isbn :978-602-73159-0-7 uji aktivitas antioksidan senyawa

ISBN :978-602-73159-0-7
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
UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SENYAWA
TETRAHIDROHEKSAGAMAVUNON-5(THHGV-5)
Putri Kharisma Novita Sari1,*, Ritmaleni2, dan Sardjiman2
1Bagian
2Bagian
Kimia Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta,Indonesia
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.
antioksidan memiliki banyak fungsi bagi
PENDAHULUAN
Saat ini pencarian obat baru yang
berkhasiat
sebagi
antioksidan
banyak
dilakukan. Hal ini dikarenakan senyawa
tubuh,
terhadap
spesies
diantaranya
kerusakan
oksigen
melindungi
yang
reaktif,
tubuh
disebabkan
menghambat
ISBN :978-602-73159-0-7
terjadinya
penyakit
menghambat
degeneratif
peroksidase
lipid
serta
Bahan:
pada
Farmasi
UGM),
THHGV-5
(Fakultas
2,2-difenil-1-pikrilhidrazil
(DPPH) (Aldrich, USA), dan vitamin E
makanan [8].
Salah satu senyawa
diketahui
HGV-5,
memiliki
aktivitas
yang telah
(Aldrich, USA), metanol absolut p.a (Merck,
antioksidan
Germany), o-fenantrolin (Merck, Germany),
adalah kurkumin [7]. Kurkumin merupakan
FeCl3.6H2O, FeSO4.7H2O, akuades.
salah satu senyawa metabolit sekunder
Alat: Neraca analitik kepekaan 0,0001
yang terkandung dalam Curcuma longa L.
gram
[2].
Switzerland),
Namun
kurkumin
dalam
masih
pemanfaatannya,
memiliki
beberapa
(Mettler
air
mikropipet.
kurkumin
Spektrofotometer
(Thermo
vortex
menyebabkan
AB204-S,
UV/VIS
(Spectronic 10 GenesysTM, USA), kuvet,
kelemahan, diantaranya sukar larut dalam
sehingga
Toledo
Scientific,
China),
memiliki bioavailabilitas yang rendah dan
Jalannya Penelitian
membutuhkan dosis yang besar dalam
Penelitian dilakukan dengan metode uji
aplikasinya [5,3]. Beberapa peneliti telah
daya tangkap radikal DPPH [4] serta daya
berhasil
reduksi
mensintesis
modifikasi
struktur
senyawa
kurkumin
hasil
untuk
memperbaiki kelemahan tersebut.
terhadap
ion
feri
[1]
secara
spektroskopi dengan pembanding Vitamin
E.
Heksagamavunon-5
(HGV-5)
Uji antioksidan metode daya tangkap
merupakan salah satu senyawa analog
radikal DPPH
kurkumin yang telah berhasil disintesis oleh
Pembuatan
Sardjiman dan terbukti memiliki aktivitas
Kontrol
sebagai antioksidan sama halnya dengan
Dibuat larutan THHGV-5 seri kadar 5, 10,
kurkumin [6]. Senyawa analog lain telah
50, 75, dan 100 µM Dibuat seri kadar
banyak
larutan HGV-5 sebesar 10, 50, 75, 100, dan
disintesis
untuk
mendapatkan
Larutan
Senyawa
Uji
dan
aktivitas biologis yang lebih poten. Salah
150 µM.
satunya sintesis THHGV-5 dari senyawa
Dibuat larutan vitamin E seri kadar 100,
HGV-5 melalui reaksi hidrogenasi [10].
150, 200, 250, dan 300 µM.
Hidrogenasi
Dibuat larutan DPPH kadar 0,4 mM.
HGV-5
menjadi
THHGV-5
diprediksi dapat meningkatkan aktivitas
Menentukan Waktu Operasi (OT)
biologisnya, khususnya aktivitas sebagai
Diambil 500 µL larutan senyawa uji salah
antioksidan.
satu kadar ditambahkan dengan 1,0 mL
Penelitian
ini
bertujuan
untuk
larutan
DPPH
0,4
mM
kemudian
mempelajari efek antioksidan THHGV-5
ditambahkan
dibandingkan dengan HGV-5 secara in
volume tepat 5,0 mL. Campuran kemudian
vitro.
divortex dan dibaca absorbansinya dengan
metanol
absolut
sampai
menggunakan spektrofotometer pada
517
nm selama 1 jam untuk mendapatkan kurva
absorbansi yang stabil. Daerah yang stabil
METODE PENELITIAN
ditetapkan sebagai OT.
