PENENTUAN NILAI EFEK ELEKTRONIK ( ) GUGUS ...repository.unair.ac.id/10543/1/66.gdlhub-gdl-s1-2012...PENENTUAN NILAI EFEK ELEKTRONIK C ) GUGUS HIDROKSI DARI AMPISILIN - AMOKSISILIN

Q ffE titsrA JY; />r/ iS tC 'h C

KKC «K

FF 7> rWvv\P

PIEPJET WOERI YUNARNI

PENENTUAN NILAI EFEK ELEKTRONIK ( a P ) GUGUS HIDROKSI DARI AMPISILIN • AMOKSISILIN DAN

SEFALEKSIN-SEFADROKSIL MELALUI PENDEKATAN SIGMA HAMMETT

FAKULTAS FAftMASI UNIVERSlTAS AIRLANGGA S U R A B A Y A

1995

S K R I P S I

M I L I KfERPUSTAKAAN

WWITERSITAS AIRLANOOA'

S U R A B A Y A

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

SKRIPSI Penentuan nilai efek . . . . Piepiet Woeri Yunarni

PENENTUAN NILAI EFEK ELEKTRONIK C )

GUGUS HIDROKSI DARI AMPISILIN - AMOKSISILIN DAN

SEFALEKSIN - SEFADROKSIL MELALUI PENDEKATAN SIGMA HAMMETT

SKRIPSIDIBUAT UNTUK MEMENUHI SYARAT MENCAPAI GELAR SARJANA SAINS

PADA FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS AIRLANGGA

1 9 9 5

OlehPIEPIET WOERI YUNARNX

059011216

disetuiui oleh .-Dembimbing

DR.Bambang Soekardio, SU. / Pembimbing Utama

Drs. Robby Sondakh, MS Pembimbing Serta

Ir. Hi. Rullv Susilouati, MS Pembimbing Serta



KATA PENGANTAR

Dengan segala puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala karunia dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Adapun skripsi ini dibuat untuk memenuhi persyaratan mencapai gelar sarjana Farmasi pada Fakultas Farnasi Universitas Airlangga.

Pada kesempatan yang baik ini perkenankanlah penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang sebesar- besarnya kepada :1. Bapak DR. Bambang Soekardjo, SU, Bapak Drs. Robby

Sondakh, MS dan Ibu Ir. Hj . Rully Susilowati, MS. atas segala bimbingan, saran-saran dan bantuan yang telah diberikan selama penelitian dan penyusunan skripsi ini.

2. Kepala Laboratorium Kimia Medisinal Fakultas Farmasi Universitas Airlangga, beserta staf dan karyawan.

3. Ketua Jurusan Kimia Farnasi Fakultas Farnasi Universitas Airlangga, beserta staf dan karyawan.

4. Tim penilai skripsi yang telah berkenan memeriksa skripsi ini.

5. Orang tua, kedua kakak dan adik penulis tercinta yang telah menbantu sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.

6. Rekan-rekan mahasiswa dan semua pihak yang baik secara langsung maupun tidak langsung nembantu terselesaikannya



ii

skripsi ini.Akhir kata, penulis berharap semoga hasil penelitian

ini bernanfaat bagi perkembangan ilmu kefarnasian dimasa nrendatang, neskipun penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari sespurna.

Surabaya, Januari 1995

Penulis



DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR.................................... iDAFTAR ISI ........................................ iiiDAFTAR TABEL ................ ..................... viiDAFTAR GAMBAR ..................................... xDAFTAR LAMPIRAN ................................... xiBAB I. PENDAHULUAN .............................. 1

1. Latar belakang masalah ................ 12. Perumusan masalah ..................... 53. Tujuan penelitian ..................... 54 . Hipotesis ........ ..................... 65. Manfaat penelitian .................... 6

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ........................ 71. Tinjauan tentang hubungan antara struktur

kimia dan aktivitas biologis .......... 72. Tinjauan tentang pengaruh sifat fisika-

kimia terhadap aktivitas biologis ..... 83. Tinjauan tentang efek elektronik ...... 12

3.1 Tetapan sigma (cr ) Hammett ......... 133.2 Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai

efek elektronik ................... 153.2.1 Pengaruh suhu terhadap nilai efek

elektronik ...................... 15



3.2.2 Pengaruh pH terhadap nilai efekelektronik ...................... 15

3.3 Pengaruh nilai efek elektronik terhadap aktivitas biologis ............ 16

4. Tinjauan tentang spektrofotometri ..... 194.1 Tinjauan umum . .................. 194.2 Penentuan tetapan kesetimbangan

reaksi secara spektrofotometri .... 205. Tinjauan tentang sifat-sifat fisika-

kimia dari ampisilin, amoksisilin,sefaleksin dan sefadroksil .......... 245.1 Sifat fisika-kimia ampisilin .... 245.2 Sifat fisika-kimia amoksisilin ... 255.3 Sifat fisika-kimia sefaleksin .... 265.4 Sifat fisika-kimia sefadroksil ... 27

BAB III. METODE PENELITIAN ....................... 281. Bahan penelitian yang digunakan ...... 282. Alat penelitian yang digunakan ....... 283. Cara pengerjaan ...................... 29

3.1 Analisis kualitatif terhadap bahan penelitian ........................ 29

3.1.1 Pemeriksaan organolep.tis ....... 293.1.2 Reaksi warna ................... 293.1.2.1 Reaksi warna untuk ampisilin 293.1.2.2 Reaksi warna untuk amoksisilin 293.1.2.3 Reaksi warna untuk sefaleksin 30

iv



3.1.2.4 Reaksi warna untuk sefadroksil 303.1.3 Penentuan titik lebur........... 31

3.2 Penentuan nilai pK ................... 313.2.1 Pembuatan larutan dapar pada pH

yang diperlukan ................ 31

3.2.2 Penentuan panjang gelombangterpilih ....................... 33

3.2.3 Penentuan pK secara spektro-fotometr i ............ .......... 35

3.3 Perhitungan nilai efek elektronik .... 373.4 Analisis data ........................ 38

BAB IV HASIL PENELITIAN .......................... 411. Analisis kualitatif terhadap bahan

penelitian ............... ......... 412. Penentuan nilai pK ..................... 42

2.1. Pembuatan larutan dapar pada pH yangdiperlukan ........................ 42

2.2 Ponentuan panjang gelombang terpilih 442.3 Penentuan nilai pK ampisilin, amoksi

silin, sefaleksin dan sefadroksilsecara spektrofotometri ............ 512.3.1 Nilai pK ampisilin pada pH 4,20;

7,20; dan 9,20 ............... 532.3.2 Nilai pK amoksisilin pada pH

4,00; 7,00 dan 8,00 .......... 542.3.3 Nilai pK sefaleksin pada pH

V



4,50; 7,50 dan 10,50 ......... 552.3.4 Nilai pK sefadroksil pada pH

3,30; 7,30 dan 9,30 .......... 563. Perhitungan nilai efek elektronik (nilai

sigma (o') Hammett) ..................... 573.1 Penentuan nilai sigma (o ) Hammett

dari gugus hidroksi (-0H) pada posisipara dari ampisilin-amoksisilin .... 57

3.2 Penentuan nilai sigma (o’) Hammett dari gugus hidroksi(-OH) pada posisipara dari sefaleksin-sefadroksil .... 58

4. Analisis data .......................... 59BAB V PEMBAHASAN .............................. 61BAB VI KESIMPULAN .............................. tS9BAB VII SARAN ................................... 70BAB VIII RINGKASAN ............................... 71DAFTAR PUSTAKA..................................... 75LAMPIRAN .......................................... 77

vi



DAFTAR TABEL

HalamanTabel I. Hasil analisis kualitatif bahan

penelitian ......................... 41Tabel II. Larutan dapar untuk ampisilin,

dengan volume 200 ml ............... 42Tabel III. Larutan dapar untuk amoksisilin

dengan volume 200 ml ............... 43Tabel IV. Larutan dapar untuk sefaleksin dengan

volume 200 ml ...................... 43Tabel V. Larutan dapar untuk sefadroksil

dengan volume 200 ml ............... 43Tabel VI. Nilai serapan larutan ampisilin

konsentrasi 600 ppm pada pH 7,20 dandalam suasana asam (pH 4,20), suasana basa (pH 9,20) untuk penentuanpanjang gelombang (X.) terpilih ..... 45

Tabel VII. Nilai serapan larutan amoksisilin konsentrasi 207,9 ppm pada pH 7,00 dan dalam suasana asam (pH 4,00),'suasana basa (pH 8,00) untuk penentuan panjang gelombang (\)terpilih ............................ 47

Tabel VIII. Nilai serapan larutan sefaleksin konsentrasi 30 ppm pada pH 7,50 dan dalam suasana asam (pH 4,50), suasana

vii



v i i i

Tabel

Tabel

Tabel

* Tabel

basa (pH 10,50) untuk penentuanpanjang gelombang (X) terpilih ...... 49

IX. Nilai serapan larutan sefadroksil konsentrasi 31,3 ppm pada pH 7,30 dan dalam suasana asam (pH 3,30), suasana basa (pH 9,30) untuk penentuanpanjang gelombang (X) terpilih ...... 51

X. Serapan larutan ampisilin konsentrasi 600 ppm pada pH larutan yang terpilih (pH 7,20) dan dalam pH 4,20 (suasana asam ) pH 9,20 (suasana basa) pada panjang gelombang terpilih 256 nmuntuk penentuan nilai pK ............ 53

XI. Serapan larutan amoksisilin konsentrasi 207,9 ppm pada pH larutan yang terpilih (pH 7,00) dan dalam pH 4,00 (suasana asam), pH 6,00 (suasana (basa) pada panjang gelombang terpilih272 nm untuk penentuan nilai pK ..... 54

XII. Serapan larutan sefaleksin konsentrasi 30 ppm pada pH larutan yang terpilih (pH 7,50) dan dalam pH 4,50 (suasana asam), pH 10,50 (suasana basa) pada panjang gelombang terpilih261 nm untuk penentuan nilai pK ..... 55



ix

Tabel XIII. Serapan larutan sefadroksil konsentrasi 31,3 ppm pada pH larutan yang terpilih (pH 7,30) dan dalam pH 3,30 (suasana asam), pH 9,30 (suasana basa) pada panjang gelombang terpilih262 nm untuk penentuan nilai pK .... 56

Tabel XIV. Penentuan nilai sigma (cr ) Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi paradari ampisilin-amoksisilin .......... 57

Tabel XV. Penentuan nilai sigma (& ) Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para dari sefaleksin-sefadroksil ......... 58



DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Kurva serapan dari larutan ampisilin 600 ppm dalam pH 1,20 - pH 11,20 padapanjang gelombang terpilih 256 nm........... 46

Gambar 2. Kurva serapan dari larutan amoksisilin 207,9 ppm dalam pH 1,00 - pH 11,00 padapanjang gelombang terpilih 272 nm........... 48

Gambar 3. Kurva serapan dari larutan sefaleksin 30 ppm dalam pH 1,50 - pH 11,50 padapanjang gelombang terpilih 261 nm........... 50

Gambar 4. Kurva serapan dari larutan sefadroksil31,3 ppm dalam pH 1,30 - pH 11,30 pada panjang gelombang terpilih 262 nm........... 52

Halaman

x



DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Lamp i ran Lampiran Lampiran

Lampiran

Lampiran 6

Lampiran

Lampiran

Hal

Sertif ikat analisis dari ampisi1 inSertif ikat analisis dari amoksisilinSertif ikat analisis' dari sefaleksinSertifikat analisis dari sefadroksilPerhitungan standart deviasi (SD) nilai sigma (cr ) Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para dariampisilin-amoksisilin .............Perhitungan standart deviasi ( SD) nilai sigma (cr ) Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para darisefaleksin- sefadroksil ...........Uji "t pooled dua pihak" antara nilai sigma (cr ) Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para dari ampisilin-amoksisilin dan sefaleksin-sefadroksil ......................Uji "t satu pihak" antara nialai sigma (o') Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para dari ampisisilin-amoksisilin dan nilai sigma (o') Hammett pada tabel ............ 0



Lampiran 9. Uji "t satu pihak*' antara nilai

sigma (o-) Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para dari sefaleksin-sefadroksil dan nilaisigma (o') Hammett pada tabel ............. 86

Lampiran 10. Tabel nilai sigma (a) Hammett ............ 87Lampiran 11. Tabel "t" .................................9 1

xii



BAB I

PENDAHULUAN

1 . L a la r B elalcang M asalah

Struktur kimia memberikan ciri-ciri sifat fisika- kimia yang khas dari suatu senyawa, yang dapat berubah

apabila struktur senyawa tersebut mengalami perubahan. Perubahan gugus pada senyawa induk dapat menyebabkan perubahan dalam hal kelarutan senyawa tersebut dalam pelarut polar atau non polar, distribusi muatan molekul dan kekuatan elektrostatik atau dalam pengaturan ruang gugus-gugus dalam molekul senyawa tersebut- Perubahan gugus pada senyawa induk akhirnya dapat mengakibatkan perubahan aktivitas biologis yang dihasilkan (1).

