1
SINTESIS DAN UJI TOKSISITAS SENYAWA KALKON (E)-1-(2- HIDROKSIFENIL)-3-(4-METOKSIFENIL)PROP-2-EN-1-ON
A.Sofiana1, N. Balatif2, A. Zamri2
1Mahasiswa Program S1 Kimia
2Bidang Kimia Organik Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Kampus Bina Widya Pekanbaru, 28293, Indonesia
octoberamelia@gmail.com ABSTRACT
Chalcone of (E)-1-(2-hydroxyphenyl)-3-(4-methoxyphenyl)prop-2-en-1-one has been synthesized by stirring 2’-hydroxyacetophenon with methoxybenzaldehide derivatives in polyethylene glycol (PEG-400) at room temperature according to Claisen-Schmidt condensation. In this research KOH is used as catalyst. The rendement obtained was 76% and the structure was confirmed by UV, IR, 1H-NMR and MS spectroscopy. The toxicity was evaluated by Brine Shirmp Lethality Test (BSLT) method againts larvae of Artemia salina Leach. The chalcone had good toxicity activity since its LC50 was 0.666 µg/mL.
Keywords: Brine Shrimp Lethality Test (BSLT), chalcone, toxicity test ABSTRAK
Senyawa kalkon (E)-1-(2-hidroksifenil)-3-(4-metoksifenil)prop-2-en-1-on telah disintesis dengan metode pengadukan senyawa 2’-hidroksiasetofenon dengan turunan metoksbenzaldehid dalam larutan polietilen glikol (PEG-400) pada suhu kamar melalui kondensasi Claisen-Schmidt. Pada penelitian ini KOH digunakan sebagai katalis.
Rendemen yang dihasilkan sebesar 76% dan strukturnya dikonfirmasi menggunakan spektroskopi UV, IR, 1H-NMR dan MS. Toksisitas senyawa kalkon diuji menggunakan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) terhadap larva Artemia salina Leach.
Senyawa kalkon menunjukkan aktivitas toksisitas yang baik karena nilai LC50 sebesar 0,666 µg/mL.
Kata kunci: Brine Shrimp Lethality Test (BSLT), kalkon, uji toksisitas PENDAHULUAN
Kalkon merupakan salah satu jenis metabolit sekunder golongan flavonoid yang dihasilkan oleh tumbuhan dan merupakan senyawa flavonoid paling sederhana yang pertama kali terbentuk melalui jalur sikimat dan asetat malonat (Markham, 1988).
Kalkon (1,3‐difenil‐2‐propen‐1‐on) banyak menunjukkan aktivitas biologis seperti antiviral, anti-inflamasi, antimikroba, antitumor, sitotoksik, analgesik, antipiretik dan berpotensi sebagai antijamur, antioksidan, antikanker dan antimalaria (Sarda et al, 2009). Senyawa kalkon juga berguna dalam sintesis berbagai macam senyawa
2
heterosiklik seperti isoksazol, quinolinon, thiadiazin, benzofuranon, benzotiazepin, flavon, flavanol, flavanon dan lain sebagainya yang juga memiliki aktivitas biologis yang menarik (Prashar et al, 2012). Oleh karena itu, senyawa kalkon banyak dijadikan sebagai molekul target oleh para peneliti. Meskipun kalkon tersebar dalam berbagai famili tanaman, namun persentasenya kecil dan variasi strukturnya relatif sedikit sehingga apabila mengisolasi senyawa kalkon dari tumbuhan tidak effisien. Sintesis adalah cara yang paling tepat untuk mengatasi kelemahan dari isolasi.
Senyawa calkon mengandung gugus etilen keto (-CO-CH=CH-) yang reaktif.
Adanya gugus tersebut menyebabkan molekul calkon mempunyai berbagai macam aktivitas biologi (Jayapal et al, 2010).Aktivitas biologis kalkon, selain disebabkan oleh gugus karbonil α,β tak jenuh, juga dipengaruhi oleh subtituen yang terikat pada kedua cincin aromatik. Oleh karena itu, variasi subtituen pada kedua cincin aromatik akan menghasilkan kalkon dengan struktur yang beragam. Pada penelitian ini, akan disintesis analog kalkon dengan menggunakan bahan baku 2’-hidroksiasetofenon sebagai keton aromatik dan 3-metoksibenzaldehid digunakan sebagai aldehid aromatik.
