia dan resistensi perlawanan opioid. Akhirnya, sebuah generasi poten dari biofosfonat dapat menuntun untuk memperbaiki peringanan nyeri pasien dengan metastase tulang.

IMPLIKASI KLINIS: Dengan kombinasi munculnya penelitian klinik baru dan pengalaman praktek professional dari tim perawatan kanker, strategi baru akan berlanjut untuk dikembangkan dan implementasikan, menghasilkan perbaikan pelayanan pasien dengan kanker.

ISTILAH KUNCI: Nyeri kanker; Siklooksigenase-2; Fentanil; N-metil-D-aspartat; Farmakoterapi

Lise K. Lucas, PharmD, Asistant Professor of Pharmacy Practice, College of Pharmacy, University of Utah, Salt Lake City, Utah, and Clinical Pharmacist in Oncology, Salt Lake Veterans Affairs Medical Centre, Salt Lake City, Utah.

Arthur G. Lipman, PharmD, Professor of Pharmacy Practice, College of Pharmacy, Director of Clinical Pharmacology, Pain Management Centre, University of Utah Health Sciences Center, Salt Lake City, Utah.

Nyeri yang berhubungan dengan kanker adalah masalah yang mempengaruhi lebih dari sembilan juta orang per tahun.¹Organisasi Kesehatan Sedunia (WHO)² telah memperikarakan bahwa pada tahun 2021, akan ada 15 juta kasus kanker baru di seluruh dunia. Selama pengobatan baru kanker dikembangkan dan kami terus melihat perbaikan di seluruh tingkat keberlangsungan hidup, banyak pasien dengan kanker akan hidup lebih lama dengan nyeri baik karena penyakit maupun pengobatannya. Kejadian pada kanker meningkat dari 50% sampai 70% selama pasien mengalami kanker dari tingkat menengah ke tingkat lanjut.

Lebih dari 15 tahun yang lalu, WHO mengumpulkan komite ahli untuk menetapkan prinsip-prinsip dalam penanganan nyeri pada kanker. Laporan komite pada 1986, berjudul Pengobatan Nyeri Kanker,⁴ merekomendasikan lima prinsip dasar yang telah disahkan dengan baik oleh beberapa penelitian berikutnya. Prinsip-prinsip ini telah diringkas sebagai berikut⁵:

· Gunakan pemberian rute oral atau rute non invasif lainnya jika memungkinkan.

· Individualisasikan analgesia. Sebuah studi⁶ terhadap 100 pasien dengan kanker tingkat lanjut menerima program inpatient hospice yang didokumentasikan hampir 100 kali kebutuhan dosis opioid yang berbeda antar pasien.

· Gunakan jenjang analgesic. WHO menetapkan tiga langkah jenjang analgesic sebagai berikut: langkah 1, penggunaan acetaminophen atau obat antiinflamasi nonsteroid (NSAID); langkah 2, penambahan opioid untuk penangan nyeri yang lebih hebat; dan langkah 3, penambahan opioid pada pengobatan nyeri yang paling hebat. Jenjang, walaupun berguna, dapat terlalu sederhana untuk menggambarkan pelayanan optimal.

· Dosis berdasarkan jam. Mempertahankan analgesia sepanjang terdapat stimulus yang berbahaya adalah hal penting. Analgesia yang sedikit dibutuhkan untuk mencegah kambuhnya nyeri dari pada mengobatinya setelah timbul.

· Gunakan ajuvan. Sering, analgesik saja tidak cukup untuk menangani gejala nyeri yang kompleks. Ketika dibutuhkan, obat-obat ansietas, antidepresan dan obat-obat yang mengontrol gejala yang lain dapat mengurangi nyeri.

Lebih dari 90% pasien dengan kanker dapat mencapai keringanan nyeri dengan penggunaan lima prinsip ini dalam penanganan nyeri kanker.⁸

Kemajuan terbaru pada pilihan pengobatan dan strategi untuk menangani nyeri kanker meliputi hal-hal berikut; pengenalan NSAIDs siklooksigenase (COX)-2-selektif; formulasi baru dan bentuk dosis opioid yang ada; strategi baru untuk menyeimbangkan analgesia efektif dengan efek yang tidak diinginkan dari analgesic; pilihan pengobatan baru untuk mengatasi nyeri neuropatik; peningkatan pemahaman dan peranan reseptor antagonis N-metil-D-aspartat (NMDA) dan generasi baru dari biofosfonat untuk nyeri yang berhubungan dengan metastase tulang.

Obat-obat Antiinflamasi Nonsteroid Siklooksigenase-2-Selektif

Analgesik nonopioid, termasuk asetaminofen, aspirin dan NSAIDs, dapat berfungsi analgesik pada semua tingkat nyeri kanker. NSAIDs dapat meningkatkan analgesia basal atau menyediakan analgesia jangka pendek untuk pemecahan masalah nyeri. Dosis penyelamatan dari formulasi NSAID spesifik dapat berguna dalam mengontrol kejadian nyeri dimana reaksi tidak diinginkan dari bolus opioid tidak dapat diterima.¹¹

NSAID mempengaruhi persepsi nyeri dengan tiga mekanisme dasar: mneghambat konversi asam arakidonat menjadi prostaglandin G₂ dengan menghambat enzim COX, menghambat pelepasan mediator inflamasi, dan menghasilkan efek sentral pada persepsi nyeri.¹² Analgesik efektif ini - obat –obat antiiflamasi terdiri dari kebanyakan kelas obat-obatan yang diresepkan di seluruh dunia. Namun, penggunaannya, terutama untuk lebih dari periode waktu yang singkat, kadang-kadang dibatasi oleh efek samping.

Masalah efek samping yang utama adalah ulcer lambung, perdarahan akibat inhibisi platelet agregasi, dan disfungsi ginjal. Resiko ulcerasi terjadi tiga kali lipat dari populasi umum pada pasien pengguna NSAID.¹³ Peringatan ditujukan pada penggunaan NSAID untuk pasien lebih dari 65 tahun yang memiliki riwayat atau mengalami perdarahan saluran pencernaan aktif atau riwayat peptic ulcer, pasien menerima pengobatan jangka panjang dengan kortikosteroid, dan pasien yang menjalani terapi antikoagulasi. Beberapa pasien harus diawasi ketat thdp adverse effects, hrs mengambil perlindungan lambung jika dianggap penting, dan hrs dipertimbangkan untuk farmakoterapi alternative. Inhibisi NSAID terhadap agregasi platelet adalah perhatian khusus pada pasien dengan kanker yang beresiko tinggi thdp perdarahan dari trombositopenia atau yang telah mengalami gejala perdarahan selama penyakitnya. NSAID dapat menyebabkan gagal ginjal, umumnya terutama pada pasien yang hipovolemik. Pasien kanker yang cachectic dapat mengalami redistribusi cairan menuju situs ekstravaskuler yang mengakibatkan penurunan volume intravascular.