Aktivitas biologis dari suatu senyawa dipengaruhi oleh sifat fisika-kimia, struktur sistem reseptor dan letak suatu gugus dalam struktur molekul senyawatersebut. Berdasarkan hubungan antara struktur kimia dan aktivitas biologis, obat-obatan dapat dibagi dalam dua golongan utama yaitu obat yang berstruktur spesifik dan obat yang berstruktur tidak spesifik.Struktur kimia sangat menentukan aktivitas biologis dari obat-obat yang berstruktur spesifik, sedangkan sifat-sifat fisika-kimia lebih menentukan aktivitas biologis dari obat obat yang berstruktur tidak spesifik (2).

1



\ "g \j it. a '_XA___ 2Dalam mencari hubungan antara struktur kimia dan

aktivitas biologis dapat dilakukan pendekatan-pendekatan

dengan menggunakan parameter fisika-kimia. Dengan

mengetahui hubungan kuantitatif antara parameter fisika-kimia dan aktivitas biologis, maka dapat diketahui

peranan dari gugus yang menyebabkan perubahan sifat fisika-kimia yang berhubungan dengan aktivitas biologisnya. Disamping itu, dapat digunakan untuk merancang suatu obat baru yang lebih aktif dari senyawa induknya dan menyimpulkan cara kerja untuk macam-macam obat yang berbeda (3,4).

Parameter fisika-kimia meliputi parameter hidrofobik, elektronik dan sterik. Parameter hidrofobik yaitu parameter yang berhubungan dengan kelarutan suatu senyawa dalam pelarut nonpolar dan polar, antara lain koefisien partisi lemak-air, tetapan pi ( n ) dari Hansch, dan tetapan f dari Rekker ( 5 ). Parameter elektronik yaitu parameter yang berhubungan dengan distribusi muatan listrik dari substituen, antara lain tetapan sigma ( cr ) Hammett untuk senyawa aromatik, tetapan sigma bintang (o'*) dari Taft untuk senyawa alifatik dan pKa. Parameter sterik yaitu parameter yang menggambarkan konformasi dalam ruang dari berbagai gugus dalam molekul dan memainkan peranan dalam halangan ruang pada tingkat intra molekul, antara lain tetapan Es dari Taft, tetapan sterik dari

MiQOJk'! v



Charton dan molar refraksi ( MR ) ( 1 ).Parameter elektronik memberikan nilai yang merupakan

ukuran tingkat kekuatan menyumbangkan elektron atau menarik elektron.Dari parameter-parameter elektronik yang ada, yang banyak

dipakai untuk menghubungkan struktur kimia dan aktivitas biologis adalah tetapan sigma ( cr ) dari Hammett. Tetapan sigma ( cr ) Hammett merupakan ukuran dukungan substituen terhadap efek elektronik senyawa induk. Tetapan substituen Hammett digunakan untuk memprediksi tetapan keseimbangan dan tetapan laju reaksi kimia. Nilai sigma (cr) tergantung pada sifat dan posisi substituen pada senyawa induk ( 1,2, 4 ).

Hubungan nilai efek elektronik dengan aktivitas biologis dinyatakan dengan persamaan Kopecky et.al, dimana dengan ditentukannya nilai sigma ( cr ) Hammett dari suatu gugus yang tersubtitusi pada senyawa induk, dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi obat yang diperlukan untuk menimbulkan aktivitas biologis ( 6 ).

Pada penelitian ini akan ditentukan nilai sigma ( cr ) Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para. Hidrogen mempunyai nilai sigma ( cr ) = 0,00. Nilai sigma (o') Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi para pada tabel yaitu -0,37 ( 7 ). Dalam hal ini, nilai sigma (cr) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi para



bernilai negatif menunjukkan bahwa substituen atau gugus hidroksi tersebut merupakan pendorong elektron yang lebih

kuat daripada hidrogen ( elektron donor ). Jika nilai

sigma ( cr ) positif berarti bahwa substituen atau gugus tersebut merupakan penarik elektron yang lebih kuat

daripada hidrogen (elektron aseptor) (8). Nilai sigma (o') Hammett pada tabel digunakan sebagai pembanding terhadap

nilai sigma ( cr ) Hammett dari hasil penelitian.Penentuan nilai efek elektronik dilakukan dengan

menentukan nilai tetapan disosiasi (pK) senyawa induk dan senyawa dengan gugus hidroksi pada posisi para. Nilai tetapan disosiasi ( pK ) ditentukan dengan menggunakan alat spektrofotometri ultra lembayung dan pH diatur dengan penambahan larutan dapar. Karena metode spektrofotometri ultra lembayung mempunyai ketelitian yang cukup tinggi (9, 10 }.

Bahan penelitian yang digunakan adalah bahan yang merupakan senyawa induk ( tak tersubstitusi ) dan senyawa yang mempunyai gugus hidroksi (-0H) pada posisi para (seyawa tersubtitusi).Pada penelitian ini digunakan dua pasang senyawa, yaitu ampisilin ( sebagai senyawa induk ) dengan amoksisilin (sebagai senyawa tersubtitusi ) dan sefaleksin ( sebagai senyawa induk ) dengan sefadroksil (sebagai senyawa tersubstitusi). Pemilihan bahan di atas yang merupakan



golongan antibiotika berspektrum luas yang banyak digunakan dalam masyarakat.

2. Perumusan Kasalah

Berdasarkan masalah di atas, maka dapat dirumuskan sebagai berikut. :

1. Berapa nilai sigma ( cr ) Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para dari ampisilin dengan amoksi— silin dan sefaleksin dengan sefadroksil ?

2. Apakah ada perbedaan yang bermakna antara nilai sigma (cr) Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para dari ampisilin dengan amoksisilin dan sefaleksin dengan sefadroksil ?

3. Apakah ada perbedaan yang bermakna antara nilai sigma (cr) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi para yang diperoleh dari hasil penelitian (ampisilin dengan amoksisilin dan sefaleksin dengan sefadroksil) dan nilai sigma ( cr ) Hammet pada tabel ?

3. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :1. Mengetahui nilai sigma ( o ) Hammett dari gugus

hidroksi ( -OH ) pada posisi para dari ampisilin dengan amoksilin dan sefaleksin dengan sefadroksil.

2. Membandingkan nilai sigma ( cr ) Hammett dari gugus



hidroksi pada posisi para dari ampi3ilin dengan amoksisilin terhadap nilai sigma ( cr ) Hammett dari

sefaleksin dengan sefadroksil.3. Membandingkan nilai sigma ( cr ) Hammett dari gugus

hidroksi ( -OH ) pada posisi para yang diperoleh dari ampisilin dengan amoksisilin dan sefaleksin dengan sefadroksil ( hasil penelitian ) terhadap

nilai sigma ( cr ) Hammett pada tabel.

4. Hipotesis

1. Tidak ada perbedaan yang bermakna antara nilai sigma (cr) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi

para dari ampisilin dengan amoksisilin dan sefaleksin dengan sefadroksil.

2. Tidak ada perbedaan yang bermakna antara nilai sigma (cr) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi para yang diperoleh dari hasil penelitian (ampisilin dengan amoksisilin dan sefaleksin dengan sefadroksil) dan nilai sigma (cr) Hammett pada tabel.

5. Manfaat Penelitian

Penelitian ini bermanfaat untuk menunjukkan cara mem— peroleh nilai sigma ( cr ) Hammett pada tabel dan dengan di ketahuinya nilai sigma (cr) Hammett, maka dapat dipakai dalam menilai ukuran tingkat elektronik dari suatu gugus pada suatu senyawa



BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1. Tinjauan tentang hubungan antara struktur kimia dan

aktivitas biologis

Penyelidikan tentang hubungan antara sifat fisika- kimia dari suatu senyawa kimia dan aktivitas biologis yang ditimbulkannya telah dilakukan oleh Troube pada tahun 1904. Sampai kira-kira pertengahan abad ke 20 masih banyak dipelaoari hubungan tersebut secara empirik dan kualitatif (2).

Kemudian dengan berkembangnya kimia medisinal, berbagai prosedur hubungan kuantitatif struktur dengan aktivitas telah dikembangkan dari senyawa yang aktif secara biologis. Kimia medisinal menguraikan hubungan antara struktur kimia dan aktivitas biologis, identifikasi metabolit obat dan penoelasan biokimia dari transport dan aksi obat (6).

Diantara prosedur tersebut, pendekatan Hansch yang terbanyak telah digunakan secara luas dan efektif. Menurut pendekatan Hansch, hubungan strukutur kimia dengan aktivitas biologis dapat dinyatakan secara kuantitatif melalui parameter fisika-kimia. Sifat-sifat fisika-kimia yang menguntungkan aktivitas, modifikasi struktur yang mempertinggi sifat-sifat seperti itu diharapkan akan

7



menghasilkan senyawa yang aktivitasnya kuat. Jadi,

seoumlah usaha telah dibuat untuk menerapkan pendekatan Hansch untuk merancang- senyawa yang mempunyai struktur optimal diantara senyawa seturunan (11).Hubungan matematik antara struktur kimia dan aktivitas biologis pada suatu seri obat dapat dituliskan sebagai berikut :

# = f (C) .............. Cl]dimana $ adalah ukuran efek biologis dan C menggolongkan ciri-ciri struktural obat. Jadi aktivitas biologis suatu obat merupakan fungsi dari struktur kimianya. Hubungan tersebut dapat digunakan untuk merancang suatu senyawa baru (3,10).

3. Tinjauan tentang pengaruh sifat fisika-kimia terhadap

aktivitas biologis

Aktivitas biologis dari suatu senyawa dipengaruhi oleh sifat fisika-kimia senyawa itu, struktur sistem resep tor ( tempat aktif obat tersebut bekerja ) dan pengaruh letak suatu gugus dalam struktur molekul. Berdasarkan hubungan antara struktur kimia dan aktivitas biologis, obat-obat dapat dibagi dalam dua golongan utama yaitu obat yang berstruktur tidak spesifik dan obat yang berstruktur spesifik.

Obat yang berstruktur tidak spesifik adalah obat yang



aksi farmakologisnya tidak secara langsung dipengaruhi

oleh struktur kimia, tetapi dipengaruhi oleh sifat-sifat

fisika-kimia. Diantara sifat-sifat ini dapat disebutkan antara lain : kelarutan, pKa, potensial reduksi-oksidasi

yang dapat mempengaruhi permeabilitas, depolarisasi membran, koagulasi protein dan pembentukan komplek.

