sintesis, karakterisasi, serta uji bioaktivitas senyawa trifeniltimah(iv)

SINTESIS, KARAKTERISASI, SERTA UJI BIOAKTIVITAS SENYAWA
TRIFENILTIMAH(IV) 2-NITROBENZOAT DAN TRIFENILTIMAH(IV)
2-KLOROBENZOAT TERHADAP BAKTERI Bacillus subtilis ITBCCB148
(Skripsi)
Oleh
JEAN PITALOKA
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
2016
ABSTRAK
SINTESIS, KARAKTERISASI, SERTA UJI BIOAKTIVITAS SENYAWA
TRIFENILTIMAH(IV) 2-NITROBENZOAT DAN TRIFENILTIMAH(IV)
2-KLOROBENZOAT TERHADAP BAKTERI Bacillus subtilis ITBCCB148
Oleh
Jean Pitaloka
Dalam penelitian ini telah dilakukan sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2nitrobenzoat dan trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat dengan mereaksikan senyawa
trifeniltimah(IV) hidroksida dengan asam 2-nitrobenzoat dan asam 2-klorobenzoat
menghasilkan senyawa trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat dan trifeniltimah(IV)-2klorobenzoat dengan berat padatan masing-masing senyawa 90,43 % dan 82,44
%. Hasil karakterisasi spektrofotometri IR menunjukkan adanya serapan C=O
pada 1680,84 cm-1 untuk senyawa trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat dan 1583,22
cm-1 untuk senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat yang menandakan
terdapatnya gugus karbonil yang berasal dari senyawa hasil sintesis. Terdapat
serapan Sn-O pada kedua senyawa hasil sintesis yang menandakan bahwa atom
pusat Sn berikatan dengan masing-masing ligan yaitu asam 2-nitrobenzoat dan
asam 2-klorobenzoat.
Senyawa trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat dan
trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat juga dikarakterisasi dengan spektrofotometer
UV-Vis dan didapatkan transisi elektron π→π* dan n→π* berturut-turut yaitu
pada λmax 203,00 nm dan 290,00 nm serta 236,00 nm dan 290,00 nm. Data
mikroanalisis menggunakan microelemental analyzer menunjukkan bahwa
senyawa hasil sintesis telah murni dengan perbedaan hasil mikroanalisis dengan
perhitungan secara teori berkisar 1-4 %. Pengujian antibakteri pada metode difusi
didapatkan senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat memiliki aktivitas
antibakteri terbaik dengan konsentrasi 200 ppm dan pada uji dilusi didapatkan
kadar senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat yang efektif adalah 0,5 mg/15 mL
media agar.
Kata Kunci : trifeniltimah(IV) hidroksida, trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat,
trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat, antibakteri
ABSTRACT
SYNTHESIS, CHARACTERIZATION, AND BIOACTIVITY TEST OF
TRIPHENYLTIN(IV) 2-NITROBENZOATE AND TRIPHENYLTIN(IV) 2CHLOROBENZOATE COMPOUND ON Bacillus subtilis ITBCCB148
By
Jean Pitaloka
In this research has been conducted the syntheses of triphenyltin(IV) 2nitrobenzoate and triphenyltin(IV) 2-chlorobenzoate compounds by reacting
triphenyltin(IV) hydroxide with 2-nitrobenzoic acid and 2-chlorobenzoic acid.
The results of reaction, were triphenyltin (IV) 2-nitrobenzoate and
triphenyltin(IV) 2-chlorobenzoate compound weighing 90.43% and 82.44%. The
IR spectrometry characterization results showed the C=O absorption for the
compounds at 1680.84 cm-1 (triphenyltin(IV) 2-nitrobenzoate) and 1583.22 cm-1
(triphenyltin(IV) 2-chlorobenzoate), indicating the presence of carbonyl group
synthesized compound. Absorption Sn-O on both of compunds indicated that
central atom of Sn bonded with each ligands (2-nitrobenzoic acid and 2chlorobenzoic acid). Triphenyltin(IV) 2-nitrobenzoate and triphenyltin(IV) 2chlorobenzoate compound were also characterized by spectrophotometer UV-Vis,
resulting the electrons transition of π→π* and n→π* which max. of 203.00 nm
and 290.00 nm respecitively, as well as 236.00 nm and 290.00 nm respecitively.
The microanalysis data obtained by microelemental analyzer showed that the
compounds synthesized have been pure with the difference of microanalysis
results by theory calculation ranging from 1-4 %. The antibacterial activity using
the diffusion method showed that triphenyltin(IV) 2-chlorobenzoate compound
exhibited the best antibacterial activity at concentration of 200 ppm and the result
of dilution test on triphenyltin(IV) 2-chlorobenzoate compound showed a better
result at concentration of 0,5 mg/15 mL media.
Key words: triphenyltin(IV) hydroxide, triphenyltin(IV) 2-nitrobenzoate,
triphenyltin(IV) 2-chlorobenzoate, antibacteria
SINTESIS, KARAKTERISASI, SERTA UJI BIOAKTIVITAS SENYAWA
TRIFENILTIMAH(IV) 2-NITROBENZOAT DAN TRIFENILTIMAH(IV)
2-KLOROBENZOAT TERHADAP BAKTERI Bacillus subtilis ITBCCB148
Oleh
Jean Pitaloka
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
SARJANA SAINS
Pada
Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2016
Ir
.
j
Judul Skripsi
: STNTESIS, I(ARAI(TERI$ASI, SEKTA UJI
BIOAKTTYITtrS SENTAI|IA
TBrFDNrLTrilArr(ry) 2-NTTBOBDNZOAT
DAN TBTFENTLTDTAIT(rY) 2,
I{LOBOBENZOAT TERIIADAP BAKTDBI
hclllus subtllis
ITBCCB148
Nama Mahasiswa
,
Nomor Pokok Mahasiswa
: I2L7OLLO33
Jurusan
: Kimia
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
$eom$t"t**
MEFTYETUJUI
1. Komisi Pembimbing
{"uL
Prof. Sutopo lladi, IlI.Sc., ph.D.
NrP l97l04l5 1995r2 r oot
..
,,
ti
Prof. Dr. Tati Suhartafi, It.S.
NIP 195/+0510 198805 2 0U^7
2. Ketua Jurusan Kimia
Dr. Eng. Sfrtpto Dwt yubooo,
NIP 19740705 200005 1 001
t.tf
':
li
!IENGESAIII(ATI
1. Tim Penguji
Ketua
:
Frof. Sutopo lladl, FI.Sc-, Ph.D.
:
Frof. Dr. Yandrl A.S, II-S.
Pembimbing II
Penguji
;:::a:::::ii:ti
./v
199512 1 001
Tanggal Lulus Ujian Skripsi :25 Junl 2016
:l:,
tI
RIWAYAT HIDUP
Jean Pitaloka dilahirkan di Bandar Lampung, 22 tahun
yang lalu pada tanggal 08 Januari 1994 sebagai anak ke-2 dari
dua bersaudara, dengan seorang kakak laki-laki yang bernama
Ranggi Febrian yang lahir dari pasangan bapak Nandha Syafei
dan ibu Suriyah.
Penulis telah menyelesaikan pendidikan mulai dari Sekolah Dasar di SD Negeri 1
Pahoman Bandar Lampung pada tahun 2006, selanjutnya penulis menyelesaikan
pendidikan sekolah menengah pertama di SMP Negeri 16 Bandar Lampung pada
tahun 2009 dan menyelesaikan pendidikan sekolah menengah kejuruan (SMK) di
Sekolah Menengah Teknologi Industri (SMTI) Bandar Lampung jurusan Kimia
Industri pada tahun 2012. Pada tahun 2012 penulis diterima sebagai mahasiswa
jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung.
Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi asisten praktikum mata
kuliah kimia anorganik I angkatan 2014. Penulis pernah mendapatkan beasiswa
BBP-PPA selama dua periode yaitu pada tahun 2013/2014 dan 2014/2015.
Penulis juga terdaftar sebagai Kader Muda Himaki (KAMI) periode 2012-2013,
Anggota Muda Rois (AMAR) Fmipa Unila 2012-2013, Anggota Muda UKM
Penelitian Unila 2012-2013 dan Garuda BEM Fmipa Unila 2012-2013. Pada
periode 2013-2014 penulis Aktif sebagai anggota Kaderisasi dan Pengembangan
Organisasi (KPO) Himaki, anggota Badan Khusus Bimbingan Baca Qur’an (BKBBQ) Rois Fmipa Unila dan anggota Dinas Komunikasi dan Informasi BEM
Fmipa Unila. Penulis mengemban amanah sebagai wakil ketua umum (Waketum)
Rois FMIPA Unila pada tahun 2014-2015, pada tahun 2015-2016 penulis
mengemban amanah sebagai Ketua Badan Khusus Pemberdayaan Muslimah
(BKPM) Birohmah Unila, pada tahun 2016 ini penulis menjadi sekertaris Bidang
Kemuslimahan Masjid Al-Wasii Universitas Lampung serta menjadi pengurus
LAZIS (Lembaga Amil Zakat Infaq dan Shodaqoh) Masjid Al-Wasii Unila.
Pada tahun 2015 penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) Tematik di
Tiyuh Karta Raharja kecamatan Tulang Bawang Udik Kabupaten Tulang Bawang
Barat.
PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT, atas segala karunia-Nya yang telah
menganugerahkan iman dan islam, sholawat beriring salam teruntuk sang
murabbi terbaik pengubah peradaban ummat manusia nabi Muhammad
SAW.
Dengan mengharap keberkahan dari Allah SWT , ku persembahkan karya ini
sebagai tanda cinta, kasih sayang dan baktiku kepada :
Ibundaku tercinta (Ibu Suriyah) dan ayahanda Tercinta (Bapak Nandha Syafei)
Yang telah mendidik dan membesarkanku dengan penuh kesabaran dan limpahan kasih
sayang serta selalu mendoakan, menguatkan, mendukung segala langkahku, menuju
kesuksesan.
Aa’ ku tercinta Ranggi Febrian
Yang menjadi motivasi dan penyemangat ku
Rasa hormatku kepada
Bapak Prof. Sutopo Hadi, M.Sc.,Ph.D.
Guru, Dosen, Murobbiyah yang telah membantuku dalam belajar untuk mendapatkan ilmu
dunia dan akhirat serta memberikan motivasi agar aku menjadi insan yang lebih baik
Para aktivis dakwah kampus yang tak pernah henti mengusung panji islam dan
menegakkan kalimat Allah di muka bumi.
serta
Alamamaterku tercinta
Motto
Dan Katakanlah: "Bekerjalah kamu, maka Allah dan Rasul-Nya serta orangorang mukmin akan melihat pekerjaanmu itu, dan kamu akan dikembalikan
kepada (Allah) Yang Mengetahui akan yang ghaib dan yang nyata, lalu
diberitakan-Nya kepada kamu apa yang telah kamu kerjakan.
(QS. At Taubah: 105)
“Teruslah bergerak, hingga kelelahan itu lelah mengikutimu.
Teruslah berlari, hingga kebosanan itu bosan mengejarmu.
Teruslah berjalan, hingga keletihan itu letih bersamamu.
Teruslah bertahan, hingga kefuturan itu futur menyertaimu.
Teruslah berjaga, hingga kelesuan itu lesu menemanimu”
(KH Rahmat Abdullah)
Saat cita semakin jauh dan kita lelah mengejarnya, sesungguhnya pertolongan
Allah sedang berlari menuju kita.
Ketika semua teman terasa jauh dan kita merasa sendiri, maka Allah yang tetap
setia menunggu untuk didekati.
