i

SINTESIS SENYAWA ANALOG BISCALKON SERTA UJI

AKTIVITASNYA SEBAGAI ANTIBAKTERI

SKRIPSI

KHARISMA CANDRA SARI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2011

ii

SINTESIS SENYAWA ANALAOG BISCALKON SERTA UJI

AKTIVITASNYA SEBAGAI ANTIBAKTERI

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia pada

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga

Disetujui oleh:

Pembimbing I,

Drs. Hery Suwito, M.Si

NIP. 19630308 198701 1 001

Pembimbing II,

Dr. Alfinda Novi K., DEA

NIP. 19671115 199102 2 001

iii

LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI

Judul : Sintesis Senyawa Analog Biscalkon serta Uji

Aktivitasnya sebagai Antibakteri

Penyusun : Kharisma Candra Sari

NIM : 080710136

Tanggal Ujian : 27 Juli 2011

Disetujui Oleh

Mengetahui,

Ketua Program Studi Kimia

FSAINTEK Universitas Airlangga

Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA

NIP. 19671115 199102 2 001

Pembimbing I,

Drs. Hery Suwito, M.Si

NIP. 19630308 198701 1 001

Pembimbing II,

Dr. Alfinda Novi K., DEA

NIP. 19671115 199102 2 001

iv

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam

lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi

kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyusun dan harus menyebutkan

sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen skripsi ini merupakan hak milik

Universitas Airlangga.

v

KATA PENGANTAR

Penulis ingin mengucapkan puji syukur kepada Allah SWT dengan segala

kerendahan hati, sebab dengan segala rahmat-Nya, penulis mampu

menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Sintesis Senyawa Analog Biscalkon

serta Uji Aktivitasnya sebagai Antibakteri”.

Tak lupa penulis juga ingin mengucapkan terima kasih yang tulus kepada :

1. Bapak Drs. Hery Suwito, M.Si sebagai dosen pembimbing I dan Ibu Dr.

Alfinda Novi Kristanti, DEA sebagai dosen pembimbing II yang telah

memberikan bimbingan, saran, serta masukan dengan penuh kesabaran

hingga skripsi ini dapat terselesaikan

2. Ibu Dr. Muji Harsini sebagai dosen wali yang telah memberikan saran dan

bimbingan selama masa perkuliahan

3. Bapak Drs. Mulyadi Tanjung, MS dan Ibu Dr. Pratiwi Pudjiastuti, M.Si

yang telah memberikan bantuan dalam pengukuran serta intepretasi

spektra NMR dan MS

4. Seluruh dosen Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga yang telah memberikan ilmu baik akademik

maupun nonakademik yang sangat berharga

5. Dosen-dosen Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga khususnya Ibu Jun, Ibu Ni’mah, dan Ibu Fat yang

telah memberikan waktu, bimbingan, serta saran dengan penuh kesabaran

vi

6. Mama dan Papa tercinta, adik tersayang (Kharisma Candra Sasi), serta

seluruh keluarga besar yang telah memberikan doa dan dukungan yang

tulus baik secara moral dan materi selama ini

7. Seluruh teman-teman Kimia 2007, khususnya Sugarplum (Amalia, Eka,

Intan, Rulina), kelompok sintesis (Nina, Dika, Susdian), serta teman-teman

kelompok skripsi Organik dan Biokimia atas semangat, kerjasama dan

dukungan selama ini, terima kasih atas kebersamaan selama empat tahun

yang menjadikan segalanya indah dan bermakna

8. Segenap warga Kimia, kakak & adik angkatan, karyawan (khususnya Pak

Damam, Pak Kamto, Mbak Yuli, Mas Fendi) atas bantuannya secara

langsung maupun tidak langsung dalam penyelesaian skripsi ini

9. Orang-orang yang selalu ada dan memberikan semangat serta harapan

Penulis sangat mengharapkan skripsi ini mampu memberikan informasi

mengenai perkembangan ilmu sintesis organik dan kimia bahan alam. Penulis

menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Maka dari itu kami

terbuka dengan berbagai kritik dan saran agar menjadi lebih baik. Untuk segala

kekurangan dan kesalahan, penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya.

Surabaya, 11 Juli 2011

Penyusun,

Kharisma Candra Sari

vii

Sari, Kharisma Candra, 2011, Sintesis Senyawa Analog Bis-Calkon serta Uji

Aktivitasnya sebagai Antibakteri, skripsi ini dibawah bimbingan Drs. Hery

Suwito, M.Si dan Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA, Departemen Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis senyawa analog biscalkon melalui

reaksi kondensasi aldol dengan katalis basa dari bahan dasar vanilin dan N-metil-

piperidin-4-on, serta untuk mengetahui aktivitasnya sebagai antibakteri. Vanilin

yang digunakan diperoleh adalah vanilin pasaran yang direkristalisasi. Hasil KLT

menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis masih mengandung vanilin dan hasil

spektroskopi masa menunjukkan berat molekul yang tidak sesuai dengan senyawa

target yang diinginkan. Hal ini menunjukkan bahwa sulit untuk memperoleh

senyawa target yang diinginkan. Oleh karena itu, melalui metode sintesis yang

sama dengan sebelumnya, bahan dasar vanilin diganti dengan 2,5-

dimetoksibenzaldehid. Identifikasi senyawa tersebut dilakukan dengan metode

spektroskopi, meliputi uji UV-VIS, IR, 1H-RMI,

13C-RMI, dan MS. Senyawa

hasil sintesis adalah 3,5-bis-(2,5-dimetoksi benzilidin)-N-metil piperidin-4-on. Uji

antibakteri dilakukan terhadap bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia

coli dengan metode difusi cakram. Dari diameter zona hambat dapat diketahui

bahwa senyawa target memiliki aktivitas sebagai antibakteri.

Kata kunci : vanilin, antibakteri, Staphylococcus aureus, Escherichia coli

viii

Sari, Kharisma Candra 2011, Synthesis Bis-Chalcone Analogue Compound

and The Bioactivity as Antibacterial Agent, This Research is Under

Guidance of Drs. Hery Suwito, M.Si and Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA,

Department of Chemistry, Science and Technology Faculty, Universitas

Airlangga.

ABSTRACT

The purpose of this research are to syntesize a bis-chalcone analogue by using

aldol condensation with a base catalyst from vanillin and N-methyl-piperidin-4-

on, as well as to determine the antibacterial activity. The vanillin was obtained

from recrystallized vanillin. The separation using thin layer chromatograhphy

(TLC) showed that the target molecule still consist of vanillin and based on the

result of mass spectroscopic indicates that the molecular weight was not

correspond to the target molecule. Therefore, through the same synthesis method

as before, vanillin as starting material was substituted with 2-5-

dimethoxybenzaldehyde. The new target molecule is 3,5-bis-(2,5-dimethoxy

benzilidin)-1-methyl piperidin-4-one. The structure of the target molecule was

identified using spectroscopy methods, such as UV-VIS, IR, NMR, and MS. The

antibacterial activity of the target molecule conducted on Staphylococcus aureus

and Escherichia coli by disc diffusion method. Inhibitory zone showed that the

compounds have activity as an antibacterial agent.

Keywords : vanillin, antibacterial, Staphylococcus aureus, Escherichia coli

ix

DAFTAR ISI

Halaman

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

LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii

LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ............................................ iv

KATA PENGANTAR .......................................................................................... v

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

DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xiii

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

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

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................. 5

1.3 Tujuan Penelitian .............................................................................. 6

1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................ 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 7

2.1 Senyawa Calkon................................................................................ 7

2.2 Retrosintesis ...................................................................................... 8

2.3 Kondensasi Aldol .............................................................................. 10

2.4 Vanilin............................................................................................... 12

2.5 Senyawa Antibakteri ......................................................................... 13

2.6 Bakteri ............................................................................................... 15

2.7 Kromatografi ..................................................................................... 18

2.8 Spektroskopi ..................................................................................... 19

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 26

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................... 26

3.2 Alat dan Bahan penelitian ................................................................. 26

3.3 Tahapan Penelitian ............................................................................ 27

x

3.4 Diagram alir penelitian ..................................................................... 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 33

4.1 Menguji Kemurnian Vanilin ............................................................. 33

4.2 Sintesis Calkon.................................................................................. 34

4.3 Analisis Spektroskopi ....................................................................... 36

4.4 Uji Aktivitas Antibakteri................................................................... 41

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 44

5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 45

5.2 Saran ................................................................................................. 45

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 46

xi

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Tabel Halaman

4.1 Harga Rf vanilin dengan tiga sistem eluen ..................................................... 33

4.2 Harga Rf senyawa calkon (5) dengan tiga sistem eluen .................................. 36

xii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Gambar Halaman

2.1 Analisis retrosintesis senyawa target (4) & (5) ............................................... 9

2.2 Mekanisme reaksi Claisen Schmidt pada calkon ............................................ 11

4.1 Unit aromatis senyawa target .......................................................................... 38

4.2 Prediksi struktur senyawa berdasarkan spektrum RMI proton ....................... 39

4.3 Prediksi struktur senyawa berdasarkan spektrum RMI karbon....................... 40

4.4 Struktur tetrasiklin ........................................................................................... 41

4.5 Grafik zona hambat bakteri Staphylococcus aureus ....................................... 42

4.6 Grafik zona hambat bakteri Escherichia coli .................................................. 43

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Lampiran

1. Spektrum IR Vanilin

2. Spektrum MS Senyawa (4)

3. Spektrum UV-Vis Senyawa (5)

4. Spektrum Inframerah Senyawa (5)

5. Spektrum MS Senyawa (5)

6. Spektrum RMI Proton dan Karbon Senyawa (5)

7. Diameter Zona Hambat Senyawa Uji terhadap Staphylococcus aureus

8. Diameter Zona Hambat Senyawa Uji terhadap Escherichia coli

xiv

BAB I

PENDAHULUAN

1. 1 Latar Belakang Masalah

Di dalam kehidupan, lingkungan organisme tidak dapat dipisahkan dari

bakteri. Sekalipun lingkungan terlihat bersih, namun sebenarnya terdapat jutaan

bakteri tersebar di lingkungan tersebut. Bakteri ada yang bersifat menguntungkan

ada pula yang bersifat merugikan (Pelczar dan Chan, 1988). Bakteri yang bersifat

merugikan dan menyebabkan penyakit disebut bakteri patogen. Bakteri patogen

ini adalah mikroorganisme yang banyak menyebabkan penyakit infeksi. Di negara

berkembang, penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri menduduki peringkat

cukup tinggi dalam urutan penyakit yang diderita penduduk dan penyebab

kematian yang cukup besar (Rahayu, 2009).

