1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Karakterisasi senyawa adalah usaha mengenali sifat kimia dan fisika dari

suatu senyawa baru untuk menyediakan informasi penting yang berguna dalam

prediksi parameter farmakokinetik dan efek biologis. Sejak akhir tahun 90-an

seiring dengan pengembangan ilmu autobiografi, telah banyak usaha dilakukan

dalam penemuan senyawa beraktivitas biologis sebagai pengembangan penemuan

obat baru yang diharapkan lebih baik dalam segi aktivitas dan aman bagi tubuh.

Dalam era modern, pengembangan obat lebih bersifat optimasi dibanding

pencarian seiring dengan pengembangan ilmu kimia molekuler, dan senyawa yang

telah ditemukan di alam dimodifikasi gugusnya membentuk senyawa baru yang

diharapkan memiliki manfaat yang lebih optimal dan aman. Hal tersebut

membutuhkan karakterisasi sebagai langkah awal dalam pengembangan obat

(Volgyi, 2007).

Usaha karakterisasi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah penentuan

nilai konstanta disosiasi (pKa). Senyawa yang akan ditentukan nilai pKa-nya

adalah senyawa Gamavuton-0 (GVT-0) atau 1,5-bis(4’-hidroksi-3’-metoksifenil)-

1,4-pentadien-3-on), yang merupakan analog kurkumin. Struktur GVT-0 dan

kurkumin memiliki kemiripan, yaitu ada gugus hidroksi dan metoksi pada rantai

aromatiknya. Perbedaannya ada pada kerangka 1,5 difenil-1,4-pentadien-3-on

2

2

pada GVT-0, dan 1,7-difenil-1,6-heptadien-3,5-dion yang dimiliki kurkumin.

GVT-0 terbukti memiliki aktivitas antitumor, antioksidan, dan antiinflamasi,

namun memiliki sifat yang sukar larut dalam air (Zendrato, 2005; Ravindranath

dan Chandrasekha, 1981). GVT-0 sebagai senyawa baru yang memiliki potensi

manfaat yang baik, memerlukan data karakteristik sebagai langkah awal dalam

pengembangannya agar dapat dibuat sediaan terapetik yang efektif dan optimal.

Konstanta disosiasi (pKa) adalah konstanta yang menunjukkan

kesetimbangan spesifik dari peristiwa yang reversible, yaitu peristiwa molekul

yang berdisosiasi menjadi bentuk utuh atau ion dalam suatu medium. Nilai ini

merupakan informasi karakteristik yang menggambarkan status dari suatu

senyawa apakah dalam bentuk utuh atau terion, dalam suatu kondisi pH

lingkungan (Zhou et al, 2008). Konstanta ionisasi sangat membantu dalam

orientasi senyawa obat dari sifat biofarmasetik seperti lokasi absorbsi, distribusi

dalam tubuh dan ekskresi, serta dari segi formulasi sebagai informasi kestabilan

senyawa (Ravichandiran et al, 2011).

Ada beberapa metode dalam menentukan nilai pKa suatu senyawa, seperti

potensiometri, spektrofotometri, partisi, kromatografi cair, dan elektroforesis

kapiler. Prosedur dengan potensiometri memiliki keterbatasan pada molekul yang

memiliki solubilitas dalam air yang baik seperti GVT-0, sehingga dalam

penelitian ini dipilih metode spektrofotometri dengan bantuan kosolven serta

metode partisi karena dapat menganalisis senyawa yang memiliki solubilitas

dalam air yang kurang (Babic et al, 2007).

3

Penelitian ini dilakukan dengan metode spektrofotometri terbantu

kosolven dan partisi, untuk menentukan perbandingan jumlah spesi utuh dan spesi

terion dalam larutan dengan seri pH yang disesuaikan. Berdasarkan persamaan

Henderson-Hasselbach, dengan pH sebagai variabel terkontrol, nilai pKa dapat

dicari berdasarkan data perbandingan jumlah spesi utuh dan spesi terion. Data

jumlah spesi-spesi ini ditentukan dari serapan spektra tiap spesi, berdasarkan

hukum Lambert-Beer (Martin et al, 1990).

