putri kharisma -...
Transcript of putri kharisma -...
ISBN :978-602-73159-0-7
UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SENYAWA
TETRAHIDROHEKSAGAMAVUNON-5(THHGV-5)
Putri Kharisma Novita Sari1,*, Ritmaleni2, dan Sardjiman2
1Bagian Kimia Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta,Indonesia 2Bagian Kimia Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia
email: [email protected]
ABSTRAK
Heksagamavunon-5 (HGV-5) merupakan salah satu senyawa analog kurkumin. HGV-5 memiliki aktivitas sebagai antioksidan sama halnya dengan kurkumin. Senyawa analog kurkumin telah banyak disintesis untuk mendapatkan aktivitas biologis yang lebih poten. Salah satunya sintesis THHGV-5 dari senyawa HGV-5 melalui reaksi hidrogenasi. Hidrogenasi HGV-5 menjadi THHGV-5 diprediksi dapat meningkatkan aktivitas biologisnya. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari efek antioksidan THHGV-5 dibandingkan dengan HGV-5 secara in vitro.
Penelitian dilakukan dengan metode uji daya tangkap radikal DPPH serta daya reduksi terhadap ion feri secara spektroskopi dengan pembanding Vitamin E. Data absorbansi yang diperoleh digunakan untuk menentukan persen (%) aktivitas antioksidan pada metode DPPH dan data persen (%) FRAP pada metode reduksi ion feri. Kedua data tersebut selanjutnya
digunakan untuk mendapatkan nilai IC50.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa THHGV-5 konsentrasi rendah sudah mampu memberikan aktivitas penangkapan radikal DPPH dan mampu mereduksi ion feri (5 mM). Besarnya aktivitas antioksidan yang diberikan berkorelasi positif dengan meningkatnya konsentrasi senyawa, semakin tinggi konsentrasi, semakin besar aktivitas yang diberikan. THHGV-5 mempunyai efikasi dan potensi paling tinggi dibandingkan HGV-5 dan vitamin E
dengan nilai IC50 THHGV-5 sebesar 68,95 µM, HGV-5 sebesar 150,44 µM dan Vitamin E
sebesar 226,80 µM pada metode DPPH, serta nilai IC50 THHGV-5 sebesar 11,67 µM, HGV-5
sebesar 17,66 µM dan Vitamin E sebesar 35,21 µM pada metode ion feri.
Kata Kunci: tetrahidroheksagamavunon-5, antioksidan, DPPH, ion feri.
PENDAHULUAN
Saat ini pencarian obat baru yang
berkhasiat sebagi antioksidan banyak
dilakukan. Hal ini dikarenakan senyawa
antioksidan memiliki banyak fungsi bagi
tubuh, diantaranya melindungi tubuh
terhadap kerusakan yang disebabkan
spesies oksigen reaktif, menghambat
SEMINAR NASIONAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA VII
“Penguatan Profesi Bidang Kimia dan Pendidikan Kimia Melalui Riset dan Evaluasi”
Program Studi Pendidikan Kimia Jurusan P.MIPA FKIP UNS Surakarta, 18 April 2015
MAKALAH
PENDAMPING BIOKIMIA ISBN : 978-602-73159-0-7
ISBN :978-602-73159-0-7
terjadinya penyakit degeneratif serta
menghambat peroksidase lipid pada
makanan [8].
Salah satu senyawa yang telah
diketahui memiliki aktivitas antioksidan
adalah kurkumin [7]. Kurkumin merupakan
salah satu senyawa metabolit sekunder
yang terkandung dalam Curcuma longa L.
[2]. Namun dalam pemanfaatannya,
kurkumin masih memiliki beberapa
kelemahan, diantaranya sukar larut dalam
air sehingga menyebabkan kurkumin
memiliki bioavailabilitas yang rendah dan
membutuhkan dosis yang besar dalam
aplikasinya [5,3]. Beberapa peneliti telah
berhasil mensintesis senyawa hasil
modifikasi struktur kurkumin untuk
memperbaiki kelemahan tersebut.
Heksagamavunon-5 (HGV-5)
merupakan salah satu senyawa analog
kurkumin yang telah berhasil disintesis oleh
Sardjiman dan terbukti memiliki aktivitas
sebagai antioksidan sama halnya dengan
kurkumin [6]. Senyawa analog lain telah
banyak disintesis untuk mendapatkan
aktivitas biologis yang lebih poten. Salah
satunya sintesis THHGV-5 dari senyawa
HGV-5 melalui reaksi hidrogenasi [10].
