Suatu kompleks logam transisi dapat bersifat paramagnetik dan diamagnetik. Sistem ion atau atom yang mempunyai satu atau lebih elektron pada orbitalnya yang tidak berpasangan menimbulkan sifat paramagnetik. Jika senyawa paramagnetik ditempatkan dalam medan magnet luar maka magnet permanen dalam masing-masing atom akan bergerak dan tertarik ke arah yang sama seperti medan magnet luar. Selain bersifat paramagnetik suatu kompleks juga bersifat diamagnetik dengan elektron pada orbitalnya dalam keadaan berpasangan semua.
Sifat ini timbul akibat interaksi medan magnet luar dengan medan magnet induksi dalam orbital elektron yang penuh, medan magnet induksi menolak medan magnet luar. Oleh karena itu, kerentanan diamagnetik bertanda negatif (Canham and Overton, 2010).
Senyawa kompleks dengan orbital d dan f yang belum terisi penuh, dapat diketahui rentang sifat kemagnetannya, yang tergantung pada tingkat oksidasi, konfigurasi elektron dan bilangan koordinasi atom logamnya. Perkalian kerentanan spesifik (Xg) dari suatu senyawa dengan berat molekulnya akan diperoleh harga kerentanan molar (XM) yang dapat dihubungkan dengan momen paramagnetik permanen (μ) suatu molekul dengan Persamaan (5) (Huheey, 1993).
XM=
N adalah bilangan Avogadro, R adalah tetapan gas ideal, T adalah suhu (dalam K) dan μ dalam satuan BM (1 BM = eh/4mπ). Dari Persamaan (5) dapat diketahui besarnya harga μ, yaitu dengan :
μ =
Harga μ dapat diubah ke dalam jumlah spin elektron tak berpasangan, dengan menyertakan kontribusi paramagnetik dan diamagnetik. Kontribusi diamagnetik dari suatu senyawa dapat diperoleh dari jumlah kerentanan diamagnetik setiap komponennya. Dengan demikian diperoleh kerentanan molar terkoreksi, seperti ditunjukkan oleh persamaan 8.
XA= XM- Xl... (8) Keterangan :
XA = kerentanan molar terkoreksi XM = kerentanan molar
Xl = faktor koreksi diamagnetik
Harga faktor koreksi diamagnetik dari beberapa ion dan molekul ditunjukkan oleh Tabel 6.
Tabel 6. Faktor Koreksi Diamagnetik Beberapa Kation, Anion, Atom Netral dan Molekul (cgs 10-6) (Huheey et al., 1993)
No Kation/Anion/Atom Netral/Molekul Faktor Koreksi (10-6cgs)
1. Co2+ -13,00
Sehingga persamaan (9) dapat ditulis menjadi :
μ = 2,84 (X AT) 1/2 ... (9) Senyawa kompleks dengan spin tinggi mempunyai rumus momen paramagnet permanen (μs) secara teoritis :
μs = 2 [S (S+1)]1/2...(10) Persamaan (10) dikenal dengan formula spin-only, dimana S adalah bilangan kuantum momentum anggular spin, S berhubungan dengan jumlah elektron tak berpasangan (n) = S/2, sehingga didapatkan Persamaan 11 (Lee, 1991).
μs = [n(n+2)] ½... (11) Keterangan :
commit to user n = jumlah elektron yang tidak berpasangan
Ion Co2+ mempunyai konfigurasi elektron d7 dan bersifat paramagnetik.
Harga momen magnet efektif kompleks Co2+ spin tinggi dengan tiga elektron tidak berpasangan adalah 3,87 BM sedangkan secara eksperimen berkisar antara 4,3-5,2 BM seperti yang ditunjukkan pada Tabel 6 (Lee, 1991). Sedangkan untuk kompleks kobalt spin rendah mempunyai momen magnetik 2,0 – 2,7 BM (Sharpe, 2005).
Tabel 7. Harga Momen Magnet pada Kompleks Spin Tinggi (Lee, 1991)
Ion Jumlah elektron
Beberapa contoh kompleks Co2+ dengan harga momen magnet efektif ditunjukkan oleh Tabel 8.