Spektrofotometri menjadi teknik analisis yang dipakai karena selain dapat

menganalisis senyawa yang kurang larut dan sampel kecil, spektrofotometri

memiliki sensitivitas yang tinggi dengan kadar yang dapat disesuaikan.

Spektrofotometri memberikan presisi yang baik, namun dalam analisis pKa

dibutuhkan karakterisasi spektra yang berbeda untuk spesies molekul spesi utuh

dan terion yang secara prosedural dilakukan dengan multi-wavelength scanning

(Babic et al, 2007).

Dalam era modern, belakangan telah dikembangkan metode komputasi

dalam penentuan profil kimia dari suatu senyawa. Metode komputasi semakin

berkembang seiring dengan perkembangan teknologi komputer dan pemrograman.

Metode komputasi dibuat berdasar dari pemrograman, disusun dari logika

algoritma yang dibangun dari data-data eksperimental. Dalam perkembangannya,

metode komputasi kini dapat dipercaya untuk memperkirakan nilai karakteristik

dari senyawa, dan telah banyak digunakan dalam literatur sebagai perbandingan

dengan metode eksperimental.

4

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan penjabaran latar belakang, rumusan masalah yang dapat

diambil dari penelitian ini adalah berapakah nilai pKa dari GVT-0 yang

merupakan analog kurkumin, serta bagaimana hubungan dari hasil metode-

metode pada penelitian ini berdasarkan perbandingannya ?

C. Pentingnya Penelitian

Dengan adanya penelitian ini, diharapkan diperoleh nilai pKa dari

senyawa GVT-0 yang berguna dalam pengembangannya sebagai sediaan

terapetik, sehingga arah dan strategi pengembangan senyawa dapat dilakukan

dengan tepat dan progresif.

D. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berapakah nilai pKa dari GVT-0

dan perbandingannya dengan kurkumin, serta mengetahui hubungan dari

perbandingan hasil metode yang berbeda agar diperoleh kesimpulan yang berguna

dalam pengembangan metode penentuan nilai pKa yang akurat.

5

E. Tinjauan Pustaka

1. Gamavuton-0

Gamavuton-0 atau [1,5-bis(4’-hidroksi-3’-metoksifenil)-1,4-pentadien-3-

on] merupakan senyawa analog kurkumin, senyawa yang banyak terkandung

dalam rimpang Curcuma domestica (Masuda et al, 1993). Nama Gamavuton-0

berasal dari kata “Gama” dari Gadjah Mada, “vu” dari Vrije Universieit, dan

“ton” menunjukan gugus keton pada tengah molekulnya (Patent No: US 6,777,

447 B2, Date of Patent : Aug. 17, 2004; Reksohadiprodjo, 2004). Vrije

Universiteit adalah institusi di Belanda yang bekerjasama dengan Fakultas

Farmasi UGM dalam pengembangan struktur kurkumin. Senyawa GVT-0

memiliki aktivitas antioksidan dan antiinflamasi (Masuda et al, 1993; Sardjiman,

2000; Nugroho et al, 2004). Senyawa ini juga diteliti memiliki aktivitas antitumor

(Youssef dan El-Sherbeny, 2005).

Strukur molekul GVT-0 mirip dengan struktur molekul kurkumin, dimana

kedua senyawa tersebut memiliki bagian hidroksi dan metoksi pada cincin

aromatiknya. Perbedaan struktur ada pada bagian tengah, yaitu kurkumin

memiliki 1,7-difenil-1,6-heptadien-3,5-dion, sedangkan analognya GVT-0

memiliki 1,5-difenil-1,4-pentadien-3-on. GVT-0 memiliki struktur dasar diena

yang simetris pada bagian tengah yang menghubungkan dua cincin aromatik.