Hidrogenasi HGV-5 menjadi THHGV-5
diprediksi dapat meningkatkan aktivitas
biologisnya, khususnya aktivitas sebagai
antioksidan.
Penelitian ini bertujuan untuk
mempelajari efek antioksidan THHGV-5
dibandingkan dengan HGV-5 secara in
vitro.
METODE PENELITIAN
Bahan: HGV-5, THHGV-5 (Fakultas
Farmasi UGM), 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil
(DPPH) (Aldrich, USA), dan vitamin E
(Aldrich, USA), metanol absolut p.a (Merck,
Germany), o-fenantrolin (Merck, Germany),
FeCl3.6H2O, FeSO4.7H2O, akuades.
Alat: Neraca analitik kepekaan 0,0001
gram (Mettler Toledo AB204-S,
Switzerland), Spektrofotometer UV/VIS
(Spectronic 10 GenesysTM, USA), kuvet,
vortex (Thermo Scientific, China),
mikropipet.
Jalannya Penelitian
Penelitian dilakukan dengan metode uji
daya tangkap radikal DPPH [4] serta daya
reduksi terhadap ion feri [1] secara
spektroskopi dengan pembanding Vitamin
E.
Uji antioksidan metode daya tangkap
radikal DPPH
Pembuatan Larutan Senyawa Uji dan
Kontrol
Dibuat larutan THHGV-5 seri kadar 5, 10,
50, 75, dan 100 µM Dibuat seri kadar
larutan HGV-5 sebesar 10, 50, 75, 100, dan
150 µM.
Dibuat larutan vitamin E seri kadar 100,
150, 200, 250, dan 300 µM.
Dibuat larutan DPPH kadar 0,4 mM.
Menentukan Waktu Operasi (OT)
Diambil 500 µL larutan senyawa uji salah
satu kadar ditambahkan dengan 1,0 mL
larutan DPPH 0,4 mM kemudian
ditambahkan metanol absolut sampai
volume tepat 5,0 mL. Campuran kemudian
divortex dan dibaca absorbansinya dengan
menggunakan spektrofotometer pada � 517
nm selama 1 jam untuk mendapatkan kurva
absorbansi yang stabil. Daerah yang stabil
ditetapkan sebagai OT.
ISBN :978-602-73159-0-7
Menentukan Panjang Gelombang (�)
Maksimal
Diukur berdasarkan panjang gelombang
maksimal DPPH. 1,0 mL larutan DPPH 0,4
mM itambahkan metanol absolut sampai
volume tepat 5,0 mL kemudian dibaca
absorbansinya dengan menggunakan
spektrofotometer dengan rentang panjang
gelombang 400-600 nm.
Pengukuran Absorbansi Larutan Uji dan
Kontrol
Diambil 500 µL larutan sampel (THHGV-5,
HGV-5, dan Vitamin E), ditambahkan
dengan 1,0 mL larutan DPPH 0,4 mM
kemudian ditambahkan metanol absolut
sampai volume tepat 5,0 mL. Campuran
kemudian divortex dan dibaca
absorbansinya dengan menggunakan
spektrofotometer pada � dan OT
maksimum. Dilakukan tiga kali replikasi.
Uji antioksidan metode daya reduksi
terhadap ion feri
Penyiapan Larutan Uji
Dibuat larutan THHGV-5 seri kadar 5, 10,
15, 20 dan 25 µM.
Dibuat larutan HGV-5 seri kadar: 5, 10, 25,
40 dan 50 µM.
Dibuat larutan vitamin E seri kadar: 5, 10,
50, 75, dan 100 µM.
Dibuat larutan o-fenantrolin 0,05%
Dibuat larutanFeCl3.6H2O1200 µM.
Dibuat larutanFeSO4.7H2O 1200 µM.
Menentukan waktu operasi (OT)
Diambil 1,0 mL larutan uji salah satu kadar,
ditambahkan 0,5 mL 1,10-fenantrolin
0,05%, ditambahkan 1 mL FeCl3.6H2O
1200 µM.
dicampur homogen (divorteks), dibaca
absorbansinya dengan menggunakan
spektrofotometer pada λ 510 nm selama 1
jam untuk mendapatkan kurva absorbansi
yang stabil. Daerah yang stabil ditetapkan
sebagai OT.