Tabel 8. Harga Momen Magnet Efektif dan Bentuk Geometri Beberapa Kompleks
No. Senyawa kompleks μeff
(BM) Geometri
2 [Co(isn)2(py)2] (isn= deprotonated hydrazone, py= pyridyl) (Roztocki et al., 2016)
4,5 Oktahedral
10. Dapson
Dapson (4,4’-diaminodiphenylsulfone) merupakan turunan anilin yang termasuk dalam gugus sulfon sintetis (Wozel, 2014) yang memiliki aktivitas antibakteri terutama terhadap Mycobacterium leprae (Grebogi, 2011). Dapson memiliki atom donor N pada gugus NH2, serta O dan S pada gugus SO2 seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 20.
Gambar 20. Struktur Molekul Dapson
Lima kompleks Cu(II)-Dapson telah disintesis oleh Tella and Obaleye (2009) dengan menggunakan berbagai counter ion dari garam tembaga (sulfat, nitrat, klorida) dan berbagai macam pelarut. Atom N pada gugus –NH2 dapson terkoordinasi dengan atom pusat Cu(II) sehingga terjadi koordinasi monodentat (Gambar 21).
Gambar 21. Struktur Kompleks [Cu(L8)2Cl2](CH3OH)2 {L8=dapson} (Tella and Obaleye, 2009)
11. Bakteri
Bakteri adalah salah satu golongan organisme prokariotik (tidak memiliki
commit to user
berupa DNA, tapi tidak terlokalisasi dalam tempat khusus (nukleus) dan tidak ada membran inti. Bentuk DNA bakteri adalah sirkuler, panjang dan biasa disebut nukleoid. Pada DNA bakteri tidak mempunyai intron dan hanya tersusun atas ekson saja. Bakteri juga memiliki DNA ekstrakromosomal yang tergabung menjadi plasmid yang berbentuk kecil dan sirkuler (Jawetz et al., 2008).
Berdasarkan klasifikasi komponen pada dinding sel, bakteri dibedakan menjadi bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Bakteri gram positif memiliki satu lapisan dinding sel yang berupa peptidoglikan. Kandungan lipid bakteri gram positif lebih rendah (1-4%). Lembar peptidoglikan bersifat rentan terhadap lisosom sehingga dinding sel pada bakteri gram positif mudah rusak oleh senyawa bakterisidal, salah satu bakteri gram positif adalah Staphylococcus aureus. Sedangkan bakteri gram negatif memiliki tiga lapisan pada dinding sel yaitu lipoprotein, membran luar dan lipopolisakarida. Kandungan lipid bakteri gram negatif cukup tinggi, yaitu 11-22%. Bakteri gram negatif umumnya kurang rentan terhadap lisosom dan kurang resisten terhadap gangguan fisik sehingga tidak mudah dirusak oleh senyawa bakterisidal (Jawetz et al., 2008).
Beberapa bakteri diantaranya merupakan bakteri patogen yang sifatnya lebih berbahaya dan dapat menyebabkan infeksi baik secara sporadik maupun endemik, misalnya Staphylococcus aureus, Escherichia coli dan Pseudomonas aeruginosa (Mpila et al., 2012).
a. Escherichia coli
Escherichia coli merupakan bakteri anaerob fakultatif gram negatif berbentuk batang, biasanya dapat bergerak dan tidak membentuk spora seperti ditunjukkan pada Gambar 22. Bakteri ini merupakan penghuni normal usus (Arisman, 2009), namun demikian serotipe tertentu dapat menyebabkan sakit pada manusia (Djoepri, 2006).
Escherichia coli umumnya hidup pada rentang 20-40 oC, optimum pada 37 oC (Dwidjoseputro, 1988). Nilai pH optimum pertumbuhan Escherichia coli adalah 6,0-8,0; dengan pH minimum 4,3-4,4 dan pH maksimum 9,0-10; sedangkan suhu optimum untuk pertumbuhan Escherichia coli 37-41 °C, dengan suhu minimum 3-10 °C dan suhu maksimum 48-50 °C.
Gambar 22. Bakteri Escherichia coli (Robert, 2009)
Dinding sel bakteri tersusun atas membran luar dan peptidoglikan.