Senyawa GVT-0 dapat disintesis dengan mereaksikan vanilin dan aseton dengan

katalis asam. Mekanisme reaksinya melalui reaksi kondensasi Cleisen-Schmidt.

6

(a)

(b)

Gambar 1. Struktur kurkumin [1,7-bis-(4’-hidroksi-3’-metoksifenil)-1,6-heptadiena-3,5-

dion] (a) dan Gamavuton-0 (GVT-0) [1,5-bis(4’-hidroksi-3’-metoksifenil)-1,4-pentadien-3-

on] (b)

Penggunan kurkumin dibatasi oleh ketidakstabilannya yang dipengaruhi

oleh cahaya dan pH. Ketidakstabilan kurkumin pada pH alkali disebabkan oleh

bagian metilen yang aktif. Degradasi kurkumin juga bisa terjadi oleh pemaparan

cahaya, yaitu suatu proses yang dimediasi oleh bagian metilen yang aktif

(Tonnesen dan Karlsen, 1985; Goot, 1997). Senyawa GVT-0 yang kurang

memiliki bagian metilen dan bagian satu karbonil dari kurkumin, memperlihatkan

peningkatan kestabilan. Modifikasi pada bagian tengah kurkumin menghasilkan

1,4-pentadien-3-on masih mempertahankan gugus hidroksi pada cincin aromatik

yang bertanggung jawab untuk aktivitas biologisnya (Sardjiman, 2000). Senyawa

GVT-0 ini memiliki kelarutan yang rendah dalam air, hal ini menyebabkan

7

bioavaibilitasnya yang rendah seperti yang terjadi pada kurkumin karena

strukturnya yang mirip (Zendrato, 2005; Ravindranath dan Chandrasekha, 1981).

2. pKa

Pengetahuan nilai pKa atau konstanta ionisasi/disosiasi sangat penting

dalam mengetahui kestabilan dan kelarutan optimum dari suatu senyawa. (Shargel

et al, 2005). Istilah ionisasi sering digunakan untuk reaksi penguraian senyawa

ionik menjadi ion-ionnya, sedangkan disosiasi digunakan untuk penguraian semua

zat menjadi zat yang lebih sederhana. Tidak hanya senyawa elektrolit, tetapi

senyawa non elektrolit juga dapat menghasilkan ion ketika bereaksi dengan air

membentuk elektrolit. Karena hal inilah, istilah disosiasi memiliki arti yang lebih

luas dan lebih sering dipakai tanpa membedakan pengionan dari senyawa

elektrolit maupun non elektrolit. Untuk menunjukkan kekuatan elektrolit

digunakan derajat ionisasi (α) yaitu jumlah ion bebas yang dihasilkan oleh suatu

larutan. Derajat ionisasi (α) didapat dari perbandingan antara jumlah zat yang

terion dengan jumlah zat yang dilarutkan. Makin besar harga α maka makin kuat

sifat elektrolit larutan tersebut. Kekuatan ionisasi suatu larutan diukur dengan

derajat ionisasi dan dapat disederhanakan dalam persamaan dibawah ini:

(1)

Suatu senyawa kimia dapat diklasifikasikan berdasar pada sifat yang

dialaminya pada suatu sistem larutan, apakah dia terionisasi seluruhnya atau

hanya sebagian. Sistem klasifikasi ini diketahui sebagai sifat asam dan basa dari

senyawa. Kedua sifat itu terbagi dalam skala lemah atau kuat berdasar pula pada

8

spesi terion dan sifat yang dimiliki spesi tersebut dalam menanggapi proton (H+)

(Niebergall, 1990).