Menentukan panjang gelombang (λ)
maksimum
Diambil 1,0 mL larutan FeSO4.7H2O 1200
µM ditambahkan 0,5 mL 1,10-fenantrolin
0,05%, ditambahkan 1 mL metanol absolut
dicampur homogen (divorteks), discan
absorbansinya dengan menggunakan
spektrofotometer dengan rentang panjang
gelombang 480-580 nm.
Pengukuran absorbansi larutan uji dan
kontrol
Diambil 1,0 mL larutan uji (HGV-5, THHGV-
5, vitamin E) pada beberapa seri
konsentrasi, ditambahkan 0,5 mL 1,10-
fenantrolin 0,05%, ditambahkan 1 mL
FeCl3.6H2O 1200 µM dicampur homogen
(divorteks), dibaca absorbansinya dengan
menggunakan spektrofotometer terhadap
blanko pada daerah OT dan λ maksimum.
Dilakukan tiga kali replikasi. Larutan blanko
terdiri dari 1,0 mL metanol absolut, 1,10-
fenantrolin 0,05%, 1 mL FeCl3.6H2O 1200
µM dan dicampur homogen.
Analisis Hasil
Data yang diperoleh dari uji kuantitatif
aktivitas antioksidan dengan metode DPPH
adalah persen (%) penangkapan radikal
bebas DPPH. Besarnya persen (%)
aktivitas penangkapan radikal bebas
digunakan rumus :
% Aktivitas=��������-���� ����
��������×100%
ISBN :978-602-73159-0-7
Konsentrasi dalam sistem vs data (%)
penangkapan radikal DPPH tersebut
kemudian di analisis dengan regresi linier
untuk menentukan nilai IC50.
Data yang diperoleh dari uji
kuantitatif aktivitas antioksidan dengan
metode daya reduksi ion feri adalah
absorbansi sebagai nilai FRAP (Ferric
Reducing Antioxidant Power). Kemudian
dihitung persen (%) FRAP dengan
membandingkan nilai FRAP senyawa
dengan nilai FRAP FeSO4 1200 µM yang
dianggap sebagai nilai 100% FRAP.
% FRAP=nilai FRAP senyawa
nilai FRAP FeSO4 1200µM ×100%
Konsentrasi dalam sistem vs data (%)
FRAP tersebut kemudian di analisis dengan
regresi linier untuk menentukan nilai IC50.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Uji daya tangkap radikal DPPH
Senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan yang poten, akan memudarkan
warna DPPH secara maksimal, dibuktikan
dengan rendahnya absorbansi DPPH
yang terukur.
Pengukuran absorbansai dilakukan
pada ���� DPPH yakni 514,5 nm dan pada
saat operating time, untuk mendapatkan
hasil pengukuran yang stabil. Operating
time yang diperoleh adalah berbeda tiap
senyawa yakni HGV-5 selama 25 menit,
THHGV-5 selama 26 menit, dan vitamin E
selama 20 menit.
Hasil penelitian yang diperoleh
menunjukkan data persen (%) aktivitas
antioksidan seperti pada tabel 1.
Tabel 1. Daya tangkap HGV-5, THHGV-5, dan Vitamin E terhadap DPPH
ISBN :978-602-73159-0-7
Berdasarkan data tersebut, THHGV-5 dan
HGV-5 konsentrasi rendah sudah mampu
memberikan aktivitas penangkapan radikal
DPPH (5 dan 10 mM). Besarnya aktivitas
antioksidan yang diberikan berkorelasi
positif dengan meningkatnya konsentrasi
senyawa, semakin tinggi konsentrasi,
semakin besar aktivitas yang diberikan.
THHGV-5 mempunyai efikasi dan potensi
paling tinggi dibandingkan HGV-5 dan
vitamin E dengan nilai IC50 THHGV-5
sebesar 68,95 µM, HGV-5 sebesar 150,44
µM dan Vitamin E sebesar 226,80 µM
(p<0,05).
THHGV-5 memiliki aktivitas antioksidan
(menangkap radikal DPPH) yang lebih baik
dari HGV-5 dikarenakan tidak adanya
ikatan rangkap konjugasi yang
menjadikannya lebih reaktif. THHGV-5 juga
memiliki jumlah gugus hidroksi yang lebih
banyak disertai dengan subtituen berupa
gugus pendorong elektron yakni dua gugus
metoksi yang menyebabkan
meningatkatnya densitas elektron pada
gugus hidroksi sehingga mampu
memberikan aktivitas yang lebih baik dari
vitamin E [11].