ISBN :978-602-73159-0-7
Menentukan
Panjang
Gelombang
( )
dicampur
homogen
(divorteks),
Maksimal
absorbansinya
Diukur berdasarkan panjang gelombang
spektrofotometer pada λ 510 nm selama 1
maksimal DPPH. 1,0 mL larutan DPPH 0,4
jam untuk mendapatkan kurva absorbansi
mM itambahkan metanol absolut sampai
yang stabil. Daerah yang stabil ditetapkan
volume tepat 5,0 mL kemudian dibaca
sebagai OT.
absorbansinya
Menentukan
dengan
menggunakan
dengan
dibaca
panjang
menggunakan
gelombang
(λ)
spektrofotometer dengan rentang panjang
maksimum
gelombang 400-600 nm.
Diambil 1,0 mL larutan FeSO4.7H2O 1200
Pengukuran Absorbansi Larutan Uji dan
µM ditambahkan 0,5 mL 1,10-fenantrolin
Kontrol
0,05%, ditambahkan 1 mL metanol absolut
Diambil 500 µL larutan sampel (THHGV-5,
dicampur
HGV-5,
absorbansinya
dan
Vitamin
E),
ditambahkan
homogen
(divorteks),
dengan
discan
menggunakan
dengan 1,0 mL larutan DPPH 0,4 mM
spektrofotometer dengan rentang panjang
kemudian ditambahkan metanol absolut
gelombang 480-580 nm.
sampai volume tepat 5,0 mL. Campuran
Pengukuran absorbansi larutan uji dan
kemudian
kontrol
divortex
absorbansinya
dengan
spektrofotometer
dan
dibaca
menggunakan
pada
dan
OT
maksimum. Dilakukan tiga kali replikasi.
Diambil 1,0 mL larutan uji (HGV-5, THHGV5,
vitamin
E)
pada
beberapa
seri
konsentrasi, ditambahkan 0,5 mL 1,10fenantrolin
0,05%,
ditambahkan
1
mL
Uji antioksidan metode daya reduksi
FeCl3 .6H2 O 1200 µM dicampur homogen
terhadap ion feri
(divorteks), dibaca absorbansinya dengan
Penyiapan Larutan Uji
menggunakan spektrofotometer terhadap
Dibuat larutan THHGV-5 seri kadar 5, 10,
blanko pada daerah OT dan λ maksimum.
15, 20 dan 25 µM.
Dilakukan tiga kali replikasi. Larutan blanko
Dibuat larutan HGV-5 seri kadar: 5, 10, 25,
terdiri dari 1,0 mL metanol absolut, 1,10-
40 dan 50 µM.
fenantrolin 0,05%, 1 mL FeCl3 .6H2 O 1200
Dibuat larutan vitamin E seri kadar: 5, 10,
µM dan dicampur homogen.
50, 75, dan 100 µM.
Analisis Hasil
Dibuat larutan o-fenantrolin 0,05%
Data yang diperoleh dari uji kuantitatif
Dibuat larutanFeCl3 .6H2 O1200 µM.
aktivitas antioksidan dengan metode DPPH
Dibuat larutanFeSO4.7H2O 1200 µM.
adalah persen (%) penangkapan radikal
Menentukan waktu operasi (OT)
bebas
Diambil 1,0 mL larutan uji salah satu kadar,
aktivitas
ditambahkan
digunakan rumus :
0,5
mL
1,10-fenantrolin
0,05%, ditambahkan 1 mL FeCl3 .6H2 O
1200 µM.
DPPH.
Besarnya
penangkapan
% Aktivitas=
-
persen
radikal
(%)
bebas
×100%
ISBN :978-602-73159-0-7
Konsentrasi dalam sistem vs data (%)
penangkapan
radikal
DPPH
tersebut
kemudian di analisis dengan regresi linier
kuantitatif
metode
yang
diperoleh
aktivitas
daya
dari
antioksidan
reduksi
ion
uji
feri
adalah
Reducing Antioxidant Power). Kemudian
persen
membandingkan
(%)
nilai
Konsentrasi dalam sistem vs data (%)
FRAP
FRAP
regresi linier untuk menentukan nilai IC50 .
dengan
absorbansi sebagai nilai FRAP (Ferric
dihitung
nilai FRAP senyawa
×100%
nilai FRAP FeSO4 1200µM
FRAP tersebut kemudian di analisis dengan
untuk menentukan nilai IC50 .
Data
% FRAP=
dengan
senyawa
HASIL DAN PEMBAHASAN
Uji daya tangkap radikal DPPH
Senyawa
yang
memiliki
aktivitas
antioksidan yang poten, akan memudarkan
warna DPPH secara maksimal, dibuktikan
dengan nilai FRAP FeSO4 1200 µM yang
dianggap sebagai nilai 100% FRAP.
dengan rendahnya absorbansi DPPH
yang terukur.