Contoh bakteri yang dapat menyebabkan penyakit infeksi adalah

Staphylococcus aureus dan Escherichia coli. Bakteri S. aureus merupakan bakteri

gram positif yang menyebabkan penyakit diantaranya : infeksi saluran pernafasan,

pembengkakan organ, endocarditis, dan toxic shock syndrome (Elliott, 2007).

Sedangkan bakteri E. Coli merupakan bakteri gram negatif yang menyebabkan

penyakit seperti : infeksi kandung kemih, gastroentritis meningitis pada bayi, dan

yang paling banyak adalah diare (Elliott, 2007).

Walaupun telah banyak zat antibiotik yang ditemukan untuk mengatasi

penyakit akibat bakteri patogen, fakta menunjukkan masalah penyakit ini masih

berkelanjutan (Mulyati, 2009). Hal tersebut terjadi karena adanya perkembangan

1

xv

resistensi bakteri terhadap antibiotik, seperti Staphylococcus aureus yang

diketahui mempunyai sifat resisten terhadap beberapa antibiotik seperti metisilin,

penisilin, nafsilin, dan oksasilin (Bailey, 2002). Oleh sebab itu perlu dilakukan

sintesis senyawa lain yang juga potensial sebagai antibakteri.

Dewasa ini banyak senyawa baru yang telah disintesis karena dianggap

potensial sebagai antibakteri. Salah satunya adalah senyawa calkon (1). Senyawa

ini dikatakan potensial untuk berbagai aktifitas biologis dan farmakologis, seperti:

antibakteri, antiinflamasi, antifungal, antiviral, dan antioksidan (Mokle, 2010).

(1)

Calkon memiliki gugus karbonil α,β-tak jenuh yang reaktif yang memiliki

potensi sebagai antibakteri (Prasad, 2008). Gugus karbonil α,β-takjenuh diketahui

dapat menghambat kerja enzim dan menyebabkan metabolisme sel terganggu

sehingga menyebabkan kematian sel.

Beberapa contoh senyawa calkon hasil sintesis yang telah dilaporkan

memiliki aktivitas sebagai antibakteri adalah sebagai berikut: Senyawa 4-(3-

diklorofenil-3-oxopropenil) benzaldehid (2) yang memiliki nilai MIC (Minimum

Inhibit Concentration) terhadap bakteri S.aureus sebesar 64µg/ml, dan nilai MIC

terhadap E.coli sebesar >64µg/ml (Chen, et al., 2010). Struktur senyawa (2) ini

memiliki satu buah gugus karbonil α,β-tak jenuh.

2

xvi

Cl

Cl

CHO

O

(2)

Liu, et al., (2007) di dalam jurnal penelitiannya juga melaporkan bahwa

senyawa (3) memiliki aktivitas antibakteri terhadap S. aureus dengan nilai MIC

sebesar 6,3 µg/ml.

OCH 3

H3CO OH

N

Cl

CH3

O

(3)

Menurut Liu, et al., (2007), senyawa (3) tersebut memiliki gugus OH dan

N-metilpiperidin yang diduga meningkatkan aktivitas antibakteri. Senyawa (3)

tersebut merupakan yang paling aktif bila dibandingkan dengan senyawa lain

yang tidak memiliki kedua gugus tersebut.

Fakta lain terkait dengan struktur calkon dan aktivitasnya sebagai

antibakteri juga diungkapkan oleh Patil, et al., (2009) dalam jurnal penelitiannya

yang menyatakan bahwa senyawa yang mengikat gugus metoksi dan hidroksi

pada aromatis memperlihatkan aktivitas antibakteri lebih baik dibandingkan

dengan yang tidak.

3

xvii

Dari fakta-fakta di atas, maka pada penelitian ini akan disintesis suatu

senyawa target yang memiliki dua buah gugus karbonil α,β-tak jenuh, gugus

metoksi, hidroksi, dan N-metilpiperidin dengan harapan akan memiliki aktivitas

antibakteri dan tidak resisten. Berikut ini adalah struktur senyawa target yang

akan disintesis :

N

O

CH3

H3CO

HO

OCH 3

OH

3,5-bis-(4-hidroksi-3-metoksibenzilidin)-1-metilpiperidin-4-on

(4)

Dari analisis retrosintesis, senyawa target 3,5-bis(4-hidroksi-3-

metoksibenzilidin)-1-metilpiperidin-4-on dapat disintesis dari vanilin dan N-

metilpiperidin-4-on melalui mekanisme kondensasi Claisen-Schmidt dengan

katalis basa. Pada strukturnya, vanilin memiliki substituen metoksi dan hidroksi

yang terikat pada benzaldehid, sehingga diasumsikan vanilin memiliki potensi

untuk menjadi bahan dasar sintesis senyawa biscalkon (4) yang bersifat bioaktif.

Selain itu, vanilin adalah senyawa yang murah dan mudah didapatkan.

Selanjutnya senyawa hasil sintesis tersebut akan diuji aktivitas

antibakterinya terhadap bakteri S.aureus dan E.coli yang masing-masing mewakili

bakteri gram positif dan negatif. Sintesis senyawa ini juga diharapkan mampu

memberikan nilai tambah pada vanilin.

4

xviii

Pada penelitian ini juga dilakukan sintesis 3,5-bis-(2,5-

dimetoksibenzilidin)-1-metilpiperidin-4-on (5). Berikut ini adalah struktur

senyawa 3,5-bis-(2,5-dimetoksibenzilidin)-1-metilpiperidin-4-on :

OCH 3

OCH 3

N

CH3

OCH 3

OCH 3

O

(5)

Dari analisis retrosintesis, penggunaan vanilin sebagai bahan dasar dapat

diganti dengan 2,5-dimetoksibenzaldehid untuk menghasilkan senyawa 3,5-bis-

(2,5-dimetoksibenzilidin)-1-metilpiperidin-4-on. Senyawa hasil sintesis (5) ini

juga akan diuji aktivitas antibakterinya menggunakan Staphylococcus aureus dan

Escherichia coli.

1. 2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai

berikut.

1. Apakah senyawa 3,5-bis-(4-hidroksi-3-metoksibenzilidin)-1-

metilpiperidin-4-on dapat disintesis dari vanilin dan N-metil-

piperidin-4-on ?

2. Apakah senyawa 3,5-bis-(2,5-dimetoksibenzilidin)-1-

metilpiperidin-4-on dapat disintesis dari 2,5-dimetoksibenzaldehid

dan N-metil-piperidin-4-on ?

5

xix

3. Apakah senyawa target memiliki aktivitas sebagai antibakteri ?

1. 3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mensintesis senyawa 3,5-bis-(4-hidroksi-3-metoksibenzilidin)-1-

metilpiperidin-4-on dari bahan dasar vanilin dan N-metil-piperidin-

4-on.

2. Mensintesis senyawa 3,5-bis-(2,5-dimetoksibenzilidin)-1-

metilpiperidin-4-on dari bahan dasar 2,5-dimetoksibenzaldehid dan

N-metil-piperidin-4-on.

3. Menguji bioaktivitas senyawa target sebagai antibakteri.

1. 4 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi apakah kedua

senyawa target dapat disintesis melalui kondensasi Claisen-Smidt dan juga

memberikan informasi tentang bioaktifitasnya sebagai antibakteri. Penelitian ini

juga diharapkan dapat memberikan sumbangan terhadap perkembangan ilmu

sintesis organik dan kimia bahan alam.

6

xx

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2. 1 Senyawa Calkon

Senyawa calkon (1) adalah senyawa golongan flavonoid yang jumlahnya

terbatas di alam. Karena alasan tersebut calkon juga sering disebut sebagai

flavonoid minor (Harborne, 1987). Calkon memiliki nama IUPAC 1,3-difenil-2-

propena-1-on. Senyawa calkon merupakan senyawa intermediet yang bisa

digunakan untuk sintesis berbagai senyawa heteroatom.

Sesuai dengan strukturnya, senyawa calkon (1) mempunyai dua cincin

aromatis yang dihubungkan dengan tiga atom karbon yang memiliki gugus

karbonil α,β-tak jenuh (Patil, 2009). Gugus karbonil α,β-tak jenuh yang reaktif

tersebut pada beberapa penelitian sebelumnya telah dilaporkan memiliki aktivitas

biologis sebagai antibakteri, antiinflamasi, antioksidan, antiviral, antimalaria, dan

antikanker (Patil, 2009). Gugus karbonil α,β-takjenuh diketahui dapat

menghambat kerja enzim dan menyebabkan metabolisme sel terganggu sehingga

menyebabkan kematian sel.

Senyawa calkon bisa didapat melalui isolasi tanaman maupun sintesis.

Contoh senyawa calkon yang dilaporkan memiliki aktivitas sebagai antibakteri

adalah 2,4-dihidroksi-3,6-dimetoksicalkon (Usman dkk, 2006). Senyawa (7) yang

didapat melalui isolasi tanaman Cryptocarya costata ini dilaporkan memiliki

aktivitas antibakteri sebesar 35,4%. Berikut ini adalah struktur senyawanya :

7

xxi

HO

H3CO

OCH 3

O

(7)

2. 2 Retrosintesis

Apabila akan melakukan sintesis suatu senyawa organik, langkah awal

yang dilakukan adalah melakukan analisis retrosintesis. Analisis retrosintesis ini

berfungsi untuk mengetahui apakah suatu senyawa baru dapat disintesis dari

senyawa awal. Senyawa awal yang digunakan untuk sintesis juga harus

dipertimbangkan ketersediaannya dan harganya di pasaran. Analisis retrosintesis

ini diawali dengan melakukan diskoneksi terhadap molekul senyawa target.

