Cara Penilaian Toksisitas

Cara Penilaian Toksisitas

Disusun oleh:

Nursaida Nasution

1202101010030

 

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

BANDA ACEH

2015

Pengertian Toksisitas

Toksisitas atau derajat racun adalah potensi merusak dari suatu zat kimia. Istilah ini lebih baik menyatakan kualitatif daripada kuantitatif. Kerusakan ini ditentukan oleh factor jumlah zat kimia yang mengenai/masuk/diadsorpsi ke dalam tubuh (keparahan pemaparan, dosis).

Klasifikasi Toksisitas

Berdasarkan sifat fisik, pengaruh terhadap tubuh, lama terjadinya pemajanan atau pada tingkat efek racunnya. Menurut sifat fisiknya dikenal :

a.   Gas uap : tidak berbentuk, mengisi ruangan pada suhu dan tekanan normal, tidak terlihat, tidak berbau pada konsentrasi rendah, dan dapat berubah menjadi cair atau padat dengan perubahan suhu dan tekanan.

b.      Uap : bentuk gas dari zat yang dalam keadaan biasa berwujud cair atau padat, tidak kelihatan dan berdifusi keseluruh ruangan.

c.       Debu : partikel zat padat yang terjadi oleh karena kekuatan alami atau mekanis.

d.    Kabut : titik cairan halus di udara yang terjadi akibat kondensasi bentuk uap atau dari tingkat pemecahan zat cair atau menjadi tingkat dispersi, melalui cara tertentu.

e.     Fume : Partikel zat padat yang terjadi oleh kondensasi bentuk gas, biasanya setelah penguapan benda padat yang dipijarkan.

f.   Asap : Partikel zat karbon yang berukuran  ≤ 0,5 mikron, sebagai akibat pembakaran tidak sempurna bahan yang mengandung karbon.

g.     Awan : Partikel cair sebagai hasil kondensasi fase gas. Ukuran partikelnya 0,1 fase gas. Ukuran partikelnya 0,1-1 mikron.

Sedangkan bahan kimia di udara menurut sifatnya dapat dibedakan menjadi:

1.      Bahan bersifat partikel : debu, awan, fume, kabut

2.      Bahan bersifat non partikel : gas, uap

Terhadap tubuh bahan-bahan kimia dapa digolongkan menjadi:

1.      Bahan partikel bersifat : Perangsang (kapas, sabun, bubuk beras), Toksik (Pb, As, Mn), Allergen (tepung sari, kapas), Fibrosis (asbes, kwarts), Menimbulkan demam (fume, Zn O), Inert (aluminium, kapas).

2.      Bahan non partikel bersifat : Asfiksan (metan, helium), Perangsang (amoniak, HCl, H2S), Racun anorganik, organic (TEL, As H3), Mudah menguap yang : berefek anesthesi (Trichloroetilen),  merusak alat dalam (C Cl4), merusak darah (Benzene), merusak saraf (Parathion).

Penilaian Toksisitas

Penilaian toksisitas adalah penentuan potensi suatu bahan yang bertindak sebagai racun, keadaan dimana potensi tersebut mulai disadari dan ciri-ciri dari kerja dari racun tersebut.

Tujuan penelitian toksisitas:

·     Untuk melihat beberapa efek akibat paparan toksikan dalam berbagai dosis untuk berbagai masa pajanan

·      Untuk menunjukkan organ sasaran, sistem, atau toksisitas khusus yang membutuhkan penelitian lebih lanjut.

Adapun penelitian yang berhubungan dengan masa pajanan, yaitu:

1.      Uji toksisitas akut

2.      Uji toksisitas jangka pendek (sub akut atau sub kronik)

3.      Uji toksisitas jangka panjang

1.      Uji Toksisitas Akut

Tujuan uji toksisitas akut adalah untuk menetapkan potensi toksisitas akut (LD50), menilai gejala kilinis, spectrum efek toksik, dan mekanisme kematian.

►   LD50 (lethal dose 50) : menunjukkan dosis dalam miligram tiap kilogram berat badan yang mengakibatkan kematian setengah (50%) dari populasi hewan percobaan pada waktu tertentu.

►   LC50 (lethal concentration 50) : menggambarkan jumlah konsentrasi suatu zat, dalam satuan miligram tiap meterkubiknya.

Untuk uji toksisitas akut perlu dilakukan pada sekurang-kurangnya satu spesies hewan coba, biasanya spesies hewan pengerat yaitu mencit atau tikus, dewasa atau muda  dan mencakup kedua jenis kelamin.

Perlakuan berupa pemberian obat pada masing-masing hewan coba dengan dosis tunggal. Terkait dengan upaya mendapatkan dosis letal pada uji LD50, pemberian obat dilakukan dengan besar dosis bertingkat dengan kelipatan tetap. Penentuan besarnya dosis uji pada tahap awal bertolak dengan berpedoman ekuipotensi dosis empiric sebagai dosis terendah, dan ditingkatkan berpedoman ekuipotensi dosis empiric sebagai dosis terndah, dan ditingkatkan berdasarkan factor logaritmik atau dengan rasio tertentu sampai batas yang masih dimungkinkan untuk diberikan. Cara pemberian diupayakan disesuaikan dengan cara penggunaannya.

