SINTESIS DAN UJI TOKSISITAS SENYAWA ANALOG KURKUMIN TURUNAN METOKSIBENZALDEHID
Elisa Fikrianti
1, Adel Zamri
2, Yum Eryanti
2Laboratorium Riset Sains Material, Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Riau Kampus Bina Widya Pekanbaru, 28293, Indonesia
icha.lisa1993@gmail.com
ABSTRACT
Curcumin analog (2E,5E)-2,5-bis(2,3-dimethoxybenzylidene)cyclopentanone (E
3) has been synthesized by aldol condensation using base catayst (NaOH) under microwave irradiation. The purity of the compound has been tested by thin layer cromatography (TLC), melting point test and analytical High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The structure of the compound was characterized based on the interpretation of spectroscopic data included UV, IR,
1H-NMR and MS. The toxicity activity of curcumin was determined using the Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) method againts larvae of Arthemia salina Leach. The rendement resulted from each of curcumin analog (E
3) was 58,94 %. LC
50value for curcumin analog (E
3) was 7.500.000.000 ppm.
Keywords : curcumin, BSLT, microwave
ABSTRAK
Senyawa analog kurkumin (2E,5E)-2,5-bis(2,3-dimetoksibenzilidin)siklopentanon (E
3) disintesis dengan katalis basa (NaOH) dan iradiasi gelombang mikro melalui reaksi kondensasi aldol. Kemurnian senyawa hasil sintesis diuji melalui uji kromatografi lapis tipis (KLT), pengukuran titik leleh, dan analisis high performance liquid chromatography (HPLC). Struktur senyawa dikarakterisasi berdasarkan interpretasi data spektroskopi UV, IR,
1H-NMR dan MS. Aktivitas toksisitas senyawa analog kurkumin ditentukan dengan menggunakan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) terhadap larva Arthemia salina Leach. Senyawa analog kurkumin E
3memiliki rendemen sebesar sebesar 58,94 %. Nilai LC
50senyawa analog kurkumin E
3yaitu 7.500.000.000 ppm.
Kata kunci : kurkumin, BSLT, microwave
1
PENDAHULUAN
Kemajuan ilmu pengetahuan akan terus berkembang seiring dengan berubahnya zaman. Telah banyak penelitian yang dilakukan para ilmuan untuk memperbaiki kualitas hidup manusia, yaitu dengan memanfaatkan sumber daya alam hayati sebagai obat-obatan. Salah satu senyawa yang telah ditemukan dan dikembangkan yaitu senyawa kurkumin. Kurkumin terdapat di alam bersama-sama dengan dua senyawa turunan lainnya yaitu demetoksi kurkumin dan bis-demetoksi kurkumin, yang dikenal dengan nama kurkuminoid (Badreldin et al., 2006).
Kurkumin adalah senyawa fenolik berwarna kuning kemerahan yang di ekstraksi dari akar tanaman rimpang kunyit (Curcuma longa L). Sifat farmakologi dari kurkumin yaitu sebagai antikanker, antivirus, antibakteri, antijamur, antioksidan, antimutagenik, antitumor, antiinvasi.
(Chattopadhyay et al, 2004).
Sintesis merupakan cara memperoleh kurkumin dengan struktur yang bervariasi dan jumlah yang cukup. Sintesis dilakukan dengan mereaksikan aldehid dan keton menggunakan metode kondensasi aldol ( Babler et al., 2007 ).
Pada penelitian ini senyawa analog kurkumin disintesis menggunakan iradiasi dengan gelombang mikro (microwave).
METODE PENELITIAN a. Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan yaitu spektrofotometer UV-Vis (Genesys 10S UV-Vis v4.002 2L), spektrofotometer inframerah (FTIR Shimadzu, IR Prestige-21), spektrometer NMR proton (agilent 500 MHz DD2), spektrometer massa (MS) (water LCT Premier XE Mode Positif), High Performance Liquid Chromatography (HPLC) (Shimadzu LCsolution), lampu UV (254 nm dan 366 nm), alat penentu titik leleh Fisher Johns, microwave samsung 50 Hz, serta peralatan gelas sintesis dan uji toksisitas yang biasa digunakan di laboratorium kimia organik.