Diskoneksi adalah analisis yang memutus suatu ikatan dan mengubah molekul ke

dalam molekul awal yang mungkin. Dari tahap diskoneksi ini akan dihasilkan

fragmen umum biasanya berupa ion yang disebut sinton (Warren,1995). Selain

diskoneksi, langkah yang dapat diambil pada analisis retrosintesis adalah IGF

(Interkonvensi Gugus Fungsi). IGF merupakan penggantian suatu gugus fungsi

dengan gugus fungsi lain sehingga memungkinkan terjadinya reaksi. Gambar 2.1

berikut menunjukkan analisis retrosintesis dari kedua senyawa target (4) & (5) :

8

xxii

Retrosintesis senyawa (4) :

N

H3CO

HO

OCH 3

OH

CH3

O

N

H3CO

HO

OCH 3

OH

CH3

OOH OH

H3CO

HO

H

O

Vanilin

N

O

CH3

N-metilpiperidin-4-on

Retrosintesis senyawa (5) :

N

CH3

O

N

CH3

OOH OH

OCH 3

OCH 3

OCH 3

OCH 3

OCH 3

OCH 3

OCH 3

OCH 3

H

O

N

O

CH3

N-metilpiperidin-4-on

OCH 3

OCH 3

2,5-dimetoksibenzaldehid

Gambar 2.1 Analisis retrosintesis senyawa target (4) & (5)

IGF

IGF

9

xxiii

2. 3 Kondensasi Aldol

Reaksi kondensasi adalah reaksi dimana dua molekul atau lebih bergabung

menjadi satu molekul yang lebih besar dengan atau tanpa hilangnya suatu molekul

kecil (Fessenden, 1986). Reaksi kondensasi aldol merupakan reaksi antara dua

senyawa karbonil yang melibatkan enolat dan gugus karbonil. Prinsip dasar

reaksi ini adalah adisi ikatan rangkap C=O pada sebuah senyawa karbonil oleh

senyawa karbonil lainnya membentuk β-hidroksi karbonil. Pada reaksi ini

diperlukan sebuah basa agar sebuah senyawa karbonil dapat membentuk ion

enolat. Ion enolat dapat terbentuk dari senyawa karbonil yang memiliki hidrogen-

α. Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa syarat utama terbentuknya senyawa

aldehid-alkohol (aldol) ini adalah adanya atom hidrogen yang berposisi-α

terhadap gugus karbonil. Kemudian, ion enolat inilah yang menyerang atom

karbon pada C=O. Saat ion enolat menyerang gugus karbonil, maka terjadi reaksi

adisi karbonil sehingga terbentuklah gugus hidroksi yang berposisi β terhadap

karbonil. Senyawa yang terbentuk adalah ion alkoksida yang kurang stabil. Oleh

karena itu ion alkoksida tersebut dengan mudah menarik proton dari air dan

menghasilkan aldol. Produk yang muncul bisa dengan mudah terdehidrasi dan

menghasilkan suatu senyawa karbonil α,β tak jenuh (Fessenden, 1986).

Apabila suatu senyawa karbonil yang tidak memiliki hidrogen α

direaksikan dengan karbonil yang memiliki hidrogen α, maka reaksi yang terjadi

adalah reaksi kondensasi aldol silang (Claisen-Schmidt). Kondensasi aldol silang

dapat terjadi dalam suasana asam maupun basa.

10

xxiv

Suatu senyawa calkon dapat disintesis melalui reaksi Claisen-Schmidt

(Patil, 2009). Berikut ini adalah mekanisme reaksi Claisen-Schmidt untuk sintesis

senyawa target (4) dalam suasana basa :

N

O

CH3

H

N

O

CH3

N

O

CH3

N

O

CH3

H2O+

H

O

OMe

OHN

O

CH3

OMe

OH

O

N

O

CH3

OMe

OH

OH

H+

N

O

CH3

OMe

OH

OH

HH

N

O

CH3

OMe

OH

OH

N

O

CH3

OMe

OH

OH

OH

Enolat

H2O+

Gambar 2.2 Mekanisme reaksi Claisen Schmidt pada calkon

11

xxv

2. 4 Vanilin

Vanilin merupakan suatu senyawa yang terdapat dalam tanaman vanili.

Tanaman vanili ini banyak tumbuh di daerah panas dan lembab yang tersebar di

wilayah Amerika tengah dan selatan. Selain itu vanili juga tersebar di daerah yang

beriklim tropis seperti Indonesia. Berikut ini adalah klasifikasi dari tanaman

vanili:

Kerajaan : Plantae

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Liliopsida

Ordo : Orchidales

Famili : Orchidaceae

Genus : Vanilla

Spesies : Vanilla planifolia

Tanaman vanili banyak dimanfaatkan sebagai penambah aroma pada

makanan karena tanaman ini memiliki bau yang khas. Aroma yang khas tersebut

berasal dari senyawa vanilin. Senyawa vanilin (6) memiliki nama IUPAC 4-

hidroksi-3-metoksibenzaldehid. Vanilin pertama kali disintesis dari eugenol.

Selain itu vanilin juga dapat disintesis dari lignin. Struktur senyawa vanilin adalah

sebagai berikut :

H3CO

HO

H

O

(6)

12

xxvi

Rumus molekul vanilin adalah C8H8O3, memiliki massa molekul relatif

152,14g/mol, massa jenis sebesar 1,056 g/L, titik leleh 80-81°C, dan titik didih

285°C. Vanilin memiliki bentuk kristal jarum berwarna putih kekuningan, dan

memiliki bau khas. Vanilin mudah larut dalam alkohol, kloroform, asam asetat

glasial, minyak, dan pelarut alkali hidroksida (Merck Index, 1967).

2.5 Senyawa Antibakteri

Antibakteri adalah senyawa yang digunakan untuk mengurangi

pertumbuhan bakteri, khususnya bakteri yang merugikan manusia. Suatu senyawa

dikatakan potensial sebagai antibakteri apabila senyawa tersebut memiliki

toksisitas selektif terhadap bakteri. Hal tersebut berarti senyawa antibakteri itu

hanya berbahaya bagi bakteri, tetapi relatif tidak membahayakan bagi sel yang

lain. Berdasarkan sifat toksisitas selektif, ada senyawa antibakteri yang bersifat

menghambat pertumbuhan bakteri disebut bakteriostatik dan ada yang bersifat

membunuh bakteri disebut bakterisida (Bailey, 2002).

Berdasarkan mekanisme kerjanya, senyawa antibakteri dibagi menjadi 5

kelompok, yaitu :

a. merusak dinding sel yaitu dengan menghambat pembentukan

peptidoglikan pada dinding sel mengakibatkan enzim mengalami autolisis

sehingga sel mengalami kerusakan.

b. mengganggu permeabilitas sel yaitu dengan merusak membran sel. Fungsi

membran sel adalah mempertahankan bahan-bahan dalam sel serta

mengatur aliran keluar masuknya bahan lain. Adanya kerusakan pada

13

xxvii

membran ini mengakibatkan terhambatnya pertumbuhan sel atau

kematian.

c. merubah molekul protein dan asam nukleat yaitu dengan

mendenaturasikan protein dan asam nukleat sehingga kerusakan sel tidak

dapat diperbaiki lagi karena hidup suatu sel tergantung pada molekul

protein dan asam nukleat dalam keadaan alamiah.

d. menghambat kerja enzim dengan mengganggu reaksi biokimiawi yaitu

dengan menempelnya zat antibakteri yang menyerupai substrat pada sisi

aktif enzim. Penghambatan ini dengan mengakibatkan terganggunya

metabolisme sel.

e. menghambat sintesis asam nukleat dan protein. Gangguan pada

pembentukan atau fungsi-fungsi DNA, RNA dan protein dapat

mengakibatkan kerusakan total pada sel, karena zat-zat tersebut memegang

peranan penting dalam proses kehidupan normal sel (Pelczar dan Chan,

1988).

Contoh senyawa antibakteri yang banyak digunakan adalah penisilin (8).

Berikut ini adalah struktur senyawa penisilin :

N

O

HN

S

RO

HO

O

(8)

Cincin beta laktam yang terdapat pada senyawa ini diketahui berperan

dalam menghambat sistesis dinding sel bakteri. Senyawa antibakteri lain yang

14

xxviii

banyak digunakan adalah kloramfenikol (9). Senyawa ini menghambat

pertumbuhan bakteri melalui mekanisme penghambatan sintesis protein pada sel

bakteri. Chloramphenicol menghambat proses transpeptidase (dikatalisis oleh

enzim peptidil transferase) dengan cara memblok pengikatan aminoasil pada

tRNA ke acceptor site pada mRNA di rhibosome -messenger (mRNA) complex.

Berikut ini adalah struktur senyawa kloramfenikol :

O2N

OH

OH

N

Cl

Cl

O

(9)

2. 6 Bakteri

Bakteri adalah mikroorganisme bersel satu. Inti sel bakteri tidak

bermembran disebut prokariot dan melekat pada sitoplasma. Sel bakteri memiliki

bentuk bulat, batang dan spiral dan berukuran mikron. Struktur tubuh bakteri

umumnya tersusun atas: inti sel, sitoplasma, membran sitoplasma, dinding sel,

kapsul, flagel, pili, dan spora. Berdasarkan pewarnaan, bakteri digolongkan ke

dalam dua golongan, yaitu bakteri gram positif dan gram negatif. Perbedaan

warna pada kedua golongan bakteri tersebut terjadi karena perbedaan struktur

pada dinding selnya. Pada umumnya bakteri tumbuh pada batas suhu ekstrim (0-

90°C). Pada keadaan ekstrim, seperti pada temperatur dan pH yang ekstrim,

15

xxix

bakteri dapat membentuk spora. Di antara bakteri ada yang dapat menimbulkan

penyakit pada tumbuhan, hewan, maupun mikroba lainnya (Pelczar dan Chan,

1988). Akan tetapi tidak semua bakteri bersifat merugikan, ada juga bakteri yang

menguntungkan, seperti bakteri penghasil antibiotik, enzim, biopestisida, dan

fermentasi makanan.

2. 6. 1 Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus merupakan golongan bakteri gram positif dan

bersifat fakultatif aerob. Bakteri ini berbentuk bulat dengan diameter antara 0,8-

1,0 µm yang tersusun dalam kelompok-kelompok tidak teratur, tidak bergerak,

dan tidak membentuk spora. Koloni pada biakan padat membentuk bulat halus,

berkilau-kilau, membentuk pigmen berwarna kuning emas (Jawetz, et al., 1982).

Berikut ini adalah klasifikasi dari Staphylococcus aureus :

Domain : Bacteria

Filum : Firmicules

Kelas : Bacilli

Ordo : Bacillales

Famili : Staphylococcaceae

Genus : Staphylococcus

Spesies : Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus mudah tumbuh pada berbagai media. Bakteri ini

dapat tumbuh pada suhu antara 12-44°C tetapi tumbuh paling optimum pada suhu

sekitar 37°C. Staphylococcus aureus memiliki kemampuan menghasilkan banyak

zat ekstraseluler, sehingga bakteri ini dapat menyebar luas ke dalam jaringan dan

16

xxx

berkembangbiak dan selanjutnya mengakibatkan penyakit. Bila bakteri ini berada

pada individu yang sehat, maka sel inangnya hanya berperan sebagai karier.