Uji daya resuksi ion feri
Senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan yang poten, akan membentuk
senyawa kompleks dengan intensitas
warna merah yang kuat, dibuktikan dengan
tingginya absorbansi senyawa kompleks
yang terukur. Hal ini dikarenakan semakin
banyak terbentuknya ion fero yang berhasil
direduksi oleh senyawa uji dan membentuk
kompleks dengan ortofenantrolin.
Kadar THHGV-5
Absorbansi (n=3)
% Antioksidan-SD Persamaan Regresi Linier
5 0,678 2,96±0,41
y = 0,717x + 0,583 R² = 0,992
IC50 = 68,95µM
10 0,646 7,49±0,38
50 0,438 37,33±0,97
75 0,293 58,09±0,58
100 0,216 69,12±0,65
Kadar HGV-5
Absorbansi (n=3)
% Antioksidan-SD Persamaan regresi linier
10 0,683 2,20±0,66 y = 0,343x - 1,663
R² = 0,998 IC50 =150,44µM
50 0,587 15,89±0,22
75 0,540 22,67±1,12
100 0,468 32,98±0,86
150 0,347 50,31±1,79
Kadar THHGV-7 HGV-7
Absorbansi (n=3)
% Antioksidan-SD Absorbansi (n=3)
% Antioksidan
-SD
100 0,654 8,27±0,40 0,606 15,05±0,74
150 0,656 8,04±0,72 0,605 15,10±0,49
200 0,652 8,60±0,57 0,595 16,50±0,21
250 0,653 8,42±0,69 0,562 21,13±0,49
300 0,648 9,12±0,16 0,549 23,05±0,08
68.95
150.44
226.80
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
THHGV-5 HGV-5 Vitamin E
IC50 THHGV-5, HGV-5, VITAMIN E
ISBN :978-602-73159-0-7
Pengukuran absorbansai dilakukan
pada ���� kompleks fero-fenantrolin yakni
509 nm dan pada saat operating time yakni
1 jam dengan tujuan untuk mendapatkan
hasil pengukuran yang stabil.
Hasil penelitian yang diperoleh
menunjukkan data persen (%) aktivitas
antioksidan seperti pada tabel 2.
Tabel 2. Daya reduksi HGV-5, THHGV-5, dan Vitamin E terhadap ion feri.
Kadar THHGV-5
Kadar HGV-5
FRAP (n=3)
% FRAP±SD FRAP (n=3)
% FRAP±SD
5 0,259 18,71±1,44 5 0,285 20,59±0,75
10 0,427 30,85±0,38 10 0,375 27,12±2,90
15 0,524 37,89±2,49 25 0,594 42,89±0,55
20 0,607 43,88±5,48 40 0,727 52,53±0,65
25 0,884 63,87±0,56 50 0,892 64,47±2,86
Persamaan Regresi Linier y = 2,067x + 8,037
R² = 0,952 IC50 = 20,30µM
Persamaan Regresi Linier y = 0,934x + 17,22
R² = 0,990 IC50 = 35,10µM
Kadar
THHGV-7
Kadar
HGV-7
FRAP (n=3)
% FRAP±SD FRAP (n=3)
% FRAP±SD
100 0,240 17,37±0,33 100 0,223 16,11±1,97
200 0,267 19,27±0,68 200 0,217 15,66±1,05
400 0,440 31,79±9,87 400 0,215 15,53±0,51
600 0,609 44,03±1,67 600 0,227 16,40±0,55
800 0,690 49,86±1,04 800 0,242 17,49±1,01
1000 0,689 49,78±0,95 1000 0,250 18,06±0,75
Kadar
THC7
Kadar
Vitamin E
FRAP (n=3)
% FRAP±SD FRAP (n=3)
% FRAP±SD
100 0,235 17,37±1,21 100 0,247 17,85±0,64
200 0,278 19,27±0,36 150 0,258 18,67±0,11
400 0,424 31,79±4,62 200 0,496 35,84±0,19
600 0,513 44,03±3,67 250 0,693 50,10±0,27
800 0,725 49,86±2,15 300 0,844 60,96±0,48
1000 0,775 49,78±2,73 Persamaan Regresi Linier y = 0,463x + 14,44
R² = 0,996 IC50 = 76,80µM
ISBN :978-602-73159-0-7
Data yang diperoleh mendukung data hasil
metode DPPH, yakni pada konsentrasi rendah
THHGV-5 dan HGV-5 sudah mampu mereduksi
ion feri menjadi ion fero (5 dan 10 mM).