Kemajuan terbaru adalah pengembangan NSAID COX-2-selektif. COX, merupakan enzim penting untuk produksi prostaglandin in vivo, terdapat dalam lebih dari satu isoform. COX-1 terdapat dalam hampir semua jaringan tubuh. Ia utuh untuk agregasi platelet, regulasi dari aliran darah ginjal, dan sitoproteksi mukosa lambung.¹⁵ COX-2 terutama dihasilkanoleh nyeri dan inflamasi. Hingga saat ini, semua NSAID secara nonselektif menghambat kedua isoform tsb. Perkembangan NSAID CoX-2-selektif menyediakan aktifitas analgesic dan intiinflamasi yang dapat dibandingkan thdp inhibisi COX nonselektif dengan tidak ada lagi toksisitas gastrointestinal atau inhibisi agregasi platelet disbanding placebo, karenan efek-efek tsb dimediasi oleh COX-1.^16,17

Obat COX-2-selektif yang tersedia, celecoxib (Celebrex, Pharmacia, Peapack, NJ) dan rofecoxib (Vioxx, Merck, Whitehouse Station, NJ) diindikasikan untuk pengobatan nyeri nonmalignan kronis, hingga osteoarthritis atau rematoid arthritis, dan nyeri akut.

Formulasi Opioid Baru

Kebanyakan pengalaman kilinik dengan fentanil sitrat untuk nyeri kanker dengan transdermal patch. Metode pemberian obat ini mrp pilihan yang baik untuk pasien nyeri kronis, yang kondisinya telah stabil dengan penggunaan opioid, dan bagi mrk yang tdk dapat atau tdak mau mengambil pengobatan lewat mulut. Pada 1998, FDA menyetujui formulasi baru, transmukosal oral fentanil sitrat. Bentuk dosis ini adalah matriks padat fentanil sitrat yg dilekatkan pd handel plastic untuk pemberian transmukosal. Ini mengindikasikan terobosan pengobatan nyeri pada pasien yang telah menerima dan toleran thdp terapi opioid.²⁰

Kombinasi Baru Opioid: Meningkatkan Analgesia, Menurunkan Adverse Effects

Analgesik opioid digunakan nyeri kanker yang terikat pada reseptor opioid mu. Penelitian terbaru telah mengidentifikasi multiple reseptor mu₁.²⁴

Polimorfisme genetic ini dapat menghasilkan jumlah bervariasi reseptor ini pada pasien berbeda, yang akan menjelaskan mengapa beberapa pasien tampak merespon dengan baik satu opioid disbanding pasien lain. Sekarang telah ada penelitian baru pada area pemberian bersama-sama opioid yang berbeda. Hipotesis untuk kombinasi ini adalah pemberian bersama-sama morfin dan opioid yang lain akan menuju reseptor yang berbeda, sehingga menghasilkan efek analgesic yang meningkat dan mengurangi toleransi opioid.²Tipe kombinasi ini dapat menghasilkan analgesia yang lebih seimbang dengan menggunakan lebih sedikit obat, yang mengurangi efek samping dan berbiaya rendah.

Nyeri Neuropatik: Pilihan Pengoabatan Baru

Kebanyakan nyeri dihubungkan yang dengan kanker bersifat nociceptive, atau karena transduksi pada nocireseptor peripheral, dan nyeri nosiseptif umumnya merespon dengan baik NSAID dan opioid. Akan tetapi, nyeri neuropatik berkembang dalam lebih satu dari 3 pasien kanker. Sebuah Studi melibatkan 1095 pasien dengan nyeri kanker hebat, 40% melaporkan gejala yang konsisten dengan nyeri neuropatik dan nyeri somatic dan visceral.

Antidepresan trisiklik (TCA) dan antikonvulsan adalah terapi pertama nyeri neuropatik. TCA berguna pada pasien kanker untuk beberapa alasan. Jika TCA saja tidak cukup, obat yang lain seperti antikonvulsan harus ditambahkan pada TCA>

Peranan Reseptor Antaghonis N-Metil-D-Aspartat

Studi hewan coba telah menunjukkan efikasi dari reseptor antagonis NMDA pada nyeri neuropatik. Aktivasi reseptor NMDA berkorelasi klinis dengan peningkatan nyeri, perkembangan nyeri neuropatik dan sering nyeri opioid resisten. Metadon, Dextrometorfan dan Katemine adalah NMDA yang sering disebut berguna untuk pengobatan nyeri kanker.

Generasi Baru Biofosfonat untuk Nyeri Tulang

Penyakit tulang metastase adalah penyebab kesakitan pada pasien kanker tingkat lanjut, dengan insiden komplikasi rangka yang tinggi (fraktur, hiperkalsemia, dan kompresi tulang belakang) dan nyeri yang hebat.

Obat-obat utama untuk nyeri tulang metastase adalah NSAID, Opioid dan biofosfonat. Terapi biofosfonat adalah alternative pengobatan untuk pasien yang luas. Penelitian terakhir telah berfokus pada biofosfonat generasi ketiga yaitu, ibandronat dan zoledronat (Zometa). Keduanya tersedia dalam bentuk IV dan oral untuk ibandronat telah dievaluasi. Pada saat penulisan Artikel ini, zoledronat telah diteliti untuk pengobatan pasien dengan metastase tulang dalam tiga multicenter, random, double blind fase III. Biofosfonat baru tampaknay menjanjikan efek klinik, kepatuhan pasien dan perbaikan pelayanan kesehatan.

Kesimpulan

Manajemen nyeri yang efektif sangat penting dan merupakan dimensi yang sangat diperhatikan pada pasien kanker.Selama strategi nonfarmakologi dan farmakologi dalam penanganan kanker secara konstan dikembangkan, pendekatan tim multidisipliner menjadi snagat berharga. Tiap anggota tim kesehatan dapat memberikan pandangan terhadap pengembangan obat baru, pertimbangan pemberian obat, respon pasien keseluruhan, dan tolerabilitas pengobatan baru, sebagaimana metode nontradisional untuk penanganan nyeri kanker refraktori.

Obat baru, bentuk sediaan, dan metode pemberian dapat menyempurnakan kemampuan kita untuk menangani nyeri kanker. Bahkan, tidak mustahil kita dapat menemukan ‘magic bullet’ analgesic. Prinsip analgesia terjadwal regular menuntun pada respond an perhatian terhadap gejala konkuren yang menambah nyeri menghasilkan dasar aspek yang penting pada pelayanan pasien kanker

PRE EXPERIMENTAL DESIGN

2008-06-17T02:58:00.001-07:00

PRE EXPERIMENTAL DESIGN

Pendahuluan

Desain dari sebuah penelitian merupakan hal yang sepenuhnya penting karena memiliki kekuatan untuk menegaskan sebuah penelitian. Desain selalu tergantung pada kemungkinan - kemungkinan. Pendekatan yang paling baik adalah mengontrol banyak variable sebagai kemungkinan untuk menghilangkan atau mengurangi kesalahan asumsi yang akan terjadi. Perlu diperhatikan pula bahwa banyak ancaman terhadap validitas internal maupun eksternal perlu dinetralkan. Dalam dunia penelitian yang sempurna, semua penelitian harus melakukan hal ini dan hasil penelitian akan menjadi akurat dan sangat kuat. Dalam dunia nyata, hal ini adalah kasus yang jarang. Kita sering berurusan dengan subyek manusia, yang mana merupakan hal yang sering memberikan hasil yang berbeda pada setiap penelitian. Kita juga akan sering berurusan dengan pengendalian waktu dan situasi, yang seringkali menghasilkan kondisi yang kurang sempurna dimana informasi ini dikumpulkan.