Peptidoglikan yang terkandung dalam dinding sel bakteri memiliki struktur lebih kompleks dibanding gram positif. Peptidoglikan berfungsi mencegah lisis sel di dalam media hipotonis, menyebabkan sel kaku dan memberi bentuk kepada sel. Membran luar mengandung protein, terutama protein porin yang berperan sebagai jalur pengangkutan dan sekaligus sebagai sawar bagi molekul-molekul yang mampu melewati membran bagian luar. Membran luar menutupi lapisan peptidoglikan. Membran luar terdiri dari fosfolipid (lapisan dalam) dan lipopolisakarida (lapisan luar) (Jawetz et al., 2008).
b. Staphylococcus aureus
Sel bakteri Staphylococcus aureus berbentuk bulat atau kokus, diameternya 0,5 sampai 1,5 μm, tidak menghasilkan spora dan pada sel-selnya terdapat dalam kelompok seperti buah anggur atau membentuk tetrad (Supardi dan Sukamto, 1999). Staphylococcus aureus bersifat non-motil, nonspora, anaerob fakultatif, katalase positif dan oksidase negatif seperti ditunjukkan Gambar 23. Staphylococcus aureus tumbuh pada suhu 6,5-46º C dan pada pH 4,2-9,3. Koloni tumbuh dalam waktu 24 jam dengan diameter mencapai 4 mm.
Staphylococcus mengandung polisakarida dan protein yang bersifat antigenik dan merupakan substansi penting di dalam struktur dinding sel.
Peptidoglikan merupakan suatu polimer polisakarida yang mengandung
commit to user
Gambar 23. Bakteri Staphylococcus aureus (Todar ,2011)
12. Antibakte ri
Antibakteri adalah senyawa yang digunakan untuk mengendalikan pertumbuhan bakteri yang bersifat merugikan. Pengendalian pertumbuhan mikroorganisme bertujuan untuk mencegah penyebaran penyakit dan infeksi, membasmi mikroorganisme pada inang yang terinfeksi dan mencegah pembusukan serta perusakan bahan oleh mikroorganisme (Sulistyo, 1971).
Mekanisme penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri oleh senyawa antibakteri dapat berupa perusakan dinding sel dengan cara menghambat pembentukannya atau mengubahnya setelah selesai terbentuk, perubahan permeabilitas membran sitoplasma sehingga menyebabkan keluarnya bahan makanan dari dalam sel, perubahan molekul protein dan asam nukleat, penghambatan kerja enzim, dan penghambatan sintesis asam nukleat dan protein.
Senyawa antibakteri dapat bekerja secara bakteriostatik, bakteriosidal, dan bakteriolitik (Pelczar dan Chan, 1988).
Menurut Madigan et al., (2000), berdasarkan sifat toksisitas selektifnya, senyawa antibakteri mempunyai tiga macam efek terhadap pertumbuhan bakteri yaitu:
a. Bakteriostatik memberikan efek dengan cara menghambat pertumbuhan tetapi tidak membunuh. Senyawa bakterostatik seringkali menghambat sintesis protein atau mengikat ribosom. Hal ini ditunjukkan dengan penambahan antibakteri pada kultur mikroba yang berada pada fase logaritmik. Setelah
penambahan zat antibakteri pada fase logaritmik didapatkan jumlah sel total maupun jumlah sel hidup adalah tetap.
b. Bakteriosidal memberikan efek dengan cara membunuh sel tetapi tidak terjadi lisis sel atau pecah sel. Hal ini ditunjukkan dengan penambahan antibakteri pada kultur mikroba yang berada pada fase logaritmik. Setelah penambahan zat antimikrobia pada fase logaritmik didapatkan jumlah sel total tetap sedangkan jumlah sel hidup menurun.
c. Bakteriolitik menyebabkan sel menjadi lisis atau pecah sel sehingga jumlah sel berkurang atau terjadi kekeruhan setelah penambahan antibakteri. Hal ini ditunjukkan dengan penambahan antibakteri pada kultur mikrobia yang berada pada fase logaritmik. Setelah penambahan zat antimikrobia pada fase logaritmik, jumlah sel total maupun jumlah sel hidup menurun.