Obat yang berstruktur spesifik adalah obat yang aksi biologisnya pada dasarnya diakibatkan oleh struktur kimianya, yang akan menyesuaikan diri menjadi struktur reseptor tiga dimensi melalui pembentukan kompleks dengan reseptor. Oleh karena itu di dalam reaktivitas kimia obat-obat ini, bentuk, ukuran, pengaturan stereokimia molekul dan distribusi gugus fungsional, juga efek induksi dan resonansi, distribusi elektronik, interaksi dengan reseptor memegang peranan penting dalam aksi biologis (7).

Ada dua pendekatan dalam hubungan kuantitatif struktur-aktivitas (QSAR = Quantitative Sturture Activity Relationship), yaitu :

1. Model De Novo atau model Free-Wilson, yang merupakan pendekatan statistik, tidak tergantung pada sifat-sifat fisika-kimia untuk menggolongkan sumbangan gugus substituen kepada aktivitas biologis.

2. Model Linear Free Energy Relationship (LFER) atau model extratermodinamik disebut juga model Hansch, yang meng— hubungkan sifat-sifat fisika-kimia molekul dengan



aktivitas biologisnya.

Model De Novo mendefinisikan respon biologis ( BR = Biological Response ) sama dengan jumlah sumbangan gugus

substituen kepada aktivitas ditambah dengan aktivitas rata-rata keseluruhan ( fj ) yang dapat dihubungkan dengan sumbangan aktivitas senyawa struktur induk (3).

BR = Z (sumbangan gugus substituen) + (j ..... [2]dimana BR adalah respon biologis.

Model Linear Free Energy Relationship (LFER) merupakan penerapan model matematik hubungan kuantitatif struktur aktivitas yang didasarkan pada persamaan Hammett untuk laju hidrolisa turunan asam benzoat, sebagai berikut :

Log K = p cr + log Kq .................... [3]

dimana K dan Ko adalah tetapan keseimbangan reaksi senyawa tersubstitusi dan senyawa tak tersubstitusi. Sigma (o’) adalah tetapan elektronik yang sepenuhnya tergantung pada sifat dan posisi substituen. Rho ( p ) adalah tetapan reaksi yang merupakan ukuran sensitivitas reaksi terhadap efek substitusi yang tergantung pada jenis dan kondisi reaksi maupun sifat senyawa. Hal ini menggambarkan hubungan yang linier antara tetapan substituen sigma ( cr ) dan logaritma dari reaktivitas senyawa (K). Karena logaritma suatu tetapan keseimbangan berbanding lurus dengan perubahan energi bebas Gibbs, yaitu :

10



A G° = - 2,303 R T log K ................ C43Maka dengan demikian persamaan log K = P

Yaitu parameter yang menggambarkan konformasi spesial dari berbagai gugus dalam molekul dan

memainkan peranan dalam halangan ruang pada tingkat intramolekul. Lokasi, ukuran, volume dan muatan gugus-gugus yang khusus mempunyai peranan

dlaini. Antara lain : berat molekul (BM), molar refraksi (MR), parachor (P), tetapan Es dari Taft,

dimensi Van der Waals, konnektivitas molekul, tetapan sterik dari Charton, parameter sterimol.

3. Tinjauan Tentang Efek Elektronik

Pada tahun 1930, Hammett telah mempelajari hubungan antara struktur dan aktivitas biologik dari suatu senyawa seturunan. Ternyata, adanya perubahan gugus pada senyawa induk dapat menyebabkan perubahan pada lipofilitas, elektronik atau sterik suatu senyawa, sehingga dapat menyebabkan perubahan pada aktivitas biologik yang ditimbulkannya (1,4).

Hammett mengemukakan bahwa efek elektronik dari suatu gugus dapat mempengaruhi tetapan kesetimbangan atau tetapan kecepatan reaksi suatu senyawa. Parameterelektronik memberikan sebuah nilai yang merupakan ukuran tingkat kekuatan menyumbangkan elektron atau tnenarik elektron.

Dengan kata lain adanya gugus pengganti dapat mengubah

12



13

kekuatan elektronik pada pusat reaksi (4).

3.1. Tetapan sigma CoO Hammett

Parameter elektronik yang digunakan secara luas adalah konstanta substituen Hammett ( cr ). Tetapan sigma (cr) adalah ukuran efek elektronik dari substituen tertentu pada pusat reaksi dari molekul dalam sebuah seri senyawa yang berhubungan secara struktural. Nilai sigma (o’) ini dapat digunakan untuk menghubungkan struktur kimia dengan aktivitas biologis (3,4).

Hammett memperkenalkan tetapan substituennya untuk memprediksi tetapan keseimbangan dan tetapan laju reaksi kimia. Persamaan yang digunakan untuk menyatakan nilai efek elektronik ini dirumuskan oleh Hammett, sebagai berikut :

p

suhu 25° C adalah 1,00. Oleh karena itu reaksi ini digunakan sebagai standart untuk menetapkan nilai sigma

(c r) dari substituen baru (1).Pada umumnya persamaan Hammett berlaku untuk sistem

aromatis hanya untuk reaksi-reaksi dimana substituen dan

pusat reaksi terisolasi, sehingga tidak terjadi interaksi resonansi. K adalah tetapan keseimbangan reaksi yang

menunjuk kepada turunan meta atau para, sedangkan Kq menunjuk ke senyawa induk. Karena pada turunan orto lazim

terjadi interaksi sterik, maka persamaan Hammett tidak berlaku untuk senyawa-senyawa turunan orto (4).

Sesuai dengan persamaan [5], yang merupakan persamaan Hammett, maka nilai sigma ( cr ) positif nenunjukkan bahwa substituen atau gugus tersebut merupakan penarik elektron yang lebih kuat daripada hidrogen (elektron aseptor), sedangkan nilai sigma ( cr ) negatif menunjukkan substituen atau gugus tersebut merupakan pendorong elektron yang lebih kuat daripada hidrogen (elektron donor). Hidrogen mempunyai nilai sigma( c ) = 0,00 (3,7,11).Nilai sigma ( a ) Hammett tergantung pada sifat gugus pengganti dan posisinya pada senyawa induk (5,12). Nilainya tidak tergantung pada sifat reaksi (12) serta tidak tergantung pada suhu (13).

14



3.2. Faktor-faktor yang mempengaruhti riilai efek elektronik

3.2.1. Pengaruh suhu terhadap nilai efek elektronik.

Nilai efek elektronik diperoleh dari persamaan

[3] yang merupakan persamaan Hammett. Tetapan disosiasi K dan Kq memepunyai nilai yang tetap pada suhu yang tetap.

Dengan kata lain, apabila suhu berubah maka nilai K dan Kq akan berubah. Akibatnya nilai efek elektronik yang

diperoleh melalui nilai K juga akan berubah.Pengaruh suhu terhadap nilai K tidak dinyatakan

menjadi aturan yang sederhana. Sebagai contoh adalah nilai K dari senyawa yang bersifat basa kuat cenderung naik sekitar 0,1 unit setiap kenaikan suhu 10° C. Sebaliknya menurut Krahl, asam barbiturat yang bersifat asam lemah nilai K nya akan berkurang 0,1 unit apabila suhu bertambah 5° C (14).

3.2.2. Pengaruh pH terhadap nilai efek elektronik

Nilai efek elektronik diperoleh dari persamaan Hammett yang melibatkan nilai K. Oleh karena itu, hubungan antara pH dan nilai K sama dengan hubungan antara pH dan nilai efek elektronik.

Suatu senyawa asam lemah HA apabila terion, menjadi :

HA + H O t— H 0+ + A"c* 3

15



16

Tetapan disosiasinya : ,

( H 0+ ) (A" )K = -------------- — ..................... [6]

(HA)

Pada nilai K tertentu perubahan pH dapat

mengakibatkan jumlah senyawa yang terion dan tidak terion akan berubah pula. Demikian juga pada nilai efek elektronik tertentu bila pH berubah, maka jumlah senyawa yang terion dan yang tidak terion akan berubah pula.

Apabila nilai efek elektronik suatu gugus negatif, maka senyawa dengan gugus R bersifat kurang asam daripada senyawa induknya. Pada pH asam, maka jumlah yang terion dari senyawa dengan gugus R lebih banyak dari jumlah yang tidak terionkan. Pada pH basa jumlah yang tidak terion lebih banyak dari jumlah yang tidak terionkan.

Suatu gugus yang mempunyai nilai efek elektronik positif berarti senyawa dengan gugus R tersebut bersifat lebih asam dari senyawa induknya. Pada pH asam jumlah yang tidak terionkan lebih banyak dari jumlah yang terionkan tetapi pada pH basa jumlah yang terion lebih banyak dari jumlah yang tidak terion (15).

3.3. Pengaruh nilai efek elektronik terhadap aktivitas

Biologis

Kopecky et al menyatakan bahwa aktivitas biologis



IT

suatu senyawa tergantung pada nilai efek elektroniknya

sesuai dengan persamaan di bawah ini (6) :

Log 1/C = p

daripada hidrogen) maka senyawa dengan gugus R tersebut

bersifat kurang asam daripada senyawa induknya. Pada pH tertentu, misal pada pH asam maka jumlah yang terionkan dari senyawa dengan gugus R lebih banyak dari jumlah yang

tidak terionkan dibandingkan dengan senyawa induknya. Sedangkan pada pH basa, oumlah yang tidak terionkan lebih

banyak dari jumlah yang terionkan dibandingkan dengan

senyawa induknya. Apabila aktivitas biologiknya diakibatkan oleh bentuk terionnya, maka pada pH asam senyawa dengan gugus R lebih aktif dari senyawa induknya. Pada pH basa senyawa dengan gugus R kurang aktif dari senyawa induknya. Apabila aktivitas biologisnya diakibatkan oleh bentuk yang tidak terionkan maka pada pH asam senyawa dengan gugus R kurang aktif dari senyawa induknya. Sedangkan pada pH basa senyawa dengan gugus R menjadi lebih aktif dari senyawa induknya (7).

Suatu gugus R yang mempunyai nilai efek elektronik positif (merupakan penarik elektron yang lebih kuat daripada hidrogen) berarti senyawa dengan gugus R tersebut lebih asam dari senyawa induknya. Pada pH asam jumlah yang tidak terionkan lebih banyak dari senyawa induknya sedangkan pada pH basa jumlah yang terionkan dari senyawa dengan gugus R lebih banyak dari senyawa induknya. Apabila aktivitas biologisnya diakibatkan oleh bentuk yang terionkan, maka pada pH asam senyawa dengan gugus R kurang



aktif dari senyawa induknya, sedangkan pada pH basa

senyawa dengan gugus R menjadi lebih aktif dari senyawa

induknya. Apabila aktivitas biologisnya diakibatkan oleh

bentuk tidak terionnya, maka pada pH asam senyawa dengan gugus R lebih aktif dari senyawa induknya sedangkan pada

pH basa senyawa dengan gugus R menjadi kurang aktif dari senyawa induknya (7).-

4. Tinjauan Tentang Spektrofotometri

4.1. Tinjauan umum

Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual yang lebih mendalam dari absorbsi energi radiasi oleh macam-macam zat kimia memperkenankan dilakukannya pengukuran ciri-cirinya serta kuantitatifnya dengan ketelitian yang besar. Semua atom dan molekul mampu menyerap energi sesuai dengan pembatasan tertentu, batasan ini tergantung pada struktur zat. Energi disediakan dalam

bentuk radiasi elektromagnetik (cahaya). Cahaya yang dipakai sebagai sumber cahaya pada spektrofotometer adalah sinar ultra violet (uv) dan sinar tampak (visibel), yang keduanya merupakan radiasi elektromagnetik.

Macam dan jumlah radiasi yang diabsorbsi oleh molekul tergantung pada jumlah molekul yang berinteraksi dengan radiasi (9,17).

