Pada konsentrasi 6 ppm Antimalaria - digilib.its.ac.id · dealkilasi (pemutusan eter), dan teroksidasinya ikatan rangkap menjadi epoksida. N H H HO N OHCl HCl N H H N O HCl HCl N

Prosiding KIMIA FMIPA - ITS

4.5 Pengukuran Senyawa Uji yang Berpotensi Aktif Antimalaria

4.1.1 Cinchona base

Pengukuran senyawa antimalaria cinchona base menggunakan metode voltametri siklis dilakukan menggunakan elektroda kerja emas, elektroda karbon, dan elektroda emas lapis polipirol-politiofen, dengan elektroda pembanding Ag/AgCl, dan elektroda bantu berupa kawat platina.

1. Pada konsentrasi 2 ppm

(a) (b)

(c)

Gambar 4.11 Voltamogram senyawa cinchona base pada 2 ppm dengan (a) Elektroda emas, (b) Elektroda karbon, (c)

Elektroda emas lapis polipirol-politiofen

Pengukuran sampel dilakukan pada konsentrasi 2, 4, 6, 8 dan 10 ppm. Gambar 4.11, 4.12, 4.13, 4.14, dan 4.15 adalah voltamogram senyawa cinchona base yang dianalisis menggunakan elektroda emas, elektroda karbon, dan elektroda emas lapis polipirol-politiofen dengan konsentrasi 2, 4, 6, 8, dan 10 ppm.


(a) (b)

(c)

Gambar 4.12. Voltamogram senyawa cinchona base pada 4 ppm dengan (a) Elektroda emas, (b) Elektroda karbon, (c)



(a) (b)

(c)




(a) (b)

(c)




(a) (b)

(c)



Berdasarkan gambar diatas, pola sinyal yang dihasilkan dari ketiga elektroda terlihat berbeda, dimana pola yang menunjukkan puncak oksidasi yang signifikan adalah pada elektroda emas Berdasarkan voltamogram, dapat dilihat nilai


arus puncak oksidasi dan potensial puncak oksidasi seperti yang tertulis dalam tabel 4.4 dan 4.5. Tabel 4.4 Data arus puncak oksidasi pada cinchona base

konsentrasi Elektroda

2 ppm 4 ppm 6 ppm 8 ppm 10 ppm

Elektroda Emas 0,0001 0,00025 0,0003 0,00005 0,0001

Elektroda Karbon 0.00003 0.000036 0.00004 0,00007 0,00004

Elektroda Emas lapis polipirol-politiofen

0.00001 0.00001 0.000025 0,000025 -

Tabel 4.5 Data potensial puncak oksidasi pada cinchona base


2 ppm

4 ppm

6 ppm

8 ppm 10 ppm

Elektroda Emas 0,4 0,4 0,4 0,4 0,45

Elektroda Karbon -0,25

-0,35

-0,25

-0,35 -0,3


0,45 0,75 0,55 0,65 -

Reaksi oksidasi ini dianalogkan dengan reaksi

metabolisme obat dalam tubuh ketika mengalami oksidasi, salah satunya yaitu transformasi gugus fungsi menjadi gugus fungsi yang lebih polar. Gambar 4.16 adalah gambar struktur senyawa cinchona base. Kemungkinan transformasi gugus fungsi yang terjadi ketika senyawa cinchona base teroksidasi adalah oksidasi gugus hidroksi (OH) menjadi gugus karbonil (C=O), tersubstitusinya gugus hidroksi (OH) kedalam cincin aromatik atau teroksidasinya ikatan rangkap menjadi epoksida.

Puncak reduksi yang terjadi di daerah -0,5 mV merupakan puncak reduksi hidrogen dengan reaksi yang terjadi

2H2O (aq) + 2e- H2 (g) + 2OH- (aq)

dimana puncak reduksi terjadi didaerah ± -0,5 mV. Berdasarkan data pada tabel 4.4, dapat dilihat

besar arus puncak oksidasi pada masing-masing konsentrasi. Pengukuran arus puncak oksidasi ini diharapkan dapat mengetahui respon sinyal elektroda terhadap reaksi oksidasi-reduksi senyawa. Adanya perbedaan konsentrasi akan menimbulkan perbedaan arus puncak dan potensial puncak oksidasi, seperti yang terlihat pada tabel 4.4 dan 4.5.

