TESIS SK142501 SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA KOMPLEKS

i

P

TESIS – SK142501

SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA

KOMPLEKS DARI ION LOGAM Cu(II) DENGAN

LIGAN 2,4,5-TRIFENILIMIDAZOL SEBAGAI

ANTIKANKER TEGUH HARI SUCIPTO NRP. 01211350010011 DOSEN PEMBIMBING Dr. Fahimah Martak, M.Si.

PROGRAM MAGISTER BIDANG KEAHLIAN KIMIA ANORGANIK DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS ILMU ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2018

iii

THESIS – SK142501

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF COMPLEXES METAL ION Cu(II) WITH 2,4,5-TRIPHENYLIMIDAZOLE FOR ANTICANCER TEGUH HARI SUCIPTO NRP. 01211350010011 SUPERVISOR Dr. Fahimah Martak, M.Si.

MAGISTER PROGRAM EXPERTISE FIELD OF INORGANIC CHEMISTRY CHEMISTRY DEPARTMENT FACULTY OF NATURAL SCIENCES SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY SURABAYA 2018

iv

“halaman ini sengaja dikosongkan”

vii

SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA KOMPLEKS

DARI ION LOGAM Cu(II) DENGAN LIGAN 2,4,5-

TRIFENILIMIDAZOL SEBAGAI ANTIKANKER

Nama Mahasiswa : Teguh Hari Sucipto

NRP : 01211350010011

Jurusan : Kimia

Pembimbing : Dr. Fahimah Martak, M.Si

ABSTRAK

Kompleks ion logam Cu(II) dengan ligan 2,4,5-trifenilimidazol berhasil

disintesis dengan perbandingan mol logam dan ligan 1:2 dalam DMF. Hasil

sintesis kompleks diperoleh padatan kristalin berwarna hijau muda. Kompleks

menyerap sinar UV-Vis pada panjang gelombang 529 nm. Hasil karakterisasi

FTIR menunjukkan terjadi ikatan logam dan ligan yaitu Cu-N pada daerah

sekitar 422,38 cm-1

. Hasil analisis elemental analyzer dan AAS menunjukkan

kompleks yang terbentuk memiliki rumus molekul [Cu(L)2(H2O)2].Cl2. Rumus

molekul juga didukung dengan data TGA. Hasil analisis TGA menunjukkan tidak

terdapat air kristal dalam senyawa kompleks. Uji toksisitas senyawa kompleks

dilakukan dengan metode (3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difeniltetrazolium

bromide) (MTT) dan didapatkan nilai IC50 senyawa kompleks sebesar 72,139

μg/ml.

Kata Kunci : Kompleks, Cu(II), ligan, 2,4,5-trifenilimidazol, IC50

viii


ix

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF COMPLEXES

METAL ION Cu(II) WITH 2,4,5-TRIPHENYLIMIDAZOLE

FOR ANTICANCER

Name : Teguh Hari Sucipto NRP : 01211350010011

Department : Chemistry

Supervisor : Dr. Fahimah Martak, M.Si

ABSTRACT

The complex of metal ion Cu(II) with the ligand 2,4,5-trifenilimidazol has

been successfully synthesized with mole ratio of metal and ligand 1:2 in DMF as a

solvent. Complex synthesis results obtained green light crystalline solid. Complex

absorbs UV-Vis light at 529 nm. FTIR characterization results indicate occurr

bonding of metals and ligand that is Cu-N in region 422.38 cm-1

. Results of

elemental analyzer and AAS analysis shows the complex formed has the formula

[Cu(L)2(H2O)2].Cl2. The molecular formula is also supported by the TGA data.

TGA analysis results showed there was no water in the crystalline complex

compounds. The cytotoxicity test complex compounds made by the method of (3-

(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difeniltetrazolium bromide) (MTT) and the IC50 value

of complex obtained 72.139 μg/ml. Keywords: Complex, Cu(II), ligand, 2,4,5-trifenilimidazol, IC50

x


xi

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Sintesis dan

Karakterisasi Senyawa Kompleks dari Ion Logam Cu(II) dengan Ligan 2,4,5-

Trifenilimidazol sebagai Antikanker”.

Penulis menyadari bahwa tesis ini tidak akan selesai dengan baik tanpa

bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan banyak

terima kasih atas segala bantuan yang telah diberikan, khususnya kepada :

1. Prof. Dr. Didik Prasetyoko, S.Si., M.Sc. selaku Ketua Departemen Kimia

FMIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya dan selaku penguji

seminar tesis atas saran dan bimbingannya.

2. Prof. Mardi Santoso, PhD. selaku Kaprodi S2 Kimia Institut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya.

3. Dr. Fahimah Martak, M.Si selaku dosen pembimbing tesis yang senantiasa

memberikan bimbingan, masukan, saran, arahan dan selalu memberikan

motivasi dalam penyelesaian naskah tesis ini.

4. Dr. rer. nat. Fredy Kurniawan, M.Si. sekalu pembimbing akademik yang

telah memberikan arahan dan nasihat selama masa perkuliahan.

5. Prof. Dr. rer. nat. Irmina Kris Murwani, M.Si selaku ketua penguji sidang

tesis atas saran dan bimbingannya.

6. Prof. Dr. Taslim Ersam, M.S. selaku dosen penguji sidang tesis dan ketua

Laboratorium Kimia Bahan Alam dan Sintesis Departemen Kimia FMIPA

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

7. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Kimia FMIPA Institut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya.

8. Kementrian Pendidikan Tinggi Indonesia yang telah memberikan

kesempatan kepada penulis untuk menjadi salah satu penerima beasiswa

BPPDN dan melanjutkan studi S2.

9. Lembaga Penyakit Tropis Universitas Airlangga telah memberikan tempat

untuk melakukan eksperimen.

xii

10. Pusat Penelitian dan Pengembangan Stem Cell Universitas Airlangga telah

membantu dalam pengujian anti-kanker.

11. Universiti Kebangsaan Malaysia yang telah membantu dalam pengujian

CHN micro analyzer.

12. Bapak, Ibu, Harsasi Setyawati, Siti Qamariyah Khairunisa, Kris Cahyo

Mulyatno, Siti Churrotin, Prof. Soegeng Soegijanto, Dr. Tomohiro Kotaki,

Dr. Masanori Kameoka, dan Prof. Maria Inge Lusida atas doa dan

dukungannya.

13. Teman-teman Prodi Pascasarjana kimia angkatan 2013 yang telah banyak

memberi masukan serta semua pihak yang telah berpartisispasi atas

terselesainya tesis ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini masih terdapat banyak

kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat penulis

harapkan demi kesempurnaan di masa mendatang. Semoga tesis ini dapat

memberikan manfaat bagi penulis dan semua pihak yang membutuhkan.

Surabaya, 5 Juli 2017

Penulis

xiii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... iii

LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. v

ABSTRAK ......................................................................................................... vii

ABSTRACT ....................................................................................................... ix

KATA PENGANTAR ....................................................................................... xi

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xv

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xvii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xix

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ....................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalahan .............................................................. 3

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................... 4

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................. 4

BAB 2 KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Umum tentang Kanker ............................................ 5

2.2 Senyawa Kompleks untuk Antikanker ................................... 6

2.3 Kompleks Tembaga(II) Berbasis Imidazol ............................ 8

2.4 Senyawa Tusunan Imidazol (2,3,4-trifenilimidazol)……….. 10

2.5 Karakterisasi Senyawa Kompleks ………………………… . 11

2.5.1 Spektrofotometer UV-Vis .......................................... 11

2.5.2 Spektrofotometri Fourier Transform Infrared

(FTIR) … .................................................................... 14

2.5.3 Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) ..................... 15

2.5.4 Analisa Mikrounsur CHN ……. ................................ 15

2.5.5 Thermo Gravimetric Analyzer (TGA) ........................ 16

2.6 Sitotoksisitas .......................................................................... 16

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Bahan dan Alat Peneltian ....................................................... 19

xiv

3.1.1 Bahan .......................................................................... 19

3.1.2 Alat.............................................................................. 19

3.2 Prosedur .................................................................................. 19

3.2.1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Senyawa

Kompleks dengan Metode Variasi Kontinu................ 19

3.2.2 Sintesis Senyawa Kompleks ....................................... 20

3.3 Prosedur Karakterisasi ............................................................ 21

3.3.1 Spektrofotometri UV-Vis ........................................... 21

3.3.2 Spektrofotometri Fourier Transform Infrared

(FTIR)…………………………. ................................ 21

3.3.3 Analisis Kadar Logam dengan Spektrofotometri

Serapan Atom (SSA) .................................................. 21

3.3.4 Penentuan Kandungan C, H, N dalam Senyawa ......... 21

3.3.5 Thermo Gravimetric Analyzer (TGA) ........................ 22

3.3.6 Uji Toksisitas dengan Metode MTT ........................... 22

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Sintesis Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol .................... 25

4.1.1 Penentuan Perbadingan Logam dan Ligan ................. 25

4.1.2 Sintesis Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol ........ 27

4.1.3 Karakterisasi FTIR Kompleks Cu(II)-2,4,5-

trifenilimidazol ........................................................... 30

4.1.4 Penentuan Kadar Unsur C, H, N dalam Kompleks..... 31

4.1.5 Analisis TGA (Thermo Gravimetric Analyzer) .......... 32

4.1.6 Prediksi Struktur Senyawa Kompleks ........................ 34

4.2 Uji Bioaktivitas Senyawa Kompleks Cu(II)-2,4,5-

trifenilimidazol ....................................................................... 35

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ............................................................................. 39

5.2 Saran ....................................................................................... 39

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 41

LAMPIRAN .................................................................................................... 49

BIODATA PENULIS ..................................................................................... 67

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur senyawa a. cis-Pt(NH3)2Cl2 (cisplatin) dan b. trans-

Pt(NH3)2Cl2 (trasplatin) (Reedijk dan Lohman, 1985) ............... 7

Gambar 2.2 Sintesis kompleks Cu(2-benzimidazolkarbamat)Br2.0,7H2O

dengan perbandingan ligan dan logam 1:1 (Guadarrama dkk.,

2009) ............................................................................................ 8

Gambar 2.3 Senyawa kompleks [CuII(SrtaaiNR’)(SCN)2] (Sharker dkk.,

2010) ............................................................................................ 8

Gambar 2.4 Struktur Kompleks (a) Ligan; (b) [Cu(L1)Cl(H2O)]Cl.3H2O]

(Galal dkk., 2009) ........................................................................ 10

Gambar 2.5 Sintesis senyawa 2,4,5-trifenilimidazole (Arora dkk., 2012) ...... 10

Gambar 2.6 Diagram blok komponen spektrofotometer ................................. 12

Gambar 2.7 Spektra UV-Vis dari [CuII(SEtaaiNMe)(SCN)2] dan

[CuI(SEtaaiNMe)(SCN)n] (Sarker dkk., 2010) ............................ 13

Gambar 2.8 TGA Kompleks Cu(BIM)2Cl2 (Materazzi dkk., 2007) ................ 16

Gambar 2.9 Reaksi Reduksi MTT (Mosmann, 1983) ..................................... 17

Gambar 4.1 Larutan kompleks setelah 7 hari dengan perbandingan logam

dan ligan: (a) 1:9, (b) 3:7, (c) 5:5, (d) 7:3, dan (e) 9:1 ................ 26

Gambar 4.2 Padatan kompleks dengan perbandingan logam dan ligan: (a)

1:9, (b) 3:7, (c) 5:5, (d) 7:3, dan (e) 9:1 ....................................... 26

Gambar 4.3 Metode Variasi Kontinu Kompleks Cu(II)-2,4,5-

trifenilimidazol ............................................................................ 27

Gambar 4.4 (a) Padatan Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol; (b)

Kompleks Perbesar 10x ............................................................... 28

Gambar 4.5 Grafik Panjang Gelombang Maksimum Larutan Logam

CuCl2.2H2O, Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol dan

ligan 2,4,5-trifenilimidazol .......................................................... 29

Gambar 4.6 Perbandingan spektrum IR kompleks (a) ligan 2,4,5-

trifenilimidazol dan (b) Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol ................. 30

Gambar 4.7 Kurva TGA kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol ................... 33

xvi

Gambar 4.8 Ikatan yang Diusulkan pada Senyawa Kompleks Cu(II)-

2,4,5-trifenilimidazol .................................................................. 34

Gambar 4.9 Bentuk Geometri Molekul yang Diusulkan pada Kompleks

[Cu(2,4,5- trifenilimidazol)2(H2O)2].Cl2 ..................................... 35

Gambar 4.10 Kurva uji MTT kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol ............. 37

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Beberapa Hasil Penelitian Biokativitas Senyawa Kompleks ......... 9

Tabel 3.1 Komposisi variasi kontinu CuCl2.2H2O dengan 2,4,5-

trifenilimidazol dalam DMF .......................................................... 20

Tabel 4.1 Panjang Gelombang Maksimum .................................................... 29

Tabel 4.2 Kadar unsur Cu, C, H, N dalam kompleks secara eksperimen

dan teoritis ...................................................................................... 32

Tabel 4.3 Data penurunan berat eksperimen dan teoritis TGA kompleks ..... 34

Tabel 4.4 Data jumlah sel kanker yang hidup pada variasi konsentrasi

larutan senyawa kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol .............. 36

xviii


xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A PROSEDUR SINTESIS KOMPLEKS ..................................... 49

Lampiran B VARIASI KONTINU DAN PENENTUAN MASSA

CuCl2.H2O DAN LIGAN 2,4,5-TRIFENILIMIDAZOL ......... 51

Lampiran C SPEKTRUM FTIR KOMPLEKS Cu(II)-2,4,5-

TRIFENILIMIDAZOL ............................................................. 53

Lampiran D SPEKTRUM FTIR LIGAN 2,4,5TRIFENILIMIDAZOL ...... 55

Lampiran E PERHITUNGAN ANALISIS PENENTUAN UNSUR C, H,

N KOMPLEKS ........................................................................ 57

Lampiran F ANALISIS SPEKTROSKOPI SERAPAN ATOM (SSA)....... 59

Lampiran G ANALISIS TGA KOMPLEKS ................................................ 62

Lampiran H PERHITUNGAN IC50 DENGAN METODE MTT ................. 64

xx


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Senyawa kompleks adalah senyawa yang tersusun dari suatu ion logam

pusat dengan satu atau lebih ligan yang menyumbangkan pasangan elektron

bebasnya kepada ion logam pusat. Senyawa kompleks terus dikembangkan

menjadi senyawa yang bermanfaat dalam bidang pengobatan. Beberapa senyawa

kompleks yang berhasil disintesis menunjukkan aktivitas yang baik dalam bidang

kimia medisinal. Khususnya senyawa kompleks yang berikatan dengan senyawa

organik.