Infeksi hanya terjadi jika resistensi tubuh inang melemah karena adanya

perubahan hormon, adanya luka, penggunaan obat, atau hal lain yang dapat

melemahkan imunitas sel inang. Bakteri ini dapat menyebabkan peritonis, cystitis

dan meningitis (Jawetz et al., 1982). Staphylococcus aureus mempunyai sifat

resistan terhadap beberapa antibiotik seperti metisilin, penisilin, nafsilin, dan

oksasilin (Bailey, 2002).

2. 6. 2 Escherichia coli

Escherichia coli merupakan golongan bakteri gram negatif dan bersifat

fakultatif aerob. Bakteri ini pertama kali ditemukan oleh Theodor Escherich tahun

1885. Bakteri ini berbentuk batang. Berikut ini adalah klasifikasi dari Escherichia

coli :

Domain : Bacteria

Filum : Proteobacteria

Kelas : Gamma Proteobacteria

Ordo : Enterobacteriales

Famili : Enterobacteriaceae

Genus : Escherichia

Spesies : Escherichia coli

Escherichia coli tumbuh baik pada hampir semua media yang biasa

dipakai di laboratorium mikrobiologi. Escherichia coli adalah bakteri yang

banyak ditemukan di dalam usus besar manusia. Bakteri ini dapat menyebabkan

17

xxxi

infeksi primer pada usus misalnya diare pada anak serta dapat menimbulkan

infeksi pada jaringan tubuh lain di usus . E. coli merupakan spesi normal di dalam

usus manusia dan akan menimbulkan penyakit bila masuk ke dalam organ atau

jaringan lain. Escherichia coli juga dapat menimbulkan pneumonia, infeksi

kandung kemih, gastroentritis dan meningitis pada bayi, dan yang paling banyak

adalah diare (Elliott, 2007).

2. 7 Kromatografi

Teknik pemisahan dan pemurnian yang umum digunakan adalah

kromatografi. Kromatografi berasal dari bahasa yunani yaitu kromatos yang

berarti warna dan graphos yang berarti menulis. Kromatografi merupakan teknik

pemisahan suatu campuran menjadi komponen-komponennya berdasarkan

perbedaan distribusinya ke dalam fasa gerak dan fasa diam atau berdasarkan pada

perbedaan adsorpsi pada fasa diam. Fasa gerak pada kromatografi membawa zat

terlarut melalui media hingga terpisah dari zat terlarut lainnya. Berdasarkan fasa

gerak dan fasa diamnya kromatografi dibedakan menjadi: kromatografi cair-padat,

cair-cair, gas-padat, dan gas-cair (Touchstone, 1992). Metode kromatografi yang

sering digunakan untuk pemisahan antara lain : kromatografi lapis tipis,

kromatografi kolom, kromatografi cair vakum, dan kromatografi kolom cepat.

Kromatografi lapis tipis (KLT) adalah salah satu metode yang sering

digunakan untuk menguji kemurnian suatu senyawa. KLT berupa lapisan tipis

yang memiliki ketebalan sekitar 0,1-2 mm. Lapisan tipis tersebut tersusun atas

fasa diam yang dilapiskan diatas pelat penyangga. Fasa diam yang digunakan

18

xxxii

pada umumnya adalah silika gel, alumina, selulosa, dan poliamida. Pelat

penyangga dapat berupa kaca gelas, pelat polimer, dan pelat aluminium. Di antara

fasa diam tersebut, yang banyak dipakai adalah silika gel. Fasa diam ini berfungsi

sebagai penyerap. Sedangkan fasa gerak dalam KLT adalah eluen, biasanya

berupa campuran pelarut tergantung dari sifat polaritas senyawa kimia yang akan

dipisahkan (Gritter, 1991).

Senyawa yang akan diuji dilarutkan dalam pelarut yang sesuai, lalu

ditotolkan pada pelat KLT menggunakan pipa kapiler. Setelah kering, pelat

dimasukkan ke dalam bejana yang berisi eluen. Begitu proses elusi selesai, pelat

KLT diambil dari bejana dan dikeringkan. Hasil kromatogram yang berupa bercak

noda dapat dilihat dengan bantuan sinar UV atau direaksikan dengan pereaksi

warna seperti cerium sulfat. Suatu senyawa dikatakan murni apabila hanya

menampakkan satu noda dalam uji menggunakan tiga eluen yang berbeda. Data

yang didapatkan berupa Rf yaitu faktor retardasi dengan perhitungan :

2. 8 Spektroskopi

Metode spektroskopi digunakan dalam penentuan struktur molekul suatu

senyawa organik. Spektroskopi merupakan ilmu yang mempelajari tentang

antaraksi antara energi cahaya. Panjang gelombang dimana suatu senyawa organik

dapat menyerap energi cahaya tergantung dari struktur senyawa tersebut. Karena

itulah metode ini dapat digunakan untuk menentukan struktur suatu senyawa yang

tidak diketahui (Fessenden, 1986). Spektroskopi yang sering digunakan untuk

19

xxxiii

menentukan struktur suatu senyawa organik antara lain adalah spektroskopi UV-

Vis, inframerah, Resonansi Magnetik Inti, dan spektroskopi massa.

2. 8. 1 Spektroskopi ultraviolet-visibel

Spektroskopi UV-Vis adalah suatu metode yang digunakan untuk

mengetahui ada atau tidaknya senyawa yang memiliki ikatan rangkap

terkonjugasi. Prinsip dari spektroskopi ini adalah transisi elektron. Energi yang

diserap oleh molekul senyawa akan menyebabkan elektron yang berada pada

tingkat energi dasar mengalami eksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi

(Fessenden, 1986).

Absorbansi radiasi elektromagnetik pada daerah ultraviolet dan daerah

sinar tampak sesuai dengan transisi molekul antara tingkat energi elektron pi dan

elektron bebas. Pada daerah UV dengan panjang gelombang di bawah 200 nm,

tidak nampak pita absorbansi. Pada daerah panjang gelombang 200-400 nm

merupakan daerah dekat UV, senyawa tidak berwarna terukur pada panjang

gelombang ini, sedangkan daerah sinar tampak ditunjukkan pada panjang

gelombang 400-700 nm, senyawa yang berwarna terukur pada panjang gelombang

ini (Iverson, 1998). Analisis calkon akan menghasilkan spektrum puncak pada

daerah panjang gelombang 230-270 nm dan 340-390 nm (Markham,1981).

2. 8. 2 Spektroskopi inframerah

Metode spektroskopi inframerah biasa digunakan untuk menentukan

gugus-gugus fungsi yang terdapat pada suatu senyawa. Spektroskopi ini terjadi

karena adanya radiasi inframerah yang diserap oleh molekul senyawa organik dan

menyebabkan terjadinya vibrasi molekul. Vibrasi molekul terdiri dari dua tipe

20

xxxiv

yaitu vibrasi tekuk dan vibrasi ulur. Pada vibrasi ulur terjadi perubahan jarak yang

semakin menjauh antar dua atom dalam molekul, sedangkan pada vibrasi tekuk

terjadi perubahan sudut ikatan antara atom dalam molekul (Silverstein,1991).

Untuk mengidentifikasi gugus-gugus fungsi pada suatu senyawa

digunakan daerah dengan bilangan gelombang 4000-1600 cm-1

. Daerah dengan

bilangan gelombang tersebut disebut daerah gugus fungsi, sedangkan daerah

dengan bilangan gelombang di bawah 1400 cm-1

disebut daerah sidik jari karena

pada daerah ini banyak terjadi absorpsi uluran dan tekukan sehingga gugus fungsi

tidak dapat diamati dengan cermat (Fessenden, 1986), tetapi pada daerah ini setiap

senyawa organik memiliki resapan yang unik, sehingga dapat pula digunakan

untuk membuktikan apakah senyawa yang mirip benar-benar merupakan senyawa

yang sama.

Radiasi yang diserap tiap molekul tidak sama, tergantung dari gugus-

gugus fungsi yang terdapat dalam senyawa tersebut. Misalnya gugus OH muncul

pada daerah 3000-3700 cm-1

dengan pita yang melebar, gugus C=O akan

menghasilkan pita tajam pada daerah 1600-1750 cm-1

, dan lain sebagainya

(Fessenden, 1986).

Analisis calkon akan menghasilkan spektrum dengan pita-pita pada

bilangan gelombang 1600-1750 cm-1

kerena memiliki gugus karbonil, gugus C=C

pada 1550-1650 cm-1

, dan pada 3000-3300 cm-1

kerena memiliki gugus C-H

aromatis (Fessenden,1986).

21

xxxv

2. 8. 3 Spektroskopi resonansi magnetik inti

Spektroskopi resonansi magnet inti (RMI) adalah suatu metode penentuan

struktur molekul yang didasarkan pada penyerapan energi oleh partikel yang

sedang berputar dalam medan magnet yang kuat. Jumlah dan tempat proton

dalam molekul organik menentukan bentuk spektrum yang dihasilkan (Sudjadi,

1983). Spektroskopi ini meliputi dua jenis yaitu : spektroskopi RMI proton dan

spektroskopi RMI karbon. RMI proton memberikan informasi mengenai atom-

atom hidrogen pada molekul organik, sedangkan RMI karbon memberikan

informasi tentang struktur yang terkait dengan atom-atom karbon suatu senyawa

(Fessenden, 1986).

Salah satu kelebihan metode spektroskopi ini dibanding metode lainnya

adalah cuplikan dapat diperoleh kembali, tidak mengalami perubahan setelah

pengukuran, dan dapat digunakan lagi untuk pengukuran berikutnya (Harborne,

1987).

2. 8. 3. 1 Spektroskopi resonansi magnetik inti proton (H1-RMI)

Spektrum RMI proton digunakan untuk menentukan struktur senyawa

dengan mengukur momen magnet atom hidrogennya. Metode ini memberikan

informasi tentang letak atom hidrogen pada molekul senyawa berdasarkan posisi

sinyal, jumlah H lewat integrasi, dan interaksi kopling antar H yang bersebelahan

melalui data multiplisitas. Spektrum ini tidak dapat memberikan keterangan

langsung mengenai struktur karbon dari suatu senyawa (Harborne, 1987).