Kembalikanlah segalanya kepada Allah, karena kepada Dia lah kita kan
kembali…
(Anonim)
SANWACANA
Alhamdulillahirabbil’alamiin. Puji syukur kepada Allah SWT, atas segala
petunjuk-Nya yang telah menganugerahkan iman, sehat, rahmat, dan karunia-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Sintesis,
Karakterisasi, Serta Uji Bioaktivitas Senyawa Trifeniltimah(IV) 2-Nitrobenzoat
Dan Trifeniltimah(IV) 2-Klorobenzoat Terhadap Bakteri Bacillus subtilis
ITBCCB148”. Sebagai salah satu syarat dalam meraih gelar Sarjana Sains pada
program studi kimia FMIPA Universitas Lampung.
Sholawat beriring salam selalu tercurah kepada sang murabbi terbaik pengubah
peradaban ummat manusia nabi Muhammad SAW beserta para sahabat dan
keluarganya, semoga kita termasuk umatnya yang mendapatkan syafa’at beliau di
yaumil akhir nanti, aamiin yarabbal’alamin.
Teriring doa nan tulus jazaakumullah khaiiran katsir wa jazaakumullah ahsanul
jazaa, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Bapak Prof. Sutopo Hadi, M.Sc., Ph.D., selaku pembimbing I dan juga
pembimbing akademik penulis yang telah membimbing dengan penuh
kesabaran, keikhlasan, memberikan arahan, memotivasi, dan membantu
penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. Semoga Allah membalas
kebaikan beliau dengan kebaikan serta keberkahan yang tak ternilai.
2.
Ibu Prof. Dr. Tati Suhartati, M.S. selaku pembimbing II yang telah
membimbing penulis dengan penuh kesabaran, keikhlasan sehingga skripsi
penulis dapat terselesaikan dengan baik. Semoga Allah membalasnya dengan
kebaikan.
3.
Bapak Prof. Dr. Yandri A.S, M.S. selaku pembahas dalam penelitian penulis
atas semua nasihat, bimbingan, dan kesabaran beliau sehingga skripsi ini
dapat terselesaikan. Semoga Allah membalasnya dengan kebaikan.
4.
Bapak Dr. Rudy T.M. Situmeang, M.Sc. selaku Kepala Laboratorium Kimia
Anorganik/Fisik atas izinnya untuk menyelesaikan penelitian.
5.
Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku ketua jurusan kimia
FMIPA Unila.
6.
Bapak Ibu dosen jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung atas seluruh
ilmu dan bimbingan yang diberikan selama penulis menjalani perkuliahan.
Semoga Allah SWT melimpahkan keberkahan yang tidak ternilai kepada
Bapak dan Ibu.
7.
Bapak Prof. Warsito, S.Si., D.E.A, Ph.D. selaku dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
8.
Ibu dan ayah tercinta, atas seluruh cinta, kasih sayang, kesabaran, keikhlasan,
doa, dukungan materil dan moril serta semua pengorbanan yang sudah
diberikan kepada penulis, semoga Allah membalas cintanya dengan jannahNya, aamiin yarabbal’alamin.
9.
Kakakku tercinta “Aa Ranggi” atas kasih sayang, semangat, motivasi dan atas
pengorbanan yang sudah aa’ berikan untuk adikmu ini. Semoga keberkahan
senantiasa mengiringi tiap langkahmu.
10. Rekan seperjuangan penelitian Adi Setiawan yang senantiasa mendampingi
serta memberikan motivasi kepada penulis dalam penelitian maupun
penyusunan skripsi ini, semoga Allah limpahkan keberkahan padamu sahabat.
11. Teman-teman satu bimbingan Murni Fitria S.Si dan Sukamto S.Si yang selalu
memberikan arahan, semangat dan bantuannya, Bunda Hapin yang selalu
memberikan arahan dan motivasi serta mbak Melli, mbak Nopi, mbak Dewi,
mbak Asti dan adik-adikku Ismi, Febri, Nova, Kartika dan Della atas
semangat dan bantuan yang telah diberikan kepada penulis.
12. Kepada rekan-rekan penelitian di laboratorium Kimia Anorganik/Fisik (Adi,
Sukamto S.Si, Murni Fitria S.Si, Imah, Iin, Indri, Nila, Ais, Reno, Rifki,
Anwar) dan teman-teman di Laboratorium Biokimia (Mba Putri, Mba Ari,
mba April, mba Windi, mbak Uus, mbak Ana, Kak Azis, Didi, Uway moly,
Ma’ul, Mba Lita, Fifi, Putri, Meta, dan Syatira) yang telah membantu dan
memberikan saran dan motivasi dalam proses penyelesaian penelitian, serta
teman-teman yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
13. Teman-teman tercinta kimia 2012, terimakasih atas kebersamaanya dalam
menuntut ilmu juga canda tawa bahagia yang selalu kalian hadirkan di setiap
episode perjalanan kita: Adi, Adit, Adam, Ajeng, Ana, Welda, Arif, Arya,
Atma, Imani, Ayu S, Debby, Dery, Dedew, Didi, Dwi, Edi, Eka, Elsa, Lita,
Febi, Fenti, Dinan, Febita, Fifi, Iin, Indri, Intan, Mimi, Jenni, Anwar, Ma’ul,
Meta, Rijal, Murni, Nila, Yunda Dona, Abang debo, Komti Radius, Rio,
Riandra, Rifki, Putri, Rully, Uway moly, Ais, Imah, Sopian, Kamto, Dek
Susi, Dela, Tira, Tazkiya, Tiara, Reno, Ubay, Abang Tri, Upeh, Wiwin, Yepi,
dan Yunsi.
14. Sahabat hijrahku: Uway moly, Elsa, Dedew dan Yunda Dona semoga Allah
senantiasa limpahkan keistiqomahan kepada kita semua. Semoga Allah
pertemukan kita kembali di JannahNya, aamiin.
15. Mbak Liza, Mbak Nora, Pak Gani, Mas Nomo, Pak Jon terima kasih atas
bantuan yang diberikan kepada penulis.
16. Murabbiyahku tercinta serta teman-teman satu lingkaran cinta atas dukungan,
semangat dan doa yang sudah diberikan kepada penulis.
17. Bocil-bocil kesayanganku: Melita, Uut, Putri, Afifah, Mega, Sinta, Fentri,
Erva, Citra, Uci, Nurul, Ines, Santi serta seluruh bocil-bocil mbak je lainnya
yang tak dapat disebutkan satu persatu atas doa semangat dan keceriaan yang
telah diberikan kepada penulis, semoga Allah senantiasa istiqomahkan serta
melimpahkan baraakah kepada kalian.
18. Punggawa ROIS Fmipa Unila (Pimpinan, Pengurus dan AMAR) 2014-2015
atas doa dan semangat yang sudah diberikan kepada penulis.
19. Pimpinan akhwat Birohmah Unila 2015-2016 (Yuni mbul, Ka Ran, Kiki,
Ekapri, Mae, Sun, Kak Rina, Ukh Yuni, dan Neng Depi) atas cinta kasih dan
ukhuwah yang sudah terjalin serta tak lupa Pimpinan ikhwan Birohmah Unila
2015-2016 (Kak Rizky, Andi, Tomi, Iqbal, Doni, Opi, Danu, Ucup, dan
Umar) atas semangat dan motivasi yang sudah diberikan.
20. Keluarga besar masjid Al-Wasii Universitas Lampung (Pengurus
Kemuslimahan, Pengurus Lazis Masjid Al-Wasii, BPH, para ummi dan abi
pengajar TPA, Ibu-ibu kantin, serta bocil-bocil TPA Kawula) atas ilmu,
pengalaman serta keceriaan yang sudah diberikan.
21. Seluruh Aktivis Dakwah Kampus Unila.
22. Seluruh keluarga besar Jurusan Kimia FMIPA Angkatan 2010-2015.
23. Almamater tercinta Universitas Lampung.
Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak dan dalam ilmu
pengetahuan, khususnya dalam bidang ilmu sains.
Bandar Lampung, Juni 2016
Penulis
Jean Pitaloka
ii
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL .......................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... .
iv
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ..................................................................................
B. Tujuan Penelitian ...............................................................................
C. Manfaat Penelitian .............................................................................
1
4
4
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Timah (Sn) .........................................................................................
B. Asam 2-nitrobenzoat ..........................................................................
C. Asam 2-klorobenzoat ........................................................................
D. Senyawa Organologam .....................................................................
E. Senyawa Organotimah ......................................................................
1. Senyawa organotimah halida ......................................................
2. Senyawa organotimah hidroksida dan oksida ............................
3. Senyawa organotimah karboksilat .............................................
F. Aplikasi Senyawa Organotimah .........................................................
G. Analisis Senyawa Organotimah ........................................................
1. Analisis spektroskopi IR senyawa organotimah..........................
2. Analisis spektroskopi UV-VIS senyawa organotimah .................
3. Analisis unsur dengan menggunakan microelemental
Analyzer .....................................................................................
H. Bakteri ...............................................................................................
I. Klasifikasi Bakteri .............................................................................
J. Bakteri Gram Negatif ........................................................................
K. Bakteri Gram Positif ..........................................................................
L. Bakteri Bacillus subtilis ....................................................................
M. Antibakteri ..........................................................................................
N. Uji Aktivitas Antibakteri ...................................................................
1. Metode difusi ..............................................................................
2. Metode dilusi ..............................................................................
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................
6
6
7
7
10
11
12
12
13
15
15
16
18
18
19
20
21
22
23
26
26
28
31
ii
B. Alat dan Bahan ...................................................................................
C. Metode Penelitian ..............................................................................
1. Sintesis senyawa difeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat .....................
2. Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat ....................
3. Pengujian aktivitas antibakteri ...................................................
a. Penyiapan media uji ..............................................................
b. Uji bioaktiviatas dengan metode difusi agar .........................
c. Uji bioaktivitas dengan metode dilusi agar ...........................
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Sintesis ............................................................................................
1. Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat ....................
2. Sintesis Senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat ....................
B. Karakterisasi Menggunakan Spektrofotometer IR ............................
1. Asam 2-nitrobenzoat ..................................................................
2. Perbandingan Spektrum Senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida
[(C6H5)3SnOH] dan trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat
[(C6H5)3Sn(C6H4HOOCNO2)] ...................................................
3. Asam 2-klorobenzoat .................................................................
4. Perbandingan Spektrum Senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida
[(C6H5)3SnOH] dan trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat
[(C6H5)3Sn(o-C6H4(Cl)COO)] .....................................................
C. Karakterisasi Menggunakan Spektrofotometer UV-VIS ...................
1. Senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida [(C6H5)3Sn(OH)] dan
trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat
[(C6H5)3Sn(0-OCOC6H4NO2)] ...................................................
2. Senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida [(C6H5)3Sn(OH)] dan
trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat
[(C6H5)3Sn(o-C6H4(Cl)COO)] ....................................................
D. Analisis Unsur Menggunakan Microelemental Analyzer ................
E. Uji Aktivitas Antibakteri ..................................................................
1. Uji difusi .....................................................................................
2. Uji dilusi .....................................................................................
31
32
32
33
34
34
34
35
36
36
38
39
39
40
41
42
44
44
46
47
48
48
54
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan .........................................................................................
B. Saran ...............................................................................................
57
58
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................
59
LAMPIRAN
1. Perhitungan presentase berat senyawa hasil sintesis ......................
64
2. Perhitungan data mikroanalisis ........................................................
66
3. Hasil uji difusi senyawa asam 2-nitrobenzoat, asam 2-klorobenzoat
trifeniltimah(IV) hidroksida, trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat dan
trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat dengan variasi konsentrasi 100, 150,
200, 250 dan 300 ppm pada bakteri Bacillus subtilis .....................