Ionisasi sempurna yang terjadi pada asam dapat digambarkan pada

persamaan reaksi berikut:

HA + H2O ↔ H3O+ + A

- (2)

HA adalah molekul asam dan A- adalah anionnya, dapat disebut sebagai konjugat

basa dari asam, dan H +

adalah ion hidrogen atau proton. Dengan berdasar pada

hukum kekekalan masa, maka persamaan reaksi diatas dapat dituliskan dengan

persamaan berikut, dengan konsentrasi A- dan H30

+ dalam ekuilibrium saat

konsentrasi asam tetap:

[

][ ]

[ ][ ] (3)

Ka adalah konstanta ionisasi atau disosiasi. Konsentrasi molar air (55,3 mol/liter

pada 25°C) jauh lebih besar dari nilai yang lainnya dan relatif konstan selama

reaksi, maka persamaan tersebut dapat ditulis:

[ ] [

][ ]

[ ] (4)

[ ]

[ ]

[ ] (5)

[ ]

[ ] (6)

9

Persamaan (6) dikenal dengan persamaan Henderson-Hasselbach,

menunjukkan hubungan pH, pKa, dan perbandingan spesi. Secara definitif,

konstanta disosiasi (Ka) adalah ukuran kuantitatif dari kekuatan asam dalam

larutan. Konstanta ini sering digunakan dalam bentuk logaritmiknya sebagai pKa,

yang didapat dari –log Ka. Berdasarkan persamaan Henderson-Hasselbach, untuk

senyawa asam lemah, semakin besar nilai pKa, maka semakin kecil disosiasi yang

terjadi dalam berbagai pH (pH dibawah pKa), dan semakin lemah

kecenderungannya untuk terion (Wade, 2003).

Dapar atau larutan penyangga adalah larutan campuran senyawa yang

dapat mempertahankan pH dari penambahan senyawa asam atau basa. Jika suatu

asam atau basa ditambahkan pada dapar, maka pH tidak berubah secara

signifikan. Dapar biasa digunakan sebagai medium jika dibutuhkan suatu kondisi

dengan pH yang terjaga. Komponen dapar dapat berupa senyawa asam lemah

dengan basa konjugasinya atau basa lemah dengan asam konjugasinya (Martin et

al, 1990). Cara kerja dapar adalah ketika ion hidrogen ditambahkan pada larutan

penyangga sebagai asam, ion tersebut akan ternetralisasi oleh basa, dan ion

hidroksida juga ternetralisasi oleh asam di dalam dapar asam. Reaksi netralisasi

ini tidak memberikan pengaruh yang banyak terhadap pH dapar.

Reaksi penetralan pada dapar tergantung dari beberapa faktor, seperti

konstanta disosiasi (pKa), konsentrasi, dan suhu (Martin et al, 1990). Kekuatan

dapar dalam mempertahankan pH ditunjukkan dengan parameter efesiensi atau

kapasitas dapar. Kapasitas dapar ditentukan berdasarkan persamaan Van Slyke.

10

β = 2,303 C x [

]

[ ] (7)

Dengan β adalah kapasitas dapar dan C adalah jumlah molar asam/basa dan garam

konjugasinya.

Dari persamaan dapat dilihat pengaruh konsentrasi dan konstanta disosiasi

dari dapar. Berdasarkan persamaan Van Slyke, kapasitas dapar akan maksimum

jika pH sama dengan nilai pKa dari dapar. Ketika spesi asam/basa dan garam

konjugasinya dalam jumlah yang sama banyak atau kesetimbangan, maka reaksi

netralisasi untuk mempertahankan pH akan optimal (Martin et al, 1990). Nilai

kapasitas dapar β juga akan meningkat bila konsentrasi komposisi dapar (C) juga

meningkat. Pengaruh suhu berpengaruh pada nilai Kw, yaitu konstanta disosiasi

molekul air.

Dapar Fosfat

Dapar fosfat adalah dapar anorganik yang terdiri dari campuran

monobasik dan dibasik monohidrogen fosfat dalam perbandingan yang dapat

disesuaikan untuk mendapatkan kapasitas dan konsentrasi dapar yang diinginkan.