N

N

H

HOH

N

N

H

HO

N

N

H

HOH

N

N

H

HOH

OHN

N

H

HOH

OH

N

N

H

HOH

N

N

H

HOH

O

+

cinchona base

cinchona base

[O}

[O]

cinchona base

[O]

Gambar 4.16 Senyawa cinchona base dengan kemungkinan

reaksi oksidasinya

Berdasarkan data pada tabel 4.5, dapat dilihat besar potensial puncak oksidasi senyawa cinchona base dengan variasi konsentrasi 2 ppm, 4 ppm, dan 6 ppm pada ketiga elektroda kerja. Pengukuran potensial puncak oksidasi ini diharapkan dapat diketahui besar potensial minimum yang diperlukan untuk mengoksidasi senyawa cinchona base pada masing-masing elektroda kerja, yaitu pada elektroda emas sebesar 0,4 mV, pada elektroda karbon sebesar -0,4 mV, dan pada elektroda emas lapis polipirol-politiofen sebesar 0,45 mV.

4.1.2 Kuinin dihidroklorida Pengukuran senyawa antimalaria kuinin

dihidroklorida menggunakan metode voltametri siklis dilakukan menggunakan elektroda kerja emas, elektroda karbon, dan elektroda emas lapis polipirol-politiofen, dengan elektroda pembanding Ag/AgCl, dan elektroda bantu berupa kawat platina.


(a) (b)

(c)

Gambar 4.17 Voltamogram senyawa kuinin dihidroklorida pada 2 ppm dengan (a) Elektroda emas, (b) Elektroda karbon, (c) Elektroda emas lapis polipirol-politiofen


(a) (b)

(c)




(a) (b)

(c)



(a) (b)

(c)



(a) (b)

(c)


Gambar 4.17, 4.18, 4.19, 4.20, dan 4.21 merupakan voltamogram senyawa kuinin dihidroklorida yang diukur menggunakan elektroda emas elektroda karbon, dan elektroda emas lapis polipirol-politiofen dengan variasi konsentrasi 2, 4, 6, 8, dan 10 ppm. Berdasarkan voltamogram, dapat dilihat nilai arus puncak oksidasi dan potensial puncak oksidasi seperti yang tertulis dalam tabel 4.6 dan 4.7.

Tabel 4.6 Data arus puncak oksidasi pada kuinin dihidroklorida

Tabel 4.7 Data potensial puncak oksidasi pada kuinin dihidroklorida



Elektroda Emas 0,58 0,6 0,6 0,25 0,55

Elektroda Karbon -0,2 -0,3 -0,4 -0,5 -0,35


- 0,8 0,65 0,7 -


metabolisme obat dalam tubuh ketika mengalami oksidasi, salah satunya yaitu transformasi gugus fungsi menjadi gugus fungsi yang lebih polar. Gambar 4.22 adalah gambar struktur senyawa kuinin dihidroklorida. Kemungkinan transformasi gugus fungsi yang terjadi ketika senyawa kuinin dihidroklorida teroksidasi adalah oksidasi gugus hidroksi (OH) menjadi gugus karbonil (C=O) terjadinya O-dealkilasi (pemutusan eter), dan teroksidasinya ikatan rangkap menjadi epoksida.

N

H

HOH

N

O ClH

ClH

N

H

H

N

O

O

ClH

ClH

N

H

HOH

N

O ClH

ClH

N

H

HOH

N

OH ClH

ClH

CH2O

N

H

HOH

N

O ClH

ClH

N

H

HOH

N

O

O

ClH

ClH

+

kuinin dihidroklorida



[O]

[O]

[O]

Gambar 4.22 Senyawa kuinin dihidroklorida dengan kemungkinan reaksi oksidasinya


2H2O (aq) + 2e- H2 (g) + 2OH- (aq)


besar arus puncak oksidasi pada masing-masing konsentrasi. Pengukuran arus puncak oksidasi ini diharapkan dapat mengetahui respon sinyal elektroda terhadap reaksi oksidasi-reduksi senyawa. Adanya perbedaan konsentrasi akan menimbulkan perbedaan arus puncak dan potensial puncak oksidasi, seperti yang terlihat pada tabel 4.6 dan 4.7.