71
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1. Struktur asam 2-nitrobenzoat...............................................................
6
2. Struktur asam 2-klorobenzoat .............................................................
7
3. Sel bakteri Bacillus subtilis ITBCCB148 ...........................................
22
4. Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2 nitrobenzoat ..............................
36
5. Hasil sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat ....................
37
6. Diagram Valensi Sn dan Sn4+ .............................................................
37
7. Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat ............................
38
8. Hasil sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat ...................
39
9. Spektrum IR asam 2-nitrobenzoat ......................................................
39
10. Perbandingan Spektrum IR senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida (a)
dan senyawa trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat (b) .............................
40
11. Spektrum IR asam 2-klorobenzoat ....................................................
42
12. Perbandingan Spektrum IR senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida (a)
dan senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat (b) ............................
43
13. Spektrum UV trifeniltimah(IV) hidroksida (a) dan trifeniltimah(IV)
2-nitrobenzoat (b) ..............................................................................
44
14. Spektrum UV trifeniltimah(IV) hidroksida (a) dan trifeniltimah(IV)
2-klorobenzoat (b) .............................................................................
46
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1. Serapan karakteristik IR untuk asam-asam karboksilat ......................
16
2. Bilangan gelombang untuk gugus fungsi-gugus fungsi yang terdapat
dalam senyawa trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat ................................
41
3. Bilangan gelombang untuk gugus fungsi-gugus fungsi yang terdapat
dalam senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat ...............................
44
4. Perbandingan pergeseran λmax senyawa antara dan hasil sintesis .......
45
5. Perbandingan pergeseran λmax senyawa antara dan hasil sintesis .......
47
6. Hasil mikroanalisis unsur ...................................................................
48
7. Ukuran zona hambat dari senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida
terhadap bakteri Bacillus subtilis ITBCCB148 ...................................
50
8. Ukuran zona hambat dari senyawa trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat
terhadap bakteri Bacillus subtilis ITBCCB148 ....................................
50
9. Ukuran zona hambat dari senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat
terhadap bakteri Bacillus subtilis ITBCCB148 ....................................
51
10. Perbandingan zona hambat beberapa senyawa organotimah (IV) .......
52
11. Hasil uji bioaktivitas senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat 200
ppm dengan metode dilusi terhadap bakteri Bacillus subtilis
ITBCCB148 .........................................................................................
54
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Bakteri merupakan kelompok organisme yang tidak memiliki membran inti sel.
Organisme ini termasuk ke dalam domain prokariot dan berukuran sangat kecil
(mikroskopik), serta memiliki peran besar dalam kehidupan di bumi. Beberapa
kelompok bakteri dikenal sebagai agen penyebab infeksi dan penyakit, sedangkan
kelompok lainnya dapat memberikan manfaat di bidang pangan, pengobatan, dan
industri (Jawetz and Adelberg, 2005).
Di Indonesia, permasalahan kerusakan yang diakibatkan bakteri sangat banyak
termasuk salah satunya bakteri yang menyebabkan penyakit seperti bakteri
Bacillus subtilis. Hal ini harus mendapatkan perhatian yang serius, dikarenakan
kerugian yang didapat bukan hanya dari segi ekonomi tetapi juga dari segi
kesehatan. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menghambat pertumbuhan
bakteri pada makhluk hidup adalah dengan membuat suatu bahan atau zat
antibakteri (Irianto, 2007).
Antibakteri atau antimikroba adalah bahan yang dapat membunuh atau
menghambat aktivitas mikroorganisme dengan bermacam-macam cara. Senyawa
2
antimikroba terdiri atas beberapa kelompok berdasarkan mekanisme daya
kerjanya atau tujuan penggunaannya. Bahan antimikroba dapat secara fisik atau
kimia dan berdasarkan peruntukannya dapat berupa desinfektan, antiseptik,
sterilizer, sanitizer, dan sebagainya (Pelczar and Chan, 1986).
Bacillus subtilis. merupakan bakteri gram positif, berbentuk batang, dapat tumbuh
pada kondisi aerob dan anaerob. Sporanya tahan terhadap panas (suhu tinggi),
mampu mendegradasi xylan dan karbohidrat (Cowan dan Stell’s, 1973).
Penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri oleh senyawa antibakteri dapat
dilakukan dengan mekanisme berupa perusakan dinding sel dengan cara
menghambat pembentukannya atau mengubahnya setelah selesai terbentuk,
perubahan permeabilitas membran sitoplasma sehingga menyebabkan keluarnya
bahan makanan dari dalam sel, penghambatan kerja enzim, dan penghambatan
sintesis asam nukleat dan protein. Antibakteri di bidang farmasi dikenal sebagai
antibiotik, yakni suatu substansi kimia yang dihasilkan mikroba dan dapat
menghambat laju tumbuh mikroba lain (Pelczar and Chan, 1986).
Senyawa organotimah memiliki rentang aplikasi yang luas dan merupakan
salah satu bahan kimia organologam yang paling banyak digunakan. Senyawa
organotimah(IV) menunjukkan aktivitas biologis yang signifikan (Kang et al.,
2009; Wu et al., 2009; Alama et al., 2009; Affan et al., 2009). Senyawasenyawa tersebut telah diketahui sebagai antibakteri (Maiti et al., 1988;
Gleeson et al., 2008), antijamur ( Hadi et al., 2008; Manav et al., 2000; Singh
3
dan Kaushik, 2008), antitumor (Mohan et al., 1988; Ruan et al., 2011; Hadi et
al, 2012; Hadi and Rilyanti, 2010), dan antiviral (Singh et al., 2000).
Senyawa organotimah adalah senyawa-senyawa yang mengandung sedikitnya
satu ikatan kovalen C-Sn. Sebagian besar senyawa organotimah dapat dianggap
sebagai turunan dari RnSnX4-n (n = 1-4h) dan diklasifikasikan sebagai mono-, di-,
tri-, dan tetra- organotimah(IV), tergantung pada jumlah gugus alkil (R) atau aril
(Ar) yang terikat. Anion yang terikat (X) biasanya adalah klorida, fluorida,
oksida, hidroksida, suatu karboksilat atau suatu tiolat (Pellerito and Nagy, 2002).
Senyawa organotimah karboksilat pada umumnya dapat disintesis melalui dua
cara yaitu dari organotimah oksida atau organotimah hidroksidanya dengan asam
karboksilat, dan dari organotimah halidanya dengan garam karboksilat. Metode
yang biasa digunakan untuk sintesis organotimah karboksilat adalah dengan
menggunakan organotimah halida sebagai material awal. Organotimah halida
direaksikan dengan garam karboksilat dalam pelarut yang sesuai, biasanya aseton
atau karbon tetraklorida (Cotton dan Wilkinson, 1989).
Dalam beberapa penelitian, diketahui senyawa organotimah(IV) karboksilat yang
menunjukkan sifat sebagai antimikroorganisme sehingga dapat berfungsi sebagai
antifungi dan antimikroba (Bonire et al., 1998).
4
Pada penelitian ini akan dilakukan sintesis senyawa turunan organotimah(IV)
karboksilat yang diharapkan dapat digunakan untuk menghambat atau membunuh
suatu bakteri, seperti bakteri Bacillus subtilis.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mensintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat dan trifenilimah(IV) 2klorobenzoat untuk dilakukan penelitian lebih lanjut.
2. Melakukan karakterisasi senyawa trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat dan
trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat menggunakan spektrofotometer UV-Vis,
spektrofotometer IR, dan microelemental analyzer.
3. Menguji dan membandingkan aktivitas antibakteri dari senyawa
trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat dan trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat
terhadap bakteri Bacillus subtilis ITBCCB148.
C. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan terhadap
perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang organologam dan
menambah jenis senyawa organologam yang dapat digunakan sebagai senyawa
antibakteri.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Timah (Sn)
Timah atau stannum (Sn) memiliki nomor atom 50 yang memiliki warna putih
keperakan yang sulit untuk dioksidasi oleh udara pada suhu ruang. Timah dalam
tabel periodik termasuk golongan IV A dan berada pada periode 5 bersama-sama
dengan karbon, silikon, germanium, dan timbal. Timah bersifat lebih
elektronegatif jika dibandingkan dengan timbal, tetapi memiliki sifat lebih
elektropositif dibandingkan karbon, silikon, dan germanium (Dainith, 1990).
Timah merupakan logam putih dan titik lebur dari timah 232°C. Timah dapat
larut dalam asam dan basa, senyawa-senyawa oksidanya dengan asam atau basa
akan membentuk garam. Timah tidak reaktif terhadap oksigen bila dilapisi oksida
film dan tidak terhadap air pada suhu biasa, akan tetapi mempengaruhi kilau pada
permukaannya (Svehla, 1985).
Timah dalam bentuk senyawanya memiliki tingkat oksidasi +2 dan +4, tingkat
oksidasi +4 lebih stabil dari pada +2. Pada tingkat oksidasi +4, timah
menggunakan seluruh elektron valensinya, yaitu 5s2 5p2 dalam ikatan, sedangkan
pada tingkat oksidasi +2, timah hanya menggunakan elektron valensi 5p2 saja.
6
Tetapi perbedaan energi antara kedua tingkat ini rendah (Cotton dan Wilkinson,
1989).
Timah atau Stannum (Sn) pada suhu ruang lebih stabil sebagai logam timah putih
(-Sn) dalam bentuk tetragonal. Sedangkan pada suhu rendah, timah putih berubah
menjadi timah abu-abu (-Sn) berbentuk intan kubik berupa nonlogam. Perubahan
ini terjadi cepat karena timah membentuk oksida film. Peristiwa ini dikenal
sebagai plak timah atau timah plague. Timah putih mempunyai densitas yang
lebih tinggi daripada timah abu-abu (Petrucci, 1999).
B. Asam 2-nitrobenzoat
Asam-2-nitrobenzoat memiliki rumus kimia C7H5NO4. Selain asam 2nitrobenzoat, biasa juga disebut dengan o-nitrobenzoic acid dan juga 2nitrobenzoic acid. Asam ini berbentuk bubuk berwarna putih dan memiliki titik
lebur 146-148 ˚C. Asam ini memiliki stabilitas yang cukup baik, kompatibel
dengan oksidator kuat, kuat basa, dan memiliki berat molekul: 167.1189 g/mol
(Caslab, 2013).
Gambar 1. Struktur asam 2-nitrobenzoat
7
C. Asam 2-klorobenzoat
Asam klorobenzoat adalah asam benzoat tersubstitusi dengan kekuatan asam dari
asam benzoat akan mengalami perubahan oleh adanya substituen elektronegatif.
Cincin benzena tidak mengambil bagian dalam stabilisasi resonansi dari gugus
karboksilat, substituen pada cincin benzena mempengaruhi keasaman terutama
dengan efek induktifnya. Tanpa memperhatikan posisi substitusi, suatu gugus
penarik elektron biasanya akan menaikkan keasaman suatu asam benzoat
(Fessenden and Fessenden, 1982).
Asam 2-klorobenzoat memiliki bentuk semacam bubuk putih. Jenis asam oklorobenzoat ini banyak digunakan dalam aplikasi yang berbeda. Asam oklorobenzoat banyak digunakan sebagai bahan pewarna, pestisida menengah dan
antiseptik dalam perekat, pigmen dan coating. Asam ini memiliki berat molekul
156,57 g/mol dan memiliki rumus kimia C7H5ClO2. Seperti produk toluen, etil
benzen, dan turunannya, asam o-klorobenzoat harus disimpan dalam tempat yang
sejuk, kering dan berventilasi baik tanpa sinar matahari langsung. Wadah harus
tertutup rapat apabila tidak digunakan (Sigma-Aldrich, 2014).
