KARAKTERISTIK FISIKOKIMIA SENYAWA Meso-Tetraphenylporphine (MTPP) DAN Meso-Tetraphenylchlorin (MTPC) UNTUK TERAPI KANKER SECARA FOTODINAMIK SKRIPSI

(1)

i

KARAKTERISTIK FISIKOKIMIA SENYAWA

Meso-Tetraphenylporphine (MTPP) DAN Meso-Tetraphenylchlorin (MTPC)

UNTUK TERAPI KANKER SECARA FOTODINAMIK

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai derajat sarjana S-1

Diajukan Oleh

Ari Fariz Mustafa

1108010055

Fakultas Farmasi

Universitas Muhammadiyah Purwokerto 2015

(2)

HALAMAN PERSETUJUAN

ARI FARIZ MUSTAFA 1108010055

Diperiksa dan disetujui oleh :

Mengetahui,

Pembimbing I

Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil NIP. 197405222000122001

Pembimbing II

Susanti, M. Phil., Apt. NIK. 2160386

(3)

iii

HALAMAN PENGESAHAN

ARI FARIZ

M

USTAFA

1108010055

Telah dipertahankan di depan Panitia Ujian Skripsi Pada hari Senin, tanggal 24 Agustus 2015

SUSUNAN PANITIA `

Ketua

Pri Iswati Utami, M.Si., Apt.

Sekretaris

Wahyu Utaminingrum, M.Sc., Apt.

NIK. 2160218 NIK. 2160515

Penguji

Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil NIP. 197405222000122001

Mengetahui Dekan Fakultas Farmasi

Universitas Muhammadiyah Purwokerto

Dr. Nunuk Aries Nurulita, M.Si., Apt NIK. 2160217

(4)

HALAMAN PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini, Saya :

Nama : Ari Fariz Mustafa

NIM : 1108010055

Program studi : Farmasi Fakultas : Farmasi

Universitas : Universitas Muhammadiyah Purwokerto

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi ini adalah hasil dari proses penelitian saya, yang dilakukan sesuai dengan prosedur penelitian yang benar dengan bimbingan dosen pembimbing dan bukan merupakan hasil penjiplakan dari karya tulis orang lain. Sumber informasi yang dikutip dari karya yang diterbitkan atau yang tidak diterbitkan telah dicantumkan dalam daftar pustaka pada skripsi ini.

Demikian pernyataan ini, dan apabila kelak dikemudian hari terbukti ada unsur penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai ketentuan yang berlaku.

Purwokerto, Agustus 2015 Yang Menyatakan,

(5)

v

ABSTRAK

Kanker merupakan penyebab kematian nomor 5 di Indonesia. Pengobatan kanker dilakukan dengan tiga cara, yaitu pengobatan pembedahan namun hanya efektif untuk kanker primer yang terlokalisasi, terapi penyinaran (radiasi) tetapi dapat merusak jaringan normal terutama sel-sel yang berkembang biak dengan cepat, sedangkan kemoterapi seringkali menginduksi kanker primer kedua sebagai akibat dari sifat karsinogenik yang dimiliki oleh senyawa yang digunakan untuk kemoterapi. Salah satu terapi kanker yang sedang terus dikembangkan adalah terapi fotodinamik (photodynamic therapy atau PDT). PDT adalah terapi yang membutuhkan cahaya tampak, sebuah fotosensitizer dan oksigen. PDT menghasilkan oksigen singlet sebagai spesi yang mampu menghancurkan tumor. Model senyawa fotosensitizer yang digunakan adalah senyawa golongan tetrapirol makrosiklik, Senyawa MTPP tetraphenylporphine) dan MTPC (meso-tetraphenylchlorin) digunakan sebagai senyawa model yang mewakili tetrapirol makrosiklik dengan cincin pirol tidak tereduksi dan yang tereduksi. Dari hasil prediksi koefisien partisi diperoleh nilai log P MTPP = 10,3 sedangkan MTPC = 10,18 sehingga MTPP memiliki sifat lipofilisitas > MTPC berdasarkan nilai log P dari kedua senyawa, maka ada pengaruh reduksi cincin pirol. Kemudian hasil pengukuran spektrum absorpsi dan absorptivitas molar (ε) dari senyawa MTPP dan MTPC, pada pita Q1 MTPC terdapat 2 pita yaitu pada Q1a dan Q1b, senyawa tetrapirol makrosiklik yang tereduksi lebih potensial sebagai fotosensitizer. Pita Q1a senyawa MTPC efektif digunakan untuk eksitasi fotosensitizer dengan konsentrasi yang lebih rendah, dan pita Q1b senyawa MTPC dapat digunakan untuk terapi kanker pada jaringan yang lebih dalam. Dari hasil uji quantum yield oksigen singlet (ΦΔ) senyawa MTPC > senyawa MTPP baik pada pH 6,3 dan 7,4 sehingga daya oksigen singlet MTPC > MTPP. Selain itu hasil uji stabilitas terhadap cahaya matahari tidak langsung senyawa MTPC lebih tidak stabil dari pada senyawa MTPP, kemudian warna kedua larutan uji tersebut menjadi pucat, oksigen diketahui menjadi salah satu penyebab fotodegradasi dan pemucatan warna.