Elektroda Emas 0,0001 0,00012 0,00015 0,0003 0,0001

Elektroda Karbon 0,000018 0,000021 0.00003 0,00004 0,00003


- 0,000014 0,000015 0,00003 -


Berdasarkan data pada tabel 4.7, dapat dilihat besar potensial puncak oksidasi senyawa kuinin dihidroklorida dengan variasi konsentrasi 2, 4, 6, 8, dan 10 ppm pada ketiga elektroda kerja. Pengukuran potensial puncak oksidasi ini diharapkan dapat diketahui besar potensial minimum yang diperlukan untuk mengoksidasi senyawa cinchona base pada masing-masing elektroda kerja, yaitu pada elektroda emas sebesar 0,58 mV, pada elektroda karbon sebesar -0,4 mV, dan pada elektroda emas lapis polipirol-politiofen sebesar 0,65 mV.

4.1.3 Kuinin hidroklorida Pengukuran senyawa antimalaria kuinin

hidroklorida menggunakan metode voltametri siklis dilakukan menggunakan elektroda kerja emas, elektroda karbon, dan elektroda emas lapis polipirol-politiofen, dengan elektroda pembanding Ag/AgCl, dan elektroda bantu berupa kawat platina.


(a) (b)

(c)

Gambar 4.23 Voltamogram senyawa kuinin hidroklorida pada 2 ppm dengan (a) Elektroda emas, (b) Elektroda karbon, (c) Elektroda emas lapis polipirol-politiofen


(a) (b)

(c)



(a) (b)

(c)



(a) (b)

(c)



(a) (b)

(c)


Gambar 4.23, 4.24, 4.25, 4.26, dan 4.27 merupakan voltamogram senyawa kuinin hidroklorida yang diukur menggunakan elektroda emas elektroda karbon, dan elektroda emas lapis polipirol-politiofen dengan variasi konsentrasi 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm dan 10 ppm. Berdasarkan voltamogram, dapat dilihat nilai arus puncak oksidasi dan potensial puncak oksidasi seperti yang tertulis dalam tabel 4.8 dan 4.9.


Tabel 4.8 Data arus puncak oksidasi pada kuinin hidroklorida



Elektroda Emas 0,00028 0,0003 0,0003 0,0003 0,00014

Elektroda Karbon 0,00002 0,000033 0.000043 0,000013 0,000025


0,00001 0,000015 0,00002 - 0,00001

Tabel 4.9 Data potensial puncak oksidasi pada kuinin hidroklorida


2 ppm

4 ppm

6 ppm

8 ppm 10 ppm

Elektroda Emas 0,49 0,5 0,55 0,55 0,55

Elektroda Karbon -0,2 -0,25 -0,25 -0,55 -0,3


0,48 0,5 0,65 - 0,7


metabolisme obat dalam tubuh ketika mengalami oksidasi, salah satunya yaitu transformasi gugus fungsi menjadi gugus fungsi yang lebih polar. Gambar 4.28 adalah gambar struktur senyawa kuinin hidroklorida. Kemungkinan transformasi gugus fungsi yang terjadi ketika senyawa kuinin hidroklorida teroksidasi adalah oksidasi gugus hidroksi (OH) menjadi gugus karbonil (C=O) terjadinya O-dealkilasi (pemutusan eter), atau teroksidasinya ikatan rangkap menjadi epoksida.

N

H

HOH

N

O ClH

N

H

H

N

O

O

ClH

N

H

HOH

N

O ClH

N

H

HOH

N

OH ClH CH2O+

kuinin hidroklorida

kuinin hidroklorida

[O ]

[O]

N

H

HOH

N

O ClHN

H

HOH

N

O

O

ClH

kuinin hidroklorida

[O]

Gambar 4.28 Senyawa kuinin hidroklorida dengan

kemungkinan reaksi oksidasinya


2H2O (aq) + 2e- H2 (g) + 2OH- (aq)


besar arus puncak oksidasi pada masing-masing konsentrasi. Pengukuran arus puncak oksidasi ini diharapkan dapat mengetahui respon sinyal elektroda terhadap reaksi oksidasi-reduksi senyawa. Adanya perbedaan konsentrasi akan menimbulkan perbedaan arus puncak dan potensial puncak oksidasi, seperti yang terlihat pada tabel 4.8 dan 4.9. Berdasarkan data pada tabel 4.9, dapat dilihat besar potensial puncak oksidasi senyawa kuinin hidroklorida dengan variasi konsentrasi 2 ppm, 4 ppm, dan 6 ppm pada ketiga elektroda kerja. Pengukuran potensial puncak

oksidasi ini diharapkan dapat diketahui besar potensial minimum yang diperlukan untuk mengoksidasi senyawa kuinin hidroklorida pada masing-masing elektroda kerja, yaitu pada elektroda emas sebesar 0,49 mV, pada elektroda karbon sebesar -0,25 mV, dan pada elektroda emas lapis polipirol-politiofen sebesar 0,48 mV.