Bahan-bahan yang digunakan adalah siklopentanon (Merck), 2,3- dimetoksibenzaldehid (Aldrich), nat rium hidroksida (Merck), asam klorida (HCl), natrium hidroksida (NaOH) etanol absolut, metanol, indikator universal, plat KLT GF
254, n-heksana, etilasetat, klorofom, dan telur udang Artemia salina Leach.
b. Rancangan Penelitian
Sintesis senyawa analog kurkumin (2E,5E)-2,5-bis(2,3-dime toksibenzilidin)siklopentanon (E
3) di lakukan melalui reaksi kondensasi aldol dengan menggunakan senyawa awal siklopentanon (K), 2,3-dime toksibenzaldehid (A),dan katalis basa (NaOH) seperti terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Sintesis Senyawa Analog Kurkumin
H OCH3 +
NaOH -H2O O
OCH3 O
2
E3 O
6'' 1' 1''
4' 6' 3' 2'
5'
7' 7''
2''3''
5''
a a' 4''
H3CO OCH3
OCH3 OCH3
K A
2
c. Sintesis Senyawa Analog Kurkumin
Siklopentanon (5 mmol) di larutkan dengan 5 mL etanol absolut dalam erlenmeyer, kemudian ditambahkan 2,3-dimetoksibenzal dehid (10 mmol) dan ditambahkan tetes demi tetes katalis NaOH sebanyak 5 mL. Campuran diiradiasi dengan gelombang mikro selama 2 menit. Tahapan reaksi diamati dengan uji KLT setiap 30 detik.
Setelah reaksi selesai, Crude product didinginkan dan dinetralkan dengan HCl hingga terbentuk padatan kuning.
Endapan yang terbentuk kemudian disaring dan dicuci menggunakan akuades dingin dan n-heksana dingin kemudian dikeringkan pada suhu ruang. Rekristalisasi dilakukan dengan menggunakan etilasetat.
Kemurnian senyawa ditentukan dengan KLT, titik leleh dan analisis HPLC.
d. Uji Toksisitas dengan Metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT)
Sebanyak 20 mg masing-masing sampel di timbang lalu dilarutkan dalam 2 mL metanol, sehingga didapat larutan induk dengan konsentrasi 10.000 µg/mL. Vial yang telah disiapkan masing-masing uji dikalibrasi sebanyak 5 mL.
Konsentrasi yang digunakan untuk pengujian yaitu dengan konsentrasi 1000, 100, 10 µg/mL dengan pengulangan masing-masing tiga kali.
Sebanyak 0,5 mL sampel dipipet dan dimasukkan kedalam masig-masing vial lalu diuapkan pelarutnya hingga mengering. Lalu dilarutkan kembali dengan 50 µL dimetil sulfoksida (DMSO), air laut ditambahkan hingga mencapai batas kalibrasi. Larva udang dimasukkan sebanyak 10 ekor
dan air laut ditambahkan beberapa tetes sampai batas kalibrasi. Kematian larva udang diamati setelah 24 jam.
Dari data yang dihasilkan dihitung nilai Lc
50dengan metode kurva menggunakan tabel analisis probit (Meyer et al., 1982; Harefa, 1997).
HASIL
(2E,5E)-2,5-bis(2,5-dimetoksibenzili din)siklopentanon (E
2) (1,12 g; 58,94
%), kuning muda, titik leleh 135-137
o
C, Rf = 0,5 (diklorometana : n- heksana = 9 : 1); IR (cm
-1): 3068 (C- H aromatik), 2937 (C-H alifatik), 1687 (C=O terkonjugasi dengan ikatan rangkap α,β), 1600 (C=C alkena), 1550 (C=C aromatik), 1002 (C-OMe);
1H-NMR (500 MHz, Aseton), δ (ppm): 7,94 (s; 2H
β; 7’/7’’); 7,10 ppm (t; 2H; Ar-5’/5’’-H;
J= 8,0 Hz); 7,17 ppm (dd; 2H; Ar- 4’/4’’-H; J= 7,85 Hz); 3,88 ppm (s;
6H; Ar-3’/3’’-OCH
3); 3,90 ppm (s;
6H; Ar-2’/2’’-OCH
3), 6,97 ppm (dd;
2H; Ar-6’/6’’-H; J= 8,0 Hz), 3,02 ppm (s; 2H; a/a’); Massa molekul ditunjukkan oleh spektrum massa yang dihitung sebagai C
23H
24O
5[M+H]
+dengan puncak ion
molekul m/z 381,1696; UV (MeOH) : λmaks (nm) : 216 dan 357; HPLC λ 217 nm, t
R: 25,13 menit, λ 350 nm, t
R: 25,17 menit; LC
507.500.000.000 ppm.