Dapar fosfat dibuat dari monosodium fosfat (NaH2PO4) dan basa konjugatnya

yaitu disodium fosfat (Na2HPO4), atau dari bentuk garamnya dengan kalium.

Sistem dapar fosfat serupa dengan sistem dapar bikarbonat, memiliki kapasitas

dapar yang tinggi dan dapat terlarut dalam air dengan baik. Garam natrium dari

dihidrogen fosfat dan monohidrogen fosfat masing-masing akan berperan sebagai

asam lemah dan basa lemah.

11

Dapar fosfat memiliki tiga variasi pKa yang mempengaruhi kekuatan dan

keefektifannya dalam menjaga pH sistem. Variasi pKa dapar fosfat pada suhu

25°C dapat dilihat pada tabel I:

Tabel I. Variasi pKa dapar fosfat

Rentang pH efektif pKa (25°C)

1,70-2,90 2,12

5,80-8,00 7,21

9,70-11,20 12,67

Reaksi pada sistem dapar fosfat adalah sebagai berikut:

H3PO4 ↔ H2PO4-1

+ H+ ↔ HPO4

-2 + H

+ ↔ PO4

-3 + H

+

pKa1 2,12 pKa2 7,21 pKa3 12,67

3. Metode Penentuan pKa

Banyaknya penemuan senyawa obat baru telah membawa suatu kebutuhan

dalam evaluasi dari sifat fisiko-kimia senyawa baru. Telah banyak usaha dalam

mengembangkan metode untuk didapat suatu metode yang cepat dan akurat.

Beberapa contoh metode dalam penentuan pKa yaitu metode kelarutan, titrasi

potensiometri, spekrofotometri, HPLC, dan elektroforesis kapiler (Shalaeva et al,

2007).

GVT-0 memiliki kelarutan yang rendah dalam air, sehingga pemilihan

metode harus mempertimbangkan syarat dan keterbatasan kemampuan alat dan

prinsip kerja dari metode tersebut. Dalam penelitian ini dipilih metode

peningkatan pelarutan dengan kosolven dan metode partisi cair-cair, serta metode

komputasi menggunakan program ChemAxon Marvin Sketch.

12

a. Metode Kosolven

Metode kosolven sering digunakan dalam penentuan pKa dari

senyawa yang tidak larut air. Kelarutan dari molekul dapat ditingkatkan

dengan mencampurkan pelarut seperti alkohol, dioksan, asetonitril dalam

air, atau sistem kombinasi campuran dari pelarut-pelarut tersebut. Prinsip

metode ini adalah persamaan Henderson-Hasselbach dengan data yang

dianalisis dari spektra serapan tiap spesi (Reijenga et al, 2013).

b. Metode Partisi

Metode partisi berdasar pada prinsip kelarutan total dan kelarutan

sebagian dan pengaruh pH didalamnya. Sistem dua pelarut yang tidak

saling campur akan memisahkan spesi utuh dan terion yang selanjutnya

dapat diukur absorbansinya dengan spektrofotometer.. Pendekatan yang

digunakan adalah persamaan Henderson-Hasselbach yang diturunkan dari

persamaan kesetimbangan pada sistem pelarutan senyawa (Reijenga et al,

2013).

c. Metode Komputasi Dengan ChemAxon Marvin Sketch

Marvin Sketch adalah program dari pengembang ChemAxon yang

berspesialisasi di pengembangan program aplikasi untuk informasi kimia

dan penelitian dalam bidang kimia dan kesehatan. Marvin Sketch telah

digunakan sebagai dasar referensi penyediaan informasi kimia dan obat

seperti pada situs DrugBank (www.drugbank.ca).