Kata kunci: Kanker, Terapi fotodinamik, MTPP (meso-tetraphenylporphine) dan

(6)

ABSTRACT

Cancer is the fifth leading cause of death in Indonesia. Cancer therapy done in three ways, ie surgical therapy, however its effective for primary cancer that normal is localized, xray therapy (radiation) can damage the normal tissue, especially the cell with rapid proliferation, while chemotherapy often induces a second primary cancer as a result of the carcinogenic properties owned by the compound used for chemotherapy. One cancer therapies are being developed photodynamic therapy (photodynamic therapy or PDT). PDT is a treatment that requires visible light, a photosensitizer and oxygen. PDT produces singlet oxygen as a species capable of destroying tumor. The model compounds used photosensitizer is tetrapirol class macrocyclic compounds, compounds MTPP (meso-tetraphenylporphine) and MTPC (meso-tetraphenylchlorin) is used as a model compound representing the macrocyclic tetrapirol pyrrole ring is not reduced and reduced. From the results predicted partition coefficient log P values obtained MTPP = 10.3 while MTPC = 10.18, so MTPP lipofilisitas properties > MTPC based on the value of log P of the two compounds, then there is the effect of the reduction of pyrrole ring. Then the results of measurements of absorption spectra and molar absorptivity (ε) of the compound MTPP and MTPC, in Q1 band MTPC are two bands are on Q1a and Q1b, tetrapirol macrocyclic compounds are reduced more potential as a photosensitizer. Q1a band MTPC compound effectively used for photosensitizer excitation with a lower concentration, and Q1b band MTPC compounds can be used for cancer therapy in deeper tissues. From the result test of quantum yield of singlet oxygen (ΦΔ) MTPC compounds > MTPP compound either at pH 6.3 and 7.4 so that the power of singlet oxygen MTPC > MTPP. In addition to the stability test results are not direct sunlight MTPC compounds more volatile than the compound MTPP, then the color of the test solution becomes pale, oxygen is known to be one of the causes photodegradation and bleaching the colors.

Key word: Cancer, Photodynamic theraphy, MTPP (meso-tetraphenylporphine)

(7)

vii

LEMBAR PERSEMBAHAN

Alhamdulillahirabbilalamin

Puji syukur kepada Sang Khalik Allah SWT. Yang telah memberikan hamba kekuatan, kesabaran dan membekali hamba dengan ilmu. Atas rodho Allah SWT sehingga akhirnya skripsi ini dapat terselesaikan.

Dan tak lupa sholawat dan salam selalu terlimpahkan pada mu sang revolusioner sejati Rasulallah Muhammad SAW.

Kupersembahkan karya yang sederhana ini kepada orang yang sangat berarti dalam hidupku & inspirasi serta motivasi bagi diriku.