METODE PENELITIAN
a. Sintesis senyawa kalkon (E)-1-(2-hidroksifenil)-3-(4-metoksifenil)prop-2-en-1-on 2’-hidroksiasetofenon (5 mmol) dan 4-metoksibenzaldehid (5 mmol) dilarutkan dengan polietilen glikol (PEG-400) 5 ml dalam labu bulat yang berisi magnetic stirer kemudian diaduk selama 2 menit. Katalis KOH sebanyak 15 mmol ditambahkan lalu campuran diaduk selama 8-12 jam. Tahapan reaksi diamati melalui KLT. Setelah reaksi selesai, campuran ditambahkan HCl dingin sebanyak 10 ml atau hingga pH menjadi netral sehingga akan terbentuk endapan. Endapan disaring dengan corong buchner kemudian dicuci dengan akuades dan heksana dingin lalu dikering pada suhu ruang.
Rekristalisasi dilakukan dengan menggunakan etil asetat. Produk yang diperoleh diuji kemurniannya dengan KLT, uji titik leleh dan analisis HPLC. Senyawa yang telah murni dikarakterisasi dengan IR, 1H-NMR dan MS.
b. Uji toksisitas dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT)
Sampel sebanyak 20 mg dilarutkan dalam 2 ml metanol (larutan induk, konsentrasi 10000 μg/ml), kemudian dari larutan induk dibuat konsentrasi yang berbeda 1000 μg/ml, 100 μg/ml, 10 μg/ml, 1 μg/ml dan 0,1 μg/ml dengan cara pengenceran bertingkat. Sampel dipipet kedalam masing-masing vial sebanyak 0,5 ml, lalu pelarut diuapkan hingga mengering. Selanjutnya, ditambahkan 50 μL DMSO, 10 ekor larva Artemia salina Leach dan air laut sampai batas kalibrasi 5 mL. Larva yang mati dihitung setelah 24 jam. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan dengan perlakuan yang sama untuk masing-masing konsentrasi. Data yang diperoleh dihitung nilai LC50 dengan metode kurva menggunakan tabel analisis probit (Harefa, 1987).
HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Sintesis senyawa kalkon (E)-1-(2-hidroksifenil)-3-(4-metoksifenil)prop-2-en-1-on Sintesis senyawa kalkon menggunakan metode pengadukan dengan katalis KOH dan pelarut Polietilen glikol pada suhu ruang. Skema reaksi sintesis senyawa kalkon dapat dilihat pada Gambar 1.
3
O
H O
OCH3 +
KOH, PEG-400 O
-H2O
OH OH
OCH3
Gambar 1. Skema reaksi sintesis senyawa kalkon
Sintesis senyawa analog kalkon (E)-1-(2-hidroksifenil)-3-(4-metoksifenil)prop- 2-en-1-on menghasilkan kristal berwarna kuning dengan berat 0,967 g dengan rendemen sebesar 76% dan titik leleh 87-89°C.
Kemurnian senyawa analog kalkon diuji dengan KLT dengan menggunakan eluen yang bervariasi dan perbandingan yang berbeda menunjukkan satu noda pada plat KLT. Range titik leleh senyawa analog kalkon sebesar 2°C dan terdapat satu puncak dominan pada kromatogram HPLC. Berdasarkan data-data uji kemurnian tersebut senyawa kalkon (E)-1-(2-hidroksifenil)-3-(4-metoksifenil)prop-2-en-1-on telah murni.
Spektrum UV senyawa analog kalkon memperlihatkan adanya serapan maksimum pada panjang gelombang 311 dan 353 nm menunjukkan adanya ikatan rangkap terkonjugasi. Spektrum IR senyawa analog kalkon memperlihatkan adanya serapan pada bilangan gelombang 1647 cm-1 yang menunjukkan adanya gugus C=O, pada bilangan gelombang 1588 cm-1 menunjukkan adanya gugus C=C alkena, pada bilangan gelombang 3078 cm-1 adanya gugus C-H aromatik dan pada bilangan gelombang 1029 cm-1 adanya gugus C-O alkohol.
Spektrum 1H-NMR senyawa analog kalkon menunjukkan pergesaran kimia yang khas pada δ 7,54 ppm (d, IH, J= 15,5 Hz) dan 7,90 ppm (d, IH, J= 15,5 Hz) berturut- turut memperlihatkan proton H pada Cα dan Cβ. Dapat diperkirakan bahwa proton pada ikatan rangka ini mempunyai konfigurasi trans (E), hal tersebut dapat dilihat dari harga tetapan kopling (J) pada Cβ dan Cα.