Ada tiga desain penelitian dasar, masing-masing mengandung subbagian dengan kekuatan dan kelemahan masing-masing. Desain penelitian ini adalah :

Pre-Experimental Design
Quasi-Experimental Design
True Experimental Design

Paper ini akan membahas secara khusus Pre-Experimental Design, sebuah desain penelitian yang paling sederhana.

Pre-Experimental Design

Desain penelitian ini disebut sederhana, karena obyek penelitian baik kelompok tunggal atau kelompok jamak tidak memiliki tidak memiliki kelompok kontrol, sehingga sering disebut sebagai ‘Single Group Experiment’. Biasanya penelitian ini dilakukan untuk tujuan exploratory (penyelidikan untuk penemuan). Desain ini tidak menghasilkan kesimpulan yang definitive tentang penyebab dan efek dari hal yang diamati.

Olek karena kelompok yang diamati tidak mewakili sampel yang sebenarnya dan juga tidak ada pilihan acak atau randomisasi dari yang diharapkan, sehingga metode ini disebut Pre – Experimental Design menurut sistem yang disusun oleh Campbell dan Stanley (Schwarz : 1970).

Desain ini diharapkan dapat menjawab pertanyaan sederhana, seperti :

- Seberapa banyak?

- Seberapa cukup?

- Seberapa efisien?

- Seberapa efektif?

- Seberapa kuat?

Tipe Pre – Experimental Design

Terdapat tiga desain penelitian dasar pada metode ini yaitu :

One – Shot Case Study Design
One – Group Pretest-Posttest Design
Static – Group Comparison

One-shot case study design

Pada desain ini, kelompok tunggal diteliti pada satu waktu tertentu setelah pemberian beberapa perlakuan yang dianggap menyebabkan perubahan kausal. Penelitian tunggal yang cepat dan berhati-hati dibandingkan dengan ekspektasi umum tentang bagaimana kasus akan terlihat pada saat mengalami perlakuan tidak terjadi terhadap kejadian lain yang terjadi begitu saja. Tidak ada kelompok kontrol atau pembanding pada desain ini.

One-group pretest-posttest design

Desain ini bercirikan adanya kasus tunggal yang diamati pada dua waktu yang berbeda yaitu sebelum dan sesudah perlakuan. Perubahan dari outcome yang harapkan menjadi hasil dari intervensi atau perlakuan. Seperti pada One Shot Case Study Design, tidak terdapat kelompok kontrol atau pembanding pada desain ini.

Static-group comparison

Kelompok yang mengalami beberapa perlakuan dibandingkan dengan satu kelompok yang tidak mengalami perlakuan. Perbedaan observasi antara kedua kelompok ini menjadi hasil dari perlakuan.

Diagram Pre-Experimental Designs

Perbedaan yang nyata antara ketiga desain penelitian ini dapat nampak pada diagram di bawah ini.

Keabsahan Hasil

Sebuah masalah penting pada Pre – Experimental Design adalah ancaman terhadap keabsahan hasil penelitiannya. Seringkali sulit atau mustahil untuk menolak adanya hipotesa atau penjelasan saingan (rival hypothesis or explanations). Sehingga, peneliti harus memberikan perhatian ekstra dalam menginterpretasi dan mengeneralisasikan hasil dari penelitian pre – experimental.

Satu alasan yang sering sulit untuk ditaksir dalam hal keabsahan penelitian adalah tidak adanya kelompok kontrol atau pembanding pada desain ini. Bahkan jika terdapat kelompok pembanding, masih sulit untuk menolak adanya hipotesa saingan dalam perubahan ogyek amatan. Hal ini karena tidak adanya jalur formal untuk menentukan apakah dua kelompok akan menjadi sama jika tidak diberi perlakuan. Jika kelompok perlakuan dan pembanding berbeda setelah perlakuan, ini bisa menjadi cerminan perbedaan pada awal percobaan terhadap kelompok atau kematian diferensial pada percobaan.

Kekuatan dan Kelemahan

Sebagai pendekatan eksploratory (penyidikan), pre – experimental design dapat menjadi salah satu cara yang efektif secara biaya (cost effective) untuk melihat apakah penjelasan potensial hasil penelitian ini berharga untuk penelitian selanjutnya.

Pre – Experimental design menawarkan sedikit saja keuntungan karena sering terdapat kesulitan atau masalah untuk mengenyampingkan penjelasan alternative. Ancaman yang hampir tidak dapat diatasi terhadap keabsahannya adalah kelemahan yang paling penting dari desain penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Pratiknya, A.W. 2007. Dasar-Dasar Metodologi Penelitian Kedokteran dan Kesehatan. Rajawali Press, Jakarta

Tanpa Nama Penulis. 2008. Child Care and Early Education: Research Connections, (Online), (http://www.childcareresearch.org/index.jsp) diakses 14 April 2008.

Tanpa Nama Penulis. 2008. AllPsych Online; The Virtual Psychology Classroom,

(Online), (http://allpsych.com/researchmethods/introduction.html) diakses 14 April 2008.

Tanpa Nama Penulis. 2008. Pre Experimental Design , (Online),

( http://sociologyindex.com/index.htm), diakses 14 April 2008.

Program Pascasarjana UNHAS. 2003. Pedoman Penulisan Tesis dan Disertasi. Makassar.

CEFALOTIN

2008-06-17T02:56:00.000-07:00

Pendahuluan

Cefalotin (INN) atau Cephalothin (USAN) adalah antibiotik sefalosporin generasi pertama, sehingga merupakan sefalosporin yang pertama dipasarkan dan digunakan secara luas. Sefalotin digunakan secara intra vena, memiliki spectrum antibiotika yang sama dan sekelas dengan sefazolin dan sefaleksin yang digunakan per oral.

Rumus Bangun

Rumus Molekul

Formula C₁₆H₁₆N₂O₆S₂

Berat molekul 396,44 g/mol

Penamaan Kimia (IUPAC)

Cefalotin

(6R,7R)-3-(acetoxymethyl)-
8-oxo-7-(2-(thiophen-2-yl)acetamido)-5-thia-
1-aza-bicyclo[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylic acid

Titik Lebur

160-160.5 °C

Kelarutan

158 mg/ L

Nama Lain

Cefalotina [INN-Spanish]
Cefalotine [INN-French]
Cefalotinum [INN-Latin]
Cephalothin Sodium
Cephalothinum
Cephalothin
Cephalotin
CLS
Cefalothin

Nama Dagang

Averon-1
Cemastin
Coaxin
Keflin
Seffin
Cephation (Meiji)
Moraxine (Fahrenheit)

Data Farmakokinetik

Bioavailabilitas n/a

Ikatan protein 65 to 80%

Metabolisme hepatik

Waktu Paruh 30 menit sampai 1 jam

Ekskresi melalui ginjal

Farmakologi

Cefalotin (INN) or cephalothin (USAN) adalah sefalosporin semi sintetik generasi pertyama, memiliki aktifitas antibiotic spectrum luas yang diberikan secara parenteral. Aktif dengan bakteri gram positif

(staphylococci, streptococci, pneumococci, diphtheria bacilli,

anthrax) dan bakteri gram negatif (meningococci, gonococci, shigella, salmonella,

intestinal and hemophilia bacilli, klebsiella), dan tidak efektif dengan blue-pus

bacillus, mycobacteria tuberculosis, mikroba anaerobik.