Pengukuran absorbansai dilakukan
pada
DPPH yakni 514,5 nm dan pada
senyawa yakni HGV-5 selama 25 menit,
THHGV-5 selama 26 menit, dan vitamin E
selama 20 menit.
Hasil
penelitian
yang
diperoleh
saat operating time, untuk mendapatkan
menunjukkan data persen (%) aktivitas
hasil pengukuran yang stabil. Operating
antioksidan seperti pada tabel 1.
time yang diperoleh adalah berbeda tiap
Tabel 1. Daya tangkap HGV-5, THHGV-5, dan Vitamin E terhadap DPPH
ISBN :978-602-73159-0-7
Kadar
THHGV-5
Absorbansi
(n=3)
5
% Antioksidan-SD
Persamaan Regresi Linier
y = 0,717x + 0,583
R² = 0,992
IC50 = 68,95µM
0,678
2,96±0,41
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
10
Kadar
HGV-5
% Antioksidan-SD
Absorbansi
(n=3)
10
0,683
2,20±0,66
50
0,587
15,89±0,22
75
0,540
22,67±1,12
100
0,468
32,98±0,86
150
Kadar
0,347
50,31±1,79
THHGV-7
Persamaan regresi linier
y = 0,343x - 1,663
R² = 0,998
IC50 =150,44µM
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
Berdasarkan data tersebut, THHGV-5 dan
THHGV-5 memiliki aktivitas antioksidan
HGV-5 konsentrasi rendah sudah mampu
(menangkap radikal DPPH) yang lebih baik
memberikan aktivitas penangkapan radikal
dari HGV-5 dikarenakan tidak
DPPH (5 dan 10 mM). Besarnya aktivitas
ikatan
antioksidan
berkorelasi
menjadikannya lebih reaktif. THHGV-5 juga
positif dengan meningkatnya konsentrasi
memiliki jumlah gugus hidroksi yang lebih
senyawa,
konsentrasi,
banyak disertai dengan subtituen berupa
semakin besar aktivitas yang diberikan.
gugus pendorong elektron yakni dua gugus
THHGV-5 mempunyai efikasi dan potensi
metoksi
paling tinggi dibandingkan HGV-5 dan
meningatkatnya densitas elektron pada
vitamin E dengan nilai IC50 THHGV-5
gugus
sebesar 68,95 µM, HGV-5 sebesar 150,44
memberikan aktivitas yang lebih baik dari
µM dan Vitamin E sebesar 226,80 µM
vitamin E [11].
(p<0,05).
Uji daya resuksi ion feri
yang
diberikan
semakin
tinggi
rangkap
yang
hidroksi
Senyawa
IC50 THHGV-5, HGV-5, VITAMIN E
250.00
200.00
150.00
100.00
50.00
0.00
226.80
150.44
konjugasi
adanya
yang
menyebabkan
sehingga
yang
memiliki
mampu
aktivitas
antioksidan yang poten, akan membentuk
senyawa
kompleks
dengan
intensitas
warna merah yang kuat, dibuktikan dengan
68.95
tingginya absorbansi senyawa kompleks
yang terukur. Hal ini dikarenakan semakin
THHGV-5
HGV-5
Vitamin E
banyak terbentuknya ion fero yang berhasil
direduksi oleh senyawa uji dan membentuk
kompleks dengan ortofenantrolin.
ISBN :978-602-73159-0-7
Pengukuran absorbansai dilakukan
pada
kompleks fero-fenantrolin yakni
509 nm dan pada saat operating time yakni
Hasil
penelitian
yang
diperoleh
menunjukkan data persen (%) aktivitas
antioksidan seperti pada tabel 2.
1 jam dengan tujuan untuk mendapatkan
hasil pengukuran yang stabil.
Tabel 2. Daya reduksi HGV-5, THHGV-5, dan Vitamin E terhadap ion feri.
THHGV-5
Kadar
5
FRAP
(n=3)
0,259
10
HGV-5
Kadar
18,71±1,44
5
FRAP
(n=3)
0,285
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
% FRAP±SD
63,87±0,56
25
0,884
Persamaan Regresi Linier
y = 2,067x + 8,037
R² = 0,952
IC50 = 20,30µM
THHGV-7
Kadar
FRAP
% FRAP±SD
(n=3)
17,37±0,33
100
0,240
% FRAP±SD
20,59±0,75
64,47±2,86
50
0,892
Persamaan Regresi Linier
y = 0,934x + 17,22
R² = 0,990
IC50 = 35,10µM
HGV-7
Kadar
FRAP
% FRAP±SD
(n=3)
16,11±1,97
100
0,223
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
Kadar
100
FRAP
(n=3)
0,235
200
THC7
Vitamin E
17,37±1,21
100
FRAP
(n=3)
0,247
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
1000
0,775
49,78±2,73
300
0,844
60,96±0,48
Persamaan Regresi Linier
y = 0,463x + 14,44
R² = 0,996
IC50 = 76,80µM
% FRAP±SD
% FRAP±SD
17,85±0,64
ISBN :978-602-73159-0-7
Data yang diperoleh mendukung data hasil
dan daya reduksi terhadap ion feri yang lebih
metode DPPH, yakni pada konsentrasi rendah
baik dari HGV-5 dan vitamin E.