Pada uji toksisitas akut ditentukan LD50, yaitu besar dosis yang menyebabkan kematian (dosis letal) pada 50% hewan coba, bila tidak dapat ditentukan LD50 maka diberikan dosis lebih tinggi dan sampai dosis tertinggi yaitu dosis maksimal yang masih mungkin diberikan pada hewan coba. Volume obat untuk pemberian oral tidak boleh lebih dari 2-3% berat badan hewan coba.

Setelah mendapatkan perlakuan berupa pemberian obat dosis tunggal maka dilakukan pengamatan secara intensif, cermat, dengan frekuensi selama jangka waktu tertentu yaitu 7-14 hari, bahkan dapat lebih lama antara lain dalam kaitan dengan pemulihan gejala toksik.

Nilai LD50 berguna dalam beberapa hal:

a.       Klasifikasi zat kimia berdasarkan toksisitas relative. Klasifikasi umum sebagai berikut:

Klasifikasi	Cara masuk
	Oral	Dermal	Inhalasi
	LD50 (mg/kg BB)	LD50 (mg/kg BB)	LC50 (mg/m3)
Super toksik Sangat toksik Toksik Cukup toksik Sedikit toksik	< 5 5 – 50 50 – 500 500 – 5000 > 5000	< 250 250 – 1000 1000 – 3000 3000 – 10.000 > 10.000	< 200 250 – 1000 1000 – 10.000 10.000 – 30.000 > 30.000

b.      Pertimbangan akibat bahaya dari overdosis

c.       Perencanaan studi toksisitas jangka pendek pada hewan

d.      Menyediakan informasi tentang:

1      -  Mekanisme keracunan

        -   Pengaruh terhadap umur, seks, inang lain, dan faktor lingkungan

        -  Tentang respon yang berbeda-beda di antara spesies dan galur

e.       Menyediakan informasi tentang reaktivitas populasi hewan-hewan tertentu

f.   Menyumbang informasi yang diperlukan secara menyeluruh dalam percobaan-percobaan obat penyembuh bagi manusia

g.    Kontrol kualitas. Mendeteksi kemurnian dari produk racun dan perubahan fisik bahan-bahan kimia yang mempengaruhi keberadaan hidup.

Penentuan LD50

Tujuan dilakukan penentuan LD₅₀ adalah untuk mencari besarnya dosis tunggal yang membunuh 50% dari sekelompok hewan coba dengan sekali pemberian bahan uji. Hal ini dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu:

1.      Metode Weil

Rumus: Log m = log D + d (f + 1)

2.      Metode grafik Probit

Hewan uji diberi dosis-dosis yang menurun secara ekponensial sehingga didapatkan data presentasi kematian berupa garis linier. Taraf kepercayaan dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:

∆S = LD₅₀ ± Sx

Sx = 25 : (2N)¹²

S = LD₈₄ – LD₁₆

                  dua

3.      Metode Farmakope Indonesia III

Rumus : m = a – b (ΣP_i – 0,5)

2.      Uji Toksisitas Sub-akut/ Sub-kronis

            Uji toksisitas subkronis adalah uji ketoksikan suatu senyawa yang diberikan dengan dosis berulang pada hewan uji tertentu, selama kurang dari 3 bulan. Uji ini ditujukan untuk mengungkapkan spectrum efek toksik senyawa uji serta untuk memperlihatkan apakah spectrum efek toksik itu berkaitan dengan takaran dosis.

Pengamatan dan pemerikasaan yang dilakukan dari uji ketoksikan subkronis meliputi :

1.      Perubahan berat badan yang diperiksa paling tidak tujuh hari sekali.

2.      Masukan makanan  untuk masing-masing hewan atau kelompok hewan yang diukur paling tidak tujuh hari sekali.

3.      Gejala kronis umum yang diamati setiap hari.

4.      Pemeriksaan hematologi paling tidak diperiksa dua kali pada awal dan akhir uji coba.

5.      Pemeriksaan kimia darah paling tidak dua kali pada awal dan akhir uji coba.

6.      Analisis urin paling tidak sekali.

7.      Pemeriksaan histopatologi organ pada akhir uji coba.

Hasil uji ketoksikan subkronis akan memberikan informasi yang bermanfaat tentang efek utama senyawa uji dan organ sasaran yang dipengaruhinya. Selain itu juga dapat diperoleh info tentang perkembangan efek toksik yang lambat berkaitan dengan takaran yang tidak teramati pada uji ketoksikan akut. Kekerabatan antar kadar senyawa pada darah dan jaringan terhadap perkembangan luka toksik dan keterbalikan efek toksik.

Tujuan utama dari uji ini adalah untuk mengungkapkan dosis tertinggi yang diberikan tanpa memberikan efek merugikan serta untuk mengetahui pengaruh senyawa kimia terhadap badan dalam pemberian berulang.