Spektrofotometri adalah suatu metode yang menggunakan

19



spektrofotometer untuk menganalisa zat, baik secara

kuaiitatif maupun kuantitatif. Analisa kuantitatif dengan

spektrofotometer berdasarkan pemakaian hukum Lambert Beer yang menyatakan : Jika cahaya radiasi monokromatis

dilewatkan melalui medium penyerap yang homogen yakni sebuah lapisan larutan yang tebalnya db, tnaka pengurangan intensitaf cahaya (dl), sebagai akibat melewati lapisan larutan, berbanding lurus dengan intensitas radiasi (I) konsentrasi zat pengabsorbsi (c) dan tebalnya lapisan larutan (db), dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :

- dl = kl c db .............................. C8]

Persamaan di atas dapat ditulis dalam bentuk :A = a b c .................................... [93

dimana A adalah absorbansi, a adalah absorpsivitas, b adalah tebalnya lapisan larutan dan c adalah konsentrasi.(17).

4.2. Penentuan tetapan kesetimbangan reaksi secara spektro

fotometri

Tetapan kesetimbangan reaksi dapat ditentukan secara spektrofotometri dimana prinsip penentuan tetapan kesetimbangan reaksi tersebut adalah aplikasi dari hukum Lambert Beer yang dinyatakan dengan kesetimbangan asam basa, tetapi prinsip ini dapat dipakai pada kesetimbangan lainnya.(9)



21

Dissosiasi asam lemah (HA) dalam larutan air adalah :

Tetapan kesetimbangan termodinamik dari reaksi ini dapat ditulis sebagai tetapan kesetimbangan reaksi (K) :

pH larutan dikontrol dengan penambahan larutan dapar dan dapat diukur secara potensiometri, perbandingan [A 3/[HA] dapat ditentukan secara spektrofotometri jika spektra absorbs! A dan HA berbeda. Hal ini disebabkan karena sensitivitas analisa spektra yang besar sangat tergantung pada konsentrasi dari asam dan basa konyugasi yang digunakan.

Andaikata A dan HA mempunyai spektra absorbsi yang berbeda bermakna dan panjang gelombang yang dipilih yaitu pada panjang gelombang analitik dimana absorbsivitas ke dua zat itu berbeda. Menurut hukum Beer :

HA *

aH+ . [A~ 3K = [10]

[HA3

Bentuk logaritma persamaan tersebut adalah :

pK = pH - log [113C,HA

AHA “ aHA b °HAV = aA~ b CA"

[ 12]

[133



dimana persamaan ini menunjuk pada panjang gelombang yang sama.

aha adalah serapan dari larutan HA

V adalah serapan dari larutan A"CHA adalah konsentrasi larutan HA

c a- adalah konsentrasi larutan A"

Serapan yang terlihat dari larutan yang mengandung HA dan A diberikan oleh persamaan berikut :

Aobs = AHA + AA~ = b (aHA CHA + aA~ CA_) ..... C14:iDengan demikian dapat ditetapkan absorbsivitas nyata a0ks dari campuran zat sesuai dengan :

dimana c adalah :

Karena serapan yang diberikan oleh persamaan [14] sama dengan persamaan [15], maka mereka dapat dibuat sama dandigabungkan dengan persamaan [163 untuk memberikan persamaan berikut ini :

aobs (CHA + CA_) = aHA CHA + aA~ CA~ ........ C17;1

yang dapat disusun kembali sebagai berikut



23

cfl _ aoba ~ aHfl [18j°HA aA~ " aHA

CA~ _ aHA aobs flgj

CHA aobs aA

Persamaan [18] digunakan bila a^- lebih besar dari a ^ ,

sedangkan bila a ^ lebih besar dari a^- maka digunakan persamaan [19]. Kedua persamaan tersebut bila masing- masing disubstitusikan pada persamaan [11] maka akan terjadi :

PK = pH - log - -~°-s----...... ......... [20]aA_ “ aobs

atau

pK = pH - log - ^ ----a?bs- ........... C21]aobs " aA“

Bila konsentrasi total zat terlarut (c) dibuat tetap dalam semua pengukuran ini, maka serapan A^A , A^- dan Aobs adalah sama dengan absorbsivitas a ^ , a^~ dan dalampersamaan [20] atau [21]. Jadi pada persamaan [20] atau [21] tersebut : pK adalah negatif logaritma dari tetapan keseimbangan reaksi, a obs adalah serapan zat pada pH larutan dalam air, adalah serapan zat pada asam,

adalah serapan zat pada pH basa.Persamaan [20] atau [21] memberikan dasar untuk



penentuan tetapan keseimbangan reaksi (K) secara spektrofotometri. Nilai logaritma dari tetapan keseimbangan

reaksi (pK) dapat digunakan untuk menentukan nilai sigma (cr) Hammett dengan menggunakan persamaan [5]. Untuk pH

asam ditentukan dengan jalan sekurang-kurangnya 2 (dua) unit pH di bawah pH larutan dalam air, sedangkan pH basa ditentukan dengan jalan sekurang-kurangnya 2 (dua) unit pH di atas pH larutan dalam air. Sedangkan panjang gelombang terpilih yaitu pada panjang gelombang dimana terdapat perbedaan serapan terbesar antara larutan zat dalam suasana asam dan basa.

S. Tinjauan Tentang Sifat Fisika-Kimia dari Ampisilin,

Amoksisilin, Sefaleksin dan Sefadroksil

5.1. Sifat fisika-kimia ampisilin C ampisilin trihidrat }

Cl8, 19, 20, 24)

Ampisilin dikenal juga sebagai aminobensil penisilin, mempunyai struktur molekul sebagai berikut :

24

COOH

Rumus molekul : Clg Hig N304S.3H20 Berat molekul : 403, 4 Titik lebur : 204° C



25

Ampisilin adalah serbuk hablur sangat halus, putih

yang hampir tidak berbau dan berasa pahit.Kelarutan : 1 bagian dalam 150 bagian air, praktis tidak larut dalam alkohol, aseton, kloroform, eter, karbontetra-

klorida dan minyak. Larutan 0,25% dalam air mempunyai pH 3,5 sampai 5,5.

1,15 g apisilin trihidrat setara dengan 1 g ampisilin. pKa : 2,5 ( - COOH ) pada 25° C

7,3 ( - NH2 ) pada 25° C Khasiat dan penggunaan ampisilin sebagai antibiotik.

5.2. Sifat fisika-kimia amoksisilin Camoksisilin trihidrat!)

CIS, 20, 243

Amoksisilin dikenal juga sebagai D(-) amino hidroksil bensil penisilin. Mempunyai struktur molekul sebagai berikut :

Rumus molekul : C^gH^gNgO^S.3H20 Berat molekul : 419,4Amoksisilin adalah serbuk hablur sangat halus, warna putih yang hampir tidak berbau dan berasa pahit.

H 0 H H H

2

COOH



Kelarutan : 1 bagian dalam 400 bagian air, 1 bagian dalam

1000 bagian alkohol, 1 bagian dalam 200 bagian metil alko-

hol dan praktis tidak larut dalam kloroform, eter, karbon tetraklorida dan minyak. Larutan 0,2 % dalam air mempunyai

pH 3,5 - 5,5

1,15 g amoksisilin trihidrat setara dengan 1 g amoksisilin pKa : 2,4 ; 7,4 ; 9,6Khasiat dan penggunaan amoksisilin sebagai antibiotik.

5.3. Sifat fisika kimia sefaleksin C19,20, 24)

Sefaleksin mempunyai struktur molekul sebagai berikut :

H 0 H H H

26

0 CC00H

Rumus molekul : C16H17N304S.H20Berat molekul : 365,4 Titik lebur : 190° C

Sefaleksin adalah serbuk hablur putih sampai putih kuning gading, sedikit higroskopis, berbau khas.Kelarutan : larut dalam 100 bagian air, larut dalam 30 bagian asam klorida 0,2%,sukar larut dalam dioxan, dimeti lasetamida dan dimetilformamida,praktis tidak larut dalam



etanol (95%)P, kloroform dan eter, larut dalam alkal

encer.

Larutan 0,5% dalam air mempunyai pH 3,5-5,5.pKa : 5,2 ; 7,3

Khasiat dan penggunaan sefaleksin sebagai antibiotik.

5.4. Sifat fisika kimia sefadroksil 08,21)

Mempunyai struktur molekul sebagai berikut :

Larutan 5% dalam air mempunyai pH 4 - 6Khasiat dan penggunaan sefadroksil sebagai antibiotik.

H 0 H H H

W | I I iNH2 c n0

COOH

Rumus molekul :Berat molekul : 399,4Titik lebur : 197° C

Sefadroksil adalah serbuk kristal warna putih. Kelarutan : larut dalam air.



BAB H i

METODE PENEL.ITIAN

1. Bahan penelltian yang digunakan :- Atnpisilin trihidrat (P.T. Medifarma

Laboratories.Inc.)- Amoksisilin trihidrat (P.T. Sandoz Biochemic

Farma Indonesia )- Sefaleksin monohidrat (P.T Meiji Indonesian

Pharmaceutical Industries)- Sefadroksil monohidrat (P.T. Dankos

Laboratories)- Asam klorida (HC1) p.a (E.Merck)- Asam borat (H3B03> p.a (E.Merck)- Natrium klorida (NaCl) p.a (E.Merck)- Natrium borat dekahidrat (Na B O .10 HO) p.a2 4? 2

E.Merck)

- Natrium karbonat (Na CO.) p.a (E.Merck)mm

- Neraca analitik Sartorius-Werke GMBH Type 2472- Aiat-alat gelas

29

3. Cara pengerjaan

3.1. Pemeriksaan kualitatif terhadap bahan perielitian

3.1.1. Pemeriksaan organoleptis

Meliputi pemeriksaan bentuk, warna,bau dan rasa (20)

3. 1.2. Reaksi warna

3. 1.2.1. Reaksi warna untuk ampisllih C19, 23!) s

1. Ke dalam suspensi 10 mg zat dalam 1 ml air ditambahkan 2 ml larutan Fehling encer (2 : 6)

2. Larutkan 15 mg zat ke dalam 3,0 ml 1 N NaOH ditambahkan 0,3 g hidroksilamin hidroklorida dan dibiarkan selama 5 menit. Larutan diasamkan dengan beberapa tetes 6 N HCl,kemudian ditambahkan 1,0 ml besi (III) klorida 1%.

3. Larutkan 10 mg bahan dalam 1,0 ml air dan ditambah 2 ml dari campuran yang terdiri dari 2 ml larutan kalium kupritatrat dan 6,0 ml air.

3.1.2.2. Reaksi warna untuk amoksisilin C21D s

- 10 mg bahan dilarutkan dalam 1,0 ml air dan



ditambah 2,0 ml campuran yang terdiri dari 2,0

ml larutan kalium kupritatrat 6,0 ml air.

3.1.2.3. Reaksi warna untuk sefaleksin C23)

1. 5 mg bahan dilarutkan dalam 3,0 ml air, difcambahkan 0,1 g hidroksilamin hidroklorida

dan 1,0 ml natrium hidroksida (80 g/1) dan

dibiarkan selama 5 menit. Kemudian ditambahkan1,3 ml asam klorida (70 g/1) dan 10 tetes besi

(III) klorida (25 g/1).2. 10 mg bahan dilarutkan dalam 1,0 ml air dan

ditambahkan 2,0 ml campuran yang terdiri dari2,0 ml kalium kupritatrat dan 6 ml air.

3. 5 mg bahan dilarutkan dalam 1,0 ml air dan ditambahkan 1-2 tetes besi (III) klorida (25 g/l>.

4. 20 mg bahan ditambah 5 tetes larutan asam asetat glasial 1% (v/v) lalu ditambah 2 tetes larutan tembaga (XI) sulfat 1% (b/v) dan 1 tetes natrium hidroksida 2 N.