13

4. Spektrofotometri

Spektrofotometri adalah sebuah proses aplikasi radiasi elektromagnetik

(sinar) untuk mengukur konsentrasi dari analit. Sinar atau foton, adalah bentuk

energi, dan nilai kekuatan energi dalam tiap foton dapat ditentukan dari panjang

gelombangnya. Semakin pendek panjang gelombangnya, semakin besar energi

pada fotonnya. Dalam spektrofotometri UV-Vis, panjang gelombang yang biasa

digunakan adalah pada rentang 200–700 nm dalam menentukan konsentrasi

senyawa. Panjang gelombang di bawah 400 nm merupakan rentang ultraviolet dan

sinar-x, sedangkan diatas 700 nm merupakan rentang infrared (Smith, 2002).

Spektrofotometri merupakan aplikasi dari energi dalam mengukur jumlah

senyawa dalam medium. Maka poin kritis yang mempengaruhi dalam analisis

spektrofotometer adalah molekul itu sendiri. Semua molekul memiliki energi

berupa energi tranlasional, energi vibrasional, energi rotasional, dan energi

elektronik yang berhubungan erat dengan bentuk molekul yang spesifik. Dengan

prinsip mekanika kuantum, maka molekul dapat melepaskan atau menyerap

energi tergantung pada tingkatan energi yang dikenakan pada molekul. Untuk

perubahan dari kondisi awal ke kondisi energi rendah, maka molekul akan

melepaskan energi dalam bentuk radiasi. Sedangkan bila terjadi perubahan dari

kondisi awal ke kondisi energi lebih tinggi, maka molekul akan menyerap

(absorbsi) energi. Proses perpindahan tingkat energi ini disebut transisi. Dengan

prinsip kerja mengukur energi yang diserap oleh molekul, dan transisi yang

dibolehkan pada tiap molekul adalah spesifik terhadap struktur molekulnya, maka

molekul dapat diketahui karakteristiknya secara kualitatif. Banyaknya sinar yang

14

diabsorbsi pada tingkatan energi tertentu (ditentukan dari panjang gelombang)

setara dengan banyaknya molekul yang menyerap energi, sehingga spektra

absorbsi dapat digunakan sebagai analisis kuantitatif (Gandjar dan Rohman,

2007).

Penyerapan Sinar UV dan Sinar Tampak Oleh Molekul

Penyerapan radiasi sinar ultraviolet dan sinar tampak oleh molekul

merupakan proses transisi 2 langkah, yaitu eksitasi dan relaksasi yang

digambarkan dengan persaman berikut:

M + hυ → M*

(eksitasi)

M* → M + panas (relaksasi)

Hasil reaksi M dengan foton (hυ) adalah molekul yang tereksitasi secara

elektronik M*, dan keadaannya diakhiri dengan berbagai macam proses relaksasi.

Saat relaksasi, molekul tereksitasi akan kembali ke kondisi awal dengan

melepaskan energi foton atau dikenal dengan emisi radiasi kembali fluorosensi

dan fosforesensi.

Penyerapan (absorbsi) sinar UV dan sinar tampak dihasilkan dari eksitasi

elektron-elektron ikatan, dan panjang gelombang yang diabsorbsi dapat

dihubungkan dengan ikatan yang mungkin ada dalam suatu molekul. Sistem

(gugus atom) yang menyebabkan terjadinya absorbsi cahaya disebut kromofor.

Kromofor yang menyebabkan terjadinya transisi σ→σ* , ialah sistem yang

mempunyai elektron pada orbital molekul σ , seperti ikatan C-C dan C-H.

15

Kromofor yang menyebabkan terjadinya transisi n→σ*, ialah sistem yang

mempunyai elektron pada orbital molekul tak mengikat (n) dan σ, seperti ikatan

C-O, C-S, C-N dan C-Cl. Kromofor yang menyebabkan terjadinya transisi π→π*,

ialah sistem yang mempunyai elektron pada orbital molekul π, seperti ikatan C=C.