Tabel 1: Interpretasi data 1H-NMR senyawa analog kalkon No
Atom
Senyawa kalkon
H (ppm)
1 -
2 7,63 (d, 1H)
3 6,95 (d, 1H)
4 3,86 (s, 3H, OCH3)
5 6,95 (d, 1H)
6 7,63 (d, 1H)
C 7,54 (d, 1H, J= 15,5 Hz) C 7,90 (d, 1H, J= 15,5 Hz)
1’ -
2’ 12,94 (s, 1H, -OH) 3’ 7,02 (d, 1H) 4’ 7,48 (t, 1H) 5’ 6,94 (t, 1H) 6’ 7,92 (dd, 1H)
4
Berat molekul senyawa analog kalkon dikonfirmasi melalui spektroskopi massa yang dihitung sebagai C15H16O3 [M+H]+dengan puncak ion molekul 255,1025 m/z sedangkan puncak ion molekul yang dihitung secara teoritis adalah m/z 255,1021, selisih massa molekul tersebut 0,0004. Selisih massa berdasarkan spektrum massa dengan massa perhitungan menunjukkan perbedaan yang sangat kecil antara senyawa yang diharapkan dengan senyawa kalkon yang diperoleh sehingga dapat dikatakan bahwa senyawa kalkon tersebut murni dan mempunyai struktur sesuai dengan yang diharapkan.
b. Uji Toksisitas
Tabel 2: Uji toksisitas (E)-1-(2-hidroksifenil)-3-(4-metoksifenil)prop-2-en-1-on Nama
Senyawa
Struktur Senyawa
Nilai LC50
(µg/ml) (E)-1-(2-hidroksifenil)-3-(4-
metoksifenil)prop-2-en-1-on
O
OH OCH3
0,666
Senyawa kalkon (E)-1-(2-hidroksifenil)-3-(4-metoksifenil)prop-2-en-1-on diuji toksisitasnya menggunakan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) dengan menggunakan larva udang Artemia salina Leach sebagai hewan uji. Senyawa analog kalkon diuji pada konsentrasi 1000, 100, 10, 1 dan 0,1 µg/ml. Hasil uji toksisitas senyawa analog kalkon diperoleh nilai LC50 sebesar 0,406 µg/ml, hal ini menunjukkan senyawa analog kalkon memiliki aktivitas toksisitas yang cukup baik dan berpotensi sebagai antikanker karena menurut Meyer et al (1982) senyawa murni dianggap menunjukkan aktivitas sitotoksik bila mempunyai nilai LC50 kecil dari 200 µg/ml.
Aktivitas dari senyawa analog kalkon dipengaruhi oleh adanya ikatan α,β-tak jenuh dan subtituen pada cincin aromatiknya. Senyawa analog kalkon (E)-1-(2- hidroksifenil)-3-(4-metoksifenil)prop-2-en-1-on memiliki subtituen hidroksi dan metoksi masing-masing pada cincin aromatik A dan cincin aromatik B. Adanya gugus hidroksi dan metoksi menyebabkan terjadinya mesomeri positif ke sistem karbonil sehingga meningkatkan aktivitas toksisitasnya.
KESIMPULAN
Senyawa kalkon (E)-1-(2-hidroksifenil)-3-(4-metoksifenil)prop-2-en-1-on berhasil disintesis dengan metode pengadukan menggunakan katalis KOH dan pelarut Polietilen glikol menghasilkan rendemen 76%. Senyawa kalkon dengan LC50 0,666 µg/mL menunjukkan aktivitas toksisitas yang cukup baik dan berpotensi sebagai antikanker karena nilai LC50<200 µg/ml.
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Universitas Riau yang telah membantu biaya penelitian ini melalui Dana Hibah Pasca Sarjana atas nama Prof. Dr.
Adel Zamri, MS, DEA tahun 2013.
5
DAFTAR PUSTAKA
Harefa, F. 1987. Pembudidayaan Artemia salina untuk Pakan Udang dan Ikan. Penerbit Swadaya, Jakarta.
Jayapal, M.R., Prasad, K.S., Prasad, P.R., dan Sreedhar, N.Y. 2010. Synthesis and Characterization of 4-Hydroxy Chalcones Using PEG-400 as a Recyclable Solvent. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences.1(4): 480-485.
Markham, K.R. 1988. Cara Mengidentifikasi Flavonoid. Penerbit ITB, Bandung.
Meyer, B.N., Ferrigni, N.R., Jacobsen, J.E., Nichols, D.E. dan McLaughlin, J.L. 1982.
Brine shrimp: a convenient general bioassay for active plants-constituents. J.
Med.Plant Res. 45: 31-34.
Prashar, H., Chawla, A., Sharma, A. K., dan Kharb, R. 2012. Chalcone as a versatile moiety for diverse pharmacological activities. International Journal of Pharmaceutical Sciences And Research, CT Institute of Pharmaceutical Sciences, Jalandhar, Punjab, India.
Sarda, S.R., Bhusare, S.R., Dake, S.A., Jadhav, W.N., dan Pawar, R.P. 2009. Solvent- free NaOH-Al2O3 supported synthesis of 1,3-diaryl-2-propene-1-ones.
International Journal of ChemTech Research. 1(2): 265-269.