Spektrum 1H-RMI sering terlihat di daerah 0-14 ppm.

22

xxxvi

Spektrum 1H-RMI merupakan hasil rekaman sejumlah atom hidrogen yang

berada dalam lingkungan kimia yang berlainan. Karena alasan itulah maka pelarut

untuk pengukuran RMI ini harus inert dan tanpa proton. Oleh sebab itu,

pengukuran spektroskopi RMI menggunakan pelarut seperti karbontetraklorida

(CCl4), deuterokloroform (CDCl3), deuterium oksida (D2O), atau

dimetilsulfoksida terdeuterasi (Silverstein,1991).

Analisis calkon akan menghasilkan spektrum pada 1H-RMI yang dapat

diamati dari munculnya spektra pada daerah 9 ppm yang menunjukkan adanya

gugus karbonil dan munculnya spektra pada daerah sekitar 7 ppm yang

menandakan adanya gugus aromatis, selain itu juga munculnya spektra pada

daerah 5-6 ppm yang menandakan adanya ikatan rangkap alkena.

2. 8. 3. 2 Spektroskopi resonansi magnetik inti karbon (13

C-RMI)

Spektrum 13

C-RMI memberikan informasi mengenai jumlah atom C dalam

senyawa, jenis atom C, serta jenis hibridisasi atom C berdasarkan nilai geseran

kimia. Atom C yang memiliki lingkungan kimia yang berbeda akan menunjukkan

geseran yang khas, misalnya atom karbon alifatis menunjukkan geseran antara 0-

40 ppm, atom karbon aromatis pada 120-150 ppm, dan atom karbon keton pada

160-200 ppm (Harborne, 1987). Pelarut yang digunakan dalam pengukuran

spektroskopi 13

C-RMI sama dengan yang digunakan dalam pengukuran

spektroskopi 1H-RMI.

Spektrum yang dihasilkan spektroskopi ini dapat berupa spektrum

dekopling proton yaitu sinyal yang muncul tidak mengalami penguraian karena C

tidak terkopling dengan H sehingga tiap tipe atom karbon muncul sebagai singlet,

23

xxxvii

atau spektrum kopling proton yaitu sinyal yang muncul untuk tiap tipe karbon

diuraikan oleh proton-proton yang terikat langsung dengan atom karbon tersebut.

Tipe atom karbon pada spektrum kopling proton ini ada 4 macam yaitu: atom

karbon primer CH3 memberikan sinyal kuartet, atom karbon CH2 memberikan

sinyal triplet, atom karbon tersier CH memberikan sinyal doublet dan atom karbon

kuartener C memberikan sinyal singlet (Fessenden, 1986).

Analisis seyawa calkon menggunakan 13

C-RMI dapat diamati dari

munculnya sinyal karbon karbonil yang muncul di daerah sekitar 200 ppm, dan

sinyal karbon aromatis akan muncul di daerah sekitar 120-150 ppm.

2. 8. 4 Spektroskopi massa (MS)

Spektroskopi massa merupakan pemisahan dan pengukuran ion

berdasarkan rasio massa terhadap muatan (m/z). Metode ini berfungsi untuk

menentukan pola fragmentasi dan berat molekul suatu senyawa. Kelebihan

metode ini dibandingkan metode lainnya adalah sampel yang diperlukan untuk

analisis hanya sedikit (Markham, 1988).

Pada spektroskopi massa, terjadi tumbukan antar molekul suatu senyawa

organik. Adanya elektron berenergi tinggi yang tidak stabil, menyebabkan sebuah

elektron lepas dari molekul tersebut membentuk fragmen ion berupa radikal

kation yang disebut ion molekuler (Watson, 1985).

M + e- M

+ • + 2e

-

(ion molekuler)

Pada spektrum massa akan tampak sederetan sinyal yang

menunjukkan pecahan senyawa induk yang bermuatan. Puncak yang paling tajam

24

xxxviii

merupakan base peak. Base peak merupakan fragmen molekul yang paling stabil.

Kebanyakan base peak merupakan puncak dari ion molekuler, meskipun tidak

selalu seperti itu (Silverstein, 1991).

25

xxxix

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bulan Januari – Juni 2011 di Laboratorium

Kimia Organik, Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas

Airlangga. Untuk uji spektroskopi UV-Vis dilakukan di Laboratorium Penelitian,

Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga. Untuk

uji spektroskopi IR dilakukan di Laboratorium Instrumentasi, Departemen Kimia,

Fakultas MIPA, Universitas Negeri Surabaya. Uji spektroskopi RMI dilakukan di

LIPI Bandung. Uji MS dilakukan di Laboratorium Institut Teknologi Bandung.

Sedangkan untuk uji antibakteri dilakukan di Laboratorium Biokimia, Depertemen

Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga.

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

3.2.1 Alat penelitian

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat pendingin refluks,

labu leher tiga, hot plate, magnetic stirer, corong Buchner, Fischer John

Melting Point Apparatus, neraca analitik, termometer, seperangkat alat KLT, dan

alat-alat gelas yang biasa digunakan di Laboratorium Kimia Organik.

Instrumen yang digunakan untuk identifikasi adalah spektrometer

ultraviolet-visibel Shimadzu, spektrometer infra merah, spektrometer resonansi

magnet inti (1H-RMI dan

13C-RMI) Bruker 400 MHz, dan spektrometer HRMS.

26

xl

Alat-alat yang digunakan untuk uji antibakteri adalah cawan petri, pinset,

pengaduk, pembakar bunsen, mikroskop, autoclave, pipet tetes, pipet mikro,

papan spot tes, oven, tabung kuvet, botol kultur 100 ml, paper disc, ose, dan

jangka sorong.

3.2.2 Bahan penelitian

Bahan-bahan yang digunakan untuk sintesis meliputi : bubuk vanilin, 2,5-

dimetoksibenzaldehid, N-metil piperidin-4-on, etanol, natrium hidroksida, kertas

saring Whatman 40. Bahan-bahan kimia yang diperlukan untuk uji kemurnian

meliputi : pelarut organik seperti etil asetat, etanol, kloroform, dan n-heksana.

Bahan-bahan yang digunakan untuk uji antibakteri meliputi : bakteri Escherichia

coli dan bakteri Staphylococcus aureus yang diperoleh dari Laboratorium

Mikrobiologi Departemen Biologi Fakultas Saintek Universitas Airlangga,

Nutrien Agar (NA), media uji Muller-Hinton Agar (MHA), alumunium foil,

aquades, tissu, dan kapas.

3.3 Tahapan Penelitian

3.3.1 Penyiapan bahan

Bubuk vanilin direkristalisasi dengan campuran metanol-air. Vanilin

dilarutkan dengan metanol panas, kemudian setelah vanilin tepat larut,

ditambahkan air sedikit demi sedikit hingga kristal terbentuk kembali. Kristal

yang telah terbentuk kemudian disaring. Vanilin hasil rekristalisasi kemudian diuji

kemurniannya dengan KLT dan menguji sifat fisiknya dengan mengukur titik

lelehnya menggunakan Fischer John Melting Point Apparatus dengan mengamati

27

xli

saat kristal mulai meleleh sampai tepat meleleh semua dan juga dilakukan uji

spektroskopi IR ( Harborne, 1987).

3.3.2 Sintesis calkon

Sebanyak 6 mmol (0,9 gram) vanilin dilarutkan dengan etanol 90%

sebanyak 10 ml kemudian dimasukkan ke dalam labu alas bulat leher tiga yang

pada masing-masing lehernya diberi termometer, refluks, dan corong tetes. Lalu

ke dalamnya ditambahkan 3 mmol (0,34 gram) N-metil piperidin-4-on. Campuran

didinginkan dan diaduk dengan stirer selama satu jam dan dijaga suhunya agar di

bawah tetap 10°C. Refluks dilakukan dengan penangas es. Apabila suhunya sudah

di bawah 10°C, NaOH 40% sebanyak 3 ml ditambahkan tetes demi tetes ke dalam

campuran melalui corong tetes. Campuran tetap didinginkan selama satu jam

dengan suhu sekitar 10°C. Setelah satu jam, es diambil, dan campuran direfluks

pada suhu kamar selama empat jam. Setelah empat jam, endapan yang terbentuk

disaring menggunakan corong Buchner. Setelah disaring, senyawa yang tebentuk

kemudian direkristalisasi dengan pelarut yang sesuai (Suwito, 2010). Dengan cara

yang sama senyawa berikutnya (5) dapat disintesis dengan mengganti vanillin

dengan 2,5-dimetoksibenzaldehid.

3.3.3 Uji kemurnian dengan KLT

Untuk mengetahui kemurnian senyawa hasil sintesis, digunakan uji KLT.

Pertama, senyawa hasil sintesis dilarutkan dengan pelarut yang sesuai. Kemudian

sampel senyawa ditotolkan pada plat KLT menggunakan pipa kapiler. Plat KLT

tersebut dielusi mengggunakan tiga macam eluen yang berbeda di dalam bejana.

Setelah prosos elusi selesai, plat diangkat dari bejana dan dikeringkan. Setelah

28

xlii

kering, noda pada plat KLT dilihat di bawah sinar UV. Senyawa dikatakan murni

jika hanya menampakkan satu noda dengan tiga sistem eluen yang berbeda.

3. 3. 4 Uji sifat fisik

Senyawa hasil sintesis diukur titik lelehnya dengan menggunakan Fischer

John Melting Point Apparatus. Senyawa ditempatkan pada plat yang tersedia pada

alat, kemudian diatur temperaturnya, Lalu mengamati temperatur saat kristal

mulai meleleh sampai tepat meleleh sempurna. Senyawa dikatakan murni apabila

renyang suhu dari mulai meleleh hingga meleleh sempurna lebih kecil atau sama

dengan 2°C.

3. 3. 5 Uji spektroskopi

3.3.5.1 Uji UV-Vis

Melarutkan senyawa hasil sintesis dengan etanol. Kemudian mengukur

panjang gelombang maksimumnya dengan spektrofotometer UV-Vis.

3.3.5.2 Uji spektroskopi IR

Senyawa hasil sintesis digerus bersama dengan KBr sebanyak 10-100 mg

lalu dicetak menggunakan alat hidrolik membentuk pelet. Pelet lalu diukur

vibrasinya pada bilangan gelombang 4000-650 cm-1

.