Cis-platin merupakan senyawa kompleks yang digunakan sebagai obat

antikanker pertama yang mengalami perkembangan yang pesat pada tahun 1960-

an. Namun, senyawa kompleks berbasis platinum tersebut menimbulkan efek

samping pada dosis tertentu dan memberikan resistensi obat selama proses terapi

(Santini dkk., 2013). Hal ini memicu adanya pengembangan penemuan senyawa

kompleks baru berbasis non-platinum, dengan harapan dapat meningkatkan sifat

farmakologi, mengurangi efek samping, dan mendapatkan target spesifik obat

yang berbeda (Qiao dkk., 2011). Beberapa logam transisi yang digunakan dalam

sintesis senyawa kompleks antikanker antara lain Co(II), Ni(II), Cu(II), Pd(II),

Ru(II) dan Pt(II) (Budzisz dkk., 2009, Ali dkk., 2011).

Logam Cu(II) merupakan unsur esensial dan berperan penting dalam

sistem biologi tubuh manusia (Linder dan Azam, 1996). Logam Cu berperan

dalam tubuh sebagai konstituen enzim redoks dan hemocyanin (Huheey dkk.,

1993). Logam Cu memiliki nomor atom 29 dengan konfigurasi elektron [Ar] 4s2

3d9. Kation logam Cu(II)

memiliki orbital kosong yang dapat berfungsi sebagai

akseptor pasangan elektron dari ligan. Berdasarkan sifatnya tersebut, logam Cu(II)

dapat dijadikan salah satu logam pengkompleks ligan dan diharapkan memiliki

kemampuan aktivitas antikanker yang baik. Sebagaimana penelitian yang telah

dilakukan oleh Devereux dkk. (2007), kompleks disintesis dari ion logam Cu(II)

dengan ligan 2-(4′-thiazolyl)benzimidazole dan 2-(2-pyridyl)benzimidazol. Uji

2

sitoksisitas terhadap sel kanker hati (Hepatocellular carcinoma) terbaik

ditunjukkan oleh kompleks dari ion logam Cu(II) dengan nilai IC50 sebesar 200

μM. Senyawa dengan nilai IC50 tersebut termasuk golongan senyawa antikanker

toksik rendah (low toxic) (Meyer dkk., 1982)

Ligan yang biasanya digunakan dan terus dikembangkan dalam penelitian

senyawa obat antikanker adalah ligan yang memiliki atom nitrogen dan oksigen,

diantaranya turunan-turunan dari ligan imidazol (Goncalves dkk., 2013),

benzamida (El Boraey, 2012), piridin (Tiwari dkk., 2011), pirazol (Budzisz dkk.,

2009) dan lain-lain. Ligan aromatis yang mengandung-N seperti piridin, imidazol,

dan turunannya (dimana bersifat sebagai donor yang mirip dengan basa purin dan

pirimidin) telah dilaporkan dan menunjukkan sifat antikanker in vitro dalam

model seperti cisplatin (Deegan dkk., 2006).

Penelitian senyawa kompleks berbasis imidazol dan turunannya telah

banyak dilaporkan memiliki aktivitas antikanker. Imidazol dan turunannya

memiliki atom nitrogen yang berfungsi sebagai pendonor pasangan elektron ke

logam. Senyawa kompleks berbasis imidazol telah disintesis oleh Devereux

(2004) dan menunjukkan aktivitas antikanker terhadap sel kanker kulit SK-MEL-

31 dan sel kanker lidah CAL-27. Senyawa berbasis imidazol juga menunjukkan

efek sitotoksik terhadap sel kanker hati Hep-G2 dan kanker usus A-498 (Devereux

dkk., 2007), kanker payudara MCF-7, kanker servik HeLa, dan kanker darah HL-

60 (Bhat dkk., 2011).

Di sisi lain, senyawa berbasis imidazole dan turunannya seperti 2,4,5-

trifenilimidazol pernah disintesis oleh Arora dkk. (2012), namun belum

dilaporkan aktivitas antikankernya. Berdasarkan strukturnya, senyawa 2,4,5-

trifeilimidazol memiliki cincin heterosiklik, 1 basa nitrogen N dan basa nitrogen

NH pada bagian molekul imidazole. Gugus-gugus tersebut dapat berperan dalam

aktivitas antikanker.

Atom nitrogen berfungsi sebagai donor pasangan elektron ke logam untuk

membentuk kompleks. Peran senyawa kompleks sebagai antikanker juga dapat

dihubungkan dengan interaksinya dengan DNA. Atom nitrogen yang lain yang

terdapat pada kompleks dapat berinteraksi non-kovalen termasuk ikatan hidrogen

dengan pasangan basa (di alur mayor dan minor DNA) (El-Boraey, 2012). Muatan

3

positif logam juga terlibat dalam interaksi elektrostatik dengan muatan negatif

pada gugus gula-fosfat yang terdapat di backbone DNA (Chauhan dan Arjmund,

2006).

Salah satu turunan senyawa imidazol, 2-aril-4-benzoil-imidazol

menunjukkan aktivitas antikanker yang baik terhadap sel kulit A375, B16-F1,

WM164, LNCaP, PC-3, Du 145, dan PPC-1 dengan masing-masing nilai IC50

sebesar 0,16; 0,12; 0,10; 0,15; 0,29; 0,20 dan 0,13 μM (Chen dkk., 2010).

Senyawa dengan nilai IC50 tersebut termasuk golongan senyawa antikanker toksik

tinggi (high toxic) (Meyer dkk., 1982).

Suatu senyawa dapat dikatakan toksik jika telah diuji terlebih dahulu pada

sel uji. Pada penelitian ini uji antikanker senyawa kompleks dilakukan dengan

metode MTT {3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil-tetrazolium bromida} uji in

vitro sel kanker payudara T74D. Adapun klasifikasi tingkat toksisitas suatu

senyawa berdasarkan IC50 menurut Meyer dkk. (1982), yaitu kategori sangat

tinggi (highly toxic) apabila mampu membunuh 50% larva pada konsentrasi

1–10 µg/ml, kategori sedang (medium toxic) pada konsentrasi 10–100 µg/ml, dan

kategori rendah (low toxic) pada konsentrasi 100–1000 µg/ml.

1.2 Perumusan Masalah

Senyawa kompleks Tembaga(II) pernah disintesis oleh Tabassun dkk.

(2013) dengan yang membedakan yaitu ligan 1,10-fenantrolin dan 2-

(trifluorometil)benziimidazol. Aktivitas antikanker yang paling baik ditunjukkan

oleh senyawa kompleks dengan ligan 2-(trifluorometil)benziimidazol dengan IC50

sebesar 10,0 μg/ml. Namun senyawa kompleks tersebut termasuk kategori

senyawa antikanker toksik sedang (medium toxic) (Meyer dkk., 1982). Senyawa

2,4,5-trifenilimidazol berhasil disintesis oleh Marzouk dkk. (2010), namun belum

diketahui aktivitas antikankernya. Untuk itu, pada penelitian ini disintesis

senyawa kompleks dari ion logam Cu(II) dengan ligan 2,4,5-trifenilimidazol dan

dilakukan uji aktivitas antikanker dengan metode MTT {3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-

2,5-difenil-tetrazolium bromida} uji in vitro terhadap sel kanker payudara T74D.

4

1.3 Tujuan Penelitian

Sesuai dengan perumusan yang disebutkan di atas, tujuan penelitian ini

adalah:

1. Mendapatkan formula senyawa kompleks dari ion logam Cu(II) dengan ligan

2,4,5-trifenilimidazol.

2. Mendapatkan nilai IC50 senyawa kompleks melalui analisa metode MTT {3-

(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil-tetrazolium bromida} uji invitro sel kanker

payudara T74D.

1.4 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian diharapkan memberikan kontribusi bagi ilmu pengetahuan

di bidang sintesis dan karakterisasi senyawa kompleks serta perkembangan

senyawa obat antikanker.

5

BAB 2

KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Umum Tentang Kanker

Kanker adalah suatu penyakit sel dengan ciri gangguan atau kegagalan

mekanisme pengatur multiplikasi dan fungsi homeostatis lainnya pada organisme

multiseluler. Menurut Franks dan Teich (1998), sel kanker itu timbul dari sel

normal tubuh kita sendiri yang mengalami transformasi menjadi ganas, karena

adanya mutasi spontan atau induksi karsinogen (bahan/agen pencetus terjadinya

kanker). Transformasi sel itu terjadi karena mutasi gen yang mengatur

pertumbuhan dan diferensiasi sel, yaitu proto-onkogen dan atau suppressor gen

(anti onkogen). Paparan karsinogen antara lain berbagai jenis virus, bahan kimia,

radiasi dan ultraviolet. Sebagian besar karsinogen tersebut memiliki sifat biologis

yang sama yaitu dapat mengakibatkan kerusakan pada DNA. Kesamaan sifat ini

menimbulkan dugaan bahwa DNA sel merupakan sasaran utama semua bahan

karsinogenik dan bahwa kanker disebabkan perubahan DNA sel. Apabila

perbaikan DNA karena adanya perubahan DNA tersebut gagal, maka terjadi

mutasi genom. Adanya mutasi mengakibatkan pengaktifan onkogen pendorong

pertumbuhan, perubahan gen yang mengendalikan pertumbuhan, serta

penonaktifan gen supresor kanker. Ketiga hal tersebut mengakibatkan timbulnya

neoplasma ganas atau lebih dikenal dengan kanker (Kumar, et al., 2003).

Adapun ciri-ciri sel kanker secara khusus yang membedakan dengan sel

normal (Kumar, et al., 2005), antara lain sebagai berikut: (1) sel kanker mampu

mencukupi kebutuhan sinyal pertumbuhannya sendiri; (2) sel kanker tidak sensitif

terhadap sinyal antiproliferatif; (3) sel kanker mampu menghindar dari mekanisme

apoptosis; (4) kemampuan angiogenesis yang dimiliki oleh sel kanker; (5) sel

kanker mampu menginvasi jaringan di sekitarnya dan membentuk anak sebar

(metastasis); dan (6) sel kanker memiliki potensi yang tak terbatas untuk

mengadakan replikasi.

6

Berdasarkan National Institute of Health (2006), kanker adalah penyakit

yang disebabkan oleh pertumbuhan sel-sel jaringan tubuh yang tidak terkontrol,

invasi sel ke jaringan lain yang berpotensi untuk melakukan metastasis, akibat

dari akumulasi mutasi genetik yang terjadi dalam tubuh manusia yang

menyebabkan perubahan sifat dari sel-sel normal. Kanker merupakan penyebab

utama penyakit di seluruh dunia. Menurut IARC (International Agency for

Research on Cancer) diperkirakan terdapat 14,1 juta kasus kanker baru terjadi

pada tahun 2012 dan 8,2 juta kematian terjadi akibat kanker (Thomas, 2013).

2.2 Senyawa Kompleks untuk Antikanker

Senyawa kompleks merupakan senyawa yang tersusun dari suatu logam

pusat dengan satu atau lebih ligan yang menyumbangkan pasangan elektron

bebasnya kepada logam pusat. Donasi pasangan elektron ligan kepada logam

pusat menghasilkan ikatan kovalen koordinasi sehingga senyawa kompleks juga

disebut senyawa koordinasi (Cotton dan Wilkinson, 1984). Ikatan kovalen

koordinasi menghasilkan molekul Dengan bentuk geometri yang spesifik., seperti

planar, tetrahedral, dan oktahedral (Meissler, 2005).

Ligan adalah suatu ion atau molekul yang memiliki sepasang elektron

atau lebih yang dapat disumbangkan. Ligan merupakan basa lewis yang dapat

terkoordinasi pada logam atau sebagai asam lewis membentuk senyawa kompleks.

Ligan dapat berupa anion atau molekul netral (Cotton dan Wilkinson, 2009). Jika

suatu logam transisi berikatan secara kovalen koordinasi dengan satu atau lebih

ligan maka akan membentuk suatu senyawa kompleks, dimana logam transisi

tersebut berfungsi sebagai atom pusat. Logam transisi memiliki orbital d yang

belum terisi penuh yang bersifat asam lewis yang dapat menerima pasangan

elektron bebas yang bersifat basa lewis. Ligan pada senyawa kompleks

dikelompokkan berdasarkan jumlah elektron yang dapat disumbangkan pada atom

logam.