Energi transisi spektrum UV berbanding terbalik dengan panjang

gelombang. Penyerapan dari spektrum UV akan bergeser ke panjang gelombang

yang lebih panjang jika energi transisi yang diperlukan untuk transisi elektron

makin rendah. Bila suatu molekul mempunyai sistem konjugasi, maka energi yang

diperlukan untuk transisi elektron makin rendah. Akibatnya, penyerapan akan

bergeser kepanjang gelombang yang lebih panjang (Pavia et al, 2009). Transisi

elektronik yang mungkin terjadi secara teoritis diberikan pada gambar (Gandjar

dan Rohman, 2007).

Gambar 2. Transisi elektronik berdasarkan jenis ikatan (Gandjar dan Rohman 2007)

Selain penyerapan karena ikatan, suatu molekul dapat menyerap sinar UV

dan sinar tampak dari proses perpindahan muatan yang terjadi dalam molekul,

16

atau lebih dikenal terjadi pada senyawa kompleks, yaitu kompleks perpindahan

muatan (charge-transfer complexes). Perpindahan muatan ini memiliki

absorptivitas molar yang besar (ε > 10.000 liter.cm-1

.mol-1

) sehingga memiliki

sensitivitas yang tinggi. Agar suatu kompleks menunjukkan spektrum

perpindahan muatan, salah satu komponen kompleks harus memiliki sifat

pendonor elektron, dan komponen yang lain memiliki sifat akseptor elektron.

Perpindahan elektron dari donor ke akseptor mengakibatkan penyerapan radiasi

dan keadaan tereksitasi merupakan hasil dari reaksi oksidasi-reduksi. Berbeda

dengan kromofor organik yaitu elektron yang tereksitasi berada dalam orbital

molekuler dua atom atau lebih (Gandjar dan Rohman, 2007).

Instrumen Spektrofotometer

Spektrofotometer UV-Vis adalah gabungan antara spektrofotometer UV

dan visibel, menggunakan dua buah sumber cahaya berbeda atau berkas ganda

yaitu sumber cahaya UV dan visibel. Blangko (reference cell) dan sampel

dimasukkan dan disinari secara bersamaan pada spektrofotometer ini.

Spektrofotometer hanya menggunakan satu lampu photodiode sebagai sumber

cahaya yang telah dilengkapi dengan monokromator. Monokromator berfungsi

sebagai pengatur cahaya dari lampu untuk menghasilkan cahaya dengan satu jenis

panjang gelombang.

17

Gambar 3. Instrumen pokok spektrofotometri

Spektrofotometer menghasilkan sinar monokromatik dengan intensitas

terukur. Komponen utama dari kebanyakan spektrofotometer terdiri dari sumber

sinar, monokromator, pemegang wadah sampel, detektor cahaya, dan pengukur.

Dalam banyak instrumentasi, sumber sinar yang digunakan adalah lampu tungsten

untuk menghasilkan rentang sinar tampak, sedangkan sebagai sumber sinar UV

menggunakan lampu gas H2 atau D2 bertekanan tinggi. Sinar monokromatik yang

dihasilkan disesuaikan dan diarahkan dalam satuan komponen monokromator

yang terdiri dari kristal prisma, gradien pendifraksi, dan slit pemilah. Sinar

monokromatik dengan intensitas yang diketahui akan terproyeksi melalui sampel

dan selanjutnya diukur oleh detektor cahaya yang berupa tabung multifikasi

cahaya (photomultiplier tube). Tabung multifikasi cahaya ini merubah energi

foton menjadi elektron, dan tegangan yang dihasilkan dari elektron-elektron

tersebut diukur dengan sebuah pengukur, dan terkonversi menjadi nilai serapan

(absorbansi) (Smith, 2002).