Gambar 2. Struktur asam 2-klorobenzoat
8
D. Senyawa Organologam
Senyawa organologam merupakan senyawa yang setidaknya terdapat satu atom
karbon dari gugus organik yang berikatan langsung dengan logam. Sebagai
contoh suatu alkoksida seperti (C3H7O)4Ti bukan termasuk senyawa
organologam, karena gugus organiknya terikat pada Ti melalui atom oksigen.
Sedangkan senyawa (C6H5)Ti(OC3H7)3 adalah senyawa organologam karena
terdapat satu ikatan langsung antara karbon C dari gugus fenil dengan logam Ti.
Dari bentuk ikatan pada senyawa organologam, senyawa ini dapat dikatakan
sebagai jembatan antara kimia organik dan anorganik (Cotton dan Wilkinson,
1989).
Sifat dari organologam pada umumnya yakni adanya atom karbon yang bersifat
lebih elektronegatif dari kebanyakan logam yang dimilikinya. Beberapa
kecenderungan jenis-jenis ikatan yang terbentuk dari senyawa organologam yaitu
1. Senyawaan ionik dari logam elektropositif
Pada umumnya senyawaan organo dari logam yang relatif sangat
elektropositif bersifat ionik, tidak larut dalam pelarut organik, dan terhadap
udara dan air sangat reaktif. Senyawa ini akan terbentuk jika radikal pada
logam terikat pada logam dengan keelektropositifan yang sangat tinggi,
contohnya logam pada alkali atau alkali tanah. Kereaktifan dan kestabilan
senyawaan ionik ditentukan dari satu bagian yakni oleh kestabilan ion karbon.
Delokalisasi elektron yang memperkuat kestabilan dari garam logam ion-ion
9
karbon agar lebih stabil walaupun masih relatif reaktif. Contohnya gugus dari
senyawa organik dalam garam-garam seperti (C5H5)2Ca2+.
2. Senyawaan yang memiliki ikatan –σ (sigma)
Senyawaan dari organo dimana sisa organiknya yang terikat pada suatu
atom logam dengan suatu ikatan dapat digolongkan sebagai ikatan kovalen
(masih terdapat karakter-karakter ionik dari senyawaan ini) yang dibentuk
oleh kebanyakan logam dengan keelektropositifan yang relatif lebih kecil
dari golongan pertama diatas, yang dengan hubungan beberapa faktor
berikut ini
a.
Kemungkinan penggunaan orbital d yang lebih tinggi, contohnya pada
SiR4 yang tidak tampak dalam CR4
b. Kemampuan donor dari aril atau alkil dengan pasangan elektron
menyendiri
c. Keasaman dari asam lewis sehubungan dengan kulit valensi yang tidak
penuh contohnya pada BR2 atau koordinasi yang tidak jenuh seperti
ZnR2
d. Pengaruh dari perbedaan keelektronegatifan dari ikatan logam-karbon (MC) atau ikatan karbon-karbon (C-C)
3. Senyawaan yang terikat nonklasik
Banyak senyawaan organologam terdapat jenis ikatan logam pada karbon yang
tidak dapat dijelaskan dalam bentuk pasangan elektron/kovalen atau ionik.
Contohnya, dari golongan alkali yang terdiri dari Li, Be, dan Al yang memiliki
gugus alkil berjembatan. Dalam hal ini, atom ada yang memiliki sifat
10
kekurangan elektron contohnya pada atom boron pada B(CH3)3. Pada atom B
termasuk golongan IIIA, yang memiliki 3 elektron valensi, sehingga cukup
sulit untuk membentuk oktet pada konfigurasinya dalam senyawaan. Pada
atom B ada kecenderungan untuk memanfaatkan orbital-orbital kosong yakni
dengan menggabungkannya pada gugus suatu senyawa yang memiliki
kelebihan pasangan elektron yang menyendiri senyawa ini dibagi menjadi dua
golongan
1. Senyawa organologam yang terbentuk diantara logam-logam transisi
dengan alkuna, alkena, benzen, dan senyawa organik yang bersifat tak
jenuh lainnya.
2. Senyawa organologam yang terdapat gugus-gugus alkil berjembatan
(Cotton dan Wilkinson,1989).
E. Senyawa Organotimah
Senyawa organotimah adalah senyawa-senyawa yang mengandung sedikitnya
satu ikatan kovalen C-Sn. Sebagian besar senyawa organotimah dapat dianggap
sebagai turunan dari RnSn(IV)X4-n (n = 1-4) dan diklasifikasikan sebagai mono-,
di-, tri- dan tetra- organotimah (IV), tergantung pada jumlah gugus alkil (R) atau
aril (Ar) yang terikat. Anion yang terikat (X) biasanya adalah klorida, fluorida,
oksida, hidroksida, suatu karboksilat atau suatu tiolat (Pellerito and Nagy, 2002).
Ikatan Sn-X memiliki derajat ion tertentu bergantung pada anion (X) dan alkil
(R). Sebagai contoh, titik leleh dari (CH3)3SnX bervariasi untuk: fluorida (300ºC)
11
> klorida (37ºC) > bromida (27ºC) > iodida (3,4ºC) (Tayer, 1988). Pemanfaatan
senyawa organotimah diantaranya sebagai penstabil dalam produksi plastik,
pestisida dalam pertanian, katalis, pelapis kaca, stabilizer poliviniklorida,
antikanker dan antitumor (Gielen et al, 2003), antifouling agents pada cat
(Blunden and Hill, 1990), antimikroba dan antifungi (Bonire et al., 1998).
1. Senyawa organotimah halida
Senyawa organotimah halida dengan rumus umum RnSnX4-n (n = 1-3; X = Cl, Br,
I) pada umumnya merupakan padatan kristalin dan sangat reaktif. Organotimah
halida ini dapat disintesis secara langsung melalui logam timah, Sn (II) atau Sn
(IV) dengan alkil halida yang reaktif. Metode ini secara luas digunakan untuk
pembuatan dialkiltimah dihalida. Sintesis langsung ini ditinjau ulang oleh
Murphy dan Poller melalui persamaan reaksi
2 EtI
+
Sn

Et2Sn +
I2
Metode lain yang sering digunakan untuk pembuatan organotimah halida adalah
reaksi disproporsionasi tetraalkiltimah dangan timah(IV) klorida. Caranya adalah
dengan mengubah perbandingan material awal, seperti ditunjukkan pada
persamaan reaksi berikut
3 R4Sn
+ SnCl4

R4Sn
+ SnCl4
 2 R2SnCl2
4 R3SnCl
Senyawa organotimah klorida digunakan sebagai kloridanya dengan memakai
logam halida lain yang sesuai seperti ditunjukkan pada persamaan reaksi berikut
R4SnCl4-n + (4-n) MX  R4SnX4-n + (4-n) MCl
(X = F, Br atau I; M = K, Na, NH4+) (Wilkinson, 1982).
12
2. Senyawa organotimah hidroksida dan oksida
Produk kompleks yang diperoleh melalui hidrolisis dari trialkiltimah halida dan
senyawa yang berikatan R3SnX, merupakan rute utama pada trialkiltimah oksida
dan trialkiltimah hidroksida. Prinsip tahapan intermediet ditunjukkan pada
reaksi di bawah ini
(Wilkinson, 1982).
3. Senyawa organotimah karboksilat
Senyawa organotimah karboksilat pada umumnya dapat disintesis melalui dua
cara yaitu dari organotimah oksida atau organotimah hidroksidanya dengan asam
karboksilat, dan dari organotimah halidanya dengan garam karboksilat. Metode
yang biasa digunakan untuk sintesis organotimah karboksilat adalah dengan
menggunakan organotimah halida sebagai material awal. Organotimah halida
direaksikan dengan garam karboksilat dalam pelarut yang sesuai, biasanya aseton
atau karbon tetraklorida. Reaksinya adalah sebagai berikut
RnSnCl4-n + (4-n) MOCOR  RnSn(OCOR)4-n + (4-n) MCl
Reaksi esterifikasi dari asam karboksilat dengan organotimah oksida atau
hidroksida dilakukan melalui dehidrasi azeotropik dari reaktan dalam toluen,
seperti ditunjukkan pada reaksi berikut
13
R2SnO + 2 R’COOH  R2Sn(OCOR’)2 + H2O
R3SnOH + R’COOH  R3SnOCOR’ + H2O
(Wilkinson, 1982).
F. Aplikasi Senyawa Organotimah
Senyawa organotimah memiliki aplikasi yang luas dalam kehidupan sehari-hari.
Aplikasi senyawa organotimah dalam industri antara lain sebagai senyawa
stabilizer polivinilklorida, pestisida nonsistematik, katalis antioksidan, antifouling
agents dalam cat, stabilizer pada plastik dan karet sintetik, stabilizer untuk parfum
dan berbagai macam peralatan yang berhubungan dengan medis dan gigi
(Pellerito and Nagy, 2002).
Mono dan di-organotimah digunakan secara luas sebagai stabilizer polivinilklorida untuk mengurangi degradasi polimer polivinilklorida. Empat tipe utama
penstabil timah berdasarkan gugus alkilnya yaitu oktil, butil, fenil, dan metil.
Oktiltimah diketahui memiliki kandungan timah paling sedikit dan tidak efisien.
Ligan-ligan utama yang digunakan untuk membedakan berbagai penstabil timah
yaitu, asam tioglikolat ester dan asam karboksilat. Senyawa organotimah yang
paling umum digunakan sebagai katalis dalam sintesis kimia yaitu katalis mono
dan di-organotimah. Senyawa organotimah merupakan katalis yang bersifat
homogen yang baik untuk pembuatan polisilikon, poliuretan dan untuk sintesis
poliester (Cotton dan Wilkinson, 1989).
14
Senyawa organotimah ditemukan berikutnya antara lain sebagai biocide (senyawa
yang mudah terdegradasi), sebagai pestisida yang pertama kali diperkenalkan di
Jerman yaitu dari senyawa trifeniltimah asetat pada akhir 1950-an. Kegunaan
yang utama dari agrokimia senyawa organotimah karena senyawa ini relatif
memiliki fitotoksisitas (daya racun pada tanaman) yang rendah dan terdegradasi
dengan cepat sehingga residunya tidak berbahaya terhadap lingkungan (Cotton
dan Wilkinson, 1989).
Senyawa organotimah(IV) telah diketahui memiliki aktivitas biologi yang kuat.
Sebagian besar senyawa organotimah(IV) bersifat toksik walaupun pada
konsentrasi rendah. Aktivitas biologi ini ditentukan oleh jumlah dan gugus
organik yang terikat pada pusat atom Sn. Senyawa organotimah karboksilat
diberikan perhatian khusus dikarenakan senyawa ini memiliki kemampuan biologi
yang kuat dibandingkan senyawa organotimah lainnya (Mahmood et al., 2003;
Pellerito and Nagy, 2002).
Senyawa organotimah memiliki rentang aplikasi yang luas dan merupakan
salah satu bahan kimia organologam yang paling banyak digunakan.
Senyawa organotimah(IV) menunjukkan aktifitas biologis yang signifikan
(Kang et al., 2009; Wu et al., 2009; Alama et al., 2009; Affan et al., 2009).