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
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima
kasih
diucapkan
kepada
Penelitian Hibah Multidisiplin DIKTI 2012-2014
yang telah mendanai penelitian ini.
besar kemampuan yang diberikan. Dari nilai IC50
yang dimiliki masing-masing senyawa, THHGV-
DAFTAR RUJUKAN
5 mempunyai efikasi dan potensi paling tinggi
dibandingkan HGV-5 dan vitamin E yakni
[1] Benzie, I.F.F., and Strain J.J., 1996, The
dengan nilai IC50 THHGV-5 sebesar 20,37 µM,
ferric reducing ability of plasma as a
HGV-5 sebesar 35,12 µM dan Vitamin E
measure of “antioxidant power” The FRAP
sebesar 76,85 µM pada metode ion feri
assay, Analitycal Biochemitical, 239, 70-76.
(p<0,05).
[2] Goel, A., Kunnumakkara A.B., Aggarwal
B.B., 2008, Curcumin as "Curecumin": from
IC50 THHGV-5, HGV-5, VITAMIN E
100.00
50.00
kitchen to clinic, Biochem Pharmacol, 75,
76.85
787-809.
[3] Jurenka,
35.12
20.37
J.S.,
Properties
0.00
2009,
of
Anti-inflammatory
Curcumin,
a
Major
Constituentof Curcuma longa: A Review of
THHGV-5
THHGV-5
HGV-5
Vitamin E
memiliki
dan
Preclinical
kemampuan
and
Clinical
Research,
Alternative Med. Review, 14 (2), 141-153.
HGV-5
[4] Molyneux, P., 2004, The Use of Stable Free
rangkap
Radikal Diphenilpicrylhydrazyl (DPPH) for
konjugasi yang menyebabkan efek resonansi
Estimating Antioxidant Activity, J. Sci.
karbonil berkurang dan menjadikannya lebih
Technol., 26 (2), 211-219.
mereduksi
yang
dikarenakan
tidak
lebih
baik
adanya
dari
ikatan
nonpolar, sehingga kelimpahan elektron di
[5] Ravindranath, V., & Chandrasekhara, N.,
gugus fenolik meningkat dan menyebabkan
1982, Metabolism of Curcumin studies with
meningkatnya
[3H] Curcumin, Toxicology, 22, 337-344.
pula
kemungkinan
untuk
mendonorkan elektronnya [9].
[6] Sardjiman, 2000, Syntesis of Some New
Series
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah
dilakukan, diperoleh kesimpulan bahwa THHGV5 memiliki daya tangkap terhadap radikal DPPH
of
Antioxidative,
Antibacterial
Curcumin
Analouge,
Antiinflammatory,
Activities,
Qualitative
Structure-Activity Relationship, Disertation,
Gadjah Mada University, Yogyakarta.
ISBN :978-602-73159-0-7
[7] Sharma, O.P., 1976, Antioxidant activity of
curcumin and related compounds, Biochem
Pharmacol, 25,1811-1812.
kecambah
Radikal
Dari
Biji
Bebas
Universitas
Beberapa
Tanaman
Familia
Gadjah
Mada,
Yogyakarta.
[11]Wibowo,
[8] Sunarni, T., 2005, Aktivitas Antioksidan
Penangkap
[10]Farmasi
H.,
2013,
Sintesis
Tetrahidroheksagamavunon-5 dari Starting
Material
Heksangamavunon-5
dengan
Katalis Paladium Karbon melalui Reaksi
Papilionaceae, Jurnal Farmasi Indonesia, 2
Hidrogenasi,
(2), 53-61
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Skripsi,
Faklutas
Farmasi
[9] Utama, D.G.A., 2012, Uji Daya Tangkap
[12]Wuryantoko, J., Supardjan, A.M., 1997,
Radikal 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil dan Daya
Daya Reduksi Kurkumin dan Turunannya
Reduksi
(4-alkil-kurkumin) terhadap Ion Feri yang
Tetrahidropentagamavunon-1
Skripsi, Faklutas
Senyawa
(THPGV-1),
diuji
dengan
Metode
Ortho-fenantrolin
Kompleks, Majalah Farmasi Indonesia, 8
(4), 171-178.
TANYA JAWAB
PENANYA : -