Di sisi lain, perkembangan penyakit kanker yang semakin banyak

memicu adanya penelitian-penelitian penemuan obat antikanker. Perkembangan

7

kimia koordinasi terutama dalam bidang senyawa kompleks menyediakan prospek

untuk mendesain senyawa terapi baru yang memiliki karakteristik sebagai

senyawa yang memiliki aktivitas sebagai senyawa obat. Senyawa anorganik

diusulkan lebih efektif digunakan sebagai alternatif senyawa obat. Salah satu

senyawa anorganik yang telah terbukti memiliki aktifitas biologi adalah

platinum(II). Kompleks Pt(II) yang digunakan sebagai obat antikanker adalah

adalah cis-Pt(NH3)2Cl2 (cisplatin). Cisplatin telah terbukti sebagai agen

kemoterapi yang sangat efektif untuk mengobati berbagai jenis kanker, seperti

kanker ovum dan testis (Meng dkk., 2009). Cisplatin bergerak ke dalam sel

melalui difusi dan transport aktif, menyebabkan platinasi DNA sehingga terbentuk

hasil adisi, yang menyebabkan distorsi dan inhibisi replikasi DNA. Struktur

senyawa cisplatin ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Pt

Cl

ClH2N

H2Na

Pt

Cl

NH2Cl

H2Nb

Gambar 2.1. Struktur senyawa a. cis-Pt(NH3)2Cl2 (cisplatin) dan b. trans-

Pt(NH3)2Cl2 (trasplatin) (Reedijk dan Lohman, 1985)

Ligan 2-benzimidazolkarbamat telah dikomplekskan dengan logam

Cu(II) oleh Guadarrama dkk. (2009) dan dilakukan uji aktivitas sitotoksik pada 6

sel kanker yaitu kanker prostat (PC3), kanker payudara (MCF-7), kanker kolon

(HCT-15), kanker serviks uterin (HeLa), kanker paru-paru (SKLU-1).

Berdasarkan hasil uji tersebut, senyawa kompleks yang dihasilkan aktif pada sel

kanker HeLa dan HCT-15 dengan nilai IC50 yang masing-masing sebesar 95,59

dan 26,72 μM. Struktur kompleks Cu2cmbz ditunjukkan pada Gambar 2.2.

8

CuBr2

1:1

Gambar 2.2. Sintesis kompleks Cu(2-benzimidazolkarbamat)Br2.0,7H2O dengan

perbandingan ligan dan logam 1:1 (Guadarrama dkk., 2009)

2.3 Kompleks Tembaga(II) Berbasis Imidazol

Ion tembaga(I) cukup mudah teroksidasi menjadi ion tembaga(II), namun

oksidasi menjadi tembaga(III) sangat sulit (Cotton and Wilkinson, 2009).

Sehingga tembaga(II) menpunyai kemampuan untuk membentuk sejumlah

senyawa kompleks diantaranya Cu(II)-EDTA (Nurvika dkk., 2013), Cu(II)-glisin

(Hidayati dkk., 2010), Cu-Ditizhone (Shar dan Bhanger, 2001), dan

[CuII(SraaiNR’)(SCN)2] (Sharker dkk., 2010).

Penelitian Sharker dkk., (2010) dilaporkan senyawa kompleks

menggunakan logam Cu(II) sebagai atom pusat, fenilimidazol (SrtaaiNR’) dan

NH4SCN sebagai ligan. Struktur kompleks [CuII(SraaiNR’)(SCN)2] ditunjukkan

pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Senyawa kompleks [CuII(SrtaaiNR’)(SCN)2] (Sharker dkk., 2010)

9

Disamping itu, beberapa kompleks logam Cu dengan ligan imidazol

terbukti aktif sebagai senyawa antikanker. Kompleks logam dengan ligan

menunjukkan aktivitas antikanker yang lebih baik daripada ligan bebas (Devereux

dkk., 2004). Nilai IC50 yang dihasilkan pada kompleks [Cu(BZA)2(phen)(H2O)]

untuk sel kanker Hep-G2 sebesar 9,5 ± 2,1 µM dan A-498 sebesar 21,3 ± 6,7 µM

pada konsentrasi larutan 0,1 µM – 1000 µM. Toksisitas tersebut lebih baik

daripada ligan bebas yang sebesar >1000 µM untuk Hep-G2 dan A-498

(Devereux dkk., 2007). Beberapa keunggulan kompleks logam Cu daripada logam

lain dalam penggunaannya sebagai senyawa obat ditunjukkan pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Beberapa Hasil Penelitian Bioaktivitas Senyawa Kompleks

Logam Ligan Aplikasi Hasil Referen

Ni(II),

Cu(II),

dan

Co(II)

Phenanthrenequi

none

thiosemicarbazo

ne

Antikanker Nilai IC50

Ni(II)= 1,92 µM

Cu(II)= 0,31 µM

Co(II)= 2,04 µM

Afrasiabi

dkk., 2003

Cu(II),

Co(II),

VO(II)

4-4-aminofenil

morfolin

Antimikroba Nilai IC50

Cu(II)= 14%

Co(II)= 15%

VO(II)= 15%

Dhahagani

dkk., 2014

Cu(II),

Ni(II),

Fe(II),

dan

Mn(II)

Benzimidazol-5-

asam karboksilat

hidrasida

Antitumor Nilai IC50

Cu(II)= >20 µM

Ni(II)= >100 µM

Fe(II)= >25 µM

Mn(II)= >20 µM

Galal dkk.,

2009

Berdasarkan Tabel 2.1 diketahui bahwa Cu(II) merupakan logam yang

baik dan dapat digunakan dalam sintesis senyawa kompleks. Tembaga(II)

menunjukkan aktivitas antikanker dan antimikroba yang lebih baik daripada ion

logam lain seperti Ni(II), Co(II), VO(II), Ni(II), dan Fe(II). Struktur kompleks

[Cu(L1)Cl(H2O)]Cl.3H2O] dan ligan Benzimidazol-5-asam karboksilat hidrasida

ditunjukkan pada Gambar 2.4.

10

(a) NH

N

H3C

NH

O

NH2

(b)

NH

N

H3C

NH2

O

Cu

Cl

OH2 Cl.3H2O

Gambar 2.4 Struktur Kompleks (a) Ligan; (b) [Cu(L1)Cl(H2O)]Cl.3H2O]

(Galal dkk., 2009)

2.4 Senyawa Turunan Imidazol (2,3,4-trifenilimidazol)

Senyawa 2,4,5-trifenilimidazol secara struktur memiliki dan 1 atom donor

N (nitrogen dari cincin azol) dimana dapat menyumbangkan pasangan elektron

bebas ke logam Cu(II). Struktur senyawa 2,4,5-trifenilimidazol ditunjukkan pada

Gambar 2.5. Senyawa 2,4,5-trifenilimidazol sebelumnya telah disintesis oleh

Arora dkk., (2012) dari benzyl, ammonia dan benzaldehida.

O

O

Benzil

+ 2NH4 +

O

Benzaldehida

N

HN

2,4,5-trifenilimidazol Gambar 2.5 Sintesis senyawa 2,4,5-trifenilimidazole (Arora dkk., 2012)

11

2.5 Karakterisasi Senyawa Kompleks

2.5.1 Spektrofotometer UV-Vis

Spektrofotometri UV-Vis adalah teknis analisis spektroskopik yang

memakai sumber radiasi elektromagnetik ultra violet (190–380 nm) dan sinar

tampak (380–780 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer. Pengukuran

di atas panjang gelombang 780 nm harus dipakai detektor dengan kualitas sensitif

terhadap radiasi infra merah (infrared sensitive). Spektofotometri UV–Vis

melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis,

sehingga spektrofotometri UV–Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif

dibandingkan kualitatif. Sebuah spektrofotometer adalah suatu instrumen untuk

mengukur transmitan atau absorban cuplikan sebagai fungsi panjang gelombang.

Analisis kuantitatif dengan metode spektrofotometri UV–Vis dapat digolongkan

tiga macam pelaksanaan pekerjaan yaitu analisis kuantitatif zat tunggal, campuran

dua macam zat, dan campuran tiga macam zat atau lebih. Analisis secara kualitatif

dipakai untuk data sekunder atau data pendukung dengan melakukan pemeriksaan

kemurnian spektrum UV–Vis dan penentuan panjang gelombang maksimum

(λmaks). Dilihat dari sistem optik spektrofotometer dapat digolongkan dalam tiga

macam yaitu sistem optik radiasi berkas tunggal, radiasi berkas ganda, dan radiasi

berkas terpisah (Mulya dan Suharman, 1995).

Kebanyakan penerapan spektrofotometri ultraviolet dan cahaya tampak

pada senyawaan organik didasarkan pada transisi n-π* ataupun π-π

* dan oleh

karena itu memerlukan gugus kromofor dalam molekul tersebut. Transisi ini

terjadi dalam daerah spektrum sekitar 200–700 nm yang praktis untuk digunakan

dalam eksperimen. Spektrofotometer UV–Vis yang komersial biasanya beroperasi

dari sekitar 175 atau 200 hingga 1000 nm. Komponen yang penting sekali dari

suatu spektrofotometer secara skema dapat ditunjukkan pada Gambar 2.6.

12

Gambar 2.6 Diagram blok komponen spektrofotometer

Sumber energi radiasi yang digunakan adalah sebuah lampu pijar dengan

kawat rambut terbuat dari wolfram dirancang untuk beroperasi pada daerah

panjang gelombang UV–Vis. Monokromator adalah suatu piranti optis untuk

mendapatkan radiasi monokromatis dari sumber radiasi yang memancarkan

radiasi polikromatis. Monokromator pada UV–Vis biasanya tersusun atas celah

(slit) masuk – filter – prisma – kisi (grating) – celah keluar. Wadah sampel adalah

tempat untuk menaruh cairan ke dalam berkas cahaya spektrofotometer. Detektor

merupakan salah satu bagian spektrofotometer UV–Vis yang penting dalam

mengubah sinyal radiasi yang diterima menjadi sinyal elektronik atau mengubah

energi cahaya menjadi suatu isyarat listrik. Penguat atau pengganda (amplifire)

dan rangkaian yang berikatan yang membuat isyarat listrik itu memadai untuk

dibaca. Sistem baca yang mana memberi gagasan mengenai apa yang terlibat

besarnya isyarat listrik (Underwood dan Day, 1998).

Analisis dengan spektrofotometri UV–Vis selalu melibatkan pembacaan

absorban radiasi elektromagnetik oleh molekul atau radiasi elektromagnetik yang

diteruskan. Keduanya dikenal sebagai absorban (A) tanpa satuan dan transmitan

dengan satuan persen (% T). Apabila suatu radiasi elektromagnetik mengenai

suatu larutan dengan intensitas radiasi semula (Io), maka sebagian radiasi tersebut

akan diteruskan (It), dipantulkan (Ir), dan diabsorpsi (Ia), sehingga :

Io = Ir + Ia + It (2.1)

Jika harga Ir (± 4%) maka dapat diabaikan karena pengerjaan dengan metode

spektrofotometri UV-Vis dipakai larutan pembanding sehingga :

sumber monokromator

m

sampel detektor penguat

pembaca

a

13

Io = Ia + It (2.2)

Bouguer, Lambert dan Beer membuat formula secara matematik hubungan antara

transmitan atau absoban terhadap intensitas radiasi atau konsentrasi zat yang

dianalisis dan tebal larutan yang mengabsorpsi sebagai :

T =

= 10

-ɛ c b (2.3)

A = log

= ɛ c b (2.4)

dengan:

T = persen transmitan

Io = intensitas radiasi yang datang

It = intensitas radiasi yang diteruskan

ɛ = absorbansi molar (L. mol-1

cm-1

)

c = konsentrasi (mol. L-1

)

Gambar 2.7 Spektra UV-Vis dari [Cu

II(SEtaaiNMe)(SCN)2] dan

[CuI(SEtaaiNMe)(SCN)n] (Sarker dkk., 2010)

14

Penelitian Sarker dkk, (2010) kompleks [CuII(SEtaaiNMe)(SCN)2] dan

[CuI(SEtaaiNMe)(SCN)n] dibedakan transisi elektroniknya dengan menggunakan

Spektrofotometer UV-Vis. Pada Gambar 2.7 terdapat 2 pita serapan, terdapat

serapan pada panjang gelombang 450-250 nm dan serapan lemah pada 710-740

nm. Ligan fenilazoimidazol (SEtaaiNRI) muncul serapan pada 370-380 nm dan

250-260 nm. Hal ini dikarenakan transfer muatan intraligan n-π* dan π-π

*.

Serapan lemah pada 710-740 nm merupakan transisi d-d. Tembaga(II)-

azoheterosiklik menunjukkan transisi MLCT yaitu d(Cu)π*

(arilazoheterosiklik)

pada panjang gelombang lebih dari 400 nm.

2.5.2 Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (FTIR)

Daerah radiasi spektoskopi infra merah atau infrared spectroscopy (IR)

berkisar pada bilangan gelombang 400-4000 cm-1

. Spektroskopi IR digunakan

untuk penentuan struktur. Spektum infra merah memberikan puncak–puncak

maksimal yang jelas sebaik puncak minimumnya. Bila dibandingkan dengan

daerah sinar UV-Vis, di mana energi dalam daerah ini dibutuhkan untuk transisi

elektronik, maka radiasi infra merah hanya terbatas pada perubahan energi

setingkat molekul.

Instrumen spektrofotometer infra merah memiliki komponen dasar yang

sama dengan UV-Vis, akan tetapi sedikit berbeda pada sumber, detektor dan

komponen optiknya. Monokromator yang digunakan dalam alat infra merah

terbuat dari berbagai macam bahan, seperti celah yang terbuat dari gelas, lelehan

silika, LiF, CaF2, BaF2, dan AgCl. Untuk detektor dalam daerah IR, sel

fotokonduktif jarang digunakan, yang banyak digunakan adalah detektor termal.