Senyawa-senyawa tersebut telah diketahui sebagai antibakterial (Maiti et al.,
1988; Gleeson et al., 2008), antijamur (Hadi et al., 2008; Manav et al., 2000;
Singh dan Kaushik, 2008), antitumor (Mohan et al., 1988; Ruan et al., 2011;
15
Hadi et al, 2012; Hadi and Rilyanti, 2010), dan antiviral (Singh et al., 2000).
G. Analisis Senyawa Organotimah
Senyawa organotimah karboksilat dapat diidentifikasi dengan menggunakan
spektroskopi Inframerah (IR), UV-Vis, (Pellerito and Nagy, 2002), dan analisis
unsur C, H, N, dan S dalam suatu senyawa dengan menggunakan alat
microelemental analyzer.
1. Analisis senyawa organotimah dengan spektroskopi IR
Pada spektroskopi IR, radiasi infra merah dengan rentangan panjang gelombang
dan intensitas tertentu dilewatkan terhadap sampel. Molekul-molekul senyawa
pada sampel akan menyerap seluruh atau sebagian radiasi itu. Penyerapan ini
berhubungan dengan adanya sejumlah vibrasi yang terkuantisasi dari atom-atom
yang berikatan secara kovalen pada molekul-molekul itu (Day dan Underwood,
1998).
Spektra IR memberikan absorpsi yang bersifat aditif atau bisa juga sebaliknya.
Sifat aditif disebabkan karena overtone dari vibrasi-vibrasinya. Penurunan
absorpsi disebabkan karena kesimetrian molekul, sensitifitas alat, dan aturan
seleksi. Aturan seleksi yang mempengaruhi intensitas serapan IR ialah
perubahan momen dipol selama vibrasi yang dapat menyebabkan molekul
menyerap radiasi IR. Dengan demikian, jenis ikatan yang berlainan (C-H, C-C,
atau O-H) menyerap radiasi IR pada panjang gelombang yang berlainan. Suatu
16
ikatan dalam molekul dapat mengalami berbagai jenis getaran, oleh sebab itu
suatu ikatan tertentu dapat menyerap energi lebih dari satu panjang gelombang.
Puncak- puncak yang muncul pada daerah 4000-1450 cm-1 biasanya
berhubungan dengan energi untuk vibrasi uluran diatomik. Daerahnya dikenal
dengan group frequency region (Sudjadi, 1985).
Serapan inframerah gugus fungsional senyawa organik ditunjukkan pada tabel 1.
Tabel 1. Serapan karakteristik IR untuk asam-asam karboksilat
Tipe Getaran
Uluran O-H
Uluran C=O
Uluran C-O
Tekukan O-H
Tekukan O-H dimer
(Fesenden and Fessenden, 1982).
Posisi serapan
cm-1
m
2860 – 3300
3,0 – 3,5
1700 - 1725
5,8 – 5,88
1210 – 1330
7,5 – 8,26
1300 – 1440
6,94 – 7,71
~925
~10,8
2. Analisis senyawa organotimah dengan spektroskopi UV-Vis
Pada spektroskopi UV-Vis, senyawa yang dianalisis akan mengalami transisi
elektronik sebagai akibat penyerapan radiasi sinar UV dan sinar tampak oleh
senyawa yang dianalisis. Transisi tersebut pada umumnya antara orbital ikatan
atau pasangan elektron bebas dan orbital antiikatan. Panjang gelombang serapan
merupakan ukuran perbedaan tingkat-tingkat energi dari orbital-orbital. Agar
elektron dalam ikatan sigma tereksitasi maka diperlukan energi paling tinggi dan
akan memberikan serapan pada 120-200 nm (1 nm = 10-7 cm = 10 Å). Daerah ini
dikenal sebagai daerah ultraviolet hampa, karena pada pengukuran tidak boleh ada
udara, sehingga sukar dilakukan dan relatif tidak banyak memberikan keterangan
17
untuk penentuan struktur. Di atas 200 nm merupakan daerah eksitasi elektron dari
orbital p, d, dan orbital π terutama sistem π terkonjugasi mudah pengukurannya
dan spektrumnya memberikan banyak keterangan. Kegunaan spektrofotometer
UV-Vis ini terletak pada kemampuannya mengukur jumlah ikatan rangkap atau
konjugasi aromatik di dalam suatu molekul. Spektrofotometer ini dapat secara
umum membedakan diena terkonjugasi dari diena tak terkonjugasi, diena
terkonjugasi dari triena dan sebagainya. Letak serapan dapat dipengaruhi oleh
subtituen dan terutama yang berhubungan dengan subtituen yang menimbulkan
pergeseran dalam diena terkonjugasi dari senyawa karbonil (Sudjadi, 1985).
Elektron pada ikatan kovalen tunggal terikat dengan kuat dan diperlukan radiasi
berenergi tinggi atau panjang gelombang yang pendek untuk eksitasinya. Hal ini
berarti suatu elektron dalam orbital ikatan (bonding) dieksitasikan ke orbital
antiikatan. Identifikasi kualitatif senyawa organik dalam daerah ini jauh lebih
terbatas daripada dalam daerah inframerah, dikarenakan pita serapan pada daerah
UV-Vis terlalu lebar dan kurang terperinci. Tetapi gugus-gugus fungsional
tertentu seperti karbonil, nitro, dan sistem tergabung menunjukkan puncak
karakteristik dan dapat diperoleh informasi yang berguna mengenai ada tidaknya
gugus tersebut dalam molekul (Day and Underwood, 1998).
Identifikasi kualitatif senyawaan organik dalam daerah ini jauh lebih terbatas
daripada dalam daerah inframerah, dikarenakan pita serapan pada daerah UVVis terlalu lebar dan kurang terperinci. Tetapi gugus-gugus fungsional tertentu
seperti karbonil, nitro, dan sistem tergabung menunjukan puncak karakteristik
18
dan dapat diperoleh informasi yang berguna mengenai ada tidaknya gugus
tersebut dalam suatu molekul (Day dan Underwood, 1998).
3. Analisis unsur dengan microelemental analyzer
Mikroanalisis adalah penentuan kandungan unsur penyusun suatu senyawa
yang dilakukan dengan menggunakan microelemental analyzer. Unsur yang
umum ditentukan adalah karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N), dan sulfur (S),
sehingga alat yang biasanya digunakan untuk tujuan mikroanalisis ini dikenal
sebagai CHNS microelemental analyzer. Hasil yang diperoleh dari
mikroanalisis ini dibandingkan dengan perhitungan secara teori. Walaupun
seringnya hasil yang diperoleh berbeda, perbedaan biasanya antara 1–5%,
namun analisis ini tetap sangat bermanfaat untuk mengetahui kemurnian suatu
sampel (Costecsh Analytical Technologies, 2011).
H. Bakteri
Mikroorganisme adalah organisme berukuran sangat kecil atau mikroskopis,
hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop. Dunia organisme terdiri dari lima
kelompok organisme yaitu bakteri, protozoa, virus, alga, dan jamur mikroskopis
(Pelczar dan Chan, 1986).
Bakteri merupakan organisme hidup bersel tunggal, tidak memiliki klorofil,
memiliki DNA dan RNA. Bakteri dapat melakukan metabolisme, tumbuh dan
berkembang biak. Sebagian besar bakteri berukuran sangat kecil misalnya kokus
19
bergaris tengah 1 sehingga tidak dapat dilihat oleh mata. Lapisan terluar bakteri
terdiri dari dua komponen yakni dinding sel yang kaku dan membran sitoplasma
atau membran plasma. Di dalamnya terdapat sitoplasma seperti ribosom,
mesosom, granula, vakuola, dan inti sel.
Sel bakteri dapat diliputi oleh lapisan berupa gel yang mudah lepas atau tersusun
sebagai suatu simpai. Selain itu beberapa bakteri juga mempunyai struktur
tumbuhan lain seperti filamen yang menonjol keluar dari permukaan sel yaitu
flagella yang berfungsi sebagai alat penggerak dan fimbria sebagai alat untuk
melekatkan diri (Gupte, 1990).
I. Klasifikasi Bakteri
Untuk memahami beberapa kelompok mikroorganisme diperlukan klasifikasi
yaitu sebagai berikut
1. Bakteri berdasarkan hubunganya dengan manusia dikategorikan menjadi 3
golongan: Golongan bakteri Simbion yaitu golongan bakteri yang saling
menguntungkan terhadap manusia, contohnya kuman yang terdapat dalam
saluran pencernaan yaitu usus besar. Golongan bakteri yang tidak
membahayakan atau Komensal, bakteri ini merupakan flora normal manusia.
Golongan bakteri Oportunis yaitu bakteri yang membahayakan bagi kehidupan
manusia. Tetapi perlu dipahami bahwa pada keadaan tertentu simbion bisa
menjadi oportunis dan kemudian menjadi patogen.
2. Bakteri berdasarkan bentuknya dibagi menjadi 3 yaitu: Bentuk bulat/coccus
misalnya Staphylococcus, dan Streptococcus, bentuk batang/bacil misalnya
20
Esherchia coli, Proteus, Pseudomonas, bentuk lengkung/spiral misalnya Vibrio
sp.
3. Berdasarkan sifat Gram dibagi menjadi 2 yaitu: Gram positif dan Gram negatif
(Sukidjo, 2002).
J. Bakteri Gram Negatif
Bakteri Gram negatif merupakan bakteri yang tidak mampu mempertahankan
warna kristal violet pada dinding selnya saat perwarnaan gram dilakukan,
pewarnaan gram sangat penting untuk mengetahui klasifikasi bakteri dan
mengetahui identifikasinya (Radji, 2011).
Bakteri Gram Negatif merupakan bakteri dengan bagian dinding selnya dapat
menyerap zat warna merah. Bakteri ini mempunyai lapisan peptidoglikan tipis
yang terdapat pada ruang periplasmik, yaitu antara membran luar dengan
membran plasma. Adapun contoh dari bakteri ini adalah Salmonella typhi,
Rhizobium leguminosarum, azotobacter, Neisseria gororrhoeae, Pseudomonas
aeruginosa, Helicobacter pylori dan Haemophilus influenza. Sebenarnya bakteri
Gram negatif memiliki sifat patogen sehingga lebih berbahaya jika dibandingkan
bakteri Gram positif. Hal ini dikarenakan membran luar di bagian dinding sel bisa
melindungi bakteri tersebut, dapat menghalangi masuknya zat antibiotik dan juga
sistem dari pertahanan inang. Adanya membran luar dan beberapa lapis
peptidoglikan di dinding sel yang membedakan bakteri Gram negatif dan Gram
positif. Lipid kovalen terkait dengan protein yang disebut lipoprotein adalah
21
molekul yang mengikat peptidoglikan ke membran luar. Peptidoglikan ini
terletak di periplasma, ruang berisi cairan yang terletak antara membran plasma
dan membran luar. Dinding sel bakteri Gram negatif lebih rentan terhadap
kerusakan mekanis karena jumlah rendah dari peptidoglikan (Wheelis, 2007).
K. Bakteri Gram Positif
Bakteri Gram positif adalah bakteri yang mempertahankan zat warna kristal violet
sewaktu proses pewarnaan gram sehingga akan berwarna ungu di bawah
mikroskop. Perbedaan Gram positif dan Gram negatif didasarkan pada perbedaan
struktur dinding sel yang berbeda dan dapat dinyatakan oleh prosedur pewarnaan
gram, ditemukan oleh ilmuwan Denmark bernama Christian gram dan merupakan
prosedur penting dalam klasifikasi bakteri (Jawetz and Adelberg, 2005).