Pengamatan gejala toksis :

1.      Pengamatan fisik, perilaku, saluran cerna, kulit dan bulu.

2.      Berat badan hewan uji.

3.      Asupan makan atau minuman untuk masing-masing hewan uji atau kelompok

Hewan uji.

1.      Pemeriksaan fungsi organ secara biokimia melalui analisis urin (bobot jenis, protein total, volume urin, glukosa, bilirubin) dilakukan pada awal dan akhir uji.

2.      Pengamatan gejala klinis diperiksa melalui pengamatan fisik dalam jangka waktu setelah pemejanan tiap hari selama 30 hari.

Sasaran uji ini adalah hispatologi organ (organ-organ yang terkena efek toksik), gejala-gejala toksik, wujud efek toksik (kekacauan biokimia, fungsional, dan struktural) serta sifat efek toksik. Selain itu juga batas keamanan toksikologi terutama KETT.

Tata cara pelaksanaannya adalah:

1.      Pemilihan hewan uji, dapat digunakan roden (tikus) dan nirroden (anjing), sebaiknya dipilih hewan uji yang peka dan memiliki pola metabolisme terhadap senyawa uji yang semirip mungkin dengan manusia. Disarankan paling tidak satu jenis hewan uji dewasa, sehat, baik jantan maupun betina. Jumlah yang digunakan paling tidak 10 ekor untuk masing-masing jenis kelamin dalam setiap kelompok takaran dosis yang diberikan.

2.      Pengelompokan, minimal ada empat kelompok uji yaitu 3 kelompok dosis dan 1 kelompok kontrol negatif. Hal ini disebabkan karena untuk regresi minimal digunakan 3 data sehingga dapat dianalisis hubungan dosis dengan efek.

3.      Takaran dosis, bergerak dari dosis yang sama sekali tida menimbulkan efek toksis sampai dengan dosis yang betul-betul menimbulkan efek toksik yang nyata. Minimal digunakan 3 peringkat dosis degan syarat dosis yang tetinggi sebisa mungkin tidak mematikan hewan uji tetapi memberi wujud efek toksik yang jelas (nyata). Sedangkan dosis terendah yang digunakan setingkat dengan ED₅₀-nya.

4.      Pengamatan, berupa wujud efek toksik atau spektrumnya, semua jenis perubahan             harus diamati.

3.      Uji Toksisitas Kronis

Uji toksisitas kronis adalah  uji toksisitas yang meliputi pengamatan terhadap stimulus-stimulus yang dapat menghambat atau mengganggu kehidupan biota uji secara terus menerus dalam jangka waktu relatif lama. Uji toksisitas kronis harus mempertimbangkan hal-hal yang berhubungan dengan aktivitas kehidupan biota uji seperti pertumbuhan, reproduksi dsb.

Jumlah dan spesies pada uji ini biasanya memakai satu spesies hewan atau lebih. Kecuali ada indikasi lain biasanya dipakai tikus, anjing, primata. Jumlah untuk tikus 40-100 ekor dalam setiap kelompok perlakuan dan kontrol.

Cara pemberian, dosis

Cara pemberian sama seperti uji sub kronis. Kriteria seleksi dosis juga sama.  Pengujian pada tikus biasanya 2 tahun atau bahkan lebih lama. Tetapi dianjurkan masa uji tidak lebih dari 30 bulan, karena timbul kompilasi berupa tanda senilitas. Anjing dan monyet dipelihara selama 7 tahun atau lebih selam pengujian.

Pengamatan dan pemeriksaan:

Perlu dilakukan pada pemeriksaan BB, konsumsi makanan, uji laboratorium dan pemeriksaan pasca mati.

            Suatu percobaan yang baik yaitu dengan memberikan perlakuan pemaparan untuk kedua jenis kelamin terhadap bahan kimia dengan dosis yang berbeda. Dalam suatu percobaan efek bahan kimia dapat menggunakan hewan coba hingga 500 ekor.

DAFTAR PUSTAKA

Amiria, D.F. 2008. Uji Toksisitas. Skripsi FMIPA UI. Jakarta.

Anonim. 2012. Toksikologi Industri. https://uchanyuslan.wordpress.com/2012/01/19/toksikologi

            -industri. Diakses pada Februari 2015.

Anonim. 2013. Toksisitas Kronis. https://lethaldosisfifty.wordpress.com/toksisitas-kronis/.

            Diakses pada Februari 2015.

Donatus, I.A. 2001. Toksikologi Dasar. Laboratorium Farmakologi dan Toksikologi, Fakultas

Farmasi UGM, Yogyakarta.

Loomis, T.A. 1978. Toksikologi Dasar, diterjemahkan oleh Imono Argo Donatos, Edisi III, IKIP.

Semarang: Semarang Press.

Staf Pengajar Departemen Farmakologi FK UNSRI. 2007. Kumpulan Kuliah Farmakologi.

Jakarta: EGC.