Alat infra merah umumnya dapat merekam sendiri absorbansinya secara tepat.

Temperatur dan kelembapan ruang tidak boleh lebih dari 50% karena dapat

menyebabkan permukaan prisma dan sel alkali halida akan menjadi suram.

Sampel umumnya dikerjakan dalam bentuk cair pada suhu kamar dan

dalam keadaan murni. Ketebalan film untuk pengukuran berkisar antara 0,01–0,05

mm. Sampel dalam bentuk padat dilarutkan dengan CCl4 yang transmisi

radiasinya pada daerah 2222–1540 cm-1

. Zat yang dikategorikan transparan, jika

15

dapat mentransmisikan sinar >75%. Semua pelarut bebas air, serbuk dan padatan

partikelnya harus diperkecil agar dapat dianalisis dengan cara menggerus padatan

tersebut dalam medium cairan kental yang memiliki indeks refraksi sama untuk

mengurangi energi yang hilang karena terjadinya hamburan cahaya.

Di sisi lain, penelitian Maru dkk., (2012) dilaporkan senyawa polimer

koordinasi Cu(II)-benzimidazol. Pada spektra IR muncul pita pada 1693- 1654

cm-1

yaitu vibrasi C=N dari cincin benzimidazol. Fenil muncul pada pita serapan

3090-2983 cm-1

. Vibrasi N-H dan C=N pada kompleks logam muncul pada 3372-

3150 cm-1

dan 1660-1612 cm-1

. Muncul pita pada daerah 501-445 cm-1

merupakan

vibrasi M-N.

2.5.3 Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)

Spektroskopi serapan atom (SSA) digunakan untuk mengidentifikasi dan

menentukan (kualitatif dan kuantitatif) logam dalam suatu jenis materi dan

larutan. Pengukuran dalam spektroskopi serapan atom berdasarkan radiasi yang

diserap oleh atom yang tidak tereksitasi. Sampel yang digunakan pada teknik

serapan adalah aerosol dalam nyala. Penguapan pelarut dan penguapan garam

terjadi terlebih dahulu untuk mendisosiasi garam dalam atom gas yang bebas.

Pada suhu nyala udara-asetilena (± 2300°C atom dalam keadaan dasar). Apabila

seberkas energi radiasi yang terdiri dari spektrum emisi untuk unsur tertentu akan

ditentukan melalui nyala, atom dalam keadaan dasar akan menyerap energi dari

panjang gelombang yang karakteristik dan mencapai keadaan energi yang tinggi.

Jumah energi radiasi yang diserap sebagai suatu konsentrasi unsur dalam nyala

merupakan dasar spektroskopi serapan atom.

2.5.4 Analisis Mikrounsur C, H, N

Analisis ini digunakan untuk menganalisis C, H, dan N dalam sampel.

Pada analisis ini sampel akan dipanaskan 900 °C dalam oksigen dan campuran

dari karbon dioksida, karbon monoksida, air, nitrogen, dan nitogen oksida sebagai

hasilnya. Reduksi nitrogen oksida menjadi nitrogen dan oksigen hilang pada suhu

furnace 750 °C. Hasil campuran dianalisis menggunakan 3 detektor yaitu, detektor

pertama untuk hidrogen, detektor kedua untuk karbon, dan detektor ketiga untuk

16

nitrogen. Hasil yang diperoleh dari analisis mikrounsur ini adalah presentase

massa C, H, dan N pada sampel (Atkins dkk., 2010).

2.5.5 Thermal Gravimetry Analyzer (TGA)

Teknik pengujian dengan menggunakan TGA merupakan salah satu

teknik untuk analisa penentuan kestabilan termal pada material dan fraksi

senyawa yang mudah menguap dengan menghitung perubahan berat yang

dihubungkan dengan perubahan temperatur. Pengukuran dengan TGA dilakukan

diudara atau atmosfer gas inert sepeti gas argon, helium dan nitrogen.

Gambar 2.8 TGA Kompleks Cu(BIM)2Cl2 (Materazzi dkk., 2007)

Kurva TGA pada Gambar 2.8 di atas merupakan kurva kompleks TGA

dari Cu(BIM)2Cl2 dan BIM adalah 2-imidazilil sebagai ligan. Stabilitas kompleks

dikonfirmasi dengan menggunakan TGA. Kompleks ini stabil yang menujukkan

tinggi pada temperatur sampai 265 °C, kemudian turun karena ada ion klorida

terdekomposisi dan terakhir tersisa oksida logam.

Di sisi lain, penelitian yang dilaporkan oleh Maru dkk., (2012) yaitu

senyawa kompleks Cu(II)-benzimidazol kehilangan molekul air pada 80-195 °C.

Pada 220-445 °C dan 460-750 °C terdapat massa yang hilang dari molekul ligan.

Pada akhir reaksi terbentuk CuO.

2.6 Sitotoksisitas

Sitotoksisitas adalah sejauh mana senyawa kompleks memiliki tindakan

destruktif spesifik pada sel-sel tertentu. Dua metode umum yang digunakan untuk

17

uji sitotoksisitas adalah metode perhitungan langsung (direct counting) dengan

menggunakan biru tripan (trypan blue) dan metode MTT assay. Dalam penelitian

ini digunakan uji MTT assay yang memiliki kelebihan yaitu relatif cepat, sensitif,

akurat, digunakan untuk mengukur sampel dalam jumlah besar dan hasilnya bisa

untuk memprediksi sifat sitotoksik suatu bahan (Doyle dan Griffiths, 2000). Dasar

uji enzimatik MTT adalah pengukuran kemampuan sel hidup berdasarkan

aktivitas mitokondria dari kultur sel. Metode ini berdasarkan pada perubahan

garam tetrazolium [3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difeniltetrazolium bromide]

(MTT) menjadi formazan dalam mitokondria yang aktif pada sel hidup. MTT

diabsorbsi ke dalam sel hidup dan dipecah melalui reaksi reduksi oleh enzim

reduktase dalam rantai respirasi mitokondria menjadi formazan yang terlarut

dalam PBS (Phosphate Buffer saline) berwarna biru. Konsentrasi formazan yang

berwarna biru dapat ditentukan secara spektrofotometri visibel dan berbanding

lurus dengan jumlah sel hidup karena reduksi hanya terjadi ketika enzim reduktase

yang terdapat dalam jalur respirasi sel pada mitokondria aktif (Mosmann, 1983).

Semakin besar absorbansi menunjukkan semakin banyak jumlah sel yang hidup.

Reaksi reduksi MTT dapat dilihat pada Gambar 2.9.

N

N

N

N

S

MitokondriaReduktase N

N

N

N

S

NH

Formazan

Gambar 2.9 Reaksi Reduksi MTT (Mosmann, 1983)

Uji sitotoksik ini digunakan untuk menentukan nilai IC50 (Inhibitory

Concentration). Nilai IC50 menunjukkan nilai konsentrasi yang menghasilkan

hambatan proliferasi sel 50% dan menunjukkan potensi ketoksikan suatu senyawa

terhadap sel. Nilai ini merupakan patokan untuk melakukan uji pengamatan

kinetika sel. Nilai IC50 menunjukkan potensi suatu senyawa sebagai sitostatik.

18

Semakin besar harga IC50 maka senyawa tersebut semakin tidak toksik (Meiyanto

dkk., 2008).

19

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Bahan dan Alat Penelitian

3.1.1 Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah tembaga(II) klorida

dihidrat (CuCl2.2H2O) (Merck 99.0%), N,N-dimetilformamida (DMF) (Merck

99,8%), dimetil sulfoksida (DMSO) (Merck 99,8%), 2,4,5-trifenil imidazol

(Sigma-Aldrich 90%), metanol (Sigma-Aldrich 98%), aquadem, sel vero (ATCC®

CCL-81TM

), sel kanker payudara T74D (CVCL_0553), Minimum Essential

Medium Eagle (MEM) (Biowest), Gibco Adwanced RPMI (Roswell Park

Memorial Institute) 1640 Medium, Phospate-buffered saline 1X (PBS 1X)

(Gibco), dan Thiazoyl blue tetrazolium bromide (MTT) (Bio Basic). Bahan kimia

yang digunakan mempunyai derajat kemurnian pro analysis (p.a).

3.1.2 Alat

Alat yang digunakan pada penelitian adalah seperangkat alat-alat gelas,

pengaduk magnet, botol laboratorium, pipet tetes, labu ukur, gelas ukur, lumpang

agate, corong Buchner, pompa vakum, neraca analitik, oven listrik untuk sintesis,

Spektrofotometer UV-Vis (Shimadzu UV-1650 PC), Spektrofotometer FTIR

(8400S Shimadzu), Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) (Shimadzu

AA8801S), Analisis Mikrounsur C, H, N (Thermo Finnigan), Thermogravimetr

Analyzer (TGA-METTLER TOLEDO), Microplate Reader (iMarkTM

Bio Rad),

Inkubator CO2 (Esco), dan Micro stepper microscope (Olympus).

3.2 Prosedur

3.2.1 Penentuan panjang gelombang maksimum senyawa kompleks dengan

metode variasi kontinu

Panjang gelombang senyawa kompleks Cu(II) dengan 2,4,5-trifenil

imidazol ditentukan dengan metode variasi kontinu. Pada variasi kontinu diawali

dengan sintesis kompleks CuCl2.2H2O 1 mol dan 2,4,5-trifenilimidazol 1 mol

dengan perbandingan volume 0:10, 1:9, 3:7, 5:5, 7:3, 9:1, dan 10:1. Masing-

20

masing larutan tersebut dalam pelarut DMF (Han dkk., 2012) sebanyak 5 mL.

Larutan senyawa kompleks tersebut dimasukkan ke dalam botol duran, diaduk

selama 30 menit dan dioven pada suhu 120 °C selama 3 jam. Selanjutnya

campuran didinginkan pada suhu ruang dalam botol vial ditutup dengan

aluminium foil yang telah diberi beberapa lubang kecil dan dibiarkan selama 7

hari sampai terbentuk padatan dan filtrat. Padatan dicuci dengan metanol untuk

menghilangkan pengotor yang terdapat pada campuran. Padatan yang terbentuk

didekantasi dan dikeringkan. Padatan dilarutkan dalam DMSO dan diukur panjang

gelombang maksimum (λmaks) dengan spektrofotometer UV-Vis, kemudian dibuat

grafik antara absorbansi sebagai ordinat dan fraksi mol logam sebagai absis.

Tabel 3.1 Komposisi variasi kontinu CuCl2.2H2O dengan 2,4,5-trifenilimidazol

dalam DMF

No. Perbandingan

CuCl2.2H2O : 2,4,5-trifenilimidazol

CuCl2.2H2O

(ml)

2,4,5-trifenil

imidazol

(ml)

1. 0:10 0 10

2. 1:9 1 9

3. 3:7 3 7

4. 5:5 5 5

5. 7:3 7 3

6. 9:1 9 1

7. 10:0 10 0

3.2.2 Sintesis senyawa kompleks

Sintesis senyawa kompleks ini dilakukan dengan perbandingan mol hasil

prosedur 3.2.1. Direaksikan garam tembaga(II) klorida dihidrat dan 2,4,5-trifenil

imidazol dalam pelarut DMF (Han dkk., 2012) sebanyak 5 mL. Larutan kompleks

tersebut dimasukkan ke dalam botol duran, distirer selama 30 menit dan dioven

pada suhu 120 °C selama 3 jam. Selanjutnya campuran didinginkan pada suhu

ruang dalam vial ditutup dengan aluminium foil yang telah diberi beberapa lubang

kecil dan dibiarkan selama 7 hari sampai terbentuk padatan dan setiap harinya

dicuci dengan metanol untuk menghilangkan pengotor yang terdapat pada

campuran. Padatan yang terbentuk didekantasi dan dikeringkan. Selanjutnya

dikarakterisasi dengan Spektrofotometer UV-Vis, Spektrosfotometer FTIR, SSA,

Analisis Mikrounsur C, H, N, TGA, diuji aktivitas anti kanker (IC50).

21

3.3 Prosedur Karakterisasi

3.3.1 Spektrofotometri UV-Vis

Padatan dilarutkan dalam DMSO dan ditentukan spektrumnya di daerah

tampak (200-700 nm).

3.3.2 Spektrofotometri Fourier Transform Infrared (FTIR)

Sampel padatan kompleks didispersikan dalam KBr dengan

perbandingan 1:100. Sampel dan KBr dicampur dan digerus dengan mortar agate

lalu dicetak menjadi pelet dengan dimampatkan menggunakan tekanan hidrolik

hingga ketebalan 0,01 mm sampai dengan 0,05 mm. Pelet yang terbentuk

selanjutnya ditempatkan pada holder dan spektranya direkam pada daerah

bilangan gelombang 400-4000 cm-1

dengan pemisahan spektrum 2 cm-1

.

3.3.3 Analisis kadar logam dengan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)

Analisis kadar logam dengan SSA menggunakan larutan standar

CuCl2.2H2O pada konsentrasi 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; dan 1,6 ppm. Larutan standar ini

dibuat dengan melarutkan 0.01 gram CuCl2.2H2O dan ditambah 2 mL HCl pekat

dalam aquadem pada labu ukur 100 mL. Penambahan aquadem sampai tanda

batas, sehingga diperoleh larutan induk dengan konsentrasi 100 ppm. Selanjutnya

dibuat dibuat larutan standar 0,1; 0.2; 0,4; 0,8; dan 1,6 ppm dengan cara

mengambil masing-masing 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; dan 0,8 mL dari larutan induk 100

ppm. Dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL ditambah aquadem yang

mengandung HCl 1 mL sampai tanda batas.