3.3.5.3 Uji spektroskopi RMI

Senyawa hasil sintesis dilarutkan terlebih dulu menggunakan pelarut

CDCl3, lalu spektrum proton RMI diukur pada pergeseran 0-14 ppm, sedangkan

spektrum karbon RMI diukur pada pergeseran 0-200 ppm.

29

xliii

3.3.5.4 Uji spektroskopi MS

Sampel senyawa hasil sintesis dilarutkan terlebih dulu, kemudian

dianalisis menggunakan HRMS. Spektrum yang dihasilkan memberikan informasi

tentang pola fragmentasi dan berat molekul senyawa.

3.3.6 Uji aktivitas antibakteri

3.3.6.1 Pembuatan larutan uji

Senyawa murni hasil sintesis dilarutkan dengan pelarut yang sesuai hingga

diperoleh konsentrasi larutan 1000 ppm. Kemudian dibuat variasi konsentrasinya

sebesar 25, 50, 75, 100, 200, 300, 400, dan 500 ppm.

3.3.6.2 Pembuatan media tumbuh untuk peremajaan bakteri

Media pertumbuhan Nutrient Agar (NA) dibuat sebanyak 2 gram yang

dilarutkan pada 100 ml akuades. Media tersebut kemudian disterilisasi

menggunakan autoclave selama 45 menit. Setelah itu didiamkan hingga memadat.

Setelah media NA memadat, bakteri digoreskan pada permukaan media

menggunakan kawat ose steril. Kemudian biakan tersebut diinkubasi pada suhu

37°C.

3.3.6.3 Metode difusi cakram

Suspensi bakteri uji (dibuat dengan Optical Density (OD) 0,1 pada panjang

gelombang 625 nm) sebanyak 10 ml diletakkan dalam cawan petri lalu dituangkan

15 ml media MHA yang sudah disterilisasi. Setelah media uji tersebut memadat,

pada permukaan agar MHA, diletakkan paper disk steril diameter 5 mm dengan

jarak antarkertas berjauhan. Kemudian pada kertas cakram tersebut diinjeksikan

masing-masing sebanyak 10 L senyawa hasil sintesis yang sebelumnya

30

xliv

dilarutkan terlebih dahulu dengan pelarut yang sesuai. Injeksi larutan senyawa

hasil sintesis dilakukan pada beberapa cawan dengan variasi konsentrasi 25, 50,

75, 100, 200, 300, 400, dan 500 ppm. Sebagai kontrol positif digunakan antibiotik

tetrasiklin. Adanya aktivitas antibakteri ditunjukkan dengan terbentuknya daerah

penghambatan di sekitar paper disc setelah diinkubasi selama 24 - 48 jam pada

suhu ruang (Zonby and Starzky, 1986 ; Bailey and Scott, 2002). Diameter daerah

penghambatan tersebut diukur dengan menggunakan jangka sorong.

31

xlv

3.4 Diagram Alir Penelitian

Uji sifat fisik titik

leleh

Senyawa murni

Uji antibakteri

UV-Vis IR RMI MS

Uji Spektroskopi

Sintesis senyawa

target (4)

Penyiapan bahan

Sintesis senyawa

target (5)

Uji Kemurnian dengan

KLT

32

xlvi

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Menguji Kemurnian Vanilin

Vanilin yang digunakan dalam sintesis senyawa ini adalah vanilin yang

beredar di pasaran. Untuk menghilangkan pengotor-pengotor di dalamnya,

dilakukan rekristalisasi menggunakan pelarut etanol-air. Kemudian untuk

mengetahui kemurnian vanilin yang telah direkristalisasi, dilakukan uji kemurnian

menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT) dan uji titik leleh. Hasil KLT dengan

tiga macam sistem eluen menunjukkan satu noda. Data Rf tertera pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Harga Rf vanilin dengan tiga sistem eluen

Eluen Rf

n-heksana : Etil Asetat

7:3 0,78

n- heksana : Etil Asetat

5:5 0,51

n-heksana : Etil Asetat

3:7 0,37

Titik leleh senyawa hasil sintesis diamati dengan alat Fisher John Melting

Point Aparatus adalah sebesar 81-83°C. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa

vanilin tersebut sudah murni. Selain menguji KLT dan titik leleh, dilakukan juga

uji spektroskopi infra merah (spektrum IR vanilin ditampilkan pada Lampiran 1).

Pita yang muncul pada bilangan gelombang 3175,5 cm -1

merupakan pita ulur OH.

Untuk Vibrasi ulur C-O-C pada gugus metoksi (O-CH3) vanilin muncul dengan

intensitas kuat pada bilangan gelombang 1159 cm-1

. Pita serapan untuk vibrasi

33

xlvii

ulur karbonil muncul pada bilangan gelombang 1670 cm -1

. Sedangkan absorpsi

untuk vibrasi ikatan C=C yang khas pada aril muncul sebagai deretan empat pita

pada bilangan gelombang antara 1511, 1458, 1428, dam 1379 cm-1

.

4.2 Sintesis Calkon

Hal pertama yang dilakukan pada sintesis ini adalah melarutkan vanilin

pada etanol. Kemudian menambahkan berturut-turut n-metil piperidin-4-on dan

NaOH 40%. Penambahan basa kuat ini dilakukan di akhir untuk meminimalkan

terjadinya reaksi samping yang mungkin terjadi dan bertujuan untuk membentuk

ion enolat. Reaksi ini berlangsung selama satu jam pada suhu di bawah 10ºC dan

dilanjutkan selama empat jam pada suhu kamar. Produk akhir yang terbentuk

adalah endapan berwarna kuning kecoklatan, dan apabila dibiarkan, lama

kelamaan warna endapannya menjadi kehitaman. Selanjutnya dilakukan uji

kemurnian menggunakan KLT dan uji titik leleh. Endapan yang terbentuk diuji

titik lelehnya menggunakan Fisher John Melting Point Aparatus dan didapat titik

leleh lebih dari 400ºC. Hasil KLT menunjukkan harga Rf yang sama dengan

vanilin, sehingga diduga produk yang terbentuk masih mengandung vanilin.

Sintesis ini kemudian diulang sebanyak dua kali, dilanjutkan dengan penggantian

bahan dasar berupa vanilin murni, tetapi hasil yang didapat tetap sama.

Produk yang terbentuk tersebut kemudian diuji spektroskopi masa

(spektrum MS senyawa (4) tertera pada Lampiran 2). Berat molekul senyawa

dapat diketahui dari puncak ion molekul pada spektrum. Hasil spektrum MS

produk, menunjukkan puncak ion molekul sebesar 469,0 m/z. Berdasarkan

34

xlviii

spektrum tersebut, menunjukkan bahwa produk hasil sintesis ini bukanlah

senyawa target yang diinginkan karena berat molekul senyawa target yang

seharusnya adalah 381, sedangkan pada kenyataannya tidak menunjukkan

demikian.

Tidak terbentuknya senyawa target yang diharapkan ini diduga karena

penggunaan 4-hidroksi-3-metoksi benzaldehid atau vanilin sebagai salah satu

pereaksi. Keasaman hidrogen pada gugus –OH pada vanilin dianggap sebagai

pengganggu dalam reaksi kondensasi aldol ini, sehingga senyawa target tidak

dapat terbentuk (Sastrohamidjojo dan Pranowo, 2009). Oleh karena itu,

penggunaan vanilin pada reaksi kondensasi aldol silang ini digantikan dengan 2,5-

dimetoksi benzaldehid (10). Tanpa adanya gugus –OH, diharapkan senyawa

target dapat terbentuk dengan mudah. Berikut ini adalah struktur senyawa 2,5-

dimetoksi benzaldehid.

OMe

OMe

H

O

(10)

Dengan cara yang sama, senyawa 2,5-dimetoksi benzaldehid direaksikan

dengan N-metil piperidin-4-on dalam suasana basa, dengan perbandingan mol 2:1.

Endapan yang dihasilkan berwarna kuning muda kemudian direkristalisasi

menggunakan pelarut etanol-air menghasilkan kristal berbentuk jarum.

35

xlix

Senyawa hasil sintesis diuji kemurniannya menggunakan kromatografi

lapis tipis dengan tiga macam eluen yang berbeda yang menunjukkan satu noda.

Harga Rf tertera pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Harga Rf senyawa calkon (5) dengan tiga sistem eluen

Eluen Rf

n- heksana : Etil Asetat

7:3 0,11

n- heksana : Etil Asetat

8:2 0,14

n-heksana : Aseton

8:2 0,26

Kristal yang terbentuk juga diuji titik lelehnya menggunakan Fisher John

Melting Point Aparatus dan diperoleh titik leleh sebesar 136-138ºC. Dengan

demikian dapat dikatakan bahwa senyawa calkon hasil sintesis berbahan dasar

2,5-dimetoksi benzaldehid telah murni. Senyawa hasil sintesis (5) memiliki berat

sebesar 1,02 gram (dengan rendemen sebesar 83,129 %).

4. 3 Analisis Spektroskopi

4.3.1 Analisis spektroskopi UV-Vis

Senyawa target yang terbentuk diuji spektroskopi UV-Vis dengan rentang

panjang gelombang 200-400 nm (spektrum UV-Vis senyawa (5) dapat dilihat

pada Lampiran 3). Senyawa target dilarutkan terlebih dahulu dengan klorofom,

lalu diukur absorbansinya. Puncak yang muncul adalah pada panjang gelombang

279 nm, 309 nm, dan 380 nm. Pada panjang gelombang 380 nm diduga

merupakan daerah serapan gugus karbonil α-β takjenuh ditambah perpanjangan

36

l

ikatan rangkap dan substituen yang terikat. Sedangkan pada panjang gelombang

279 dan 309 diduga merupakan daerah serapan untuk gugus diena terkonjugasi

(fenil) ditambah perpanjangan ikatan rangkap dan substituen yang terikat. Pada

literatur, analisis calkon akan menghasilkan spektrum puncak pada daerah

panjang gelombang 230-280 nm dan 340-390 nm (Markham,1981).

4.3.2 Analisis spektroskopi inframerah

Senyawa hasil sintesis diuji spektroskopi infra merah menggunakan pellet

KBr. Spektra infra merah senyawa hasil sintesis (5) tertera pada Lampiran 4.