Ibu dan BapakTercinta, sebagai tanda bakti, hormat, dan rasa terima kasih yang tiada terhingga, dan

jasanya yang tidak dapat dibalas oleh apapun, yang telah memberikan kasih sayang, segala dukungan, doa dan bantuan. Terima kasih banyak atas segalanya Ibuku Dede Rosidah & Bapakku Cece Sutisna...

Adik-adik ku Tersayang Rizal & Qaisya, yang selalu memberikanku semangat, do’a serta dukungan

yang sangat berarti bagiku...

Calon Pasangan hidupku Sofia Rahmawati, terimakasih atas semangat, dukungan dan kesabarannya

setia mendengarkan keluh kesahku, serta telah menjadi inspirasi bagiku...

Pebimbing Akademikku Bu Retno, terimakasih atas bekal bimbingan yang telah diberikan selama saya

menuntut ilmu di Fakultas Farmasi UMP...

Pebimbing Skripsiku Bu Asmyenti & Bu Susanti, terimakasih telah memberikan saya kepercayaan

untuk mengerjakan projek penelitian sehingga dapat menjadi roh bagi skripsi saya dan terimakasih banyak telah menjadi pembimbing skripsi yang terbaik bagiku...

Para sahabat-sahabatku, Barudak wani perih (Dimas gondrong, Aguy akeusz, Diaz V’tax, Abah Wahyu,

Papih Dono, Papah Taufik, Ipank, Habib Azzam, Hasan Kasron, Dimas gendut, Eko Coconut, Rihan Ahok, Yahya Inyong, Iklam, Mang Joher, Pak Dombenk, Pak Galih, Kang Tjatur, Kakang Dhodif, Aki Aris Ikip, Barkah Bariyah, Rio gendut, Amin ginger, Irawan tok, Dhani Kimochi, Bang VJ, Mafia Obo, Siput, Om Rudi, Basev, markum, pam-pam, the Reds Chupank, Ari T W, Ari Bangka, Yogo, Rizko, Jibon). Serta teman-teman farmasi angkatan 2011 atas kebersamaan, kerjasama dan semangat selama menempuh pendidikan di Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

Semoga Allah SWT membalas jasa budi kalian dikemudian hari dan memberikan kemudahan dalam segala hal, aaminn...

(8)

MOTTO

“Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum hingga mereka mengubah diri mereka sendiri”.

(Q.S. Ar-Ra’d:11)

janganlah menyerah terlebih dahulu sebelum kita mencoba sesuatu, karena kita tidak akan pernah mengetahui apa hasilnya dan bagaimana kesimpulannya.

-AFM-

I will be chasing a starlight until the end of my life... MUSE

(9)

ix

PRAKATA

Puji syukur ahamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini yang berjudul “Karakteristik fisikokimia senyawa meso-tetraphenylporphine (MTPP) dan meso-tetraphenylchlorin (MTPC) untuk terapi kanker secara fotodinamik”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Program Studi Farmasi, Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

Skripsi ini tidak akan tersusun dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Dr. Syamsuhadi Irsyad, S.H., M.H. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

2. Dr. Nunuk Aries Nurulita, M.Si., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

3. Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil (Pembimbing I) dan Susanti, M. Phil., Apt. (Pembimbing II) yang senantiasa memberikan waktu, bimbingan, arahan, saran serta ilmu pengetahuan dengan penuh kesabaran sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan sebaik-baiknya.

4. Seluruh Dosen dan Staf Karyawan Fakutas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwoketo.

5. Kedua orangtua dan seluruh keluarga atas segala do’a, bantuan, dukungan dan semangat.

6. Teman-teman farmasi 2011 atas kebersamaan, kerjasama dan semangat selama menempuh pendidikan di Universitas Muhammadiyah Purwokerto. 7. Semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini yang tidak

(10)

Penulis menyadari bahwa dalam penelitian maupun hasil skripsi ini terdapat banyak kelemahan dan kekurangannya atau dengan kata lain masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, berbagai saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak.