Larutan induk sampel disiapkan dengan menimbang 0,057 gram sampel.

Sampel selanjutnya ditambah 3 mL HNO3 pekat dan dilarutkan dalam aquadem

sampai tanda batas labu ukur 10 mL. Larutan induk sampel diambil 1,0 mL dan

diencerkan dengan aquadem sampai tanda batas pada labu ukur 10 mL. Larutan

standar dan sampel siap diuji dengan SSA.

3.3.4 Penentuan kandungan C, H, dan N dalam senyawa

Alat untuk analisis mikrounsur C, H, dan N distandarisasi dengan L-

Cistina Standard (C6H12N2O4S2, C = 29,99%, H = 5,03%, N = 11,66%, O =

26,63%, dan S = 26,69%) sebelum digunakan. Sampel 2,83 mg ditempatkan

dalam aluminium foil dan ditambahkan vanadium(V)oksida untuk

menyempurnakan reaksi oksidasi. Sampel dimasukkan dalam pelat berlubang

22

untuk dilakukan pembakaran dengan gas oksigen. Selanjutnya alat mikrounsur

dijalankan dan komposisi C, H, dan N yang terkandung pada senyawa terbaca

pada monitor komputer.

3.3.5 Thermal gravimetry analyzer (TGA)

Analisis TGA digunakan untuk menentukan kestabilan termal material

kompleks dengan menggunakan TGA-Mettler Toledo, prosedur yang dilakukan

dengan ditimbang sampel seberat 10 mg sampel dan dimasukkan dalam holder.

Kemuidan sampel dipanaskan dengan laju 10 oC/menit mulai dari suhu 0

oC

sampai 800 oC dibawah atmosfer nitrogen.

3.3.6 Uji aktivitas anti kanker dengan metode MTT (Mosmann, 1983)

Sel kanker payudara T74D dengan kepadatan 5x103 sel/sumuran

didistribusikan ke dalam plate 96 sumuran, diinkubasi selama 24 jam pada

inkubator CO2 suhu 37 °C untuk beradaptasi dan menempel di dasar sumuran.

Dicuci PBS 3 kali kemudian ditambahkan 200 µL medium RPMI yang

mengandung DMSO 0,1% (kontrol), senyawa kompleks dengan konsentrasi 50;

25; 12,5; 6,25; 3,13; dan 1,56 µg/mL dalam RPMI dengan DMSO 0,1%, dan

diinkubasi 20 jam pada inkubator CO2 suhu 37 °C. Pada akhir inkubasi, media

kultur yang mengandung sampel dibuang dan dicuci dengan 100 µL PBS.

Kemudian ke dalam masing-masing sumuran ditambahkan 100 µL RPMI yang

mengandung 5 mg/ml MTT, inkubasi lagi selama 4 jam pada suhu 37 °C. Sel

yang hidup akan bereaksi dengan MTT membentuk kristal formazan. Setelah 4

jam, media yang mengandung MTT dibuang, dicuci PBS kemudian ditambahkan

larutan DMSO 50 µL untuk melarutkan Kristal formazan. Dihomogen di atas

shaker selama 10 menit kemudian dibaca dengan Microplate reader pada panjang

gelombang 595 nm.

Data yang diperoleh berupa absorbansi masing-masing sumuran

dikonversi ke dalam persen sel hidup dan dihitung menggunakan rumus:

(3.1)

23

Berdasarkan data % sel hidup dan konsentrasi tersebut, kemudian ditarik

regresi linier dari grafik konsentrasi versus % sel hidup :

y = Bx + A (3.2)

dimana:

x = konsentrasi

y = % sel hidup

Persamaan regresi linear Y=Ax+B digunakan untuk menentukan IC50

dengan mensubtitusi angka 50 pada y, akan diperoleh nilai x (konsentrasi),

sehingga dihasilkan nilai x yang merupakan konsentrasi sel hidup sebesar 50%

atau IC50.

24

“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”

25

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

Senyawa kompleks telah disintesis dengan mereaksikan ion logam Cu(II)

dan ligan 2,4,5-trifenilimidazol. Senyawa kompleks yang dihasilkan ditentukan

rumus molekulnya dengan Spektrofotometri UV-Vis, SSA (Spektrofotometer

Serapan Atom), spektrofotometri FTIR, C, H, N analyzer, dan TGA (Thermal

Gravimetric Analyzer). Kompleks yang dihasilkan diuji bioaktivitasnya dengan

metode MTT (3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difeniltetrazolium bromide) pada sel

kanker payudara T74D.

4.1 Sintesis Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

4.1.1 Penentuan perbandingan logam dan ligan

Penentuan jumlah ligan yang dapat terikat oleh logam pada suatu kompleks

dapat diperoleh dengan metode variasi kontinu (Renny dkk., 2013). Pada metode

variasi kontinu diawali dengan sintesis kompleks dari CuCl2.2H2O 1 mol dan 2,4,5-

trifenilimidazol 1 mol dengan perbandingan volume 0:10, 1:9, 3:7, 5:5, 7:3, 9:1, dan

10:0. Masing-masing larutan tersebut direaksikan menggunakan pelarut DMF dioven

selama 3 jam pada suhu 120 °C. Selanjutnya campuran didinginkan pada suhu ruang

dalam vial ditutup dengan alumumium foil yang telah diberi beberapa lubang kecil

dan dibiarkan selama 7 hari sampai terbentuk padatan dan filtrat. Gambar ketiga

larutan kompleks setelah 7 hari dapat dilihat pada Gambar 4.1. Pada gambar tersebut,

terlihat bahwa filtrat yang terbentuk pada perbandingan 1:9, 3:7, 5:5, 7:3, dan 9:1

terdapat perbedaan warna, semakin banyak perbandingan ligan maka warna filtrat

yang terbentuk semakin berwarna hijau keputihan. Hal ini berarti bahwa jumlah ligan

mempengaruhi pembentukan warna larutan kompleks.

26

Gambar 4.1 Larutan kompleks setelah 7 hari dengan perbandingan logam dan ligan:

(a) 1:9, (b) 3:7, (c) 5:5, (d) 7:3, dan (e) 9:1

Padatan kompleks yang terbentuk didekantasi dan dikeringkan. Gambar

ketiga padatan kompleks dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Padatan kompleks dengan perbandingan logam dan ligan: (a) 1:9, (b)

3:7, (c) 5:5, (d) 7:3, dan (e) 9:1

Padatan yang diperoleh kemudian diuji panjang gelombang maksimumnya

dengan Spektrofotometer UV-Vis. Masing-masing padatan dengan variasi kontinu

dilarutkan dalam DMSO dan diuji panjang gelombangnya dengan Spektrofotometer

UV-Vis pada rentang panjang gelombang maksimum 529 nm. Hasil penentuan

perbandingan ion logam dan ligan dengan metode variasi kontinu ditunjukkan pada

Gambar 4.3.

a b c

c b a

d e

d e

27

Gambar 4.3 Metode Variasi Kontinu Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

Gambar 4.3 merupakan grafik absorbansi sebagai fungsi fraksi mol kompleks

2,4,5-trifenilimidazol yang direaksikan dengan ion logam Cu. Grafik tersebut dapat

ditarik garis singgung dari sebelah kiri dan kanan puncak. Kemudian, pertemuan

kedua garis singgung ditarik titik potong ke sumbu X sehingga dihasilkan harga

fraksi mol dari kompleks yaitu 0,2823. Hal ini menunjukkan bahwa perbandingan

mol antara ion logam Cu2+

dan ligan 2,4,5-trifenilimidazol sebesar 1:2 dimana satu

mol logam dapat berikatan dengan dua mol ion logam Cu. Jadi, kemungkinan rumus

senyawa kompleks yang terbentuk adalah [Cu(2,4,5-trifenilimidazol)2(H2O)2].Cl2.

Data hasil penentuan kompleks dengan variasi kontinu ditunjukkan pada Lampiran B.

4.1.2 Sintesis Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

Sintesis senyawa kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimdazol didasarkan pada

hasil uji panjang gelombang maksimum sebelumnya. Padatan CuCl2.2H2O dan 2,4,5-

trifenilimidazol dengan perbandingan mol 1:2 direaksikan dengan pelarut DMF dan

dipanaskan selama 3 jam pada suhu 120 °C. Campuran yang diperoleh kemudian

didiamkan selama 7 hari di dalam suhu ruang. Kompleks yang diperoleh kemudian

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Fraksi Mol Logam

Ab

sorb

ansi

28

disaring dan dikeringkan sehingga diperoleh padatan berwarna hijau muda (Malecki

dkk., 2012). Padatan tersebut kemudian disaring dan dikeringkan dalam desikator.

Senyawa kompleks yang diperoleh kemudian dinalisis padatannya dengan

foto mikroskop. Hasil foto mikroskop perbesaran 10x menunjukkan bahwa padatan

yang diperoleh berbentuk jarum. Padatan kompleks yang diperoleh dan hasil foto

mikroskop ditunjukkan pada Gambar 4.4. Rendemen kompleks Cu(II)-2,4,5-

trifenilimidazol yang diperoleh adalah sebesar 72,127%. Perhitungan rendemen

kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol ditunjukkan pada Lampiran A.

Gambar 4.4 (a) Padatan Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol; (b) Kompleks

Perbesaran 10x

Penentuan panjang gelombang pada senyawa kompleks Cu(II)-2,4,5-

trifenilimidazol dilakukan untuk mengetahui apakah kompleks tersebut telah

terbentuk. Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol dan ligan 2,4,5-trifenilimidazol

dilarutkan dalam DMSO. Sedangkan, logam CuCl2.2H2O dilarutkan dalam metanol

pada suhu ruang. Spektra UV-Vis ketiga senyawa tersebut menunjukkan posisi pita

absorbansi yang berbeda-beda. Hasil spektra senyawa kompleks Cu(II)-2,4,5-

trifenilimidazol, ligan 2,4,5-trifenilimidazol, dan logam CuCl2.2H2O ditunjukkan

pada Gambar 4.5.

a b

29

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

180 280 380 480

Ab

sorb

an

si (

a.u

)

Panjang gelombang (nm)

Gambar 4.5 Grafik Panjang Gelombang Maksimum Larutan Logam CuCl2.2H2O,

Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol dan ligan 2,4,5-trifenilimidazol

Berdasarkan grafik tersebut, diperoleh data perbedaan panjang gelombang

maksimum seperti pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Panjang gelombang maksimum

Sampel Larutan Panjang gelombang maksimum (nm)

CuCl2.2H2O 338

2,4,5-trifenilimidazol 243

Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol 529

Berdasarkan Tabel 4.1 dapat diamati bahwa terjadi pergeseran panjang

gelombang maksimum dari ligan 2,4,5-trifenilimidazol ke kompleks Cu(II)-2,4,5-

trifenilimidazol yaitu 243 nm menjadi 529 nm. Hal ini menunjukkan bahwa kompleks

Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol telah terbentuk. Perubahan panjang gelombang

maksimum ke arah yang lebih besar disebabkan adanya transisi elektron d-d logam

yang diakibatkan transfer muatan dari ligan ke logam (Ligand Metal Charge

Transfer) (LMCT). Data ini juga mendukung penelitian Pramanik dkk. (2010) bahwa

panjang gelombang maksimum logam kompleks Cu(II)-aril azo imidazol bergeser ke

580 680

CuCl2.2H2O

Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

2,4,5-trifenilimidazol

30

arah panjang gelombang yang lebih besar dibandingkan dengan ligan 2,4,5-

trifenilimidazol.

4.1.3 Karakterisasi FTIR kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

Karakterisasi menggunakan spektrofotometer FTIR digunakan untuk

mengetahui adanya gugus fungsi dalam kompleks dan ikatan baru yang terbentuk

antara logam dan ligan. Perbandingan spektrum FTIR ligan dan kompleks terdapat

pada Gambar 4.6.

Gambar 4.6 Perbandingan spektrum IR kompleks (a) ligan 2,4,5-trifenilimidazol

dan (b) Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

Berdasarkan hasil data tersebut, dapat dianalisis bahwa terdapat puncak baru

yang muncul pada bilangan gelombang 422,38 cm-1

. Puncak tersebut diamati sebagai

vibrasi logam dan ligan. Hal ini sesuai dengan penelitian Gomathi dkk. (2014) bahwa

puncak baru kompleks yang menunjukkan ikatan logam dan ligan (Cu-N) muncul

pada bilangan gelombang 453 cm-1

sedangkan ikatan ion logam Cu dengan ligan H2O

muncul pada puncak serapan 534,25 cm-1

yang menunjukkan adanya vibrasi Cu-O.

(b)

(a) Cu-N

Cu-O

Tra

nsm

itan

(%

)

Bilangan Gelombang (cm-1

)

31

Puncak lain sebagai indikasi terbentuknya kompleks yaitu puncak pada

spektra 2,4,5-trifenilimidazol serapan diatas 3000 cm-1

tidak terdeteksi. Ini

mengindikasikan bahwa ikatan N-H yang terdeteksi adalah N-H tersier. Sedangkan

pada kompleks muncul puncak dengan intensitas lemah di daerah 3400,27 cm-1

,

puncak ini merupakan ciri khas amina sekunder yang terletak pada ligan 2,4,5-

trifenilimidazol (Marouk dkk., 2013). Penyebab munculnya puncak amina sekunder

karena struktur kompleks [Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol] yang disintesis memiliki dua

mol ligan sehingga intensitas ikatan N-H sekunder lebih kuat sehingga dapat

terdeteksi walaupun intensitasnya lemah. Pada spektra terlihat ikatan N-H imidazol

pada kompleks serapan pada daerah diatas 3000 cm-1

sedikit

lebih lebar bila

dibandingkan dengan ligan. Pelebaran ini disebabkan adanya ikatan O-H pada air

yang terkoordinasi didalam kompleks sebagai ligan (Ullah dkk., 2016). Pada spektra

kompleks pelebaran tidak terlalu terlihat. Penyebabnya karena jumlah ikatan C-H sp2

lebih mendominasi didalam struktur sehingga puncak O-H dan C-H sp2 menyatu.