Gugus-gugus fungsi senyawa tersebut keluar sebagai pita-pita serapan pada

bilangan gelombang tertentu yang spesifik. Vibrasi ulur C=O dari senyawa hasil

sintesis muncul pada bilangan gelombang 1665 cm-1

. Absorpsi untuk vibrasi

ikatan C=C yang khas pada aril muncul sebagai deretan empat pita pada bilangan

gelombang antara 1603-1487 cm-1

. Selanjutnya untuk vibrasi ulur C-H pada aril

muncul pita serapan dengan intensitas lemah pada bilangan gelombang 3000 cm-1

.

Vibrasi tekuk ikatan =C-H pada molekul target memunculkan pita pada bilangan

gelombang 916,5 cm-1

. Sedangkan vibrasi ulur C-O-C gugus metoksi (O-CH3)

pada senyawa target muncul dengan intensitas kuat pada bilangan gelombang

1171 cm-1

.

4.3.3 Analisis spektroskopi masa

Senyawa target baru yang terbentuk dianalisis menggunakan spektroskopi

masa (spektrum MS senyawa hasil sintesis (5) tertera pada Lampiran 5). Analisis

ini digunakan untuk mengetahui berat molekul dari senyawa target. Berdasarkan

hasil spektrum MS [M+H]+ , didapatkan puncak ion molekul sebesar 410 m/z.

37

li

Dengan demikian dapat diprediksi bahwa senyawa target memiliki berat molekul

sebesar 409.

4.3.4 Analisis spektroskopi resonansi magnetik inti

Spektrum RMI proton menunjukkan 8 sinyal yang muncul pada

pergeseran kimia δ 2,3 ; 3,6; 3,78; 3,79; 6,75; 6,83; 6,87; dan 7,99 ppm (spektrum

tertera pada Lampiran 6). Proton pada gugus karbonil α,β-tak jenuh muncul pada

pergeseran kimia δ 7,99 (2H, s). Sinyal ini memiliki integrasi 2H sehingga

diperkirakan pada pergeseran kimia tersebut terdapat dua buah proton yang

identik (berada pada lingkungan kimia yang sama). Sinyal ini muncul pada

pergeseran kimia yang paling deshielding sebab kerapatan elektron pada posisi β

menjadi lebih kecil akibat adanya resonansi. Pada gugus aromatis masing-masing

terdapat tiga buah proton yang terdistribusi pada pergeseran kimia δ (ppm): 6,75

(2H, d, J3=3,25); 6,83 (2H, d, J2=9,1); dan 6,87 (2H, dd, J3=3,25, J2=9,1) .

Masing-masing sinyal muncul dengan integrasi 2H sehingga senyawa target

diprediksi memiliki dua buah gugus aromatis yang identik. Dari sinyal-sinyal

tersebut dapat disimpulkan bahwa senyawa ini memiliki dua unit aromatis yang

identik seperti pada Gambar 4.1 :

Hb Hc

Ha

Gambar 4.1 Unit aromatis senyawa target

Adanya gugus metoksi (-OCH3) ditandai dengan munculnya sinyal pada

pergeseran kimia δ 3,79 (6H, s) dan 3,78 (6H, s). Kedua sinyal ini muncul dengan

intensitas tinggi dan masing-masing memiliki integrasi 6H, yang mengindikasikan

38

lii

bahwa adanya dua buah gugus metoksi yang identik. Sinyal yang

mengindikasikan adanya gugus N-CH3 muncul pada pergeseran kimia δ 2,37 ppm

(3H, s). Sedangkan unit CH2 pada gugus N-metil piperidin-4-on ditandai dengan

munculnya sinyal pada pergeseran kimia δ 3,65 ppm (4H,s). Sinyal ini memiliki

intensitas tinggi dan menunjukkan jumlah proton dua kali lipatnya, sehingga

diperkirakan terdapat dua metilen yang identik. Berdasarkan spektrum RMI

proton senyawa hasil sintesis, diperkirakan memiliki struktur sebagai berikut :

N

OO

O

O

OC

H3C

H3C

CH3

CH3

H H

H

H H H

H

H

H H

H2,37

3,65

3,79

6,7

6,83

6,87

7,99

2,372,37

6,87

6,83

6,7

7,99

3,65

3,79 3,79

3,79

Gambar 4.2 Prediksi struktur senyawa berdasarkan spektrum RMI proton

Spektrum RMI karbon terdapat 12 sinyal yang muncul pada masing-

masing pergeseran kimia 45,72; 55,79; 56,23; 57,18; 111,9; 114,9; 116,49;

125,36, 132,56; 133,46; 153,0; dan 186,97 ppm. Total atom karbon yang

teridentifikasi adalah 24 buah dengan rincian : 9 buah atom C kuartener, 8 buah C

tersier, 2 buah atom C sekunder, dan 5 buah atom C primer. Atom C kuartener

pada karbonil muncul pada pergeseran kimia yang paling deshielding yaitu 186,97

ppm. Sedangkan atom C kuartener pada gugus aromatis yang mengikat metoksi

muncul pada pergeseran kimia 153,0 ppm dengan intensitas tinggi. Hal itu

menunjukkan bahwa pada pergeseran kimia tersebut muncul 4 buah atom C yang

39

liii

hampir identik. Untuk atom C kuartener pada posisi α terhadap karbonil muncul

pada pergeseran kimia 132,56 ppm dengan integrasi menunjukkan adanya dua

atom karbon yang identik. Sedangkan untuk atom C tersier pada posisi β terhadap

karbonil muncul lebih deshielding pada pergeseran kimia 133,46 ppm. Sinyal

yang muncul pada pergeseran kimia 111,9; 114,9; dan 116,49 ppm merupakan

atom C tersier penyusun aromatis. Ketiga sinyal tersebut memiliki integrasi yang

menunjukkan munculnya dua atom karbon yang identik pada tiap pergeseran

kimia. Sedangkan sinyal yang mengindikasikan keberadaan C primer pada 4 buah

substituen metoksi (-OCH3) muncul pada pergeseran kimia hampir berdekatan

yaitu 57,18 dan 56,23 ppm. Pada pergeseran kimia 55,97 muncul sinyal yang

mengindikasikan adanya C sekunder (CH2-N-CH2). Sedangkan pada pergeseran

kimia yang paling shielding yaitu 45,72 ppm menunjukkan atom C primer pada

N-CH3. Berdasarkan spektrum RMI karbon senyawa hasil sintesis, diperkirakan

memiliki struktur sebagai berikut :

C

C

C

C

C

C C

C

C

N

C

C

C C

C

C

C

C

C

C

OO

O

O

OCH3

H3C

H3C

CH3

CH3

153,0 133,47

132,56125.36116,49

114,90111,90

57,18

56,23

55,97

45,72

186,97

153,0

153,0153,0

133,47

132,56 125.36

114,90

116,49

111,90

57,18

56,23

55,97

Gambar 4.3 Prediksi struktur senyawa berdasarkan spektrum RMI karbon

40

liv

4.4 Uji Aktivitas Antibakteri

Senyawa hasil sintesis kemudian diuji aktivitas antibakterinya terhadap

Staphylococcus aureus dan Escherichia coli dengan metode difusi menggunakan

kertas cakram. Pada metode difusi dengan kertas cakram hanya didapatkan data

kualitatif saja, yaitu ada atau tidaknya aktivitas antibakteri pada senyawa hasil

sintesis.

Senyawa hasil sintesis diuji aktivitas antibakterinya terhadap

Staphylococcus aureus dan Escherichia coli dengan 8 variasi konsentrasi yaitu 25,

50, 75, 100, 200, 300, 400, dan 500 ppm. Larutan uji masing-masing diteteskan

pada kertas cakram sebanyak 10 µL. Kertas cakram diletakkan pada media padat

Mueller Hinton Agar (MHA) yang telah diberi suspensi bakteri. Sebagai kontrol

negatif digunakan pelarut larutan uji DMSO 5% untuk memastikan bahwa pelarut

yang digunakan untuk mengencerkan senyawa uji tidak mempengaruhi aktivitas

antibakteri. Sedangkan sebagai kontrol positif digunakan tetrasiklin yang dibuat

dengan konsentrasi sama seperti larutan senyawa uji. Hal ini untuk

membandingkan zona hambat senyawa uji. Tetrasiklin dipilih karena memiliki

gugus karbonil α,β-tak jenuh pada strukturnya. Berikut ini adalah struktur

tetrasiklin.

Gambar 4.4 Struktur senyawa tetrasiklin

41

lv

Pengamatan dilakukan setelah waktu inkubasi selama 48 jam. Ada atau

tidaknya aktivitas antibakteri dapat dilihat dari daerah bening di sekitar kertas

cakram. Daerah bening tersebut merupakan zona yang pertumbuhan bakterinya

telah dihambat oleh senyawa uji. Hasil pengukuran zona hambat senyawa hasil

sintesis terhadap bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli dapat dilihat

pada tabel yang tertera pada Lampiran 7.

Dari data yang tertera pada tabel, menunjukkan bahwa pada bakteri

Staphylococcus aureus dan Escherichia coli yang menunjukkan daerah hambat

paling besar adalah pada konsentrasi 500 ppm. Jumlah atau konsentrasi zat

antimikroba sangat menentukan kehidupan mikroba yang terpapar. Jadi semakin

tinggi konsentrasi senyawa antimikroba, sel-sel mikroba yang terbunuh makin

banyak, sehingga semakin besar pula diameter daerah hambat di sekeliling kertas

cakram (Faradiani, 2010). Berikut ini adalah grafik zona hambat bakteri terhadap

konsentrasi larutan uji.

Gambar 4.5 Grafik zona hambat bakteri Staphylococcus aureus

42

lvi

Gambar 4.6 Grafik zona hambat bakteri Escherichia coli

Dari grafik terlihat bahwa diameter daerah hambat pada bakteri

Staphylococcus aureus tidak mengalami peningkatan yang signifikan seiring

dengan meningkatnya konsentrasi. Berbeda dengan Escherichia coli yang

mengalami peningkatan cukup signifikan seiring dengan meningkatnya

konsentrasi. Hal ini dapat dipengaruhi oleh perbedaan struktur penyusun dinding

sel kedua bakteri tersebut. Staphylococcus aureus merupakan kelompok bakteri

gram positif yang memiliki dinding sel lebih tebal yaitu 15-80 nm yang tersusun

atas peptidoglikan dengan ketebalan 40-50%. Sedangkan Escherichia coli

termasuk dalam kelompok bakteri gram negatif hanya memiliki ketebalan dinding

sel 10-15 nm dengan ketebalan peptidoglikan 5%. (Pelczar dan Chan, 1988).