3.1.2.4. Reaksi warna untuk sefadroksil C21}

- 10 mg bahan dilarutkan dalam 1 ml air dan ditambahkan 2 ml campuran yang terdiri 2,0 ml kalium kupritatrat dan 6 ml air.

30



3.1.3. Penentuan titik lebur

Bahan berbentuk serbuk sekitar 1 mg dimasukkan ke

dalam pipa kapiler gelas dengan diameter kurang lebih 1

mm, tinggi 8 cm dan tertutup ujung lainnya. Usahakan sampel dapat mencapai ujung pipa yang tertutup dengan cara

diketuk-ketuk.Pasang pipa kapiler, panaskanperlahan-lahan. Pada suhu kurang lebih 15°C dibawah titik

lebur yang tercantum pada pustaka, atur laju kenaikan suhu sampai 1-2° C permenit (24).

3* 2. Penentuan nilai pK

3.2.1. Pembuatan larutan dapar pada pH yang diperlukan :

Penentuan pH dilakukan dengan jalan mengurangi minimum dua satuan pH dibawah nilai pH larutan dalam air untuk pH suasana asam dan menambah minimum dua satuan pH diatas nilai pH larutan dalam air untuk pH suasana basa pada masing-masing bahan penelitian.

Konsentrasi yang dibuat untuk masing-masing bahan adalah ekuimolar dan tetap untuk berbagai pH. Larutan ampisilin dibuat konsentrasi 600 ppm sedangkan larutan amoksisilin dibuat konsentrasi 207,9 ppm, larutan sefaleksin dibuat konsentrasi 30 ppm sedangkan larutan sefadroksil dibuat konsentrasi 31,3 ppm.

Cara pembuatan larutan ini adalah sebagai berikut : ditimbang serbuk ampisilin seberat 0,1000 g, kemudian

31



dilarutkan dalam aqua bebas C02 sampai tepat 50,0 ml dalam

labu ukur (larutan induk) dan dikocok sampai homogen.

Dipipet 3,0 ml larutan induk, ditambah aqua bebas C02

sampai tepat 10,0 ml dalam labu ukur dan dikocok sampai homogen lalu diukur pH larutan ini. Untuk larutan amoksisilin, ditimbang serbuk amoksisilin seberat 0,0520 g. Kemudian dilarutkan dalam aqua bebas C02sampai tepat50,0 ml dalam labu ukur (larutan induk) dan dikocok sampai homogen. Dipipet 2,0 ml larutan induk, ditambah aqua bebas C02sampai tepat 10,0 ml dalam labu ukur, dikocok sampai homogen, lalu diukur pH larutan ini.Sedangkan untuk sefaleksin dan sefadroksil masing-masing ditimbang seberat 0,0500 g dan 0,0522 g. Kemudian masing-masing bahan dilarutkan dalam aqua bebas C02sampai tepat 500,0 ml dalam labu ukur (larutan induk) dan dikocok sampai homogen. Dipipet 3,0 ml larutan induk ditambah aqua bebas C02sampai tepat 10,0 ml dalam labu ukur dan dikocok sampai homogen, lalu diukur pH larutan ini.

Hasil pengukuran pH larutan ampisilin, amoksisilin, sefaleksin dan sefadroksil dengan konsentrasi masing-masing : 600 ppm, 207,9 ppm, 30 ppm dan 31,3 ppm dalam aqua bebas C0zadalah: pH 6,20; pH 6?00; pH 6,50 dan pH 6,30.

. Sedangkan pH terpilih pengganti pH larutan dalam air yang dipakai untuk menentukan pH asam dan pH basa untuk

32



masing-masing bahan penelitian tersebut adalah pH 7,20;

7,00; 7,50 dan 7,30. Sehingga pH yang dibutuhkan

untuk penentuan nilai pK adalah : 4,20; 7,20; 9,20 untuk ampisilin, 4,00; 7,00; 8,00 untuk amoksisilin, 4,50; 7,50;10,50 untuk sefaleksin dan 3,30; 7,30; 9,30 untuk

sefadroksil. Untuk pembuatan larutan dapar adalah sebagai berikut: ditimbang bahan dapar sesuai dengan pH yang akan dibuat (lihat tabel II, III, IV dan V). Kemudian dilarutkan dalam aqua bebas C0z sampai volume 200 ml, lalu diaduk sampai homogen. Sebelum digunakan pH larutan diperiksa dulu dengan pH meter.

3.2.2. Penentuan panjang gelombang terpilih

Konsentrasi yang dibuat untuk masing-masing bahan adalah ekuimolar dan tetap untuk berbagai pH. Larutan ampisilin dibuat konsentrasi 600 ppm sedangkan larutan amoksisilin dibuat konsentrasi 207,9 ppm, larutan sefaleksin dibuat konsentrasi 30 ppm sedangkan larutan sefadroksil dibuat konsentrasi 31,3 ppm.

Cara pembuatan larutan ini adalah sebagai berikut : ditimbang serbuk ampisilin seberat 0,1000 g, kemudian dilarutkan dalam aqua bebas C02 sampai tepat 50,0 ml dalam labu ukur (larutan induk) dan dikocok sampai homogen. Dipipet 3,0 ml larutan induk, ditambah larutan dapar sesuai pH yang ditentukan sebagai penggganti pH larutan

33



dalam air yaitu pH 7,20 sampai tepat 10,0 ml dalam labu ukur, dikocok sampai homogen.

Untuk larutan ampisilin pH asam : dipipet 3,0 ml larutan induk, ditambah larutan dapar pH 4,20 sampai tepat

10.0 ml dalam labu ukur dan dikocok sampai homogen. Untuk larutan pH basa : dipipet 3,0 ml larutan induk, ditambah

larutan dapar pH 9,20 sampai tepat 10,0 ml dalam labu ukur dan dikocok sampai homogen.

Untuk larutan amoksisilin, ditimbang serbuk amoksisilin seberat 0,0520 g kemudian dilarutkan dalam aq.ua bebas C02 sampai tepat 50,0 ml dalam labu ukur (larutan induk) dan dikocok sampai homogen. Dipipet 2,0 ml larutan induk, ditambah larutan dapar pH 7,00 sampai tepat10.0 ml dalam labu ukur dikocok sampai homogen. Untuk larutan amoksisilin pH asam dan pH basa dilarutkan dengan cara yang sama dan larutan dapar yang digunakan adalah pH4.00 dan pH 8,00. Sedangkan sefaleksin ditimbang seberat 0,0500 g dan sefadroksil seberat 0,0522 g dengan seksama. Kemudian masing-masing bahan dilarutkan dalam aqua bebas C02 sampai tepat 500,0 ml dalam labu ukur (larutan induk) dan dikocok sampai homogen. Dipipet 3,0 ml larutan induk ditambah larutan dapar pH 7,50 sampai tepat 10,0 ml dalam labu ukur dan dikocok sampai homogen.

Untuk larutan sefaleksin pH asam : dipipet 3,0 ml larutan induk, ditambah larutan dapar pH 4,50 sampai tepat

34



10,50 ml dalam labu ukur dan dikocok sampai homogen. Untuk

larutan pH basa : dipipet 3,0 ml larutan induk ditambah

larutan dapar ph 9,30 sampai tepat 10,0 ml dalam labu ukur

dan dikocok sampai homogen. Untuk larutan sefadroksil pH

asam dan pH basa dilakukan dengan cara yang sama dan larutan dapar yang digunakan adalah pH 3,30 dan pH 9,30.

Masing-masing larutan diatas diamati serapannya pada panjang gelombang 250 nm - 270 nm untuk ampisilin, sefaleksin dan sefadroksil. Sedangkan larutan amoksisilin diamati serapannya pada panjang gelombang 260 nm - 280 nm. Sehingga diperoleh serapan antara 0,2 - 0,8. Suhu yang dipergunakan adalah suhu 25,0°C. Panjang gelombang terpilih adalah panjang gelombang dimana terdapat perbedaan serapan terbesar antara larutan zat dalam suasana asam dan basa. Blangko yang digunakan adalah larutan daparnya masing-masing untuk larutan zat dalam suasana asam, suasana netral ( larutan zat dalam air) dan suasana basa.

3.2.3. Penentuan pK secara spektrofotometri

Konsentrasi larutan yang dibuat untuk masing-masing bahan adalah ekuimolar dan tetap untuk masing-masing pH. Jadi untuk masing-masing bahan konsentrasinya adalah ampisilin 600 ppm, amoksisilin 207,9 ppm sedangkan sefaleksin 30 ppm dan sefadroksil 31,3 ppm. Cara pembuatan

35



larutan ini adalah sebagai berikut : Untuk ampisilin dan

amoksisilin masing-masing ditimbang seberat 0,1000 g dan 0,0520 g. Kemudian dilarutkan dalam aqua bebas C02 sampai

tepat 50,0 ml dalam labu ukur(larutan induk) dan dikocok sampai homogen. Untuk ampisilin dipipet 3,0 ml larutan indukditambah larutan dapar pH 7,20 sampai tepat 10,6 ml dalam labu ukur dan dikocok sampai homogen. Untuk pH asamdan basa dilakukan cara yang sama dan larutan dapar yang digunakan adalah pH 4,20 dan pH 9,20.

Sedangkan untuk amoksisilin dipipet 2,0 ml dari larutan induk ditambah larutan dapar pH 7,00 sampai tepat10,0 ml dalan labu ukur dan dikocok sampai homogen. Untuk pH asam dan pH basa dilakukan cara yang sama dan larutan dapar yang digunakan adalah pH 4,00 dan pH 8,00.

Untuk sefaleksin dan sefadroksil masing-masing ditimbang seberat 0,0500 g dan 0,0522 g. Kemudian dilarutkan dalam agua bebas C02 sampai tepat 500,0 ml dalam labu ukur (larutan induk) dan dikocok sampai homogen. Untuk sefaleksin dipipet 3,0 ml larutan induk, ditambah larutan dapar pH 7,50 sampai tepat 10,0 ml dalam labu ukur yang dikocok sampai homogen. Untuk pH asam dan pH basa dilakukan cara yang sama dan larutan dapar yan digunakan adalah pH 4,50 dan 10,50.

Untuk larutan sefadroksil dipipet 3,0 ml dari larutan induk ditambah larutan dapar pH 7,30 sampai tepat 10,0 ml

36



dalam labu ukur yang dikocok sampai homogen. Untuk pH

asam dan pH basa dilakukan cara yang sama dan larutan dapar yang digunakan adalah pH 3,30 dan pH 9,30.

Pada penentuan pK secara spektrofotometri, serapan masing-masing larutan bahan diatas diamati pada panjang gelombang terpilih dan pada suhu 25,0°C. Blangko yang digunakan adalah larutan daparnya masing-masing untuk larutan zat dalam suasana asam, suasana netral (larutan dalam air) dan suasana basa. Nilai pK dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan [20] bila a^->aHA dan persamaan [21] bila a^A>aA~. Masing-masing larutan diamati dua kali pengamatan dan dilakukan replikasisebanyak empat kali.

37

3.3. Perhitungan nilai efek elektronik

Nilai efek elektronik dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan [5]. Dari nilai pK ampisilin (senyawa induk(pKo >) dan pK amoksisilin (senyawa tersubstitusi (pK)) serta nilai pK sefaleksin (senyawa induk (pKQ )) dan pK sefadroksil (senyawa tersubstitusi (pK)>, dapat diketahui nilai efek elektronik gugus hidroksi (-0H) pada posisi para dengan memasukkan masing-masing harga pK pada persamaan diatas.I- *** I - PK ampisilin - pK amoksisilin .......... [22]XI. per II = pK sefaleksin - pK sefadroksil ....... [23]



3. 4. Analisis data

Untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan yang

bermakna atau tidak antara nilai sigma (& ) Hammet dari

gugus -OH pada posisi para dari ampisilin-amoksisilin dan dari sefaleksin-sefadroksil yang dilakukan pada kondisi

yang sama, maka data yang diperoleh dianalisis dengan

menggunakan uji "t" pooled dua pihak.Dengan rumus sebagai berikut :

38

t =2 2 sp spn. n.