Serapan yang muncul pada 1600-1700 cm-1

merupakan vibrasi C=N pada ligan 2,4,5-

trifenilimidazol yang terkoordinasi pada ion logam Cu.

4.1.4 Penentuan kadar unsur Cu, C, H, dan N dalam kompleks

Penentuan rumus molekul dari kompleks dapat diperoleh melalui pendekatan

perhitungan teoritis komposisi pembentukan kompleks tersebut. Dalam hal ini

dimisalkan kompleks yang terbentuk dari satu logam dan dua ligan dengan rumus

molekul [(H2O)x-Cu-(L)2(Cl)y]Cly. Penambahan Cl di luar kompleks berfungsi untuk

menetralkan muatan kompleks, sehingga jumlah Cl akan menyesuaikan dengan

muatannya. Pendekatan teoritis dilakukan dengan menghitung presentase Cu, C, H,

dan N pada kompleks. Secara teoritis, kompleks yang terbentuk memiliki rumus

[Cu(L)2(H2O)2].Cl2 dimana dua ligan mengikat satu logam Cu sesuai dengan variasi

kontinu. Hasil pendekatan rumus molekul secara teoritis dan perhitungan ditampilkan

pada Tabel 4.2.

32

Tabel 4.2 Kadar unsur C, H, N dan Cu secara eksperimen dan teoritis

Rumus molekul % C %H %N %Cu

Sampel (eksperimen) 66,2751 4,7284 7,3861 8.334

[Cu(L)2(Cl)2] 69,370 4,404 7,708 8,746

[Cu(L)2(H2O)2].Cl2 66,095 4,721 7,344 8,333

[Cu(L)2(Cl)2(H2O)].Cl 67,693 4,567 7,521 8,534

L = 2,4,5-trifenilimidazol

Selain itu, juga dilakukan pendekatan secara eksperimen yaitu penentuan

kadar Cu dengan Spektroskopi Serapan Atom (SSA) sedangkan kadar C, H, dan N

ditentukan dengan elemental analyzer.

Hasil analisis menunjukkan bahwa kompleks yang disintesis mengandung

unsur Cu sebesar 8.334%, unsur C sebesar 66,2751%, unsur H sebesar 4,7284% dan

unsur N sebesar 7,3861%. Berdasarkan data tersebut dihitung persentase kadar

masing-masing unsur secara teori dari beberapa struktur kompleks yang mungkin

terbentuk. Hasil perhitungan kadar unsur secara teoritis yang mendekati hasil

pengukuran secara eksperimen merupakan hasil prediksi rumus molekul senyawa

kompleks. Pencocokan menunjukkan hasil yang sesuai untuk rumus kompleks

[Cu(L)2(H2O)2].Cl2 (blok kuning pada Tabel 4.2). Hasil tersebut menunjukkan bahwa

ligan 2,4,5-trifenilimidazol hanya mengikat satu Cu. Adanya halangan sterik

menyebabkan ligan 2,4,5-trifenilimidazol sangat sulit mengikat logam dan hanya

mampu mengikat satu logam. Hal ini menunjukkan bahwa H yang terikat pada N

tidak semuanya digantikan oleh Cu. Perhitungan kadar Cu, C, H, N secara teoritis dan

eksperimen terdapat pada Lampiran E dan Lampiran F.

4.1.5 Analisis TGA (Thermo Gravimetric Analyzer)

Analisis TGA pada penelitian ini dilakukan untuk mendukung formula

kompleks yang telah diprediksi pada analisis CHN dan SSA. Pada penentuan rumus

molekul kompleks, termogravimetri dapat memberikan informasi spesi dari kompleks

yang terdekomposisi ketika terjadi pemanasan. Analisis termogravimetri kompleks

33

Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol dilakukan pada suhu 25-600°C dengan berat sampel

kompleks sebesar 6,3670 mg.

Gambar 4.7 Kurva TGA kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

Berdasarkan kurva TGA kompleks pada Gambar 4.7 dapat dilihat bahwa

terjadi satu tahap dekomposisi pada kompleks. Penurunan berat sebesar 86.8791 %

terjadi pada suhu 255.33 – 355.83 °C menunjukkan adanya dekomposisi kompleks

yang terdiri atas 2 molekul ligan 2,4,5-trifenilimidazol, 2 molekul H2O dan 1 molekul

Cl2. Hasil ini sesuai dengan berat teoritis bahwa pada penurunan berat sebesar

86.8791 % merupakan dekomposisi (C21H16N2)2(H2O)2Cl2). Residu sebesar 13.1209

% (secara teori 8,333%) dapat diprediksi merupakan Cu, seperti pada penelitian

Kukovec dkk., (2012) bahwa CuO merupakan residu akhir dari kompleks [Cu(6-

hidroksipikolinat)2(3-pikolinat)2]. Perhitungan berat hilang teoritis terdapat pada

Lampiran G. Data berat eksperimen dan teoritis dapat dilihat pada Tabel 4.3.

Penurunan berat tidak terjadi pada suhu 75-147°C (Tamaekong dkk., 2014). Hal ini

berarti kompleks tidak mengandung air kristal. Hal ini mendukung data prediksi

rumus molekul kompleks pada analisis C, H, N dan SSA sebelumnya, yaitu

[Cu(L)2(H2O)2].Cl2.

Pen

uru

nan

ber

at (

mg

)

34

Tabel 4.3 Data penurunan berat eksperimen dan teoritis TGA kompleks

Suhu

dekomposisi

(°C)

Berat

eksperimen

(%)

Rumus kompleks Berat teoritis

(%)

0 100 [Cu(C21H16N2)2(H2O)2].Cl2 100

255,33 - 355,83 86,879 (C21H16N2)2(H2O)2Cl2 91,667

4.1.6 Prediksi Struktur Senyawa Kompleks

Berdasarkan hasil analisis UV-Vis, FTIR, SSA, CHN Analyzer, dan TGA

maka ikatan yang diusulkan pada pembentukan kompleks Cu(II) dengan ligan 2,4,5-

trifenilimidazol terjadi melalui atom nitrogen pada gugus amina tersier dari ligan

2,4,5-trifenilimidazol dan ion logam Cu(II). Ikatan yang terjadi antara ligan dan

kompleks melalui atom N pada gugus amina tersier yang memiliki pasangan elektron

bebas yang dapat didonorkan ke ion logam Cu(II). Hal ini semakin diperkuat dengan

munculnya stretching lemah amina (N-H) tersier ligan pada bilangan gelombang

3400,27 cm-1

pada kompleks. Usulan posisi pengikatan yang terjadi pada kompleks

disajikan pada Gambar 4.8.

HN

N N

NHCu

OH2

OH2

Gambar 4.8 Ikatan yang Diusulkan pada Senyawa Kompleks Cu(II)-2,4,5-

trifenilimidazol

Bentuk geometri yang paling mendekati berdasarkan rumus molekul senyawa

kompleks dari data SSA, TGA, UV-Vis, CHN-analyzer, dan FTIR adalah

[Cu(C21H16N2)2(H2O)2].Cl2 dengan geometri tetrahedral (Gambar 4.9). Hal ini

35

dikarenakan atom pusat yakni Cu(II) dikelilingi oleh 4 ligan yakni 2 ligan 2,4,5-

trifenilimidazol dan 2 ligan H2O yang berasal dari prekusor CuCl2. Donor pasangan

elektron bebas dari ligan tersebut membentuk hibridisasi sp3 sehingga bentuk

geometri molekul yang mendekati adalah tetrahedral. Usulan ini bersesuaian dengan

penelitian sebelumnya yang berhasil mensintesis kompleks Cu(II) dengan ligan

imidazol. Senyawa kompleks yang berhasil disintesis menunjukkan ikatan antara ion

logam Cu(II) dengan N dari ligan. Rumus molekul yang dihasilkan pada kompleks

tersebut adalah [Cu(L)4Cl].Cl, presursor yang digunakan ikut menjadi ligan dan

terikat dalam struktur molekul senyawa kompleks (Morzyk-Ociepa dkk., 2012).

HN

N

NH

N

OH2

OH2

Cu .Cl2

Gambar 4.9 Bentuk Geometri Molekul yang Diusulkan pada Kompleks [Cu(2,4,5-

trifenilimidazol)2(H2O)2].Cl2

4.2 Uji Bioaktivitas Senyawa Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

Pada penelitian ini uji bioaktivitas dilakukan dengan metode MTT (3-(4,5-

dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difeniltetrazolium bromide) menggunakan sel kanker payudara

T74D. Uji ini untuk menentukan sifat toksisitas suatu senyawa. Adapun klasifikasi

tingkat toksisitas suatu ekstrak berdasarkan IC50 menurut Meyer dkk. (1982), yaitu

kategori sangat tinggi (highly toxic) apabila mampu membunuh 50% larva pada

36

konsentrasi 1–10 µg/ml, kategori sedang (medium toxic) pada konsentrasi 10–100

µg/ml, dan kategori rendah (low toxic) pada konsentrasi 100–1000 µg/ml.

Sel yang hidup dihitung dengan micoplate reader setelah diinkubasi selama

20 jam. Persentase penghambatan perkembangan sel kanker payudara T74D oleh

sampel uji dari kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol disajikan pada Tabel 4.4.

Tabel 4.4 Data jumlah sel kanker yang hidup pada variasi konsentrasi larutan

senyawa kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

Konsentrasi Senyawa Kompleks

Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

% Jumlah Sel Hidup

1,56 µg/mL 82,573

3,13 µg/mL 79,197

6,25 µg/mL 76,460

12,5 µg/mL 73,631

25 µg/mL 66,880

50 µg/mL 60,949

Berdasarkan Tabel 4.4 dapat diamati bahwa semakin tinggi konsentrasi

larutan uji, semakin tinggi pula kematian sel. Hal ini menunjukkan bahwa toksisitas

suatu senyawa dipengaruhi oleh konsentrasi senyawa tersebut. Dari tabel tersebut

dibuat kurva hubungan antara konsentrasi sampel uji dan persentase sel hidup seperti

pada Gambar 4.10. Berdasarkan kurva tersebut diperoleh persamaan regresi linier,

kemudian dihasilkan nilai IC50. Perhitungan nilai IC50 kompleks Cu(II)-2,4,5-

trifenilimidazol disajikan pada Lampiran H.

37

Gambar 4.10 Kurva uji MTT kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

Berdasarkan kurva uji MTT kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol seperti

pada Gambar 4.10, diperoleh nilai IC50 seperti perhitungan di Lampiran G.

Berdasarkan perhitungan tersebut diperoleh nilai IC50 untuk kompleks Cu(II)-2,4,5-

trifenilimidazol sebesar 72,139 µg/mL. Berdasarkan nilai IC50 tersebut, kompleks

Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol sama-sama termasuk kategori senyawa toksisitas

medium (medium toxic) (Meyer dkk., 1982). Hal ini sesuai dengan penelitian Ali dkk.

(2013) dimana kompleks CuL (L= 3-(1,3-dioxoisoindolin-2-yl)-2,6-dioxopiperidine-

1-carbodithioate) membunuh sel kanker lebih banyak daripada ligan bebasnya. Hasil

IC50 kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol pada penelitian ini lebih besar

dibandingkan pada penelitian Deverux dkk. (2007), dimana uji MTT dilakukan pada

kompleks [Cu(TBZH)2(BZA)]-(BZA).0.5TBZH.H2O dimana ligan TBZH adalah 2-

(4’-tiazol)benzimidazol dan ligan BZA adalah asam benzoik, dihasilkan IC50 sebesar

32 µM.

y = -0.4189x + 80.154

R² = 0.9284

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 20 40 60

% Jumlah Sel

Hidup

Linear (% Jumlah

Sel Hidup)

Konsentrasi µg/mL

% Jumlah Sel Hidup

38


39

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kompleks ion logam Cu(II) dengan ligan 2,4,5-trifenilimidazol berhasil

disintesis dengan perbandingan mol logam dan ligan 1:2. Rumus molekul

kompleks yang terbentuk yaitu Kompleks [Cu(2,4,5-trifenilimidazol)2(H2O)2].Cl2.

Rumus molekul kompleks diperoleh berdasarkan perhitungan dari hasil

karakterisasi dan analisis CHN analyzer, Spektroskopi Serapan Atom (SSA),

Thermo Gravimetric Analyzer (TGA), dan karakterisasi dengan spektrofotometer

Infra Merah (IR). Uji toksisitas pada senyawa kompleks dilakukan dengan metode

MTT (3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difeniltetrazolium bromide) dan diperoleh

nilai IC50 sebesar 72,139 μg/mL. Nilai IC50 yang diperoleh < 100 μg/ml sehingga

senyawa kompleks Cu(II)-2,4,5-trifeilimidazol termasuk dalam kategori senyawa

toksisitas tingkat medium (medium toxic).

5.2 Saran

Perlu dilakukan analisis lebih lanjut dengan menggunakan sel kanker lain

agar diperoleh data yang lebih spesifik mengenai sitotoksisitas senyawa kompleks

Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol.