Cefalotin digunakan untuk infeksi bakteri saluran napas bawah, saluran kemih, kulit, jaringan lunak, tulang dan sendi, sepsis, peritonitis, osteomyelitis, mastitis, luka terinfeksi, dan pasca operasi.

Mekanisme aksi.

Aktifitas antibakteri sefalotin dihasilkan dari inihibisi sintesis dinding sel bakteri melalui afinitas protein pengikat penicillin (PBP).

Target Obat

Biosintesis

Sefalotin, (6R-trans)-3-[(acetyloxy)methyl]-8-oxo-7-[(2-thienylacetyl)

amino]-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-asam karboksilat (32.1.2.1), disintesis dari interaksi langsung 2-thienylacetic chloride acid dengan 7-aminocephalosporanic acid dengan bantuan natrium bikarbonat.

Pustaka

Vardanyan, R.S., Hruby, V.J., (2006), Synthesis of Essential Drugs, Elsevier, 442-443

Wikipedia, http/. Wikipedia.com, diakses 5 April 2008

Jaurin B, Grundstrom T: ampC cephalosporinase of Escherichia coli K-12 has a different evolutionary origin from that of beta-lactamases of the penicillinase type. Proc Natl Acad Sci U S A. 1981 Aug;78(8):4897-901. [PubMed]

Burland V, Plunkett G 3rd, Sofia HJ, Daniels DL, Blattner FR: Analysis of the Escherichia coli genome VI: DNA sequence of the region from 92.8 through 100 minutes. Nucleic Acids Res. 1995 Jun 25;23(12):2105-19. [PubMed]

SINTESA ANTIBIOTIKA β LAKTAM

2008-06-17T02:44:00.001-07:00

SINTESA ANTIBIOTIKA β LAKTAM

GOLONGAN PENISILIN

Pendahuluan

Beberapa tahun sejak penyiapan volume sebelum seri ini, ledakan percobaan sintetik dan klinik pada sintesa semi dan total antibakteri β laktam terus berlanjut, memberikan kandungan literature yang kaya yang memperkuat bab ini. Pencarian Utopiasporin, sefalosporin yang sempurna, terus berlanjut. Perbaikan dalam hal spektrum dan sifat-sifat klinis telah dicapai sampai hari ini, bagaimanapun, perbaikan yang besar dan telah tercapai pada dasarnya adalah biaya yang lebih tinggi bagi pasien. Namun, bahan-bahan baru ini sangat berharga jika dibandingkan dengan sifat-sifat substansi yang diturunkan dari fermentasi bahan asalnya.

Penisilin

Sebagian besar antibiotic β laktam mengandung rantai samping amida yang terikat pada cincin β laktam. Tak terkecuali amdinosilin (juga dikenal sebagai medisilinam) (3). Antibiotik anti gram negative yang secara parenteral aktif ini memiliki ‘ikatan forminoil’ pada C-6. Medisilinam terutama digunakan untuk mengobati infeksi saluran kemih, khususnya yang disebabkan oleh Eschericia coli. Bahan ini mudah disintesis dengan reaksi garam trietilamonium 6-amino asam penisilinat (2) dengan imino eter 1 [1]. Sintesis yang agak berbeda telah dijelaskan pada The Organic Chemistry of Drug Synthesis, Volume 3, halaman 208.

Resistensi antibiotik β laktam oleh bakteri adalah fungsi kompleks dari elaborasi beberapa β laktam yang menghidrolisa penisilin dan sefalosporin sebelum mereka mencapai reseptor, kemampuan babarapa bakteri untuk mengeluarkan bakteri ini dari selnya, dan penurunan kecenderungan untuk mengikat β laktam pada protein yang terikat penisilin yang merupakan target interselular mereka. Berbagai alat telah dikembangkan untuk mengatasi faktor ini. Contohnya, peningkatan sebagian besar sterik yang secara strategic ditempatkan dekat sambungan rantai samping amida sering menghasilkan stabilitas yang lebih besar melawan β laktam tanpa kehilangan potensi yang signifikan. Temisilin (11) adalah perwujudan dari siasat ini yang mana memiliki turunan C-7 α metoksi untuk menunjukkan layanan ini dan hal ini menunjukkan potensi yang hampir sama melawan banyak strain bakteri gram negative baik yang mengelabolasi mapun tidak β laktam. Hal ini, bagaimanapun, secara relatif kurang aktif melawan bakteri gram positif dan pseudomonas.

Salah satu sintesis temosilin dimulai dari reaksi benzyl 6-aminopenisilinat (4) dengan asam format dan disikloheksilkarbodiimida untuk memberi formamida yang cocok(5) dan ini selanjutnya didehidrasi menjadi isosianat (6) dengan mereaksikan dengan fosgen. Reaksi dari 6-metilmetoksikarbonil disulfide dan basa lemah menghasilkan turunan 6-α-metiltio (7). Reaksi dari 7 dengan asam toast hidrat dalam kloroform menghidrolisa turunan isosianat kembali menjadi amin primer (8). Reaksi 8 dengan merkui (II) klorida/piridin dan methanol menghasilkan pergantian turunan metiltio oleh gugus metoksil (9). Ion Merkuri II memiliki afinitas yang kuat terhadap sulfur, mengubahnya menjadi gugus sisa. Selektifitas particular antara Sulfur terlihat disini menghalangi dari penyebab yang tidak begitu jelas. Asilasi dari 9 dengan asam klorida 2-benziloksikarbonil-2-(thien-3-yl) menghasilkan dibenzil ester 10. Sintesis dari temosilin ini (11) kemudian diakhiri dengan hidrogenolisis dari gugus benzyl (Pd/C-hidrogen) [2].

Salah satu penisilin oral aktif yang sangat terkenal pada penggunaan klinik sekarang adalah amoksisilin (12). Efektifitas oralnya dan spektrum luas dari aktifitasnya melawan pathogen umum sama baiknya obsorbsinya yang lebih baik daripada pesaing terdekatnya, ampisilin (14), sebagian besar karena hal ini. Tekanan darah yang lebih tinggi dan level jaringan antibiotik merupakan arti lain dihubungkan dengan dengan resistensi.Dalam usaha untuk mencapai perbaikan lebih jauh pada bioavailabilitas oral dan karenanya darah dan level jaringan amoksisilin, prodrug fumoksilin (13) dibuat dari amoksisilin (12) dengan perlakuan furfural [3]. Turunan imin adalah kurang dasar dari amin primer sehingga titik isoelektrik fumoksisilin lebih asam daripada amoksisilin.