PEMBAHASAN
a. Hasil Sintesis Senyawa Analog Kurkumin
Sintesis senyawa analog kurkumin menggunakan iradiasi dengan gelombang mikro dan katalis NaOH 8% serta pelarut etanol absolut. Eryanti et al (2014) telah melakukan sintesis senyawa analog kurkumin menggunakan iradiasi
3
dengan gelombang mikro menghasilkan senyawa analog kurkumin(3E,5E)-3,5-bis-(2-hidroksi benzilidin)piperidin-4-on yang memi liki aktivitas biologis sebagai antibakteri.
Rendemen senyawa analog kurkumin sebesar 58,94 %. Tahapan reaksi dipantau dengan menggunakan uji KLT selama 2 menit. Kemurnian dari senyawa diuji dengan KLT, titik leleh dan HPLC. Jika masih terdapat lebih dari satu noda maka dilakukan rekristalisasi. Setelah rekristalisasi, diuji kemurniannya dengan KLT menggunakan eluen bervariasi dan perbandingan yang berbeda. Lalu dilakukan pengukuran titik leleh dan analisis HPLC, dikarakterisasi meng gunakan UV, IR,
1H-NMR dan MS.
Spektrum UV memperlihatkan adanya serapan maksimum pada panjang gelombang 217 nm ( ε= 1,0 x 10
5) menunjukkan adanya ikatan rangkap pada cincin benzen dan 358 nm ( ε= 8,6 x 10
4) menunjukkan adanya resonansi dari cincin aromatik hingga ke sistem karbonil.
Spektrum IR memperlihatkan adanya serapan pada bilangan gelombang 1687 cm
-1menunjukkan adanya gugus C=O. Serapan pada bilangan gelombang 3068 cm
-1menunjukkan adanya gugus C-H aromatis. Serapan pada bilangan
gelombang 1600 cm
-1menunjukkan adanya gugus C=C alkena. Serapan pada bilangan gelombang 1550 cm
-1menunjukkan adanya gugus C=C aromatis. Serapan pada bilangan gelombang 2937 cm
-1menunjukkan adanya gugus C-H alifatik. Serapan pada bilangan gelombang 1002 cm
-1menunjukkan adanya gugus C-OMe.
Spektrum
1H-NMR dengan pergeseran kimia 3,02 ppm (4H) menunjukkan sinyal atom C-a’/C-a’’.
Spektrum proton alifatik menun jukkan puncak singlet. Proton dengan pergeseran kimia 7,94 ppm (2H
β) menunjukkan sinyal atom C-7’/C- 7’’dengan puncak singlet. Pergeseran kimia pada atom C-2’/C-2’’-OCH
3dan C-3’/C-3’’-OCH
3berturut-turut yaitu 3,90 dan 3,88 ppm (6H) dengan puncak singlet. Pergeseran kimia 7,17 ppm (2H) dengan J= 7,85 Hz menunjukkan sinyal proton pada atom C-4’/C-4’’ memiliki puncak doublet of doublet. Pergeseran kimia pada 6,97 ppm (2H) dengan J= 8,0 Hz menunjukkan sinyal proton aromatik pada atom C-6’/C-6’’ memilki puncak doublet of doublet. Pergeseran kimia 7,10 ppm (2H) menunjukkan sinyal atom C-5’/C-5’’ dengan J= 8,0 Hz memiliki puncak triplet. Data spektrum
1H-NMR senyawa analog kurkumin dapat dilihat pada Tabel. 1
Tabel 1. Interpretasi data
1H-NMR senyawa analog kurkumin
No Atom C
Senyawa analog kurkumin δH (ppm)
a/a’ 3,02 (s; 4H)
1’/1’’ -
6’/6’’ 6,97 (dd; 2H; J= 8,0 Hz)
5’/5’’ 7,10 (t; 2H; J= 8,0 Hz)
4’/4’’ 7,17 (dd; 2H; J= 7,85 Hz)
3’/3’’ 3,88 (s; 6H; Ar-OCH3)
2’/2’’ 3,90 (s; 6H; Ar-OCH3)
7’/7’’ 7,94 (s; 2Hβ)