[24]

Sp2 =

s = 1

s = 2

( n ± - 1 > S * + < n 2 " l > S 2

n i +n , - 2

n

L

i = l

( x . -v 2

n t -1

n

E

i = l

( x . -V 2

n 2 ~1

[25]

[26]

[27]



39

Derajat bebas (d.b) = (n -1) + (n2-l) .............. C281

dimana x = nilai rata-rata dari per I _ Pxz = nilai rata-rata dari per II St = simpangan baku dari per I S2 = simpangan baku dari per II nt = jumlah sampel I n2 = oumlah sampel II Sp = Simpangan baku pooled "t"

Apabila "t" percobaan lebih besar dari pada "t" tabel pada a = 0,05 (dua sisi) maka nilai efek elektronik dari gugus - OH pada posisi para dari ampisilin-amoksisilin dan dari sefaleksin- sefadroksil yang dilakukan pada kondisi yang sama tersebut mempunyai perbedaan yang bermakna. Sebaliknya apabila "t" percobaan lebih kecil dari pada *'t” tabel maka perbedaan kedua nilai tersebut tidak bermakna.

Untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan yang bermakna antara harga sigma Hammet gugus hidroksi pada posisi para ( cr ) dari hasil penelitian dengan harga sigma Hammett gugus hidroksi pada posisi para (cr ) yang adapdalam tabel, maka data yang diperoleh dianalisis dengan uoi "t” satu sampel dengan rumus sebagai berikut :

(x -

40

S = i

n __ .L U.- x)' i=l

n - 1C30]

Derajat bebas (d.b) = n~l ......................... C31]dimana x = nilai rata-rata dari per

= nilai per pada tabel s = simpangan baku dari per n = oumlah sampel

Apabila harga "t” penelitian lebih besar dari harga "t" tabel pada a = 0.05 (satu sisi) maka terdapat perbedaan yang bermakna antara nilai sigma Hammett gugus hidroksi pada posisi para (o' ) hasil penelitian dengan nilai sigma (cr ) yang ada pada tabel. Sebaliknya apabila harga "t" penelitian lebih kecil dari "t" tabel, maka tidak ada perbedaan yang bermakna antara nilai sigma ( cr )

p

Hammett hasil penelitian dengan nilai sigma (cr ) Hammettp

yang ada pada tabel.



BAB IV

HASIL PENELITIAN

1. Analisis Kualitatif terhadap Bahan Penelitian (19,20,21,23).

Tabel IHasil Analisis Rualitatif Bahan Penelitian

If. P eieri^ sa fi r « ‘&*fapisilin Trihidro 2*c*5i5iliri trifcidrat Sefaleksin aonofcidret fe fad ra isi! asn h i'ira t

Plistsfcs ffesii Pusta

2. Penentuan nilai pK

2.1. Pembuatan larutan dapar pada pH yang diperlukan

Larutan dapar yang dibuat ditentukan dua satuan unit

dibawah pH larutan zat dalam air (pH terpilih) dan dua

satuan unit diatas pH larutan zat dalam air untuk pH basa. Larutan dapar yang diperlukan adalah : pH 4,20; 7,20; 9,20 untuk ampisilin, pH 4,00; 7,00; 8,00 untuk amoksisilin, pH 4,50; 7,50; 10,50 untuk sefaleksin dan pH 3,30; 7,30; 9,30 untuk sefadroksil. Penimbangan komponen-komponen dapar yang dibutuhkan untuk pembuatan pH diatas dapat dilihat pada tabel II, III, IV, dan V.

42

TABEL IILarutan dapar untuk ampisilin dengan volume 200 ml

No Komponen dapar pH 4,20 pH 7,20 pH 9,20

1. Larutan HC1 10,5 ml0,0012 N

2- NaCl 0,5441 g 0,8460 g3. H3B03 2,3004 g 1,3993 g4. Na2B4°7'l0H2° 0,2670 g5. Na2c°3 1,8486 g



43

TABEL IIILarutan dapar untuk amoksisilin dengan volume 200 ml



2- NaCl 0,5558 g 0,4271 g3. 2,3499 g 1.8057 g4. Na2B407 .10H20 0,1907 g 1,0298 g

TABEL IVLarutan dapar untuk sefaleksin dengan volume 200 ml

No Komponen dapar pH 4,50 PH 7,50 pH 10,50


2. NaCl 0,5089 g 0,1890 g3. 2,1520 g 0,3126 g4. Na2B40?.10H20 0,4958 g5. Na2c°3 3,7058 g

TABEL VLarutan dapar untuk sefadroksil dengan volume 200 ml


1. Larutan HC1 83,53 ml0,0012 N

2. NaCl 0,5324 g 0,7958 g3. 2,2509 g 1,3162 g4. Na2B40?.10H20 0,3433 g5. Na2c°3 1,9907 g



4

2.2 Penentuan panjang gelombang terpilih

Panjang gelombang terpilih ditentukan pada panjang gelombang dimana terdapat perbedaan serapan terbesar antara larutan zat dalam suasana asam dan basa.

Data yang diperoleh dari percobaan dapat dilihat pada tabel VI, VII, VIII dan IX, sedangkan kurva serapannya dapat

dilihat pada gambar 1, 2, 3 dan 4.

Dari kurva serapan terhadap panjang gelombang diperoleh hasil sebagai berikut : panjang gelombang terpilih dari larutan ampisilin konsentrasi 600 ppm pada pH 4,20; 7,20;9,20 adalah 256 nm, panjang gelombang terpilih dari larutan amoksisilin konsentrasi 207,9 ppm pada pH 4,00; 7,00; 8,00 adalah 272 nm. Sedangkan panjang gelombang terpilih da£i larutan sefaleksin konsentrasi 30 ppm pada pH 4,50; 7,50;10,50 adalah 261 nm, panjang gelombang terpilih dari larutan sefadroksil konsentrasi 31,3 ppm pada pH 3,30; 7,30; 9,30 adalah 262 nm. Selanjutnya serapan zat untuk penentuan nilai pK masing-masing zat diamati pada panjang gelombang terpilih masing-masing.

44



45

TABEL VINilai serapan larutan ampisilin konsentrasi 600 ppm pada pH7,20 dan dalam suasana asam (pH 4,20), suasana basa (pH 9,20)untuk penentuan panjang gelombang (X) terpilih.

Panjang gelombang (X) nm

serapan

pH 4,20 pH 7,20 pH 9,20

■ 250 0,641 0,584 0,560251 0,601 0,544 0,520252 0,557 0,500 0,476253 0,520 0,463 0,439254 0,510 0,453 0,429255 0,518 0,443 0,414256 * 0,519 0,445 0,417257 0,499 0,437 0,413258 0,457 0,408 0,389259 0,427 0,374 0,352260 0,430 0,377 0,355261 0,453 0,400 0,378262 0,445 0,392 0,370263 0,405 0,352 0,330264 0,346 0,293 0,271265 0,285 0,232 0,210266 0,264 0,211 0,189267 0,292 0,239 0,217268 0,289 0,236 0,214269 0,220 0,167 0,145270 0.142 0,089 0,067

* = Panoang gelombang terpilih (256 nm)



46

Gambar 1 : Kurva serapan dari larutan ampisilin konsentrasi 600 ppm pada pH 1,20-11,20 pada panjang gelombang (X) terpilih 256 nm.Keterangan : a. pH 4,20;b.pH 2,20= pH 3,20 ;c.pH 1,20; d, pH 5,20 = pH 6,20; e- pH 7,20; f. pH 8.20^-pH 9,20; g. pH 10,20 = 1 1 , 2 0 .



47

TABEL VIINilai 3erapan larutan amoksisilin konsentrasi 207,9 ppmpH 7,00 dan dalam suasana asam (pH 4,00), suasana basa8,00} untuk penentuan panjang gelombang (M terpilih.

Panjang gelombang (7\) nm

serapanpH 4,00 pH 7,00 pH 8,00

260 0,416 0,449 0,518261 0,426 0,459 0,528262 0,440 0,473 0,542263 0,454 0,487 0,556264 0,470 0,503 0,572265 0,484 0,517 0,586266 0,498 0,531 0,600267 0,511 0,544 0,611268 0,520 0,553 0,620269 0,534 0,567 0,634270 0,550 0,583 0,650271 0,560 0,605 0,668272 » 0,562 0,613- 0,678273 0,555 0,610 0,678274 0,527 0,605 0,674275 0,500 0,578 0,660276 0,480 0,558 0,640277 0,474 0,552 0,634278 0,468 0,546 0,628279 0,455 0,533 0,615

. 280 0,420 0,498 0,580

pada(pH

* « Panjang gelombang terpilih (272 nm)



48

Gambar 2 : Kurva serapan dari larutan amoksisilin konsetrasi 207,9 ppm pada pH 1,00-11,00 pada panjang gelombang (X) terpilih 272 nm.Keterangan : a. pH 11,0 ; b,pH 10,00; c-pH 9,00; d. pH 8,00; e. pH 7,00; f. pH 1,00 = pH 2,00 = pH 3,00 = pH 4,00 = pH 5,00 = pH 6 , 0 0 .



49

TABEL VIIINilai serapan larutan sefaleksin konsentrasi 30 ppm pada pH7,50 dan dalam suasana asam (pH 4,50), suasana basa (pH10,50) untuk penentuan panjang gelombang (X) terpilih

Panjang gelombang (X j nm


0,540 0.531 0,506251 0,589 0,578 0,546252 0,598 0,587 0,557253 0,617 0,607 0,577254 0,621 0,613 0,587255 0,632 0,621 0,595256 0,641 0,630 0,605257 0,646 0,633 0,607258 0,649 0,635 0,609259 0,651 0,637 0,612260 0,654 0,639 0,613261 * 0,656 0,642 0,614262 0,649 0,640 0,613263 0,641 0,634 0,609264 0,630 0,622 0,600265 0,622 0,614 0,595266 0,616 0,608 0,582267 0,609 0,593 0,570268 0,588 0,577 0,552269 0,567 0,552 0,531270 0,552 0,548 0,522

* s Panjang gelombang terpilih (261 nm)



50

•Panjanj greloxbansr ■) nn

Gambar 3 : Kurva serap a n dari larutan sefaleksinkonsentrasi 30 ppm pada pH 1,50-11,50 pada panjang gelombang (X) terpilih 261 nm. Keterangan : a.pH 4,50;b. pH 5,50 = pH 6,50; c. pH 7,50 - pH 8,50; g. pH 3,50 = pH 9,50; d, pH 10,50 = pH 11,50 ; e. pH 2,50; f. pH 1,50.



51

TABEL IXNilai serapan larutan sefadroksil konsentrasi 31,3 ppm padapH 7,30 dan dalam suasana asam (pH 3,30), suasana basa (pH9,30) untuk penentuan panjang gelombang (M terpilih

Panjang gelombang (*) nm


250 0,644 0,667 0,951251 0,647 0,670 0,943252 0,649 0,672 0,936253 0,651 0,675 0,927254 0,654 0,678 0,913255 0,656 0,680 0,900256 0,658 0,682 0,894257 0,669 0,693 0,885258 0,676 0,700 0,879259 0,678 0,704 0,875260 0,684 0,710 0,863261 0,687 0,713 0,855262 * 0,689 0,714 0,846263 0,688 0,712 0,831264 0,686 0,709 0,817265 0,680 0,704 0,801266 0,676 0,700 0,797267 0,670 0,694 0,781268 0,662 0,686 0,777269 0,653 0,677 0,769270 0,643 0,668 0,752

* = Panjang gelombang terpilih (262 nm)

2.3. Penentuan nilai pJC ampisilin, amoksisilin, sefaleksin

dan sefadroksil secara spektrofotometri

Serapan untuk penentuan pK secara spektrofotometri diamati pada masing-masing panjang gelombang terpilih. Nilai pK diperoleh dengan menggunakan persamaan [20] bila aA”>&gAdan persamaan [21] bila ag^>a^“ -



52

Pan,/ins jeloRbinj (M ixh

Gambar 4 : Kurva serapan dari larutan konsentrasi 31,3 ppm pada gelombang ( X) terpilih 262 nm Keterangan : a. pH 10,30 = pH 9,30; c. pH 8,30; d. pH 7,30; f. pH 2,30; g. pH 1,30; h. pH 5,30 = pH 6,30.