Asilasi dari gugus amino primer pada ampisilin (14) dengan asam yang cocok menghasilkan penisilin dengan aktifitas melawan pseudomonas. Azlosilin, mezlosilin dan piperasilin adalah contoh yang terkenal dari hal ini. Sebuah turunan pada subklas ini adalah apalsilin (16). Pada kasus ini, asam adalah turunan 4-hidroksil-1,5-naftiridin. Sintesis dihasilkan dengan asilasi ampisilin (14) dengan ester N-hidroksisuksinimida dari asam karboksilat 4-hidroksi-1,5 naftiridin-3 (15) untuk memberi apalsilin (16) [14]. Penggunaan ester N-hidroksisuksinimida pada ikatan amida menghasilkan reaksi, termasuk sintesis peptide, menjadi sangat popular.

Referensi :

Lednicer, D. Mitscher, AL. Georg, GI, (1990) “The Organic Chemistry of Drug Synthesis”, Volume IV, John Wiley and Sons, NewYork, 177-180.

EFFECTS OF CHLORDIAZEPOXIDE, DIAZEPAM AND OXAZEPAM ON THE ANTITUMOR ACTIVITY, THE LETHALITY AND THE BLOOD LEVEL OF ACTIVE METABOLITES OF CYCLOPHOSPHAM

2008-06-17T02:39:00.000-07:00

EFFECTS OF CHLORDIAZEPOXIDE, DIAZEPAM AND OXAZEPAM ON THE ANTITUMOR ACTIVITY, THE LETHALITY AND THE BLOOD LEVEL OF ACTIVE METABOLITES OF CYCLOPHOSPHAMIDE OXIDASE ACTIVITY IN MICE

KEN-ICHI SASAKI, SHINOBU FURUSAWA, AND GIICHI TAKAYANAGI

Cancer Research Institute, Tohoku College of Pharmaceutical Sciences, 4-4-1, Komatsushima, Sendai, 983, Japan

Rewritten by

Zinda Rud

P2500207001

Introduction

n 2- [Bis(2-chloroethyl) amino] tetrahydro-2H-1, 3, 2-oxazophosporine 2-oxide hydrate (cyclophosphamide) is a latent alkilating agent, which is almost inactive in vitro, and becomes biologically active in vivo only on appropiate activation, which is thought to be accomplished by the hepatic microsomal cytochrome P-450 system

n A number of routine drugs may increase or decrease hepatic microsomal enzime activity anf thereby alter cyclophosphamide metabolism

n Chordiazepoxide, diazepam, and oxazepam induced hepatic microsomal drug metabolizing enzyme in rats (Jori et al, 1969)

n The antitumor activity of masked compound such as 1-(2’-tetrahydrofuryl)-5-fluorouracyl (tegafur) in sarcoma 180-bearing mice was increased by the injection of these drugs (Sasaki et al, 1983)

n The results implied that these drugs promote the conversion from tegafur to active metabolite 5-fluorouracil (5-FU) mainly according to the induction of hepatic drug metabolism.

n These fact suggest that these minor tranquilizers promote metabolic conversion of cyclophosphamide to alkylating products

Aim of the Report

n Effect of chordiazepoxide, diazepam and oxazepam on the antitumor activity, the acute toxicity and the blood level of metabolites of cyclophosphamide and cyclophosphamide oxidase activity in mice

Materials and Methods

n Animals – Male ddY mice weighing 20-22 g were used. The mice were fed with a commercial diet (Nippon Clea Co., CE-2) and allowed access to water ad libitum

n Drugs – The drugs used were as follows: cyclophosphamide (Endoxan, Shionogi Seiyaku Co.), diazepam (Maruko Seiyaku Co.) and oxazepam (extracted from commercial product, Banyu Seiyaku Co.). Cyclophosphamide for injection was dissolved in physiologycal saline. These drugs was suspended in 0,5% carboxymethylcellulose just before use. All drugs administered intraperitoneally

n Tumor Cells – Ehrlich ascites tumor cells that have been maintained in ddY mice by weekly passage in laboratory

n Chemotherapy – Groups of ten mice were used. Solid type tumor of Ehrlich carcinoma was obtained by the IM injection of Ehrlich ascites cells (1 x 10⁶ cells) into the right thigh of mice. Cyclophosphamide (50 or 100 mg/kg) was administered once IP 24 h after tumor transplantation. Chlordiazepoxide, diazepam or oxazepam (100 mg/kg) was administered IP once a day for 3 d, and cyclophjosphamide was administered 24 h after the final injection of these drugs. On the 15^th day after Ehrlich cell inoculation, mice were sacrifice, and the tumor were removed and weighed. The antitumor activity was evaluated in terme of the mean weight of tumors in treated mice as a percentage of that in control mice.

n Acute Toxicity – Groups of ten mice were used. Cyclophosphamide (300 or 450 mg/kg) was injected 24 h after the final injection of minor tranquilizers. The survival of mice was observed continuosly for 20 d.

n Assay of the Active Metabolites of Cyclophosphamide in Plasma – Chlordiazepoxide, diazepam or oxazepam (100 mg/kg) was injected IP once a day for 3 consecutive days and the last injection was given 24 h prior to IP administration of cyclophosphamide (100, 300 or 450 mg/kg). The mice were decapitated at 5, 15, 30, 45, 60, 90, 120 and 150 min after the injection of cyclophosphamide, respectively. The mouse plasma samples were collected for the assay of active metabolites of cyclophosphamide by the method of Friedman and Boger and Morita et al. Normustard [bis-(2-chloroethyl) amine hydrochloride, Nakarai Kagaku Yakuhin Co.] was used as standard. Alkylating activity in the plasma was expressed as μg of alkylating products (normustard equilents) formed/ml plasma.

n Enzym Source and Assay of Cyclophosphamide Oxidase – The livers of mice were homogenized in 4 volumes of 1,15 % KCl-10 mM Na, K-phosphate buffer (ph 7,4) and the homogenate was centrifuged at 9000x g for 20 min to remove cell debris, nuclei, and mitochondria. The microsomal fraction of liver was prepared by centrifuging the 9000x g supernatant at 105000x g for 60 min. The activity of cyclophosphamide oxidase was determined according to the method of Kato et al . The incubation mixture for the assay of cyclophosphamide oxidase contained 100 mM Na, K-phosphatase (pH 7,4), 0,05 mM EDTA, 5 mM MgCl₂, 0,5 mM NADP, 5,0 mM glucose-6-phosphate, 1,0 unit of glucose-6-phosphate dehydrogenase, microsomes (about 1 mg protein) and 2,0 mM cyclophosphamide as subtrate in a total volume of 1 ml. The mixture was incubated aerobically at 37^oC for 15 min.

n Protein Assay – Protein concentration was determined by the method of Lowry et al., using bovine serum albumin as a standard

n Statistical Evaluation – Student’s t-test was used to determine the statistical significance