Bakteri ini memiliki dinding sel yang dapat menyerap zat warna violet serta
mempunyai sebuah lapisan peptidoglikan tebal. Adapun contohnya adalah
Lactobacillus, Actinomyces, Arachnia, Bifidobacterium, Staphylococcus,
Propionibacterium dan Eubacterium. Ciri-cirinya adalah dinding sel yang
homogen dengan ketebalan 20-80 nanometer dan tersusun dari senyawa
peptidoglikan. Bentuk sel dari bakteri Gram positif ini adalah batang atau
berbentuk filamen dan bulat. Sistem reproduksi bakteri Gram positif melalui
pembelahan secara biner. Alat geraknya berupa flagela nonmotil, jika tidak
mempunyai motil maka menggunakan petritrikus.
Karakteristik yang membedakan bakteri Gram positif adalah komposisi dinding
22
selnya. Beberapa lapisan peptidoglikan bergabung bersama membentuk struktur
tebal dan kaku. Sebaliknya, bakteri Gram negatif hanya memiliki lapisan tipis
peptidoglikan (Wheelis, 2007).
L. Bakteri Bacillus subtilis.
Bacillus subtilis. (Gambar 3) merupakan bakteri gram positif, berbentuk batang,
dapat tumbuh pada kondisi aerob dan anaerob. Sporanya tahan terhadap panas
(suhu tinggi), mampu mendegradasi xylan dan karbohidrat (Cowan dan Stell’s,
1973). Bacillus subtilis. mempunyai sifat diantaranya
1.
Mampu tumbuh pada suhu lebih dari 50oC dan suhu kurang dari 5oC
2.
Mampu bertahan terhadap pasteurisasi
3.
Mampu tumbuh pada konsentrasi garam tinggi (>10%)
4.
Mampu menghasilkan spora
5.
Mempunyai daya proteolitik yang tinggi dibandingkan mikroba lainnya.
Gambar 3. Gambar sel bakteri Bacillus subtilis
(Sumber: MicrobeLibrary.org)
23
Bacillus adalah salah satu genus bakteri yang berbentuk batang dan merupakan
anggota dari divisi Firmicutes. Bacillus merupakan bakteri yang bersifat aerob
obligat atau fakultatif, dan positif terhadap uji enzim katalase. Bacillus secara
alami terdapat dimana-mana dan termasuk spesies yang hidup bebas atau bersifat
patogen. Beberapa spesies Bacillus menghasilkan enzim ekstraseluler seperti
protease, lipase, amilase, dan selulase yang bisa membantu pencernaan dalam
tubuh hewan (Wongsa dan Werukhamkul, 2007).
M. Antibakteri
Antibakteri adalah zat yang dapat digunakan sebagai pembasmi bakteri yang
merugikan manusia (Vincent, 1987). Antibakteri digolongkan berdasarkan cara
kerjanya, spektrum kerja, dan daya bunuh terhadap bakteri. Antibakteri
digolongkan berdasarkan pada susunan kimia dan sasaran kerjanya (Crueger and
Crueger 1984).
Kelompok antibakteri dilihat dari cara kerjanya, yaitu
1. Menghambat sintesis dinding sel bakteri.
Tekanan osmosis dalam sel mikroba lebih tinggi daripada di luar sel, sehingga
kerusakan dinding sel mikroba akan menyebabkan terjadinya lisis, yang
merupakan dasar dari efek bakterisidal terhadap mikroba yang peka
(Setyaningsih, 2004). Seperti golongan polypeptide, cephalosporin, penicillin,
vankomisin, basitrasin, sikloserin (Jawetz and Adelberg, 2005).
24
2. Menghambat sintesis protein.
Banyak jenis antibakteri, terutama golongan aminoglycoside, macrolide,
chloramphenicol, streptomycin, tentracycline, oxytetracycline, gentamycine,
kanamycine (Todar, 2009). Menghambat sintesis asam nukleat seperti
quinolon, pyrimethamin, rifampicin, sulfonamide, trimethoprim (Jawetz and
Adelberg, 2005). Antibakteri yang mempengaruhi sintesis asam nukleat dan
protein mempunyai mekanisme kegiatan pada tempat yang berbeda, antara
lain:
a) Antibakteri mempengaruhi replikasi DNA, seperti bleomisin, phleomisin,
mitomisin, edeine, porfiromisin.
b) Antibakteri mempengaruhi transkripsi, seperti aktinomisin, ekonomisin,
rifamisin, korisepin, streptolidigin.
c) Antibakteri mempengaruhi pembentukan aminoasil-tRNA, seperti
borrelidin.
d) Antibakteri mempengaruhi translasi, antara lain kloramfenikol, streptomisin,
neomisin, kanamisin, karbomisin, crytromisin, linkomisin, fluidic acid,
tetrasiklin (Suwandi, 1992).
e) Menghambat fungsi membran sel seperti, kolistin, imidasol, triasol, polien,
polimiycin, amfoterisin- β (Jawetz and Adelberg, 2005). Membran sel
sebagai barrier permeabilitas selektif, membawa fungsi transpor aktif
kemudian mengontrol komposisi internal sel. Jika fungsi integritas
25
membran sitoplasma dirusak, makromolekul dan ion keluar dari sel,
kemudian sel rusak atau sel bakteri mengalami lisis (Jawetz and Adelberg,
2005).
Antibakteri berdasarkan spektrum kerjanya (Todar, 2009), dibagi menjadi 2
kelompok, yaitu:
a) Antibakteri dengan aktivitas spektrum luas, yaitu antibakteri yang
berpengaruh terhadap gram positif dan negatif
b) Antibakteri dengan aktivitas spektrum sempit, yaitu antibakteri yang
berpengaruh terhadap gram negatif atau gram positif saja
Antibakteri berdasarkan daya bunuh, dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu:
a) Antibakteri bakteriostatik
Antibakteri ini bekerja dengan menghambat atau mencegah pertumbuhan
bakteri, tidak membunuhnya sehingga sangat bergantung pada daya tahan
tubuh. Kerjanya menghambat sintesis protein dengan mengikat ribosom
(Madigan et al., 2006). Antibakteri yang termasuk golongan ini adalah
eritromycin, chloramphenicol, sulfonamida, linkomicin, paraaminosalisilat,
tetrasiklin, dan lainnya.
b) Antibakteri bakterisidal
Antibakteri ini bekerja dengan membunuh, secara aktif membasmi bakteri.
Golongan dari antibiotik ini adalah penicilin, sefalosporin, aminoglikosida
dalam dosis besar, isoniazid, dan lainnya.
26
c) Antibakteri bakterilitik
Antibakteri ini bekerja dengan cara membuat lisis sel-sel bakteri. Proses
lisisnya sel bakteri terlihat dari penurunan jumlah sel ataupun kekeruhan
setelah bahan tersebut ditambahkan (Madigan et al., 2006).
N. Uji Aktivitas Antibakteri
Uji aktivitas antibakteri terdiri dari dua metode utama yaitu
1.
Metode difusi
Pada metode ini zat antibakteri akan berdifusi ke dalam lempeng agar yang telah
ditanami bakteri. Teknik ini dilakukan dengan menginokulasikan bakteri secara
merata diseluruh pemukaan media agar, lalu sampel yang diuji ditempatkan diatas
permukaan tersebut. Setelah waktu inkubasi selama 18 - 24 jam pada suhu 37oC
akan terbentuk zona hambat di sekeliling reservoir sampel. Pengamatan
didasarkan ada atau tidaknya zona hambatan pertumbuhan bakteri di sekeliling
kertas cakram. Ada tiga macam teknik difusi yaitu, cara parit, cara lubang atau
sumuran, dan cara cakram. Pada metode parit, media agar yang ditanami bakteri
dibuat parit kemudian diisi dengan larutan yang mengandung zat antibakteri dan
diinkubasi selama 18 - 24 jam pada suhu 37oC. Kemudian dilihat ada atau
tidaknya zona hambatan di sekeliling parit (Balsam and Sagarin, 1972; Jawetz et
al., 1986). Cara lubang yaitu pada media agar yang ditanami bakteri dibuat
lubang atau dengan meletakan silinder besi tahan karat pada medium agar yang
kemudian diisi dengan larutan yang mengandung zat antibakteri dan
diinkubasikan selama 18 – 24 jam pada suhu 37oC dan dilihat ada atau tidaknya
27
zona hambatan di sekeliling silinder (Balsam and Sagarin, 1972; Jawetz et al.,
1986).
Untuk cara cakram, pada media agar yang ditanami bakteri diletakkan diatas
kertas cakram yang mengandung zat antibakteri dan diinkubasikan selama 18 – 24
jam pada suhu 37oC, kemudian dilihat ada atau tidaknya zona hambatan
disekeliling cakram. Cara lubang maupun cara cakram terdapat persamaan yaitu
larutan akan berdifusi secara tiga dimensi. Sedangkan pada cara parit, sampel
hanya berdifusi secara dua dimensi (Jawetz et al., 1986).
Faktor-faktor yang mempengaruhi metode difusi adalah ketebalan agar, komposisi
dari media agar, konsentrasi inokulum, suhu, dan waktu inkubasi.
Ketebalan lapisan agar yang sedikit bervariasi akan menghasilkan efek dan besar
zona hambat yang jauh berbeda. Oleh karena itu, diperlukan persamaan dalam
tebalnya lapisan agar. Cawan petri yang digunakan harus benar-benar rata dan
agar harus dituang pada posisi yang tepat. Media agar mempengaruhi besarnya
zona hambatan dalam 3 cara yaitu: mempengaruhi aktivitas suatu antibakteri,
mempengaruhi kecepatan difusi suatu sampel antibakteri, mempengaruhi
kecepatan pertumbuhan bakteri. Aktivitas dari antibakteri dipengaruhi oleh
berbagai faktor seperti adanya kation dalam media, pH dari media dan adanya
bermacam-macam zat antagonis. Kecepatan difusi dari obat ditentukan oleh kadar
dari agar, kadar beberapa ion dalam media dan perpanjangan pengikatan
elektrostatik antar sampel dan grup yang terionisasi di dalam media agar.
Viskositas dari media juga mempengaruhi kecepatan difusi dan hal ini tergantung
28
juga pada waktu inkubasi. Kapasitas nutrisi dari media agar sangat ditentukan
oleh panjangnya fasa lag dan waktu pertumbuhan untuk bakteri yang diteliti
(Balsam and Sagarin, 1972; Jawetz et al., 1986).
Konsentrasi inokulum yang besar akan memperkecil zona hambatan, sebab masa
kritis sel akan tercapai dengan cepat. Suhu harus sesuai dengan suhu optimal
untuk pertumbuhan bakteri pada suhu 37oC. Bila tidak sesuai maka akan
mengakibatkan kecepatan pertumbuhan bakteri tidak sesuai sehingga jumlah
bakteri yang diinginkan tidak akan tercapai. Suhu inkubasi yang rendah dapat
memperbesar zona hambatan karena akan memperlambat pertumbuhan bakteri
atau dapat juga memperkecil zona hambatan karena difusi sampel antibakteri
berjalan lambat. Tetapi efek memperbesar zona hambatan lebih dominan.
Lamanya waktu inkubasi harus merupakan waktu minimal yang diperlukan
pertumbuhan normal dari bakteri percobaan. Perpanjangan waktu dapat
menurunkan aktivitas dan dapat pula menimbulkan muatan resisten (Balsam and
Sagarin, 1972; Jawetz et al., 1986).
2. Metode Dilusi
Metode ini biasanya digunakan untuk menentukan Konsentrasi Hambat Minimum
(KHM) sampel antibakteri terhadap bakteri uji. Metode dilusi ini dilakukan
dengan mencampurkan zat antibakteri dengan media yang kemudian
diinokulasikan dengan bakteri. Pengamatannnya dengan melihat ada atau
tidaknya pertumbuhan bakteri (Lorian, 1980).