3?0 340

sefadroksilpanjang

1,30; b. pH .pH 3,30; 4,30 = pH



53

2.3.1. Nilai pK ampisilin pada pH 4,20; 7,20 dart 9,20

Hasil pengamatan serapan larutan ampisilin konsentrasi 600 ppm pada pH 7,20; pH 4,20 (suasana asam) dan pH 9,20

(suasana basa) untuk penentuan nilai pK dapat dilihat pada

tabel X. Contoh perhitungan nilai pK pada replikasi 1 adalah sebagai berikut :

aHA " aobs . _PK = pH - log ..................... HA A

aobs” aA~0,516 - 0,445

= 7,20 - log -----------------0,445 - 0,4220,071

= 7,20 - log -------0,023

= 6,71

TABEL XSerapan larutan ampisilin konsentrasi 600 ppm pada pH larutan yang terpilih (pH 7,20) dan dalam pH 4,20 (suasana asam) pH9,20 (suasana basa) pada panjang gelombang terpilih 256 nm untuk penentuan nilai pK.

Replikasi serapan pKpH 4,20 pH 7,20 pH 9,20

1 0,516 0,445 0,422 6,712 0,521 0,448 0,421 6,773 0,514 0,444 0,417 6,794 0,517 0,449 0,425 6,75



54

2.3.2. Nilai pK amoksisilin pada pH 4,00; 7,00 dan 8,00

Hasil pengamatan serapan larutan amoksisilin konsentrasi

207,9 ppm pada pH 7,00; pH 4,00 (suasana asam) dan pH 8,00 (suasana basa) untuk penentuan nilai pK dapat dilihat pada tabel XI. Contoh perhitungan nilai pK pada replikasi 1 adalah sebagai berikut:

aobs" aHA a _ . ft PK = pH - log ..................... A HA

aA - ~ a ,A obs

= 7,00 - log

= 7,00 - log

= 7,08

0,608 - 0,558 0,668 - 0,608

0,0500,060

TABEL XISerapan larutan amoksisilin konsentrasi 207,9 ppm pada pHlarutan yang terpilih (pH 7,00) dan dalam pH 4,00 (suasana asam), pH 8,00 (suasana basa) pada panjang gelombang terpilih 272 nm untuk penentuan nilai pK.

Replikasi serapan PKpH 4,00 pH 7,00 pH 8,00

1 0,558 0,608 0,668 7,082 0,565 0,614 0,677 7,113 0,563 0,610 0,676 7,154 0,562 0,613 0,678 7,11



55

2.3.3. Nilai pK sefaleksin pada pH 4,50; 7,50 dan 10,30

Hasil pengamatan serapan larutan sefaleksin konsentrasi

30 ppm pada pH 7,50, pH 4,50 (suasana asam) dan pH 10,50 (suasana basa) untuk penentuan nilai pK dapat dilihat pada tabel XII. Contoh perhitungan nilai pK pada replikasi 1

adalah sebagai berikut :

pK = pH - logaHA " aobs

aobs aA

= 7,50 - log0,648 - 0,640 0,640 - 0,627 0,008 0,013

aHA > aA

= 7,71

TABEL XIISerapan larutan sefaleksin konsentrasi 30 ppm pada pH larutan yang terpilih (pH 7,50) dan dalam pH 4,50 (suasana asam) pH10,50 (suasana basa) pada panjang gelombang terpilih 261 nm untuk penentuan nilai pK.


1 0,648 0,640 0,627 7,712 0,650 0,635 0,614 7,653 0,660 0,652 0,640 7,684 0,656 0,644 0,627 7,65



2.3.4. Nilai pK sefadroksil pada pH'3,30; 7,30 dan 9,30

Hasil pengamatan serapan larutan sefadroksil

konsentrasi 31,3 ppm pada pH 7,30, pH 3,30 (suasana asam) dan

pH 9,30 (suasana basa) untuk penentuan nilai pK dapat dilihat pada tabel XIII. Contoh perhitungan nilai pK pada replikasi 1

adalah sebagai berikut:

56

aobs aHA a , _ pK = pH - log ..................... A. KA

aA aobs0,711 - 0,689

= 7,30 - log -----------------0,842 - 0,711

0,022= 7,30 - log -------

0,131

= 8,07TABEL XIII

Serapan larutan sefadroksil konsentrasi 31,3 ppm pada pH larutan yang terpilih (pH7,30) dan dalam pH 3,30 (suasana asam), pH 9,30 (suasana basa) pada panjang gelombang terpilih 262 nm untuk penentuan nilai pK.


1 0,689 0,712 0,842 8,072 0,685 .0,710 0,840 8,023 0,689 0,714 0,844 8,024 0,691 0,717 0,845 7,99



57

3. Perhitungan nilai efek elektronik sigma Co-)

Hammett

3.1. Penentuan nilai sigma (.cr) Hammett dari gugus hidroksi pada posisi para dari ampisilin dengan amoksisilin

Nilai sigma (o') Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para ini diperoleh dengan menggunakan persamaan[22]. Contoh perhitungan per hidroksi pada replikasi 1 adalah :

*** hidroksi ~ pÂmpisilin pÂmoksisilin = 6,71 - 7,08

= - 0,37Hasil perhitungan nilai sigma (o') Hammett dari gugus

4

hidroksi (-0H) pada posisi para dari ampisilin dengan amoksisilin dapat dilihat pada tabel XIV.

TABEL XIVPenentuan nilai sigma {per) Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para dari ampisilin dengan amoksisilin.

Replikasi pÂmpisilin Âmoksisilin ^Hidroksi1 6,71 7,08 -0,372 6,77 7,11 -0,343 6,79 7,15 -0,364 6,75 7,11 -0,36

x = -0,3575SD = 0,013

^Hidroksi = -°’357S ± ° ’013



Perhitungan standart deviasi (SD) dapat dilihat pada lampiran 5.

3 . Penentuan nilai sigma CcO Hammett dari gugus hidroksi

C-OH} pada posisi para dari sefaleksin dengan sefadroksil

Nilai sigma (o') Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para ini diperoleh dengan menggunakan persamaan [23].

Contoh perhitungan ^Hidroksi Pa

59

4. Analisis Data

Untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan yang

bermakna antara nilai sigma (cr) Hammett dari gugus hidroksi(-OH) pada posisi para dari ampisilin-amoksisilin dan

sefaleksin-sefadroksil, maka data yang diperoleh dianalisis dengan uji "t" pooled dua pihak. Nilai sigma (cr) Hammett dari gugus hidroksi C-OH) pada posisi para dari ampisilin-amoksisilin -0,3575 £ 0,013 dan sefaleksin- sefadroksil -0,35251" 0,015.

Dari perhitungan diperoleh ”t“ percobaan = 0,5051, sedangkan "f'tabel dari tabel t pada ot = 0,05 (dua sisi) d.b = 6 adalah 2,4469

Karena ''t“ percobaan lebih kecil dari “t*' tabel, maka dapat disimpulkan bahwa antara nilai sigma (o > Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para dari ampisilin-amoksisilin dan sefaleksin-sefadroksil tidak ada perbedaan yang bermakna. Perhitungan uji "t" Pooled dua pihak dapat dilihat pada lampiran 7.

Untuk mengetahui apakah ada perbedaan yang bermakna antara nilai sigma ( cr) Hammett dari gugus Hidroksi (-0H) pada posisi para dari ampisilin-amoksisilin serta sefaleksin-sefadroksil dan nilai sigma ( cr) Hammett dari gugus hidroksi (-0H) pada posisi para pada tabel, maka data yang diperoleh dianalisis dengan uji “t" satu pihak.

lampiran 6.



1

Dari perhitungan diperoleh “t*' percobaan nilai sigma

(cr) Hammett dari gugus hidroksi (-OH)pada posisi para dari

ampisilin-amoksisilin = 1,9231 dan sefaleksin-sefadroksil = 2,3333. Sedangkan “t“ tabel dari tabel t pada o = 0,05 (satu sisi) d.b = 3 adalah 2,3534. Karena "t" percobaan lebih kecil dari "t" tabel maka dapat disimpulkan bahwa.antara nilai sigma (

BAB V

PEMBAHASAN

Telah dilakukan penelitian tentang penentuan nilai sigma { a ) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi para dari Ampisilin dengan Amoksisilin dan Sefaleksin dengan Sefadroksil. Sigma ( o ) Hammett merupakan salah satu parameter elektronik yang banyak digunakan untuk menghubungkan struktur kimia serta sifat fisika-kimia dengan aktivitas biologis, sehingga dipilih parameter tersebut untuk diteliti.

Bahan penelitian yang digunakan adalah ampisilin, amoksisilin, sefaleksin dan sefadroksil. Ampisilin dan amoksisilin mempunyai rumus bangun induk yang sama, demikian pula sefaleksin dan sefadroksil mempunyai rumus bangun induk yang sama, hanya pada amoksisilin dan sefadroksil terdapat gugus hidroksi ( -OH ) yang tersubtitusi pada posisi para.

Pada penelitian ini digunakan ampisilin dan amoksisilin trihidrat sedangkan untuk sefaleksin dan sefadroksil monohidrat. Bentuk trihidrat dan monohidrat mempunyai kelarutan dalam air yang lebih besar daripada bentuk anhidrat, pada penelitian ini senyawa yang digunakan harus larut dalam air. Sebab penentuan nilai pK masing-masing senyawa didasarkan pada pH larutan dalam air, sedangkan pH yang dipilih pada prinsipnya adalah pH

61



62

yang memberikan perbedaan serapan terbesar antara pH suasana asam, pH suasana netral dan pH suasana basa. Selain itu larutan induk dari masing-masing bahan penelitian untuk penentuan nilai pK dibuat dengan melarutkan bahan tersebut dalam pelarut air. Air suling yang digunakan harus bebas dari CO sebab adanya CO akan

+2 2 berikatan dengan ion hidrogen ( H ) dari air, membentuk H2 C ° 3 * asatn karbonat J yang dapat mempengaruhi pH.

Sebagai tahap awal telah dilakukan identifikasi bahan penelitian secara kualitatif yang berupa suhu lebur Organoleptis dan uji reaksi warna. Hasil analisis amoksisilin, ampisilin, sefaleksin, sefadroksil yang tercantum pada tabel I, ternyata memberikan hasil yang sesuai dengan pustaka.

Nilai sigma ( a ) Hammett ditentukan dengan mengukur nilai tetapan keseimbangan reaksi (pK) dari masing-masing bahan penelitian. Metode yang digunakan adalah metode Spektrofotometri ultra lembayung karena metode ini mempunyai ketelitian yang cukup tinggi (9).