Besarnya kemampuan mereduksi berkorelasi
positif dengan meningkatnya konsentrasi
senyawa, semakin tinggi konsentrasi, semakin
besar kemampuan yang diberikan. Dari nilai IC50
yang dimiliki masing-masing senyawa, THHGV-
5 mempunyai efikasi dan potensi paling tinggi
dibandingkan HGV-5 dan vitamin E yakni
dengan nilai IC50 THHGV-5 sebesar 20,37 µM,
HGV-5 sebesar 35,12 µM dan Vitamin E
sebesar 76,85 µM pada metode ion feri
(p<0,05).
THHGV-5 memiliki dan kemampuan
mereduksi yang lebih baik dari HGV-5
dikarenakan tidak adanya ikatan rangkap
konjugasi yang menyebabkan efek resonansi
karbonil berkurang dan menjadikannya lebih
nonpolar, sehingga kelimpahan elektron di
gugus fenolik meningkat dan menyebabkan
meningkatnya pula kemungkinan untuk
mendonorkan elektronnya [9].
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah
dilakukan, diperoleh kesimpulan bahwa THHGV-
5 memiliki daya tangkap terhadap radikal DPPH
dan daya reduksi terhadap ion feri yang lebih
baik dari HGV-5 dan vitamin E.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih diucapkan kepada
Penelitian Hibah Multidisiplin DIKTI 2012-2014
yang telah mendanai penelitian ini.
DAFTAR RUJUKAN
[1] Benzie, I.F.F., and Strain J.J., 1996, The
ferric reducing ability of plasma as a
measure of “antioxidant power” The FRAP
assay, Analitycal Biochemitical, 239, 70-76.
[2] Goel, A., Kunnumakkara A.B., Aggarwal
B.B., 2008, Curcumin as "Curecumin": from
kitchen to clinic, Biochem Pharmacol, 75,
787-809.
[3] Jurenka, J.S., 2009, Anti-inflammatory
Properties of Curcumin, a Major
Constituentof Curcuma longa: A Review of
Preclinical and Clinical Research,
Alternative Med. Review, 14 (2), 141-153.
[4] Molyneux, P., 2004, The Use of Stable Free
Radikal Diphenilpicrylhydrazyl (DPPH) for
Estimating Antioxidant Activity, J. Sci.
Technol., 26 (2), 211-219.
[5] Ravindranath, V., & Chandrasekhara, N.,
1982, Metabolism of Curcumin studies with
[3H] Curcumin, Toxicology, 22, 337-344.
[6] Sardjiman, 2000, Syntesis of Some New
Series of Curcumin Analouge,
Antioxidative, Antiinflammatory,
Antibacterial Activities, Qualitative
Structure-Activity Relationship, Disertation,
Gadjah Mada University, Yogyakarta.
20.3735.12
76.85
0.00
50.00
100.00
THHGV-5 HGV-5 Vitamin E
IC50 THHGV-5, HGV-5, VITAMIN E
ISBN :978-602-73159-0-7
[7] Sharma, O.P., 1976, Antioxidant activity of
curcumin and related compounds, Biochem
Pharmacol, 25,1811-1812.
[8] Sunarni, T., 2005, Aktivitas Antioksidan
Penangkap Radikal Bebas Beberapa
kecambah Dari Biji Tanaman Familia
Papilionaceae, Jurnal Farmasi Indonesia, 2
(2), 53-61
[9] Utama, D.G.A., 2012, Uji Daya Tangkap
Radikal 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil dan Daya
Reduksi Senyawa
Tetrahidropentagamavunon-1 (THPGV-1),
Skripsi, Faklutas
[10] Farmasi Universitas Gadjah Mada,
Yogyakarta.
[11] Wibowo, H., 2013, Sintesis
Tetrahidroheksagamavunon-5 dari Starting
Material Heksangamavunon-5 dengan
Katalis Paladium Karbon melalui Reaksi
Hidrogenasi, Skripsi, Faklutas Farmasi
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
[12] Wuryantoko, J., Supardjan, A.M., 1997,
Daya Reduksi Kurkumin dan Turunannya
(4-alkil-kurkumin) terhadap Ion Feri yang
diuji dengan Metode Ortho-fenantrolin
Kompleks, Majalah Farmasi Indonesia, 8
(4), 171-178.
TANYA JAWAB
PENANYA : -