Purwokerto, Agustus 2015

(11)

xi

RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap : Ari Fariz Mustafa

Tempat, Tanggal Lahir : Majalengka, 19 Agustus 1993

Jenis Kelamin : Laki-laki

Agama : Islam

Alamat : Perum Kasturi Perdana II Jalan Pandawa Blok D

Nomer 123 RT/ RW : 18/04 Kelurahan Kasturi Kecamatan Kuningan Kabupaten Kuningan Nama Orangtua : Cece Sutisna dan Dede Rosidah

Riwayat Pendidikan :

1. TK Desa Narimbang Kabupaten Sumedang (1998) 2. TK Negeri SKB Kabupaten Kuningan (1999) 3. SD Negeri Cilowa 2 Kabupaten Kuningan (2005) 4. SMP ITUS Jalaksana Kabupaten Kuningan (2008) 5. SMF Muhammadiyah 2 Kabupaten Cirebon (2011)

(12)

DAFTAR ISI

halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

HALAMAN PERNYATAAN ... iii

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii

MOTTO ... viii

PRAKATA ... ix

RIWAYAT HIDUP ... xi

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR RUMUS ... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Perumusan Masalah ... 4

C. Tujuan Penelitian ... 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA A. Terapi Fotodinamik ... 5

B. Mekanisme Fotofisika dan Fotokimia PDT ... 6

C. Senyawa Fotosensitizer ... 7

D. Karakterisasi Fisikokimia Fotosensitizer ... 8

E. Absorptivitas Molar (ε) ... 9

F. Okigen Singlet ... 9

(13)

xiii BAB III. METODE PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 11

B. Variabel dalam Penelitian ... 11

C. Definisi Variabel Penelitian ... 11

D. Waktu dan Tempat Penelitian ... 11

E. Bahan dan Alat ... 12

F. Cara Penelitian 1. Perhitungan koefisien partisi ... 12

2. Uji Sifat Fisikokimia a. Pengukuran spektrum absorpsi dan absorptivitas molar (ε) ... 13

b. Pengukuran quantum yield oksigen singlet (ΦΔ) ... 14

3. Uji Stabilitas terhadap Cahaya Matahari Tidak Langsung ... 15

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 17

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 25

A. Kesimpulan ... 25

B. Saran ... 25

DAFTAR PUSTAKA ... 26

(14)

DAFTAR TABEL

halaman Tabel 1. Hasil pengukuran ΦΔ senyawa MTPP dan MTPC dengan

(15)

xv

DAFTAR GAMBAR

halaman Gambar 1. Proses ilustrasi PDT pada pasien kanker dengan senyawa

fotosensitizer ... 5

Gambar 2. Mekanisme fotofisika dan fotokimia PDT ... 6

Gambar 3. Struktur senyawa MTPP dan MTPC ... 7

Gambar 4. Spektrum sinar tampak senyawa porfirin ... 8

Gambar 5. Hasil prediksi perhitungan koefisien partisi ... 18

Gambar 6. Spektrum absorpsi MTPP ... 19

Gambar 7. Spektrum absorpsi MTPC ... 19

Gambar 8. Pemucatan warna dari larutan uji oksigen singlet ... 23

Gambar 9. Kurva uji stabilitas terhadap cahaya matahari tidak langsung senyawa MTPP dan MTPC ... 24

(16)

DAFTAR RUMUS

halaman R.1. Rumus Persamaan penentuan ΦΔ ... 15 R.2. Reaksi kimia Metode uji oksigen singlet ... 21

(17)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

halaman Lampiran 1. Data absorptivitas molar MTPP ... 30 Lampiran 2. Data absorptivitas molar MTPC ... 32 Lampiran 3. Data quantum yield oksigen singlet senyawa Klorin e6 pada

pH 6,3 ... 34 Lampiran 4. Data quantum yield oksigen singlet senyawa MTPP pada

pH 6,3 ... 37 Lampiran 6. Data quantum yield oksigen singlet senyawa Klorin e6 pada

pH 7,4 ... 40 Lampiran 8. Data quantum yield oksigen singlet senyawa MTPC pada

pH 7,4 ... 42 Lampiran 9. Data uji stabilitas terhadap cahaya matahari tidak langsung

Senyawa MTPP ... 44 Lampiran 10. Data uji stabilitas terhadap cahaya matahari tidak langsung