Results

n Effects of Chlordiazepoxide, Diazepam and Oxazepam on the Antitumor Activity of Cyclophosphamide

n The solid tumor weight (mean +- S.E.) in control mice on the 15^th day after the implantation of tumor cell was 6,12 +- 0,34 g. When cytophosphamide 50 0r 100 mg/kg was injected once IP 24 h after the cell implantation, the solid tumor weight (mean +- S.E.) of cyclophosphamide-treated mice was 5,08 +- 0,43 g or 3,23 +- 0,42 g, the inhibition being about 17 % or 47 %. When cyclophosphamide was injected 24 h after the final injection of chlordiazepoxide, diazepam or oxazepam (100 mg/kg/d for 3 d, ip), the antitumor activity of cyclophosphamide was not altered by pretreatment.

n Effects of Chlordiazepoxide, Diazepam and Oxazepam on the Lethality of Cyclophosphamide a) All mice were alive

n Effects of Chlordiazepoxide, Diazepam and Oxazepam on the Acute Toxicity due to Cyclophosphamide Administration

Toxic effects of cyclophosphamide, alone and in combination with chlordiazepoxide, diazepam or oxazepam, were observed for 20 d, and the results shown in Fig. 2. Pretreatment with these drugs (100 mg/kg/d for 3 d, ip) increased the lethality of cyclophosphamide (300 or 400 mg/kg, ip).

n Effects of Chlordiazepoxide, Diazepam and Oxazepam on the Level of Normustard Expressed as active Metabolites of Cyclophosphamide in the Plasma after the Administration of Cyclophosphamide

n Effects of Chlordiazepoxide, Diazepam and Oxazepam on the Plasma Level of Active Metabolites of Cyclophosphamide

Fig.3 shows time course of the level of active metabolites (normustard-like substances) in the plasma of mice after the administration of cyclophosphamide (100,300 or 450 mg/kg, ip). The level of active metabolites in the plasma after the administration of cyclophosphamide at a dose of 100 mg/kg was not markedly change by the injection of the drugs (100 mg/kg/d for 3 d, ip). In the case, the plasma level of normustard-like substances liberated from cyclophosphamide reached a maximum in 15 min and then rapidly decreased. In contrast, in a large dose of cyclophosphamide 300 or 400 mg/kg, the level of active metabolites liberated from cyclophosphamide in the plasma was higher in chlordiazepoxide-, diazepam- or oxazepam- treated mice.

n Effects of Chlordiazepoxide, Diazepam and Oxazepam on Cyclophosphamide Oxidase

The effects of these drugs on the activity of cyclophosphamide oxidase were examine in the hepatic microsomal fraction of mice as shown in table 1. The activity of cyclophosphamide oxidase significantly increased 24 h after the final injection of these drugs (100 mg/kg/d for 3 d, ip). Chlordiazepoxide among the three drugs shohed the greatest inducing effect on the activity of cyclophosphamide oxidase in hepatic microsomes.

Discussion

n The potent anticancer drug cyclophosphamide requires activation in vivo by the microsomal cytochrome P-450 system in order to act as an alkylating agent. It is considered that the active metabolites of cyclophosphamide are aldophosphamide and 4-hydroxycyclophosphamide which have a higher antitumor activity. However, the exact mechanism of activation of cyclophosphamide still remain obscure.

n Previously, we found that the antitumor activity of masked compound such as tegafur on sarcoma 180 solid tumor in mice was decreased by the IV injection of lipopolisacharide (obtained from Escherichia coli, LPS). We also found that the antitumor activity and toxicity of tegafur were increased by the consecutive injection of Chlordiazepoxide, diazepam or oxazepam. These findings suggest that the activation of tegafur is depressed or stimulated by the administration of LPS or minor tranquilizers.

n Antitumor activity of a single administration of cyclophosphamide (50 0r 100 mg/kg, ip) against mice bearing Ehrlich solid tumor was not changed by pre treatment with chlordiazepoxide, diazepam or oxazepam (100 mg/kg/d for 3 d, ip) when cyclophosphamide was administered 24 h after the final injection of these drugs. These results indicated that these drugs did not affect the antitumor effect of cyclophosphamide (50 or 100 mg/kg, ip), and a sufficient amount of alkylating products converted from cyclophosphamide was not observed at this dose.

n The level of active metabolites released from cyclophosphamide in the plasma was maximum at 15 min after the administration of cyclophosphamide (100 mg/kg, ip). In these drugs-treated mice, a higher concentration of active metabolites in the plasma after the administration of cyclophosphamide (300 or 450 mg/kg, ip) was observed as compared with that in mice treated with cyclophosphamide alone. However, in the case of administration of cyclophosphamide at a dose of 100 mg/kg, ip, pretreatment with these drugs did not show a significant effect on the formation of active metabolites of cyclophosphamide. These findings indicate that the activation of cyclophosphamide by these drugs occurs in the case of cyclophosphamide overdosage in the treatment.

n Sladek (1972) showedf, using Walker 256 carcinosarcoma that inducer had no effect on cyclophosphamide activity when cyclophosphamide was used at alow dose. Above description agreed closely with the present results obtained by minor tranquilizers.

n The influence of pretreatment with chlordizepoxide, diazepam or oxazepam othe activity of cyclophosphamide oxidase in hepatic microsomes of mice was examined. These drugs markedly enhanced the activity of cyclophosphamide oxidase in microsomes.

n From the above results it is considered that the potentiation of acute toxicity of cyclophosphamide may be due to stimulated cyclophosphamide oxidase by chlordiazepoxide, diazepam and oxazepam.

THANK YOU

Validasi Sterilisasi Sediaan Steril : Dasar-Dasar

2008-06-17T02:25:00.000-07:00

Validasi Sterilisasi

Sediaan Steril : Dasar-Dasar

(Diterjemahkan oleh Zinda Rud)

Michael J. Akers Eli Lilly and Company, Indianapolis, Indiana

Neil R. Anderson Marion Merrell Dow, Inc., Kansas City, Missouri

I. PENDAHULUAN

Sediaan steril memiliki beberapa sifat bentuk takaran yang unik, seperti bebas dari mikroorganisme, bebas dari pirogen, bebas dari partikulat dan standar yang sangat tinggi dalam hal kemurnian dan kualitas; bagaimanapun, tujuan utama pembuatan sediaan steril adalah mutlak tidak adanya kontaminasi mikroba. Bab ini akan menekankan dari proses sterilisasi yang bertanggungjawab untuk mencapai tujuan ini.