Struktur dinding sel bakteri gram positif yang tebal dan mampat ini diduga

mempengaruhi interaksi senyawa dengan sel sehingga menyebabkan

Staphylococcus aureus lebih kebal dibandingkan dengan Escherichia coli.

43

lvii

Kemampuan senyawa uji dalam menghambat pertumbuhan bakteri juga

dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya adalah permeabilitas sel.

Fessenden and Fessenden (1986) mengatakan bahwa membran sel merupakan

membran yang terbentuk dari protein yang tertanam dan menyatu dengan suatu

lapisan rangkap (bilayer) molekul-molekul fosfogliserida dengan ujung

hidrofobiknya yang menghadap ke dalam dan ujung hidrofiliknya yang

menghadap keluar. Suatu senyawa yang bersifat polar akan sulit menembus

membran sel ini. Misalkan suatu senyawa antibakteri yang sangat berpotensi

ternyata hanya menghasilkan diameter daerah hambat kecil, semata-mata

dikarenakan ketidakmampuannya berdifusi ke dalam membran sel tersebut

(Rositasari, 2011).

44

lviii

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil dan pembahasan, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut :

1. Senyawa 3,5-bis-(4-hidroksi-3-metoksibenzilidin)-1-metilpiperidin-4-on

tidak dapat disintesis dari vanilin dan 1-metil-piperidin-4-on.

2. Senyawa 3,5-bis-(2,5-dimetoksibenzilidin)-1-metilpiperidin-4-on dapat

disintesis dari bahan dasar 2,5-dimetoksibenzaldehid dan 1-metil-

piperidin-4-on.

3. Senyawa target memiliki bioaktivitas sebagai antibakteri terhadap bakteri

Staphylococcus aureus dan Escherichia coli.

5.2 Saran

1. Perlu dilakukan identifikasi sifat bahan dasar sebelum melakukan sintesis

untuk meminimalkan terjadinya kesalahan pada proses sintesis.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang aktivitas senyawa target

sebagai antibakteri agar dapat diketahui nilai MIC (Minimum Inhibit

Concentration) terhadap bakteri gram positif dan negatif.

45

lix

DAFTAR PUSTAKA

Bailey, W. R., and Scott, E. G., 2002, Diagnotic Microbiology, 11th

Ed, The CV

Mosby Company, Saint Louis.

Chen, Z. H., Zheng, C. J., Sun, L. P., Piao, H. R., 2010, Synthesis of new chalcone

derivatives containing a rhodanine-3-acetic acid moiety with potential

anti-bacterial activity, European J.Med.Chem vol 45, p : 5739-5743.

Elliot, T., Worhhington, T., Osman, H., Gill, M., 2007, Medical Microbiology &

Infection, 4th

Ed, Blackwell Publishing Inc, Victoria.

Faradiani, N. A., 2010, Isolasi, Identifikasi, Senyawa Fenolik Rimpang Jahe

Merah Alpinia purpurata dan Uji Aktivita Antibakteri, Skripsi, Fakultas

Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.

Fessenden, R. J., and Fessenden, J. S., 1986, Kimia Organik, Edisi Ketiga,

Terjemahan oleh A.H. Pudjaatmaka, Erlangga, Jakarta.

Gritter, R.J., Robbit, J.M., dan Schwarting, A.F., 1991, Pengantar Kromatografi,

Edisi Kedua, Terjemahan oleh K. Padmawinata, ITB, Bandung.

Harborne, J. B., 1987, Metode Fitokimia, Penentuan Cara Modern Menganalisis

Tumbuhan, Terjemahan oleh K. Padmawinata dan Iwang Soediro, Terbitan

ke-2, ITB, Bandung

Hart. H., Craine. L., Hart. D., 2003 Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat, edisi

kesebelas, Jakarta, Erlangga.

Iverson L., 1998, Study Guide and Problem Book Organic Chemistry, 2nd

Ed,

Saunders College, New York.

Jawetz, E., Melnick, J.L., and Adelberg, E.A., 1982, Review of Medical

Mirobiology, Lange Medical Publication, California.

Liu, X.L., Xu Y.J., Go M.L., 2007, Functionalized chalcones with basic

functionalities have antibacterial activity againts drug sensitive

Staphylococcus aureus, J. Med. Chem vol 43, p : 1681-1687.

Markham, K. R., 1988, Cara Mengidentifikasi Flafonoid, Terjemahan oleh K.

Padmawinata, Penerbit ITB, Bandung.

Mokle, S. S., Khansole, S. V., Patil, R. B., Vibhute, Y. B., 2010, Synthesis and

Antibacterial Activity of Some New Chalcones and Flavones Having 2-

Chloro-8-Metoxhyquinolinyl Moiety, Int J. Pharm & Bio Sci vol 1(1), p :

1-7.

46

lx

Mulja, M. H., dan Suharman, 1995, Analisis Instrumental, Airlangga University

Press, Surabaya.

Mulyati, S. E., 2009, Uji Aktivitas Antibakteri Etil Asetat Daun Ceremai

Phyllanthus acidus L. terhadap S.aureus dan E.coli dan

Bioautografinya, Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah

Surakarta, Surakarta.

Patil, C. B., Mahajan, S. K., Katti, S. A., 2009, Chalcone: A Versatile Molecule,

J.Pharm Sci & Res vol 1(3), p : 11-22.

Pelczar, M.J., dan Chan, E.S.C., 1988, Dasar-dasar Mikrobiologi, Jilid 1, UI-

Press, Jakarta.

Prasad, Y.R., P. Rao, A.L., Rambabu, R., , 2008, Synthesis and Antimicrobial

Activity of Some Chalcone Derivatives, Int. J. Pharm Sci vol 5(3), p:

461-466.

Rahayu, H. A., 2005, Studi Hubungan Kuantitatif Sifat Kimia Fisika dengan

Aktivitas Antibakteri Turunan N-Benzoil Sefaleksin (Parameter Sifat

Lipofilik f Rekker, Elektronik Op Hammet dan Sterik B, Sterimol Verloop

terhadap Staphylococcus aureus ATCC29293), Skripsi, Fakultas Farmasi

Universitas Airlangga, Surabaya.

Rositasari, D., 2010, Sintesis Karakterisasi Senyawa Koordinasi Zn(II)-kurkumin

dan Uji Aktivitas Antibakteri terhadap Staphylococcus aureus, Skripsi,

Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.

Sastrohamidjojo, H., dan Pranowo, H.D., 2009, Sintesis Senyawa Organik,

Erlangga, Jakarta.

Shriner, R. L., Hermann, C. K. F., Morril, T. C., Curtin, D. Y., Fuson, R. C., 1998,

The Systematic Identification of Organic Compound, 7th

Ed, John Wiley

and Sons, inc., New York

Silverstein, R.M., Bassler, G.C., and Morill, T.C., 1991, Spectrometri

Identification of Organic Compounds, 5th

Ed, John Willey and Sons, inc.,

New York.

Sudjadi, 1983, Penentuan Struktur Senyawa Organik, Penerbit Ghalia Indonesia,

Jakarta.

Suwito, H., Puspaningsih, N. N. T., 2010, Calkon Teranulasi Onkoprotein MDM2

pada Terapi Antikanker, Laporan Hibah Penelitian Strategi Nasional,

Unair.

Touchstone, J. C., 1992, Practice of Thin Layer Chromatography, 3rd

Ed, John

Willey and Sons, inc., New York.

47

lxi

Usman, H., Jalaludin, M. N., Harlim, T., Hakim E. H., Achmad, S. A., Syah, Y.

M., Latip, J., Said, I. M., 2006, Senyawa Kalkon Baru Bersifat Antibakteri

dari Tumbuhan Cryptocarya costata , J.MIPA vol 16(1), p : 37-40.

Watson, J., 1985, Introduction to Mass Spectrometry, 2nd

Ed, Raven Press, New

York.

Warren, S., 1995, Periptaan Sintesis Organik, Terjemahan oleh S.

Reksohadiprodjo, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Zonby, J. G., Starzyk, M. J., 1986, Screening Method for Recovery of Methicillin-

Resistant Staphylococcus aureus from Primary Plates, J. Clin. Microbiol

vol 24(2), p : 186-188.

48

lxii

LAMPIRAN

Lampiran 1

Spektrum IR Vanilin

lxiii

Lampiran 2

Spektrum MS Senyawa (4)

lxiv

Lampiran 3

Spektrum UV-Vis Senyawa (5)

lxv

Lampiran 4

Spektrum Inframerah Senyawa (5)

lxvi

Lampiran 5

Spektrum MS Senyawa (5)

lxvii

Lampiran 6

Spektra RMI Proton dan Karbon Senyawa (5)

lxviii

lxix

Lampiran 7

Diameter Zona Hambat Senyawa Uji terhadap Staphylococcus aureus

No. Senyawa Uji

(ppm)

Diameter daerah hambat (mm) Rata-rata

Replikasi I Replikasi II Replikasi III

1. 25 5,4 5,3 5,4 5,36

2. 50 5,1 5,2 5,4 5,23

3. 75 5,2 5,5 5,4 5,36

4. 100 5,4 5,5 5,5 5,46

5. 200 5,1 5,4 5,2 5,23

6. 300 5,2 5,5 5,1 5,26

7. 400 6,5 5,6 5,5 5,86

8. 500 6,5 5,69 5,59 5,93

9. Kontrol(-) 5,0 5,0 5,0 5,0

10. Kontrol(+)

100 ppm

7,3 7,07 6,4 6,92

11. Kontrol(+)

500 ppm

11,4 12,2 11,3 11,63

lxx

Lampiran 8

Diameter Zona Hambat Senyawa Uji terhadap Escherichia coli

No. Senyawa Uji

(ppm)

Diameter daerah hambat (mm) Rata-rata

Replikasi I Replikasi II Replikasi III

1. 25 5,3 6,5 5,3 5,7

2. 50 6,3 6,3 6,1 6,23

3. 75 7,1 6,4 7,1 6,86

4. 100 7,3 7,4 7,2 7,3

5. 200 7,4 7,15 6,35 6,96

6. 300 8,3 7,35 7,45 7,7

7. 400 8,3 8,25 8,3 8,28

8. 500 8,4 8,1 8,4 8,3

9. Kontrol (-) 5,0 5,0 5,0 5,0

10. Kontrol(+)

100 ppm

7,5 7,2 7,4 7,36

11. Kontrol(+)

500 ppm

9,15 9,1 9,4 9,22