40


41

DAFTAR PUSTAKA

Ali, Imran, Waseem, A. W., Kishwr, S., dan Ming-Fa, S., (2013), “Design and

Synthesis of Thaliomide Based Dithiocarbamate Cu(II), Ni(II) and Ru(III)

Complexes as Anticancer Agents”, Polyhedron, Vol. 56, Hal. 134-143.

Afrasiabi, Z., Sinn, E., Padhye, S., Dutta, S., Padhye, S., Newton, C., Anson, C.E.,

Powell, A.K., (2003), “Transition Metal Complexes o Phenanthrenequinone

Thiosemicarbazone as Potential Anticancer Agents: Synthesis, Structure,

Spectroscopy, Electrochemistry and In vitro Anticancer Activity Against

Human Breast Cancer Cell-line, T47D”, Journal of Inorganic Biochemistry,

Vol. 95, Hal. 306-314

Arora, R., Gill, N.S., Kapoor, R., Aggarwal, A., Rana, A.C., (2012), “Synthesis of

2,4,5-Triphenylimidazoles Novel Mannich Bases as Potential

Antiinflammantosry and Analgesic Agents”, Current Research in Chemistry,

Vol. 4, Hal. 99-109

Atkins, P., Overton, T., Rouke, J., Weller, M., Amastrong, F., Hagerman, M., (2010),

Inorganic Chemistry, 5th

edition, W. H. Freeman and Company, New York.

Bhat, S.S., Kumbhar, A.A., Heptullah, H., Khan, A.A., Gobre, V.V., Geiji, S.P.,

Puranik, V.G., (2011), “Synthesis, Electronic Structure, DNA and Protein

Binding, DNA Cleavage, and Anticancer Activi of Fluorophore-Labeled

Copper(II) Complexes”, Inorganic Chemistry, Vol. 50, Hal. 545-558

Budzisz, E., Magdalena, M., Ingo-Peter, L., Peter, M., Urszula, K., dan Marek, R.,

(2009), “Synthesis and X-ray Structure of Platinum(II), Palladium(II) and

Copper(II) Complexes with Pyridine–Pyrazole Ligands: Influence of

Ligands’ Structure on Cytotoxic Activity”, Polyhedron, Vol. 28, Hal. 637–

645.

Chauhan, M. dan Farukh, A., (2006), “Chiral and Achiral Macrocyclic Copper( II )

Complexes: Synthesis, Characterization, and Comparative Binding Studies

with Calf-Thymus DNA”, Chemistry and Biodiversity, Vol. 3, Hal. 660-676.

42

Chen, J., Wang, Z., Li, C., Lu, Y., Vaddady, P.K., Meibohm, B., Dalton, J.T., Miller,

D.D., Li, W., (2010), “Discovery of Novel 2-Aryl-4-benzoyl-imidazoles

Targeting the Colchicines Binding Site in Tubulin as Potential Anticancer

Agants”, Jornal of Medicinal Chemistry, Vol. 53, Hal. 7414-7427

Cotton dan Wilkinson, (2009), Kimia Anorganik Dasar, Universitas Indonesia Press,

Jakarta.

Deegan, C., Coyle, B., McCann, M., Devereux, M., Egan, D.A., (2006), “In vitro

Anti-tumor Effect of 1,10-phenanthroline-5,6-dione(phendione),

[Cu(phendone)3](ClO4)2.4H2O and [Ag(phendione)2]ClO4 using Human

Epither Cell Lines”, Chemio-Biological Interactions, Vol. 164, Hal. 115-125

Devereux, M., McCann, M., Shea, D.O., Kelly, R., Egan, D., Deegan, C., Kavanagh,

K., McKee, V., Finn, G., (2004), “Synthesis, Antimicrobial Activity and

Chemotherapeutic Potential of Inorganic Derivatives of 2-(4’-

thiazolyl)benzimidazole{thiabendazole}: X-ray Crystal Structure of

[Cu(TBZH)2Cl]Cl.H2O.EtOH and TBZH2NO3 (TBZH = thiabendazole)”,

Journal of Inorganic Biochemistry, Vol. 98, Hal. 1023-1031

Devereux, M., Shea, D.O., Kellett, A., McCann, M., Walsh, M., Egan, D., Deegan,

C., Kedziora, K., Rosair, G., Muller-Bunz, H., (2007), “Synthesis, X-ray

Crystal Structures and Biomimetic and Anticancer Activities of Novel

Copper(II)benzoate complexes incorporating 2-(4′-thiazolyl)benzimidazole

(thiabenzole), 2-(2-pyridyl)benzimidazole and 1,10-phenanthroline as

Chelating Nitrogen Donor Ligands”, Journal of Inorganic Biochemistry,

Vol. 101, Hal. 881-892

Dhahagani, K., Kumar S.M., Chakkaravarthi G., Anitha K., Rajesh J., Ramu A.,

Rajagopal G., (2014), ”Synthesis and spectral characterization of Schiff base

complexes of Cu(II), Co(II), Zn(II) and VO(IV) containing 4-(4-

aminophenyl) morpholine derivatives: Antimicrobial evaluation and

anticancer studies”, Elsevier, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and

Biomolecular Spectroscopy, Vol. 117, hal. 87–94.

43

El Boraey, H.A., (2012), “Coordination Behavior of Tetraaza [N4] Ligand towards

Co(II), Ni(II), Cu(II), Cu(I) and Pd(II) Complexes: Synthesis, Spectroscopic

Characterization and Anticancer Activity”, Molecular and Biomolecular

Spectroscopy, Vol. 97, Hal. 255-262.

Franks, L.M. dan Teich, N.M., (1998), Introduction to the Cellular and Molecular

Biology of Cancer, Oxford University Press, New York

Galal, S.A., Hegab, K.H., Kassab, A.S., Rodrigues, M.L., Kerwin, S.M., El-Khamry,

A.A., El Diwani, H.I., (2009), “New Transition Metal Ion Complexes with

Benzimidazole-5-carboxylic Acid Hydrazides with Antitumor Activity”,

European Journal of Medicinal Chemistry, Vol. 44, Hal. 1500-1508

Gomathi, R., Ramu, A., Murugan, A., (2014), “Evaluation of DNA Binding,

Cleavage, and Cytotoxic Activity of Cu(II), Co(II), and Ni(II) Schiff Base

Complexes of 1-Phenylindoline-2,3-dione with Isonicatinohydrazide”,

Bioorganic Chemistry and Applications, Vol. 2014, Hal. 1-13

Goncalves, A.C., Morias, T.S., Robalo, M.P., Maques, F., Avecilla, F., Matos, C.P.,

Santos, I., Tomaz, A.I., Garcia, M.H., (2013), “Important Cytotoxicity of

Novel Iron(II) cyclopentadienyl Complexes with Imidazole Based Ligands”,

Journal of Inorganic Biochemistry, Vol. 129, Hal, 1-8.

Guadarrama, O.S., Horacio, L.P., Francisco, S.B., Isabel, G.M., Herbert, H. dan

Norah B.B., (2009), ” Cytotoxic Activity, X-Ray Crystal Structures and

Spectroscopic Characterization of Cobalt(Ii), Copper(II) and Zinc(II)

Coordination Compounds with 2-ubstituted Benzimidazole”, Journal of

Inorganic Biochemistry, Vol. 103, Hal. 1204-1213.

Han, S., Lough, A.J., Kim, J.C., (2012), “Synthesis, Crystal Structures and Properties

of Macrocyclic Copper(II) Compexes Containing Imidazole Pendants”,

Bulletin of The Korean Chemical Society, Vol. 33,2381-2384.

Huheey, J. E., Ellen, A.K., Richard, L.K., (1993), “Inorganic Chemistry:Principle of

Structure and Reactivity”, Harper Collins College, United States of America.

44

Kukovec, B., Kaksa, M., Popovic, Z., (2012), “Synthesis and Characterization of a

Copper(II) Complex with 6-hydroxypicolinic Acid and 3-Picoline”, Croatica

Chemica Acta, Vol. 85, Hal. 479-483

Kumar, S.K., Hager, E., Pettit, C., Gurulingappa, H., Davidson, N.E., Khan, S.R.,

(2003), “Design, Synthesis, and Evaluation of Novel Boronic-Chalcone

Derivatives as Antitumor Agents”, Journal of Medicinal Chemistry, Vol. 46,

Hal. 2813-2815

Linder, M.C. dan Maryam, H.A., (1996), “Copper Biochemistry and Molecular

Biology”, American Journal of clinical Nutrition, Vol. 63, Hal. 797-811.

Malecki, J.G., Gron, T., Duda, H., (2012), “Strudtural, Spectroscopic and Magnetic

Properties of Thiocyanate Complexes of Mn(II), Ni(II), and Cu(II) with the

1-methylimidazole Ligand”, Polyhedron, Vol. 36, Hal. 56-68

Maru, M., Shah, M.K., (2012), “Transition Metal Complexes of 2-(substituted-1H-

pyrazole-4-yl)-1H-benzo[d]imidazole: Synthesis and Characterization”,

Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, Vol. 4, 1638-1643

Marzouk, A.A., Abbasov, V.M., Talybov, A.H., Mohamed, S.K., (2013), “Synthesis

of 2,4,5-Triphenyl Imidazole Derivatives Using Diethyl Ammonium

Hydrogen Phospate as Green, Fast and Reusable Catalyst, World Journal of

Organic Chemistry, Vol. 1, Hal. 6-10

Materazzi, S., Aquili, S., Kurdziel, K., Vecchio, S., (2007), “Biomimetic

Polyimidazole Complexes: A Thermoanalytical Study of Co(II)-,Ni(II), and

Cu(II)-bis(imidazole-2-yl)methane complexes”, Thermochemica Acta, No.

457, Hal. 7-10.

Meissler, G.L., Donald A.T., (2005), Inorganic Chemistry, Third Edition, Pearson

Education Inc, New Jersey.

Meiyant, E., Susidarti, R.A., Handayani, S., Rahmi, F., (2008), “Ethanolic Extract of

Areca catechu Seeds Inhibit Proliferation and Induce Apoptosis on MCF-7”,

Majalah Farmasi Indonesia, Vol. 19, Hal. 12-19

45

Meng, X., Leyva, M.L., Jenny, M., Gross, I., Benosman, S., Fricker, B., Harlepp, S.,

He´braud, P., Boos, A., Wlosik, P., Bischoff, P., Sirlin, C., Pfeffer, M.,

Loeffler, J., Gaiddon, C., (2009), “A Ruthenium-Containing Organometallic

Compound Reduces Tumor Growth through Induction of the Endoplasmic

Reticulum Stress Gene CHOP”, Cancer Research, Vol.69 , No.13, (July

2009), 5458-5466, 1538-7445.

Meyer, B.n., Ferrighi, N.r., Putnam, J.E., Jacobsen, L.B., Nichols, D.E. dan

Mclaughlin, J.L., (1982), “Brine Shrimp:A Convenient General Bioassay for

active Plant Constituents”, Planta Medica, Vol. 45, Hal. 31-34.

Morzyk-Ociepa, B., Rozycka-Sokolowska, E., Michalska, D., (2012), “Revised

Crystal and Molecular Structure, FT-IR Spectra and DFT Studies of

Chlorotetrakis(imidazole)copper(II) Chloride”, Journal of Molecular

Structure, Vol. 1028, Hal. 49-56

Mosmann, T., (1983), “Rapid Colorimetric Assay for Cellular Growth and Survival:

Application to Proliferation and Cytotoxicity Assays”, Journal of

Immunolgical Methods, Vo. 65, Hal. 55-63

Mulya, M dan Suharman., (1995), Analisis Instrumental, Airlangga University Press,

Surabaya, Hal 31-48.

Pramanik, A., Basu, A., Das, G., (2010), “Coordination Assembly of p-substitued

Aryl Azo Imidazole Complexes: Influences of Elektron Donating

Substitution and Counter Ions”, Polyhedron, Vol. 29, Hal. 1980-1989

Qiao, X., Zhong, Y.M., Cheng, Z.X., Fei, X., Yan, W.Z., Jing, Y.X., Zhao, Y.Q.,

Jian, S.L., Gong, J.C. dan Shi-Ping, Y., (2011), “Study of Potential

Antitumor Mechanism of A Novel Schiff Base Copper(II)

Complex:Synthesis, Crystal Structure, DNA Binding, Cytotoxicity and

Apoptosis Induction Activity”, Journal of Inorganic Biochemistry, Vol. 105,

Hal. 728-737.

46

Reedijk, J. dan P.H.M., Lohman, (1985), “Cisplatin:Synthesis, Antitumor Activity an

Mechanism of Action”, Pharmaceutisch Weekblad Scientific Edition, Vol. 7,

Hal. 173-180.

Renny, S. J., Tomasevich L., Tallmadge H., Cullom D., (2013),”Method of

Continuous Variations: Application Job Plot to the Study of Molecular

Associations Organometallic Chemistry”, Angewid Chemistry International

Edition, Vol. 52, Hal. 2–18

Santini, C., Maura, P., Valentina, G., Marina, P., Francesce, T. dan Cristina, M.,

(2013), “Advances in Copper Complexes as Anticancer Agents”, American

Chemical Society, Vol. 114, Hal. 815-862.

Sarker, K.K., Halder, S.S., Banerjee, D., Mondal, T.K., Paital, A.R., Nanda, P.K.,

Raghavaiah, P., Sinha, C., (2010), “Coper-thioarylazoimidazole complexes:

Structure, Photochromism and Redox Interconvention between Cu(II)

Cu(I) and Correlation with DFT Calculation”, Inorganica Chemica Acta,

Vol. 386, Hal. 2955-2964.