Tidak seperti syarat banyak sediaan yang lain, syarat sterilitas adalah nilai yang mutlak. Sebuah sediaan baik steril maupun non steril. Secara historis, pertimbangan sterilitas bersandar pada uji sterilitas lengkap yang resmi, namun sediaan akhir pengujian sterilitas mengalami banyak batasan [1-4]. Batasan yang paling nyata adalah sifat dasar dari uji sterilitas. Ini adalah uji yang dekstruktif; sehingga, hal ini tergantung pemilihan statistik sampel acak dari keseluruhan lot. Ketidakpastian akan selalu ada selama sampel secara tegas mewakili keseluruhan. Jika diketahui bahwa satu unit dari 1000 unit terkontaminasi (yakni, angka kontaminasi = 0,1%) dan 20 unit disampel secara acak dari 1000 unit, kemungkinan unit yang terkontaminasi dari 20 sampel itu adalah 0,02 [5]. Dengan kata lain, hanya 2% peluang dari yang unit yang terkontaminasi akan dipilih sebagai bagian 20 wakil sampel dari keseluruhan 1000 unit.

Bahkan jika unit yang terkontaminasi satu dari 20 sampel dipilih untuk uji sterilitas, kemungkinan uji sterilitas akan gagal masih ada untuk mendeteksi kontaminasi. Konsentrasi kontaminan mikroba mungkin saja terlalu rendah untuk terdeteksi selama periode inkubasi atau dapat saja tidak cukup berkembang cukup cepat atau tidak sama sekali karena ketidakcukupan media dan inkubasi.

Jika perkembangan mikroba terdeteksi dalam uji sterilitas, maka hal ini dapat mencerminkan pembacaan positif yang salah (false-positive reading) karena masalah kontaminasi aksidental dari media kultur pada saat uji sterilitas berlangsung. Masalah kontaminasi aksidental adalah hal serius, merupakan batasan yang masih tidak dapat dihindari dari uji sterilitas.

Food and Drug Administration (FDA) menerbitkan pedoman mengenai prinsip umum dari proses validasi [6]. Konsep umum dan elemen kunci dari proses validasi yang betul-betul dapat diterima oleh FDA telah diuraikan. Titik utama yang ditekankan pada pedoman adalah ketidakcukupan kepercayaan dari uji sterilitas sediaan akhir dalam memastikan sterilitas dari kumpulan sediaan parenteral steril. Arti yang lebih besar harus ditempatkan pada validasi proses semua sistem yang terlibat dalam produksi hasil akhir.

Batasan-batasan utama ini menunjukkan bahwa kepercayaan pada pengujian sterilitas produk akhir saja dalam memastikan sterilitas sediaan parenteral dapat mengarahkan kepada hasil yang keliru. Salah satu tujuan validasi pada pembuatan sediaan steril adalah untuk meminimalkan ketidakpercayaan terhadap pengujian produk akhir. Tiga prinsip yang terlibat dalam proses validasi sediaan steril adalah :

1. Untuk membuat sterilitas kedalam sediaan

2. Untuk menunjukkan tingkat kemungkinan maksimum yang pasti dimana proses dan metode sterilisasi memiliki sterilisasi yang terpercaya terhadap semua unit dari batch sediaan.

3. Untuk memberikan jaminan yang lebih luas dan mendukung hasil dari uji sterilitas sediaan akhir.

Validasi sediaan steril pada konteks bab ini akan merujuk pada konfirmasi bahwa sebuah produk telah terekspos proses pembuatan dan khususnya metode sterilisasi yang sesuai menghasilkan batch sediaan yang diketahui memiliki derajat nonsteril.

II. PROSES PERUSAKAN MIKROBA

Bagaimanapun tipe kematian yang disebabkan proses sterilisasi – apakah itu panas, kimia atau radiasi – mikroorganisme, terhadap tingkat paparan yang cukup dari beberapa perlakuan, akan mati menurut hubungan logaritmik antara konsentrasi atau populasi sel hidup dan waktu paparan atau dosis radiasi terhadap perlakuan. Hubungan antara populasi mikroba dan waktu ini dapat linear atau nonlinear seperti yang terlihat pada gambar 1. Nilai D, atau waktu atau dosis yang dibutuhkan untuk reduksi satu log pada populasi mikroba, dapat dihitung dari plot ini.

A. Nilai D

Nilai D adalah tunggal, ekspresi kuantitatif dari kecepatan kematian mikroorganisme. Nilai D merujuk pada titik desimal dimana kecepatan kematian mikroba menjadi angka waktu positif dengan menentukan waktu yang dibutuhkan untuk mengurangi populasi mikroba dengan satu angka desimal. Ini juga merupakan waktu yang dibutuhkan untuk reduksi 90% pada populasi mikroba. Karena itu, waktu atau dosis yang dibutuhkan untuk mereduksi 1000 sel mikroba menjadi 100 sel adalah nilai D. Nilai D penting dalam valisasi proses sterilisasi untuk beberapa alasan :

1. Merupakan ekspresi kinetik spesifik untuk beberapa mikroorganisme pada beberapa lingkungan yang dimaksudkan untuk agen sterilisasi spesifik atau kondisi. Dengan kata lain, nilai D akan dipengaruhi oleh

Tipe mikroorganisme yang digunakan sebagai indikator biologis*
Komponen formulasi dan sifat-sifatnya
Permukaan dimana mikroorganisme terpapar (gelas, baja, plastik, karet, dalam larutan, serbuk kering, dsb)
Suhu, konsentrasi gas, atau jumlah radiasi proses sterilisasi khusus*.

Pengetahuan terhadap nilai D pada suhu yang berbeda dalam sterilisasi panas penting untuk penghitungan nilai Z (lihat hal 29)
Nilai D digunakan dalam kalkulasi nilai biologis F (lihat hal 29)
Ekstrapolasi nilai D dari populasi mikroba yang besar menjadi nilai fraksional (misalnya, 10^-x) memprediksikan jumlah reduksi log sebuah periode paparan yang akan dihasilkan.

Nilai D ditentukan secara eksperimental dengan dua metode, metode survivor-curve atau metode fraction-negative. [7,8]. Metode survivor-curve method didasarkan pada plot jumlah log organisme yang bertahan versus varibel independent seperti waktu, konsentrasi gas, atau jumlah radiasi. Metode fraction-negative menggunakan sampel tiruan yang mengandung spora identik yang diperlakukan dengan cara yang sama dan menentukan jumlah (fraksi) sampel masih menunjukkan pertumbuhan mikroba setelah perlakuan dan inkubasi. Data fraksi negatif digunakan terutama untuk menentukan nilai D mikroorganisme yang terekspos pada proses termal kerusakan. Diskusi berikutnya berkonsentrasi pada penghitungan nilai D dengan metode survivor-curve.