5. Oktanol

Oktanol adalah senyawa kimia yang biasa dikenal dengan lemak alkohol

(oktil alkohol), merupakan bahan dalam banyak produk minyak esensial dan biasa

dibuat dengan sintesis. Wujud senyawa berupa cairan bening tak berwarna, tidak

18

campur dengan air, memiliki aroma yang kuat dan menusuk. Oktanol biasa

digunakan sebagai agen pengontrol busa dan biasa digunakan dalam pembuatan

ester sebagai pembuat aroma dalam industri parfum untuk membuat berbagai tipe

rasa dan aroma buatan. (Haskins, 2013)

HO

Gambar 4. Struktur kimia oktanol

Oktanol dan air tidak dapat campur. Distribusi bentuk senyawa antara air

dan oktanol dapat digunakan untuk menentukan koefisien partisi (log P), yang

dapat diaplikasikan juga dalam menentukan perpisahan spesi ion dan utuh dalam

sistem lingkungan pH terkontrol untuk senyawa utuh yang tidak larut dalam air.

Salah satu fungsi oktanol dalam kesehatan yang pernah diteliti adalah

pemakaiannya dalam perawatan tremor neurologis. Walau masih eksperimental,

namun beberapa hasil menjanjikan telah diperoleh. Beberapa jenis alkohol seperti

etanol dapat meringankan gejala tremor ini, dan oktanol diharapkan dapat

memberikan efek yang lebih baik dan menghindari adanya efek samping dari

pemakaian alkohol (Haskins, 2013).

Lemak alkohol cair sebaiknya tidak masuk dalam tubuh dalam jumlah

yang besar karena dapat menyebabkan efek merugikan. Oktanol dapat

menyebabkan iritasi pada kulit dan mata, menimbulkan rasa panas dan

kemerahan, dan disarankan untuk memakai sarung tangan beserta kaca mata

keselamatan dalam aktivitas menggunakan oktanol. Penghirupan berlebih dari

19

oktanol akan menyebabkan iritasi pada jalur pernafasan dan dapat mempengaruhi

sistem syaraf pusat, menyebabkan rasa pusing hingga kehilangan kesadaran.

Penanganan bagi yang terkena kontak dengan oktanol adalah dicuci dengan

banyak air dan sabun, serta dibawa pada ruangan terbuka bagi yang menghirupnya

(Haskins, 2013).

F. Landasan Teori

Penentuan pKa GVT-0 berprinsip pada pengukuran konsentrasi spesi

berdasarkan persamaan Henderson-Hasselbach. Dengan mengetahui konsentrasi

spesi utuh dan terion dalam pH tertentu, maka nilai dari pKa dari suatu senyawa

dapat ditentukan. Konsentrasi spesi utuh atau terion ditentukan dengan

spektrofotometer, dan dengan metode ini terdapat batasan dari kriteria yang

dibutuhkan didalamnya yaitu sampel harus terlarut sempurna. Penggunaan

kosolven dapat meningkatkan kelarutan GVT-0 dalam air, sehingga analisis

dengan spektrofotometri dapat dilakukan (Shalaeva et al, 2007).

Metode partisi juga dilakukan dengan suatu prinsip perlakuan senyawa uji

yang berbeda. Kelarutan yang berbeda dari dua spesi utuh dan terion dapat diteliti

dengan pendekatan sifat partisinya berdasar pada kelarutan total dan kelarutan

intrinsik spesi utuh dalam air (Hasegawa et al, 1984). Persamaan Henderson-

Hasselbach dapat diaplikasikan dalam perbandingan kelarutan total dan kelarutan

spesi terion dari partisi yang dipengaruhi oleh pH (Martin et al, 1990).

20

21

G. Hipotesis

1. Senyawa GVT-0 diperkirakan memiliki pKa yang tidak jauh dari

analognya yaitu kurkumin dengan pKa mendekati 9,88 dilihat dari pola

ionisasi yang hampir sama.

2. Penentuan pKa dari GVT-0 dengan metode spektrofotometri, partisi, dan

komputasi menghasilkan nilai pKa yang dekat atau berbeda tidak

signifikan