Shar, G.A., Bhanger, M.I., (2001), “Spectroscopic Determination of Copper with

Dithizone in Anionic Micellar Media of Dodecyl Sulphate Salt”, Journal of

the Chemicl Society of Pakistan, Vol. 23, 74-79

Tamaekong, N., Liewhiran, C., Phanichphant, S., (2014), “Synthesis of Thermally

Spherical CuO Nanoparticles”, Journal of Nanomaterials, Vol. 2014, Hal. 1-

5

Thomas, C.A., (2013), “Latest World Cancer Statistics Global Cancer Burden Rises

to 14.1 Million New Cases in 2012: Marked Increase in Breast Cancers Must

be Addressed”, International Agency for Research on Cancer, France.

Tiwari, A.D., A.K. Mishrab, S.B., Mishraa, B.B., Mambaa, B. Majic dan S.

Bhattacharya, (2011), “Synthesis and DNA Binding Studies of Ni(II),

Co(II), Cu(II) and Zn(II) Metal complexes of N1,N5-bis[pyridine-2-

methylene]-thiocarbohydrazone Schiff-base Ligand”, Spectrochimica Acta

Part A, Vol. 79, Hal. 1050–1056.

47

Ullah R., Ahmad, I., dan Zheng, Y., (2016), “Fourier Transform Infrared

Spectroscopy of “Bisphenol A”, Journal of Spectroscopy, Vol. 2016, Hal. 1-

5

Underwood, A.L., and Day, R.A., (1998), Analisis Kimia Kuantitatif, Edisi ke-6,

Penerbit Erlangga Press, Jakarta.

48


LAMPIRAN A

PROSEDUR SINTESIS KOMPLEKS

A.1 Sintesis Kompleks Cu(II) dengan 2,4,5-trifenilimidazol

CuCl2.2H2O + DMF

- Dimasukkan gelas kimia

2,4,5-trifenilimidazol + DMF

Campuran logam-ligan dengan

stoikiometri 1:2

- Dioven suhu 120°C selama 3 jam

Larutan

Padatan

- Dikeringkan

- Dihitung rendemen

- Dianalisis lebih lanjut

Padatan kompleks kering

Filtrat

- Disimpan di suhu ruang selama 7 hari

Tidak Ya

Filtrat Padatan Kompleks

Analisis rumus molekul

kompleks (elemental

analyzer, SSA, TGA)

Karakterisasi

IR dan UV-Vis

Uji Toksisitas dengan

metode MTT

Data(IC50)

Data

Data

A.2 Perhitungan Rendemen Kompleks

CuCl2.2H2O + 2 C21H16N2 kompleks

0,20 mmol 0,40 mmol

0,20 mmol 0,40 mmol 0,20 mmol

─ ─ 0,20 mmol

Mol kompleks teoritis = 0,20 mmol

Massa molekul relatif senyawa kompleks = 466,54 gram/mol

Sehingga massa kompleks secara teoritis = 0,20 mmol x 762,54 gram/mol

= 152,508 mg

= 0,152508 gram

Massa senyawa kompleks hasil sintesis = 0,11 gram

% rendemen =

x 100%

=

x 100%

= 72,127 %

LAMPIRAN B

VARIASI KONTINU DAN PENENTUAN MASSA CuCl2.2H2O

DAN LIGAN 2,4,5-TRIFENILIMIDAZOL

B.1 Variasi Kontinu Senyawa Kompleks Cu(II) dengen 2,4,5-trifenilimidazol

Penentuan Panjang Gelombang Grafik Variasi Kontinu

y1 = 2,773x + 0,0463

y2 = -1,155x + 1,1552

y1 = y2

2,773x + 0,0463 = -1,155x + 1,1552

2,773x + 1,155x = 1,1552 + 0,0463

x =

x = 0,2823

B.2 Penentuan Massa Logam CuCl2.2H2O dan Ligan 2,4,5-trifenilimidazol

Hasil variasi kontinu diperoleh fraksi mol logam = 0,2823, dimana

:

Maka :

Jadi perbandingan logam : ligan = 1:2

Massa CuCl2.2H2O = Mr x mol

= 170,54 x 1 mmol

= 170,54 mg

= 0,17054 g

Fraksi Mol Absorbansi

0 0

0.1 0.347

0.3 0.809

0.5 0.578

0.7 0.347

0.9 0.116

1 0

Massa 2,4,5-trifenilimidazol = Mr x mol

= 296,37 x 1 mmol

= 296,37 mg

= 0,29637 g

LAMPIRAN C

SPEKTRUM FTIR KOMPLEKS Cu(II)-2,4,5-TRIFENILIMIDAZOL

LAMPIRAN D

SPEKTRUM FTIR LIGAN 2,4,5-TRIFENILIMIDAZOL

LAMPIRAN D

LAMPIRAN E

PERHITUNGAN ANALISIS PENENTUAN UNSUR C, H, N KOMPLEKS

- Hasil Analisis penentuan C, H, N kompleks

%C %N %H

66,2751 7,3861 4,7284

- Prediksi rumus molekul kompleks:

No. Struktur Kompleks Mr

(gr/mol) %C %N %H

1. [Cu(L)2(Cl)2] 726,540 69,370 7,708 4,404

2. [Cu(L)2(H2O)2].Cl2 762,540 66,095 7,344 4,721

3. [Cu(L)2(Cl)2(H2O)].Cl 744,540 67,693 7,521 4,567

- Perhitungan rumus molekul kompleks

1. [Cu(2,4,5-trifenilimidazol)2(Cl)2]

% C =

x 100 % = 69,370 %

% N =

x 100 % = 7,708 %

% H =

x 100 % = 4,404 %

2. [Cu(2,4,5-trifenilimidazol)2(H2O)2].Cl2

% C =

x 100 % = 66,095 %

% N =

x 100 % = 7,344 %

% H =

x 100 % = 4,721 %

3. [Cu(2,4,5-trifenilimidazol)2(Cl)2(H2O)].Cl

% C =

x 100 % = 67,693 %

% N =

x 100 % = 7,521 %

% H =

x 100 % = 4,567 %

LAMPIRAN F

ANALISIS SPEKTROSKOPI SERAPAN ATOM (SSA)

F.1 Perhitungan % Cu Prediksi Rumus Molekul Kompleks

1. [Cu(2,4,5-trifenilimidazol)2(Cl)2]

% Cu =

x 100 % = 8,746 %

2. [Cu(2,4,5-trifenilimidazol)2(H2O)2].Cl2

% Cu =

x 100 % = 8,333 %

3. [Cu(2,4,5-trifenilimidazol)2(Cl)2(H2O)].Cl

% Cu =

x 100 % = 8,534 %

F.2 Perhitungan % Cu Hasil AAS

Pembuatan larutan standar Cu

Mr CuCl2.2H2O = 170,54 g/mol

a. Larutan standar 100 ppm (mg/L)

100 mg/L =

x massa

100 mg/L =

x massa

63,54 x massa = 17054 mg/L

Massa = 268,3979 mg/L

= 0,2683979 g/L

= 0,0134 g/50 mL

b. Pengenceran larutan standar 100 mg/L menjadi konsentrasi 0,1 mg/L; 0,2

mg/L; 0,4 mg/L; 0,8 mg/L; dan 1,6 mg/L

0,1 mg/L, M1 x V1 = M2 x V2

100 mg/L x V1 = 0,1 mg/L x 50 ml

V1 = 0,05 ml

0,2 mg/L, M1 x V1 = M2 x V2

100 mg/L x V1 = 0,2 mg/L x 50 ml

V1 = 0,1 ml

0,4 mg/L, M1 x V1 = M2 x V2

100 mg/L x V1 = 0,4 mg/L x 50 ml

V1 = 0,2 ml

0,8 mg/L, M1 x V1 = M2 x V2

100 mg/L x V1 = 0,8 mg/L x 50 ml

V1 = 0,4 ml

1,6 mg/L, M1 x V1 = M2 x V2

100 mg/L x V1 = 1,6 mg/L x 50 ml

V1 = 0,8 ml

Tabel 1. Data absorbansi Cu dalam larutan standar

Konsentrasi (mg/L) Absorbansi

0 0,0000

0,1 0,0181

0,2 0,0359

0,4 0,0697

0,8 0,1366

1,6 0,2697

Gambar 1. Kurva Kalibrasi Larutan Standar

Tabel 2. Data absorbansi Cu dalam larutan sampel (kompleks)

Cuplikan Konsentrasi (mg/L) Absorbansi

Sampel 0,2484 0,0432

Persamaan regresi linier:

y = ax + b

y = 0,168x + 0,0015

Konsentrasi sampel

y = 0,168x + 0,0015

0,0432 = 0,168x + 0,0015

x = 0,2484

y = 0.168x + 0.0015 R² = 0.9999

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0 0.5 1 1.5 2

Absorbansi

Linear (Absorbansi)

Konsentrasi (mg/L)

Absorbansi

Massa sampel terukur =

= 1,699 mg

Kadar (%) Cu dalam sampel

% Cu =

x 100 % = 8.334 %

LAMPIRAN G

ANALISIS TGA KOMPLEKS

LAMPIRAN H

PERHITUNGAN IC50 DENGAN METODE MTT

H.1 Hasil Perhitungan Uji MTT Senyawa Kompleks Cu(II)-2,4,5-

trifenilimidazol

Tabel 3. Data Hasil Uji Metode MTT Kompleks Cu(II) dengan Ligan 2,4,5-

trifenilimidazol

No. Kontrol

Medium

Kontrol

Sel

50

µg/mL

25

µg/mL

12.5

µg/mL

6.25

µg/mL

3.13

µg/mL

1.56

µg/mL

1 0,038 0,588 0,387 0,400 0,444 0,452 0,473 0,488

2 0,036 0,582 0,355 0,407 0,437 0,460 0,469 0,491

Jumlah 0,074 1,170 0,742 0,807 0,881 0,912 0,942 0,979

Rataan 0,037 0,585 0,371 0,404 0,441 0,456 0,471 0,490

Jumlah % Sel Hidup 60,949 66,880 73,631 76,460 79,197 82,573

Gambar 2. Kurva Uji MTT Kompleks Cu(II)-2,4,5-trifenilimidazol

Perhitungan nilai IC50 kompleks

y = -0,4189x + 80,154

IC50 = -0,4189x + 80,154

dengan memasukkan nilai 50 sebagai IC50, maka:

50 = -0,4189x + 80,154

50 – 80,154 = -0,418x

-30,154 = -0,418x

x = 72,139 µg/mL (nilai IC50)

y = -0.4189x + 80.154

R² = 0.9284

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 20 40 60

% Jumlah Sel

Hidup

Linear (% Jumlah

Sel Hidup)

Konsentrasi µg/mL

% Jumlah Sel Hidup

H.2 Foto Mikroplate Sebelum Direaksikan dengan MTT

Keterangan:

Sumuran yang berkotak kuning berisi sel kanker payudara T74D dan senyawa

kompleks Cu(II)-trifenilimidazol dengan variasi konsentrasi 50; 25; 12,5; 6,25;

3,13; dan 1,56 µg/mL.

H.3 Foto Mikroplate Setelah Direaksikan dengan MTT

Keterangan:

Sumuran yang berkotak kuning berisi sel kanker payudara T74D dan senyawa

kompleks Cu(II)-trifenilimidazol dengan variasi konsentrasi 50; 25; 12,5; 6,25;

3,13; dan 1,56 µg/mL setalah direaksikan dengan MTT.

H.4 Foto Sel Kanker Payudara T74D

H.5 Foto Sel Kanker Payudara T74D Setelah Diberi Perlakuan

1.56 µg/mL 3.13 µg/mL 6.25 µg/mL

12.5 µg/mL 25 µg/mL 50 µg/mL

BIODATA PENULIS

Penulis memiliki nama lengkap Teguh Hari Sucipto, lahir di

Desa Jajar, Kecamatan Wates, Kabupaten Kediri pada 06

Mei 1990 dan merupakan anak terakhir dari 3 bersaudara.

Penulis telah menempuh pendidikan formalnya di TK

Dharma Wanita Desa Jajar (1996), SDN Jajar I (2002),

SLTPN 2 Wates (2005), SMUN 3 Kediri (2008). Jenjang

pendidikan S1 diselesaikan di Departemen Kimia, Fakultas

Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga (UA) pada Tahun 2012. Pada Studi

S1 penulis mengambil bidang minat kimia analitik dengan judul skripsi “Analysis

of N-nitrosodiprophylamines carcinogenic compound in meat-processing using

Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization

Detector (HS-SDME-GC-FID)” dibawah bimbingan Dr. rer. nat. Ganden

Supriyanto, M.Sc. dan Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc. Pada Tahun 2013 penulis

mendapatkan kesempatan untuk menempuh studi S2 di Jurusan Kimia Institut

Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya melalui jalur Beasiswa Pendidikan

Pascasarjana Dalam Negeri (BPP-DN) Dikti. Penulis mengambil bidang minat

kimia anorganik dengan judul tesis “Sintesis dan Karakterisasi Senyawa

Kompleks dari Ion Logam Cu(II) dengan Ligan 2,4,5-Trifenilimidazol sebagai

Antikanker” dibawah bimbingan Dr. Fahimah Martak, M.Si. Penulis pernah

menjalankan Praktek Kerja Lapangan di PT. Semen Gresik Tbk. Gresik Jawa

Timur pada Tahun 2011. Selain itu penulis juga bekerja di Laboratorium Dengue,

Lembaga Penyakit Tropis, Universitas Airlangga. Penulis dapat dihubungi melalui

alamat email [email protected].


Documents

TESIS SK142501 SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA KOMPLEKS