29
Berdasarkan media yang digunakan dalam percobaan, metode ini dibagi menjadi
dua yaitu penipisan lempeng agar dan pengenceran tabung. Pada penipisan
lempeng agar, zat antibakteri yang akan diuji dilarutkan lebih dahulu dalam air
suling steril atau dalam pelarut steril lain yang sesuai. Kemudian dilakukan
dengan pengenceran secara serial dengan kelipatan dua sampai kadar terkecil
yang dikehendaki. Hasil pengenceran dicampur dengan medium agar yang telah
dicairkan kemudian didinginkan pada suhu 45oC sampai 50oC. Setelah itu dituang
ke dalam cawan petri steril, dibiarkan dingin dan membeku. Lalu diinkubasikan
pada suhu 37oC selama 30 menit. Pada tiap cawan petri diinokulasikan dengan
suspensi kuman yang mengandung kira-kira 105 sampai 106 sel kuman/mL.
Untuk setiap seri pengenceran digunakan kontrol negatif. KHM yaitu konsentrasi
terkecil dari obat yang menghambat pertumbuhan bakteri, sehingga tabung kaldu
dengan konsentrasi sampel antibakteri tersebut kelihatan jernih dan tidak
memperlihatkan pertumbuhan bakteri bila dibandingkan dengan kontrol (Jawetz et
al., 1986; Lorian, 1980).
Pada pengenceran tabung, zat antibakteri dilarutkan dalam pelarut yang sesuai,
kemudian diencerkan dengan kaldu berturut-turut pada tabung-tabung yang
disusun dalam satu deret terkecil yang dikehendaki, dengan metode Kerby
Bauwer yang dimodifikasi. Tiap tabung yang berisi 1 mL campuran dengan
berbagai kadar tersebut diinokulasikan dengan suspensi kuman yang mengandung
kira-kira 105 sampai 106 sel kuman/mL. Diinkubasikan selama 18 sampai 24 jam
pada suhu 37oC. Sebagai kontrol gunakan paling sedikit satu tabung cair dengan
inokulum bakteri tersebut. Kedua cara tersebut biasanya digunakan dalam
30
penentuan Kadar Hambat minimal (KHM) (Lorian, 1980; Case and Johnson,
1984).
III. METODOLOGI PENELITIAN
A.
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2015 sampai Mei 2016 di
Laboratorium Kimia Anorganik-Fisik dan Laboratorium Biokimia Universitas
Lampung. Analisis senyawa menggunakan spektrofotometer IR dilakukan di
Laboratorium Instrumentasi FMIPA Universitas Islam Indonesia dan analisis
senyawa menggunakan spektrofotometer UV-Vis dilakukan di Laboratorium
Kimia Anorganik FMIPA Universitas Lampung. Analisis unsur dengan
menggunakan analisis mikroelementer dilakukan di School of Chemical and Food
Technology, Universiti Kebangsaan Malaysia. Sedangkan pengujian aktivitas
antibakteri dilakukan di Laboratorium Biokimia, Jurusan Kimia, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung.
B.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas, neraca analitik,
hot plate stirrer, kertas saring Whatman No. 42, desikator, spektrofotometer IR
(karakterisasi), spektrofotometer UV-Vis, Microelemental analyzer (analisis
32
unsur). Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah zat-zat kimia dengan
PA (Pro Analysis) yang terdiri dari: trifeniltimah(IV) hidroksida, asam 2nitrobenzoat, asam 2-klorobenzoat, metanol, media agar NA (Nutrient Agar),
streptomisin, aquabides, dan DMSO.
C.
Metode Penelitian
Prosedur untuk sintesis senyawa R2Sn(OOCR)2 ataupun R3Sn(OOCR) dengan
R alkil maupun fenil dilakukan berdasarkan prosedur yang telah dilakukan
sebelumnya (Hadi et al., 2009; Hadi and Rilyanti, 2010; Hadi et al., 2012)
yang merupakan adaptasi dari Szorcsik et al. (2002). Sedangkan prosedur uji
aktivitas antibakteri dilakukan berdasarkan prosedur yang telah dilakukan
oleh Windiyani (2015).
1.
Sintesis senyawa trifeniltimah(IV)-2-nitrobenzoat
Senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida [(C6H5)3SnOH] sebanyak 1,101 gram
direaksikan dengan asam 2-nitrobenzoat [(C6H4(COOH)NO2] sebanyak 0,527
gram dengan perbandingan mol 1:1 dalam 30 ml pelarut metanol p.a. dan
direfluks dalam waktu 4 jam dengan pemanas pada suhu 58-60℃. Setelah reaksi
sempurna, metanol p.a. diuapkan dan dikeringkan di dalam desikator sampai
diperoleh kristal kering. Kristal hasil senyawa dengan rendemen tertinggi tersebut
siap untuk dikarakterisasi dengan spektrofotometer IR (Sudjadi, 1985),
33
spektrofotometer UV-Vis dan dianalisis kandungan unsur C dan H dengan alat
analisis mikroelementer serta diuji sifat antibakterinya terhadap bakteri Bacillus
subtilis ITBCCB148.
2.
Sintesis senyawa trifeniltimah(IV)-2-klorobenzoat
Senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida [(C6H5)3SnOH] sebanyak 1,101 gram
direaksikan dengan asam 2-klorobenzoat [(C6H4(COOH)Cl] sebanyak 0,4695
gram dengan perbandingan mol 1:1 dalam 30 ml pelarut metanol p.a. dan
direfluks dalam waktu 4 jam dengan pemanas pada suhu 58-60℃. Setelah reaksi
sempurna, metanol p.a. diuapkan dan dikeringkan di dalam desikator sampai
diperoleh kristal kering. Kristal hasil senyawa dengan rendemen tertinggi tersebut
siap untuk dikarakterisasi dengan spektrofotometer IR (Sudjadi, 1985),
spektrofotometer UV-Vis, dan dianalisis kandungan unsur C dan H dengan alat
analisis mikroelementer serta diuji sifat antibakterinya terhadap bakteri Bacillus
subtilis ITBCCB148.
3.
Pengujian Bioaktivitas
a.
Penyiapan Media Uji
Penyiapan media uji, dilakukan dengan pembuatan NA. Sebanyak 2,8 gram NA
dilarutkan dalam 100 mL aquades kemudian dipanaskan dan disterilkan dalam
autoclave pada temperatur 121°C dengan tekanan 1 atm selama 15 menit. Media
NA steril kemudian dituang sebanyak 15 mL/cawan ke dalam cawan petri yang
34
telah disterilisasi. Perlakuan tersebut dilakukan dalam Laminar Air Flow.
Kemudian media didinginkan sampai memadat, jika tidak terlihat adanya
kontaminan, maka media ini dapat digunakan untuk pengujian sampel.
b.
Uji Bioaktivitas Dengan Metode Difusi Agar
Sebanyak 1 mata ose bakteri Bacillus subtilis ITBCCB148 diencerkan dengan 1
mL air salin kemudian digunakan sebagai suspensi bakteri. Kemudian suspensi
bakteri tersebut dituangkan kedalam media uji dan diratakan menggunakan
sprider (batang L). Sebanyak 3 kertas cakram diletakkan pada permukaan agar.
Pada kertas cakram pertama diberikan senyawa awal, senyawa hasil sintesis dan
ligan dengan variasi konsentrasi 100; 150; 200; 250; 300 ppm. Senyawa awal
yang digunakan yaitu trifeniltimah(IV) hidroksida, sedangkan senyawa hasil
sintesis terdiri dari trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat dan trifeniltimah(IV) 2klorobenzoat dan ligan yang terdiri dari ligan asam 2-nitrobenzoat dan asam 2klorobenzoat. Kertas cakram kedua diberikan kontrol negatif yaitu DMSO.
Kertas cakram terakhir diberi larutan kontrol positif yaitu streptomisin kemudian
diinkubasi selama 2-3 hari pada suhu 25-30 °C dan setelahnya diamati untuk
melihat zona hambatnya. Senyawa yang memiliki konsentrasi penghambatan
paling efektif akan kembali diuji dengan metode dilusi.
35
c.
Uji Bioaktivitas Dengan Metode Dilusi Agar
Dari hasil pengujian secara difusi didapatkan senyawa organotimah(IV) 2klorobenzoat yang memiliki konsentrasi penghambatan paling efektif kemudian
senyawa tersebut dicampurkan ke dalam 15 mL media agar dengan variasi
volume 0.5; 1; 1,5; 2 dan 2,5 mL. Kemudian campuran media dengan senyawa
antibakteri disterilisasi menggunakan autovlave pada temperatur 121˚C dengan
tekanan 1 atm selama 15 menit. Suspensi bakteri Bacillus subtilis ITBCCB148
diratakan menggunakan sprider (batang L) kemudian diinkubasi pada suhu 2530ºC selama 24 jam. Senyawa kimia uji yang paling efektif adalah senyawa yang
memiliki variasi volume kecil namun memiliki daya penghambat pertumbuhan
bakteri yang besar.
57
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Dari pembahasan hasil penelitian yang telah dilakukan maka didapatkan
kesimpulan sebagai berikut:
1.
Pada hasil sintesis didapatkan senyawa trifeniltimah(IV) 2-nitrobenzoat
dengan massa sebesar 1,29331 gram dan senyawa trifeniltimah(IV) 2klorobenzoat dengan massa sebesar 1,2505 gram sehingga diperoleh
presentase rendemen masing-masing sebesar 90,43 % dan 82,44 %.
2. Hasil karakterisasi dengan menggunakan spektrofotometer IR terdapat
serapan C=O pada 1680,84 cm-1 untuk senyawa trifeniltimah(IV) 2nitrobenzoat dan 1583,22 cm-1 untuk senyawa trifeniltimah(IV) 2klorobenzoat yang menandakan terdapatnya gugus karbonil yang berasal dari
senyawa hasil sintesis. Hasil karakterisasi menggunakan spektrofotometer
UV-Vis terdapat transisi elektron π→π* dan n→π* trifeniltimah(IV) 2nitrobenzoat yaitu pada λmax 203,00 nm dan 290,00 nm serta
trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat pada λmax 236,00 nm dan 290,00 nm.
Hasil analisis menggunakan microelemental analyzer menunjukkan bahwa
58
senyawa hasil sintesis dikategorikan murni dengan perbedaan hasil
mikroanalisis dengan perhitungan teori berkisar 1- 4 %.
3. Pada uji difusi yang telah dilakukan didapatkan bahwa senyawa
trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat dengan konsentrasi 200 ppm yang paling
efektif sebagai antibakteri sedangkan pada uji dilusi dilakukan menggunakan
senyawa trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat dengan variasi volume 0,5;1;1,5;2
dan 2,5 mL dan diperoleh hasil trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat dengan
volume 2,5 mL yang paling efektif sebagai antibakteri. Semakin besar volume
senyawa antibakteri yang dicampurkan kedalam media maka semakin baik
dalam menghambat pertumbuhan bakteri
B. Saran
Dari penelitian yang telah dilakukan, didapatkan saran untuk penelitian
selanjutnya yaitu :
1.
Melakukan rekristalisasi dan pengujian titik leleh pada senyawa hasil sintesis
untuk mengetahui kemurnian senyawa yang dihasilkan.
2.
Melakukan pengujian aktivitas antibakteri menggunakan senyawa turunan
organotimah(IV) lainnya.
3.
Melakukan pengujian aktivitas antibakteri terhadap bakteri lainnya terutama
pada bakteri gram negatif.
