Cara Menentukan Beyond Use Date dan Expiration Date

Suatu reaksi dikatakan sebagai reaksi orde satu apabila laju reaksinya

tergantung pada konsentrasi reaktan tunggal. Dalam tipe ini, zat tunggal terurai

langsung menjadi satu produk atau l ebih. Adapun laju reaksinya berbanding

lurus dengan konsentrasi zat yang bereaksi. Persamaan kecepatan untuk reaksi

orde satu adalah sebagai berikut:

−dCdt

=k1⋅C0

Dengan menyusun dan mengintegralkan persamaan di atas akan diperoleh

persamaan:

ln C=lnC0−k1⋅t

Dengan C adalah jumlah reaktan yang tunggal setelah waktu t, C0

menunjukkan konsentrasi reaktan mula-mula, k1 menunjukkan tetapan laju reaksi,

dan t adalah waktu. Dengan menggunakan persamaan ini dimungkinkan untuk

menghitung laju reaksi (k) dengan jalan menetapkan konsentrasi obat yang masih

tertinggal (sisa) pada waktu t.

Suatu besaran yang penting dalam reaksi orde satu adalah waktu paro (t1/2)

dan waktu kadaluarsa (t90) dari suatu reaksi. Waktu paro adalah waktu yang

dibutuhkan agar konsentrasi reaktan menjadi 1/2 dari konsentrasi semula.

Dengan jalan mengganti C dengan C0/2 dalam persamaan, akan diperoleh

persamaan:

ln

C0

2C0

=k1⋅t12

Waktu kadaluarsa adalah waktu yang dibutuhkan agar konsentrasi reaktan

terdegradasi sepersepuluh konsentrasi semula. Harga t90 dapat dihitung seperti

halnya dengan perhitungan t1/2.

Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut :

t90=2 ,303

klog

10090

Atau

t90=0 ,105

k

Expiration dates ditentukan berdasarkan persamaan Arhenius:

k = Ae−EaRT

atau

log k = log A - Ea

2,303 RT

dimana:

k : konstanta laju reaksi

A : faktor frekuensi

Ea : energi aktivasi

R : konstanta gas

T : suhu

Hubungan antara laju degradasi obat orde nol dan orde pertama, persamaan

Arhenius, dan metode Q dalam menghitung BUD dapat digunakan untuk melihat

stabilitas obat, tingkat degradasi, konstanta laju, dan lain-lain. Degradasi laju

reaksi orde nol dan orde pertama dihitung dari data percobaan dan dapat

digunakan sebaga proyeksi stabilitas. Untuk sediaan larutan, umumnya mengikuti

reaksi orde pertama. Dimana reaksi orde pertama berkurangnya kadar obat

berbanding lurus dengan konsentrasi yang tersisa terhadap waktu. Persamaan orde

pertama dinyatakan sebagai:

-dC/dt=kC

Dimana

C : konsentrasi obat

t : waktu

(-dc/dt) : laju degradasi obat

k : konstanta laju reaksi

Persamaan tersebut dapat diintegrasi menjadi:

log C = -kt/2,303 + log C0

dimana C0 adalah konsentrasi obat mula-mula. Pada reaksi orde pertama k

dinyatakan sebagai per unit waktu, seperti per detik, per jam, per hari, dan lain-

lain.

Untuk suspensi, kaju reaksi orde nol dinyatakan sebagai berikut:

-dC/dt = k0

Dimana k0 merupakan konstanta laju reaksi orde nol [konsentrasi (C)/waktu (t)].

Sehingga persamaannya dapat disusun menjadi

C= -k0t + C0

Dimana C0 adalah konsentasi awal obat. Satuan konstanta laju reaksi orde nol

merupakan konsentrasi per unit waktu, seperti mol/Ldetik atau mg/mLmenit.

Selanjutnya, bagaimana energi aktivasi dari reaksi tersebut dapat dihitung

menggunakan persamaan Arhenius, yang dinyatakan sebagai:

log k2/k1 = Ea (t2-t1)/2,3 RT1T2

k : konstanta laju reaksi

T : suhu

R : konstanta gas

Ea : Energi aktivasi

Hubungan konstanta laju reaksi pada dua temperatur yang berbeda

mempengaruhi "energi aktivasi" degradasi obat. Dengan melakukan reaksi pada

temperatur tinggi daripada membiarkan proses untuk dilanjutkan perlahan pada

suhu kamar, Ea dapat dihitung dan nilai k untuk suhu kamar ditentukan dengan

persamaan Arrhenius.

Q10 = e{( Ea

R )[( 1T

+10)−( 1T )]}

Dimana

Ea: energi aktivasi

R: konstanta gas

T: temperatur

Dalam penggunaan Q10, perbandingan kedua konstanta laju reaksi

dinyatakan sebagai:

Q10 = K(T+10)/KT

Pada persamaan ini Q10 didasarkan pada energi aktivasi reaksi tersebut dan dapat

dihitung sebagai rasio dua tetapan laju reaksi. Namun, karena apoteker mungkin

tidak dapat memperoleh energi aktivasi dan tetapan laju reaksi dengan segera.

Nilai Q10 2, 3, 4 yang sebanding dengan energi aktivasi 12,2; 19,4 atau 24,5

kkal/mol dapat digunakan, dan perkiraan prakstis sering dibuat dengan

menggunakan nilai 3.

Persamaan Q10 untuk memperkirakan shelf life:

t90 (T2) = t 90¿¿

dimana

t90 (T2) : estimasi shelf life

t90 (T1) : shelf life yang diberikan pada temperatur tertentu

∆T : selisih antara T1 dan T2

Dengan demikian dapat dilihat dari persamaan, meningkatnya ∆T akan

menurunkan shelf life dan menurunnya ∆T akan meningkatkan shelf life. Hal ini

sama pabila dikatakan bahwa penyimpanan ditemperatur yang lebih hangat akan

memperpendek masa simpan obat dan penyimpanan ditempat yang lebih sejuk

akan meningkatkan masa simpan obat.