Data yang diperoleh dengan metode survivor-curve diplot secara semilogaritma. Titik-titik data dihubungkan dengan least-squares analylis. Dalam banyak kasus persamaan yang sering digunakan adalah persamaan kecepatan kematian orde satu,

Log N = a + bt (1)

Dimana N adalah jumlah organisme yang hidup pada waktu t, a adalah intersep Y dan b adalah slop garis yang ditentukan dengan regrasi linear. Nilai D berbanding terbalik dengan slop linear,

D = (2)

Banyak mikroorganisme menghasilkan kurva survivor nonlinear seperti 1-B pada gambar 1. Penyebab kurva survivor nonlinear telah dijelaskan dengan beberapa teori, seperti teori multiple critical sites [9], artifak eksperimental [10] dan heterogenitas spora tahan panas [11]. Model matematika untuk kurva survivor cekung telah dikembangkan oleh Han et al [12]. Rumusnya agak rumit. Sebagai contoh, nilai D untuk kurva survivor nonlinear dapat dihitung dari persamaan berikut :

D = (3)

Dimana Co dan C₁adalah konsentrasi spora awal dan final, t adalah waktu paparan pada suhu konstan, α adalah konstan yang berhubungan slop sekunder dari kurva cekung, dan B adalah parameter yang diperoleh dari intersep Y yang diekstrapolasikan dari slop kedua. Hal ini jauh lebih mudah, walaupun kurang akurat, untuk menggunakan regresi linear untuk mencocokkan data kurva survivor secara statistik menjadi garis lurus dan menghitung nilai D dan tingkat kepercayaan nilai yang dihitung dari slop garis linear.

Sebuah sediaan yang sedang divalidasi sterilitasnya harus dihubungkan dengan nilai D mikroorganisme baik karena mungkin saja mengkontaminasi sediaan atau paling resisten terhadap proses yang digunakan untuk mensterilisasi sediaan tersebut. Pemanfaatan IB dalam proses validasi sediaan memiliki tujuan untuk menjamin bahwa proses sterilisasi yang menyebabkan reduksi multiple log pada populasi IB dalam sediaan akan cukup untuk merusak semua kontaminan hidup yang mungkin ada.

B. Nilai Z dan F

Istilah ini, sampai sekarang telah digunakan secara ekslusif pada validasi proses sterilisasi panas. Nilai Z berbanding terbalik dengan slop yang dihasilkan dari plot logaritma nilai D versus suhu dimana nilai D diperoleh. Nilai Z dapat disederhanakan sebagai suhu yang dibutuhkan untuk reduksi satu log pada nilai D :

Z = (4)

Gambar 2 memperlihatkan plot resistensi panas untuk nilai Z pada 10^o C, standar yang diterima untuk sterilisasi uap dari spora B. stearothermophilus dan untuk nilai Z 20^o C, standar yang diusulkan [13] untuk sterilisasi panas kering dari spora B. subtilis. Plot-plot ini penting karena seseorang dapat menentukan nilai D dari mikroorganisme indikator pada suhu yang diinginkannya. Dan juga, besarnya slop menunjukkan derajat relatif kematian sejalan dengan meningkat atau menurunnya suhu.

Derivasi matematika persamaan nilai Z memungkinkan kalkulasi ekspresi kuantitatif tunggal untuk waktu waktu efektif paparan pada suhu yang diinginkan untuk sterilisasi. Nilai F^o C. Nilai F dihitung dengan persamaan berikut : mengukur waktu ekivalen, bukan waktu jam, bahwa sebuah benda yang dimonitor terpapar pada suhu yang diinginkan, misalnya 121

F = (5)

Dimana Δt adalah interval waktu pengukuran suhu sediaan T dan T₀ adalah suhu referensi; contohnya T₀ = 121^o C untuk sterilisasi uap. Nilai F terlihat pada gambar 3. Persamaan lain untuk nilai F yang digambarkan pada gambar 3 diberikan dalam persamaan berikut ;

(6)

Dimana L = 10, yang merupakan konstan kematian yang menggabungkan batas waktu lebih antara waktu 1 dan waktu 2. Menggabungkan persamaan (6) antara dua titik waktu akan menghasilkan area di bawah 10 versus waktu kurva seperti yang terlihat di gambar 3.

Persamaan Fo yang lebih familiar spesifik khusus untuk nilai Z 10^oC dan nilai To 121^oC :

Fo = (7)

Contoh perhitungan manual nilai Fo diperlihatkan pada tabel 1.

Nilai Fo disebutkan baik di USP XXII/ NF XVII dan di CGMPs untuk volume parenteral yang besar (LVPs). Kedua sumber menunjukkan bahwa proses sterilisasi uap harus cukup menghasilkan nilai Fo paling tidak 8 menit. Ini berarti bahwa lokasi yang terdingin pada sterilizer yang memuat konfigurasi harus terpapar pada waktu ekivalen paling kurang 8 menit pemaparan pada suhu paling kurang 121^oC. Jika nilai D diketahui, jumlah reduksi log pada populasi mikroba indikator tidak akan diketahui. Inilah mengapa pengetahuan terhadap nilai D sangat penting dalam menentukan reduksi log pada bio-dasar mikroba.

Persamaan yang digunakan untuk menentukan nilai reduksi log mikroba diturunkan sbb :

D_t = (8)

Dimana t adalah waktu pemanasan pada suhu tertentu, A jumlah awal mikroorganisme (bio-dasar atau muatan mikroba), dan B jumlah mikroorganisme yang hidup setelah waktu pemanasan t . Dengan menetapkan t pada persamaan (8) sebagai waktu ekivalen paparan pada suhu T, persamaan (8) kemudian dapat diturunkan sebagai

D_t = (9)

Jika persamaan (9) diatur kembali untuk memecahkan nilai reduksi mikroba:

(10)

Sebagai contoh, jika F_T = 8 menit dan D_T = 1 menit, nilai reduksi mikroba Y_n = 8, atau proses sudah cukup untuk menghasilkan reduksi log pada populasi mikroba dengan nilai D 1 menit pada suhu T spesifik.

C. Kemungkinan Nonsteril

Pflug [14] menyarankan bahwa istilah kemungkinan unit nonsteril dipakai untuk menetapkan sediaan bebas dari kontaminasi mikroba. Istilah ini secara matematis merupakan B pada persamaan (10). Sehingga, pemecahan untuk B,

B = antilog (11)

Tanda 10^-6, umumnya digunakan pada validasi sterilisasi, merupakan nilai B dalam persamaan (11). Maksudnya adalah setelah waktu ekivalen periode paparan unit F_T , popiulasi mikroba yang memiliki nilai awal A telah berkurang menjadi nilai B 10^-6 . Secara statistik, tanda eksponensial ini menandakan bahwa satu dari 1 juta unit sediaan secara teoritis nonsteril setelah paparan sterilisasi unit F_T . Contohnya, jika 10⁶ mikroorganisme memiliki nilai D 1 menit pada 121^o C ditempatkan pada wadah dan wadah terpapar pada 121^o C selama waktu ekivalen 12 menit,

B = antilog = 10^-6 (12)

* Indikator biologis (IB) adalah bentuk spora hidup dari mikroorganisme yang telah diketahui menjadi oragisme hidup paling resisten hingga berefek lethal dari proses sterilisasi tertentu. Untuk sterilisasi uap, mikroorganisme yang paling resisten adalah Bacillus stearothermophillus. Bentuk spora dari mikroorganisme ini digunakan sebagai IB untuk validasi sterilisasi uap. IB untuk proses sterilisasi yang lain dijelaskan di USP XXII/NF XVII, hal. 1625-1626.

* Sehingga, menyatakan bahwa nilai D = 1 menit, sebagai contoh, menjadi tidak berarti kecuali semua factor di atas telah diidentifikasi.