59
DAFTAR PUSTAKA
Affan, M.A., S.W. Foo, I. Jusoh, S. Hanapi and E.R.T. Tiekink. 2009. Synthesis,
characterization and biological studies of organotin(IV) complexes with
hydrazone ligand. Inor. Chem. Acta. 362: 5031-5037.
Alama, A., B. Tasso, F. Novelli and F. Sparatore. 2009. Organometallic
compounds in oncologi: implications of novel organotins as antitumor
agents. Drug Discov. Today. 14: 500-508.
Blunden, S.J. and R. Hill. 1990. Bis(tributyltin) oxide as a wood preservative: Its
conversion to tributyltin carboxylates in Pinus sylvestris. Appl. Orgomet.
Chem. 4: 63-68.
Balsam, M. S. and E. Sagarin. 1972. Cosmetics Science and Technology, 2nd ed.
Bonire, J.J., G.A. Ayoko, P.F. Olurinola, J.O. Ehinmidu, N.S.N. Jalil, and A.A.
Omachi. 1998. Synthesis and Antifungal Activity of Some Organotin(IV)
Carboxylates. Metal-Based Drugs. 5 (4): 233-236.
Caprette, D.R. 2007. Using a CauntingChamber. Lab Guides Rice University.
Case, L.C., and R.T. Johnson. 1984. Laboratory Experiments in Microbiology.
The Benjamin Cummings Publishing Company. Inc. California. pp. 161163, 211-213.
Caslab, 2013. 2-Nitrobenzoic acid. www.caslab.com _CAS_552-16-9/diakses
pada 20 Agustus 2015 pukul 20.15 WIB.
Costech Analitical Technologies. 2011. Elemental Combiustion System CHNS.
http//costech analytical.com/Diakses pada tanggal 28 Maret 2015 pukul
19.00 WIB.
Cotton, F.A. dan G. Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Terjemahan oleh
S. Suharto. UI Press. Jakarta.
Cowan dan Steel’s. 1973. Manual for Identification of Medical Bacteria. Second
Ed. Cambridge Univ. Press.
60
Crueger, W. and A.Crueger. 1984. Biotechnology: A Textbook Of Industrial
Microbiology. Editor Brock, Thomas D. Sci. Inc. United Stated of
America.
Dainith, J. 1990. Kamus Lengkap Kimia (Oxford). Erlangga. Jakarta.
Day, R.A. dan A.L. Underwood. 1998. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam.
Terjemahan oleh A.H. Pudjaatmaka. Erlangga. Jakarta.
Fessenden J. dan R. Fessenden. 1982. Kimia Organik Dasar. Jilid-1. Terjemahan
oleh A.H. Pudjaatmaka. Erlangga. Jakarta.
Gielen, M., M. Biesemans, D. Vos and R. Willem, 2003. Synthesis,
characterization and in vitro antitumor activity of di- and triorganotin of
polyoxa- and biologically relevant carboxylic acids. J. Inorg. Biochem.,
79: 139-145.
Gleeson, B., J. Claffey, D. Ertler, M. Hogan and H. Muller-Bunz, F. Paradisi, D.
Wallis, M. Tacke. 2008. Novel organotin antibacterial and anticancer
drug. Polyhedron. 27: 3619-3624.
Gupte, S. 1990. Mikrobiologi Dasar. Diterjemahkan oleh Julius E.S. Binarupa
Aksara. Jakarta. Hal 261-265.
Hadi , S., B. Irawan and Efri. 2008. The Antifungal Activity Test Of Some
Organotin(IV) Carboxylates. J. Appl. Sci. Res. 4 (11): 1521-1525.
Hadi, S., M. Rilyanti, Nurhasanah. 2009. Comparative Study on the Antifungal
Activity of Some Di- and Tributyltin(IV) Carboxylate Compounds. Mod.
Appl. Sci. 3 (2): 12-17.
Hadi, S. and M. Rilyanti. 2010. Synthesis and In Vitro Anticancer Activity Of
Some Organotin(IV) Benzoate Compounds. Ori. J. Of Chem. 26 (3):
775:779.
Hadi, S., M. Rilyanti and Suharso. 2012. Invitro activity and comparative studies
of some organothin(IV) benzoate derivatives against leukemic cancer
cell, L-1210. Indo. J. Chem. 12 (2): 172-177.
Irianto, Koes. 2007. Mikrobiologi Menguak Dunia Mikroorganisme Jilid 2.
Bandung: CV.Yrama Widya.
Jawetz, E., L.J. Melnick, dan A.E. Adelberg. 1986. Mikrobiologi untuk Profesi
Kesehatan ed 16, terjemahan Tonang, H. EGC Penerbit Buku
kedokteran. Jakarta. hal. 31, 34, 145-147, 150-152
61
Jawetz, E. and M. Adelberg. 2005. Mikrobiologi Kedokteran Edisi Ke-3. Alih
Bahasa : Huriwati Hartanto dkk. Penerbit Buku Kedokteran ECG.Jakarta.
Kang, W., X. Wu and J. Huang, 2009. Synthesis, crystal structure and biological
activities of four novel tetranuclear di-organotin(IV) carboxylates. J.
Organo.Chem. 694: 2402-2408.
Lorian, V. 1980. Antibiotics in Laboratory Medical. Wiliam and Wilkins Co.,
Baltimore. London, hal. 1-22, 170-178, 511-512.
Madigan, M. T. and J. Martinko. 2006. Brock Biology of Microorganisms.
Eleventh edition. By Pearson Education, Inc. Pearson Prentice Hall. USA.
divison of Wiley and Sons Inc., New York, London, Sydney, Toronto.
1972. hal. 641-645.
Mahmood, S., S. Ali, M.H. Bhatti, M. Mazhar, and R. Iqbal. 2003. Synthesis,
Characterization, and Biological Applications of Organotin(IV) Derivates
of 2-(2-Fluoro-4-biphenyl) Propanoid Acid. Turkish Journal of Chemistry.
27: 657-666.
Maiti, A., A.K. Guha and S. Ghosh, 1988. Ligational behavior of two
biologically actives N-S donors toward oxovanadium(IV) ion and
potentiation of their antibacterial activities by chelation to. J. Inorg.
Biochem. 33: 57-65.
Manav, N., N. Ghandhi and N.K. Kaushik, 2000.Some tribenzyl tin(IV)
complexes with thiohydrazides and thiodiamines. Synthesis,
characterization and thermal studies. J. Therm. Anal. Calorom. 61: 127134.
Mohan, M., A. Agarwal, and N.K. Jha. 1988. Synthesis, characterization, and
antitumor properties of some metal complexes of 2,6-diacetylpyridine
bis(N4- azacyclic thiosemicarbazones). J. Inorg. Biochem. 34: 41-54.
Microbe Library. 2006. Bacillus. www. MicrobeLibrary.org. Diakses pada tanggal
18 Agustus 2015 pukul 19.20 WIB.
Nopitasari. 2015. Sintesis, Karakterisasi, Serta Uji Aktivitas Antibakteri Senyawa
Organotimah(IV) 3-Nitrobenzoat Pada Bakteri Gram Positif Bacillus
Subtilis (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Pellerito, L. and L. Nagy. 2002. Organotin (IV)n+ Complexes Formed with
Biologically Active Ligands: Equilibrium and Structural Studies and
Some Biological Aspect. Coor. Chem. Rev. 224: 111–50.
Pelczar M.J and E.C.S Chan. 1986 Dasar-dasar mikrobiologi 2. Diterjemahkan
oleh Hadioetomo RS, Imas T, Tjitrosomo SS, Angka SL. Penerbit
Universitas Indonesia. Jakarta. hal. 489-522.
62
Petruci, R.H. 1999. Kimia Dasar, Prinsip dan Terapan Modern. Erlangga.
Jakarta.
Radji, M. 2011. Mikrobiologi. Buku Kedokteran. EGC. Jakarta.
Ruan, B., Y. Tian, H. Zhou, J. Wu, R. Hu, C. Zhu, J. Yang, H. Zhu. 2011.
Synthesis, characterization and in vitro antitumor activity of three
organotin(IV) complexes with carbazole ligand. Inor. Chem. Acta. 365:
302-308.
Sigma, 2014. 2-chloro benzoic acid. Product Information. sigma-aldrich.com.
Missouri, USA diakses pada tanggal 20 Agustus 2015 pukul 20.00 WIB
Setyaningsih, I. 2004. Resistensi Bakteri dan Antibiotik Alami dari Laut. Makalah
Falsafah Sains. IPB. Bogor.
Singh, N.K., A. Srivastava, A. Sodhi, and P. Ranjan. 2000. In vitro and in vivo
antitumour studies ofa new thiosemicarbazide derivative and its
complexes with 3d-metal ions. Transit. Metal Chem. 25: 133-140.
Singh, R. and N.K. Kaushik. 2008. Spectral and thermal studies with anti-fungal
aspects of some organotin(IV) complexes with nitrogen and sulphur
donor ligands derived from 2-phenylethylamine. Spec. Acta Part A: Mol.
Biomol. Spectr. 71: 669-675.
Sudjadi. 1985. Penentuan Struktur Senyawa Organik. Ghalia Indonesia. Jakarta.
Sukidjo Notoatmodjo. 2002. Metodologi Penelitian Kesehatan. Jakarta: Rineka
Cipta.
Suwandi, U. 1992. Mekanisme Kerja Antibiotik. Cermin Dunia Kedokteran No.
76 Pusat Penelitian dan Pengembangan PT. Kalbe Farma. Jakarta. Pp 5659
Svehla, G. 1985. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimakro. PT
Kalman Media Pustaka. Jakarta. Hlm 251-252.
Szorcsik, A., L. Nagy, L. Pellerito, T. Yamaguchi, and K. Yoshida. 2002.
Preparation and Structural Studies of Organotin(IV) Complexes Formed
with Organic Carboxylic Acids. J. Rad. and Nuc.Chem. 256 (1): 3-10.
Tayer, J. 1988. Organometallic Chemistry and Overview. VCH Publisher Inc/
United State. Page 7, 12, 14.
Todar, K. 2009. Antimicrobial Agents Used in the Treatment of Infectious
Disease. www.textbookofbacteriology.net. Diakses pada tanggal 23
Maret 2015 pukul 20.20 WIB.
63
Vincent, G. 1987. Farmakologi dan Terapi. Edisi ke-3. Bagian Farmakologi
Fakultas Kedokteran UI. Jakarta. Hal 514-520, 588-592.
Volk, W.A and M.F. Wheeler. 1993. Mikrobiologi Dasar. Edisi Kelima. Jilid 1.
Erlangga. Jakarta.
Wheelis, M.L. 2007. Towards a Natural System of Organisms: Proposal for the
Domains Archaea, Bacteria, and Eukarya, Proceeding of the National
Academy of Sciences, U.S.A, 87, 4576.
Wilkinson, G. 1982. Compreherensive Organometalic Chemistry. International
Tin Research Institude, Publication No.618, Pergamon Press.
Windiyani, Melli. 2015. Sintesis, Karakterisasi, dan Uji aktivitas biologis
beberapa senyawa turunan organotimah(IV) 4-nitrobenzoat sebagai
antibakteri pada bakteri bacillus sp (Skripsi). Universitas Lampung.
Bandar Lampung.
Wu, X,. W. Kang, D. Zhu, C. Zhu and S. Liu. 2009. Synthesis, crystal structure
and biological activitiesof two novel organotin(IV) complexes
constructed from 12-(methylbenzoyl)-9,10-dihydro-9,10ethanoanthracene- II-carboxylic acid. J. Organo. Chem. 694: 2981-2986.
Wongsa, P. and P. Werukhamkul. 2007. Product Development and Technical
Service, Biosolution International. Bangkadi Industrial Park. Thailand.
134/4.