Konsentrasi yang dibuat untuk masing-masing bahan adalah ekuimolar dan tetap untuk berbagai pH. Karena pada prinsipnya penentuan nilai sigma (a ) Hammett adalah membandingkan tetapan keseimbangan reaksi dua senyawa. Nilai tetapan keseimbangan reaksi tersebut tergantung pada konsentrasi dari asam dan basa konyugasi yang digunakan. Dengan jumlah mol keduanya dibuat sama diharapkan diperoleh kekuatan ion yang sama. Larutan ampisilin dibuat



63

konsentrasi 600 ppm, amoksisilin 207,9 ppm, sefaleksin 30 ppm dan sefadroksil 31,3 ppm. Penentuan konsentrasi masing-masing larutan tersebut berdasarkan orientasi. Konsentrasi larutan ampisilin dibuat lebih besar dari amoksisilin. Hal ini disebabkan larutan ampisilin dengan konsentrasi 200 ppm memberikan serapan yang sangat kecil terutama dalam suasana pH basa sedangkan nilai serapan yang dapat dipakai untuk metode spektrofotometri antara0,2 - 0,8 . Konsentrasi dari bahan-bahan penelitian tersebut dipakai untuk penentuan nilai pK yang meliputi pembuatan larutan dapar pada pH yang diperlukan, penentuan panjang gelombang terpilih dan penentuan nilai pK secara spektrofotometri.

Penentuan pH dilakukan dengan jalan mengurangi minimum dua satuan pH dibawah nilai pH larutan * dalam air untuk pH suasana asam dan menambah minimum dua satuan pH diatas nilai pH larutan dalam air untuk pH dalam suasana basa untuk masing-masing bahan penelitian.

Dari hasil orientasi, pH larutan ampisilin konsentrasi 600 ppm, amoksisilin konsentrasi 207,9 ppm, sefaleksin konsentrasi 30 ppm, sefadroksil konsentrasi 31,3 ppm dalam air adalah 6,20 6,00; 6,50 dan 6,30 untuk menentukan pH suasana asam dan basa seharusnya ditentukan mengurangi minimum dua satuan pH dan menambah minimum dua satuan pH diatas nilai pH larutan dalam air tersebut. Dilihat dari kurva panjang gelombang (X ) nm terhadap serapan dalam berbagai pH dari masing-masing larutan bahan



/yang terlihat pada gambarl, 2, 3 dan 4 terdapat beberapa pH yang saling berhimpit termasuk pH larutan bahan tersebut dalam air. pH yang berhimpit ini menunjukkan jumlah bentuk molekul dan bentuk ionnya hampir tidak mengalami perubahan pada pH tersebut. pH yang saling berhimpit ini menimbulkan kesulitan dalam menentukan pH yang tepat untuk pH suasana asam dan pH suasana basa.

Sehubangan dengan hal diatas, maka dipilih pH yang tidak saling berhimpit dan memberikan perbedaan serapan terbesar antara pH suasana asam, netral dan basa. Perbedaan serapan yang besar ini menunjukkan senyawa tersebut terionisasi sempurna atau tidak terionisasi sempurna ( dalam bentuk molekul ). pH yang terpilih untuk masing-masing bahan penelitian dalam penentuan nilai pK adalah sebagai berikut : pH 4,20; pH 7,20; pH 9,20 untuk ampisilin, pH 4,00; pH 7,00; pH 8,00; untuk amoksisilin pH 4,50; pH 7,50; pH 10,50; untuk sefaleksin dan pH 3,30; pH 7,30; pH 9,30 untuk sefadroksil.

Pada penentuan pH amoksisilin ini digunakan pH 8,00 untuk pH suasana basa sebab pada pH 8,00 diperoleh nilai serapan yang berbeda cukup besar dengan nilai serapan pH7,00 kemungkinan amoksisilin sudah terionisasi sempurna pada pH 8,00 Sedangkan apabila digunakan pH 9,00 diperoleh nilai serapan yang lebih tinggi dari 0,8 dan kemungkinan cincin laktam dari amoksisilin sudah terurai ( dilihat dari profil kurva serapan terhadap panjang gelombang (\) gambar c. Larutan ampisilin dan sefaleksin

64



65

mempunyai serapan yang lebih besar dalam suasana pH asamdaripada suasana pH basa ( aHA > 3A ) maka nilai tetapankeseimbangan reaksi ( pK ) dari senyawa induk dan senyawatersubtitusi ditentukan dengan menggunakan persamaan [21]. Sedangkan larutan amoksisilin dan sefadroksil mempunyaiserapan yang lebih besar dalam suasana pH basa daripada

a - asuasana pH asam ( A > HA ) maka nilai tetapan keseimbangan reaksi ( pK ) dari senyawa induk dan senyawa tersubtitusi ditentukan dengan menggunakan persamaan [20].

Nilai sigma ( cr ) ini tergantung pada sifat dan posisi substituen pada senyawa induk, sedangkan rho ( p ) adalah tetapan yang tergantung pada pada jenis kondisi dan reaksi, misalnya : pelarut, suhu, pH dan juga tergantung pada sifat rantai samping ( 1, 4, 7 ).

Nilai rho ( p ) tidak selalu tetap pada satu seri, karena rho ( p ) dipengaruhi oleh temperatur dan pelarut. Nilai rho ( p ) untuk ionisasi asam benzoat dalam air pada 25,0°C adalah 1,00 Oleh karena itu, reaksi ini digunakan sebagai standart untuk menetapkan nilai sigma [a ) dari substituen baru. ( 1 )

Untuk penentuan nilai pK, maka larutan zat pada suasana pH asam, pH basa, pH netral diamati pada panjang gelombang ( X) terpilih. Panjang gelombang terpilih adalah panjang gelombang dimana terdapat perbedaan serapan terbesar antara larutan pH asam dan pH basa ( 9 ). Nilai serapan ampisilin, amoksisilin, sefaleksin dan sefadroksil untuk penentuan panjang gelombang terpilih



66

dapat dilihat pada tabel VI, VII, VIII, IX. Kurva panjang gelombang { A. ) nm terhadap serapan dari larutan ampisilin, amoksisilin sefaleksin,dan sefadroksil untuk penentuan panjang gelombang terpilih dapat dilihat pada gambar 1, 2, 3, 4.

Kurva panjang gelombang ( \ ) nm terhadap serapan dari larutan ampisilin 600 ppm menunjukkan tiga puncak. Panjang gelombang terpilih adalah 256 nm karena pada panjang gelombang ( X ) tersebut diperoleh nilai serapan yang tinggi dan perbedaan antara pH suasana asam, pH suasana netral dan pH suasana basa yang besar .

Pada penelitian ini diperoleh hasil, nilai pK amoksisilin lebih besar dari nilai pK ampisilin, nilai pK sefadroksil lebih besar dari nilai pK sefaleksin, ini berarti bahwa adanya substitusi gugus yang bersifat mendorong elektron ( elektron donor menyebabkanpeningkatan pada nilai pK tersubstitusi, yang menyebabkan turunnya nilai sigma ( a ) Hammett.

Berdasarkan hasil penentuan nilai sigma { a ) Hammett, dapat dilihat bahwa nilai sigma ( a ) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi para dari ampisilin dengan amoksisilin adalah -0,3575 + 0,013, sedangkan nilai sigma { a ) Hammett dari sefaleksin dengan sefadroksil adalah -0,3525 + 0,015. Pada penelitian ini nilai sigma { a > Hammett yang diperoleh merupakan nilai dari < per ) hidroksi. Nilai rho ( p ) yang dipakai sebagai standart untuk menetapkan. nilai sigma { cr ) dari



substituen baru adalah nilai rho ( p ) untuk ionisasi asam benzoat dalam air pada suhu 25,0° C ( p = 1,00 ) karena sistem senyawa induk pada penelitian berbeda dengan tabel, dimana pada tabel digunakan sistim asam benzoat, maka sebaiknya dilakukan studi korelasi nilai rho C P ) dari sistem senyawa induk ampisilin dan sefaleksin.

Sedangkan pada penelitian ini nilai rho ( p ) dapat diabaikan karena nilai sigma (p e t ) Hammett yang diperoleh mendekati nilai sigma ( p o ) Hammett dar i gugus hidroksi (-0H) asam ben2 oat. Sehingga nilai rho (p) dari hasil percobaan dapat dianggap 1,00. Setelah dilakukan uji " t pooled " dua sisi antara nilai sigma ( & ) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi para dengan ampisilin dan amoksisilin dan nilai sigma ( o ) Hammett dari sefaleksin dengan sefadroksil, ternyata tidak ada perbedaan diantara keduanya. Ini berarti bahwa gugus hidroksi ( -OH ) yang tersubstitusi pada posisi para memberikan efek elektronik sigma ( & ) Hammett yang besarnya sama terhadap struktur amoksisilin dan struktur sefadroksil. Dan kemungkinan efek elektronik dari gugus hidroksi ( - OH > ini yang meningkatkan aktivitas farmakologik dari amoksisilin dan sefadroksil dibandingkan aktivitas senyawa induknya yaitu ampisilin dan sefaleksin selain dipengaruhi oleh sifat fisika-kimia dan ikatan obat tersebut dengan reseptor.

67



Nilai sigma ( cr ) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi para pada tabel yaitu -0,37. Pada penelitian ini diperoleh nilai sigma ( o ) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi para dari ampisilin dengan amoksisilin -0,3575 + -0,013 dan dari sefaleksin dengan sefadroksil yaitu -0,3525 + -0,015. Gugus hidroksi ( -OH > pada posisi para merupakan gugus pendorong elektron, maka seharusnya nilai sigma ( o ) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi para bernilai negatif. Pada penelitian ini nilai sigma (cr) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi para yang diperoleh dari ampisilin dengan amoksisilin dan sefaleksin dengan sefadroksil benar bernilai negatif.Hal ini mendukung sifat yang dimiliki gugus hidroksi (-0H).

Setelah dilakukan uji "t student" antara nilai sigma( cr ) Hammett dari gugus hidroksi ( -OH ) pada posisi paradari ampisilin dengan amoksisilin dan sefaleksin dengansefadroksil terhadap nilai sigma ( cr ) Hammett pada tabel( -0,37 ), ternyata tidak ada perbedaan. Ini berarti bahwagugus hidroksi (-0H) yang tersubstitusi pada posisi parapada suatu senyawa akan memberikan nilai sigma ( o )Hammett atau efek elektronik sekitar -0,37.Sedangkan arti dari nilai efek elektronik 9ugus hidroksi ( -OH ) tersebutberbeda-beda bagi setiap senyawa induk yang tersubstitusi gugus hidroksi (_0H) pada posisi para .



BAB VI

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukandapat disimpulkan bahua :1. Nilai efek elektronik eigma (p.o') Hammett dari gugus

hidroksi (-Oil) pada posisi para dari ampisilin dengan amoksisilin-o,3575 + -0,013 dan dari sefaleksin dengan sefadroksilyaitu -0,3 52 5 + -0,015. Nilai negatif berarti gugus hidroksi bersifat s^bagai pendorong elektron.

2. Tidak ada perbedaar. bermakna antara nilai efek elektronik sigma ( p . a ) Hammett dari qugus hidroksi ( -OH ) pada posisi paradari ampisilin dengan amoksisilin dan nilai sigma ( p.

BAB VII

SARAN

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan,maka disarankan untuk :1. Dengan diketahuinya cara memperoleh nilai sigma ( o )

Hammett pada tabel dapat digunakan untuk memprediksi dan mempopulerkan nilai sigma ( o ) Hammett dari gugus-gugus yang terdapat dalam tabel.

2. Dilakukan penelitian tentang penentuan nilai sigma (a) Hammett dari gugus-gugus lain yang belum ada pada tabel

3. Dilakukan penelitian tentang hubungan parameter elektronik sigma (

RINGKASAN

BAB VIII

Telah dilakukan penelitian tentang

Documents

PENENTUAN NILAI EFEK ELEKTRONIK ( ) GUGUS ...repository.unair.ac.id/10543/1/66.gdlhub-gdl-s1-2012...PENENTUAN NILAI EFEK ELEKTRONIK C ) GUGUS HIDROKSI DARI AMPISILIN - AMOKSISILIN