4.6 Penentuan Harga IC50 Senyawa Uji Berdasarkan kurva hubungan antara IC50 dengan arus

puncak oksidasi, telah diperoleh persamaan regresi linear sebagai berikut:

Y= (3,537 x 10-4) – (2,04 x 10-4) X

Maka harga IC50 senyawa uji yang berpotensi aktif antimalaria dapat dihitung sebagai berikut:

1. Cinchona base IPa = 0,0001 µA = Y Y= (3,537 x 10-4) – (2,04 x 10-4) X 0,0001= (3,537 x 10-4) – (2,04 x 10-4) X X = IC50 = 1,24 µg/mL

2. Kuinin dihidroklorida IPa = 0,0001 µA = Y Y= (3,537 x 10-4) – (2,04 x 10-4) X 0,0001= (3,537 x 10-4) – (2,04 x 10-4) X X = IC50 = 1,24 µg/mL

3. Kuinin hidroklorida IPa = 0,00014 µA = Y Y= (3,537 x 10-4) – (2,04 x 10-4) X 0,00014 = (3,537 x 10-4) – (2,04 x 10-4) X X = IC50 = 1,047 µg/mL Berdasarkan kurva hubungan antara IC50 dengan

arus puncak oksidasi, maka dapat diketahui harga IC50 untuk 3 senyawa alkaloid diatas, yaitu cinchona base dengan IC50 = 1,24 µg/mL, kuinin dihidroklorida dengan IC50 = 1,24 µg/mL, dan kuinin hidroklorida dengan IC50 = 1,047 µg/mL. Namun hasil ini masih belum dapat dijadikan sebagai acuan dan perlu diketahui bahwa penelitian ini merupakan penelitian tahap awal pengujian IC50 dengan metode voltametri siklis. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk memperkuat data.

IV. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian, pola sinyal voltamogram yang terbentukberbeda pada tiap elektroda dan besar puncak oksidasi dipengaruhi oleh konsentrasi . Dari ketiga elektroda yang digunakan, elektroda yang paling sensitif dan selektif untuk pengujian senyawa antimalaria dari kelas cinchona adalah elektroda emas. Pada pengukuran senyawa standar santon pada elektroda emas, diperoleh kurva hubungan antara IC50 dengan arus puncak oksidasi senyawa, sehingga dapat dihitung harga IC50 tiap senyawa, yaitu cinchona base dengan IC50 = 1,24 µg/mL, kuinin dihidroklorida dengan IC50 = 1,24 µg/mL, dan kuinin hidroklorida dengan IC50 = 1,047 µg/mL.


UCAPAN TERIMA KASIH 1. Bapak Prof. Dr. Taslim Ersam selaku dosen

pembimbing I dan Bapak Suprapto M.Si, Ph.D, selaku dosen pembimbing II atas segala diskusi, bimbingan, arahan dan semua ilmu yang bermanfaat.

2. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi depdiknas atas dana Hibah Penelitian Strategis Nasional Tahun 2009.

3. Bapak, Ibu, saudara kembar serta adik saya atas segala doa, dorongan dan dukungannya secara materiil dan spiritualnya.

4. Teman-teman seperjuangan PAKTI-ITS dan angkatan 2006 Kimia-ITS atas do’a dan dukungannya

5. Serta pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Daftar Pustaka Gringauz, Alex. 1978. Drugs, how they act and why. The

C.V. Mosby Company. Saint Louis Nontprasertl A., S. Pukrittayakameel, D. E. Kyle, S.

Vanijanontal and N. J. White. 1996. “Antimalarial activity and interactions between quinine, dihydroquinine and 3-hydroxyquinine against Plasmodium falciparum in vitro”. Transaction of The Royal Society of Tropical Medicine And Hygiene 90: p553-555

Pratt, Colin, 1996, Conducting Polymer, John Wiley &

Sons, New Jersey Rocklin, R.D. 1984. Working Electrode Material. L.C., 2,

588-593 Santoso, Joko, dkk, Ed. 2007. Petunjuk Kultur Teknis

Tanaman Kina. Pusat Penelitian Teh dan Kina, Bandung

Pada konsentrasi 6 ppm Antimalaria - digilib.its.ac.id · dealkilasi (pemutusan eter), dan teroksidasinya ikatan rangkap menjadi epoksida. N H H HO N OHCl HCl N H H N O HCl HCl N

Documents