LAPORAN PENELITIAN MANDIRI
Sintesa Dan Karakterisasi Kitosan Bergugus Fungsi Schiff Base-Fe3O4 Serta Aplikasinya Sebagai Anti Jamur Candida albicans
Oleh : Ahmad Fatoni, M.Si
DIBIAYAI OLEH : MANDIRI
LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT SEKOLAH TINGGI ILMU FARMASI BHAKTI PERTIWI PALEMBANG Juli 2016
HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN HASIL PENELITIAN MANDIRI 1.Judul penelitian
: Sintesa Dan Karakterisasi Kitosan Bergugus Fungsi Schiff Base-Fe3O4 Serta Aplikasinya Sebagai Anti Jamur Candida albicans : Kimia (Farmasi)
2. Bidang Ilmu Penelitian 3. Ketua peneliti a. Nama lengkap dan gelar : Ahmad Fatoni, M.Si b. Jenis kelamin : Laki-laki c. NIP : 197008102000121001 d. Pangkat / Golongan : Pembina / IV/a e. Jabatan fugsional : Lektor Kepala f. Fakultas / Jurusan : Farmasi 4. Jumlah tim peneliti : 0 orang 5. Lokasi penelitian : Laboratorium Penelitian STIFI Bhakti Pertiwi 6. Bila penelitian ini merupakan kerjasama kelembagaan : a. Nama instansi :b. Alamat :7. Waktu penelitian : 4 Bulan 8. Biaya : MANDIRI Mengetahui, Pembantu Ketua I STIFI Bhakti Pertiwi
Palembang,
Erjon, M.Kes., Apt.
Juli 2016
Ketua peneliti,
Ahmad Fatoni, M.Si NIP. 197008102000121001 Mengetahui, Ketua LPPM STIFI Bhakti Pertiwi
Mauizatul Hasanah, MT. NIP. 198108082005012001
RINGKASAN DAN SUMMARY Sintesa Dan Karakterisasi Kitosan Bergugus Fungsi Schiff Base-Fe3O4 Serta Aplikasinya Sebagai Anti Jamur Candida albicans Ahmad Fatoni STIFI Bhakti Pertiwi Palembang Jln. Ariodillah 3 No. 22 A Palembang Telah dilakukan penelitian sintesis dan karakterisasi kitosan bergugus fungsi schiff base-Fe3O4 serta aplikasinya sebagai senyawa anti jamur Candida albicans.Tujuan penelitian ini mensintesis dan melakukan karakterisasi gugus fungsi kitosan schiff baseFe3O4 dengan alat spektrofotometer FT.IR serta mengetahui aktivitasnya sebagai anti jamur Candida albicans . Senyawa kitosan Schiff base-Fe3O4 disintesis dari reaksi antara kitosan, 2 hidroksi benzildehid dan Fe3O4. Uji aktivitas senyawa kitosan Schiff base-Fe3O4 terhadap Candida albicans dengan metode difusi agar. Hasil penelitian menunjukan telah terjadi reaksi kimia antara kitosan, 2 hidroksi benzildehid dan Fe3O4 membentuk senyawa kitosan bergugus fungsi schiff base-Fe3O4. Karakterisasi gugus fungsi kitosan bergugus fungsi schiff base-Fe3O4 pada bilangan gelombang 1581,63 cm1 . Daya hambat senyawa kitosan bergugus fungsi schiff base-Fe3O4 terhadap jamur Candida albicans pada konsentrasi 50 x 103 ppm dan 100 x 103 ppm mempunyai diameter hambat berturut-turut 21,73 ± 1,22 dan 25,88 ± 0,69 mm. Kata kunci : kitosan, schiff base, Fe3O4, candida albicans
ix
KATA PENGANTAR Dengan mengucapkan puji dan syukur kepada Allah SWT, karena atas rahmat dan hidayahNya maka laporan penelitian Mandiri dengan judul Sintesa Dan Karakterisasi Kitosan Bertgugus Fungsi Schiff Base-Fe3O4 Serta Aplikasinya Sebagai Anti Jamur Candida albicans dapat terselesaikan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebanyakbanyaknya kepada : 1. Bapak Drs. Noprizon, M.Kes., Apt selaku Ketua Yayasan Notari Bhakti Pertiwi 2. Bapak Ketua STIFI Bhakti Pertiwi Palembang dan stafnya. 3. Ibu ketua LPPM STIFI Bhakti Pertiwi Palembang 4. Rekan-rekan dosen di pogram studi S1 dan D3 Farmasi STIFI Bhakti Pertiwi Palembang Atas bantuannya, baik secara material, moril dan saran dari awal penelitian hingga terselesainya laporan ini sehingga dapat berjalan dengan lancar. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca demi kesempurnaan laporan penelitian ini. Semoga laporan penelitian ini bermanfaat bagi kita semua, amin… Palembang, Agustus 2016
Penulis
x
DAFTAR ISI Halaman Pengesahan Surat Keterangan Selesai Penelitian Mandiri Berita Acara Seminar Hasil Penelitian Halaman Pengesahan Validasi Karya Ilmiah Surat Pernyataan Keabsahan Karya Ilmiah Kontrak Penelitian MANDIRI Ringkasan dan Summary Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.2. Rumusan Masalah BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Basa-basa Schiff 2.2. Struktur kimia kitosa 2.3. 2-hidroksi benzildehid 2.4. Logam besi oksida (Fe3O4) 2.5. Jamur Candida albicans 2.5. Spektrofotometer FT.IR BAB III. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1. Tujuan 3.2. Manfaat Penelitian BAB IV. METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Waktu dan Tempat Penelitian 4.2. Alat dan Bahan Penelitian 4.3. Prosedur Penelitian 4.4. Analisis data BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Hasil 5.2 Pembahasan BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan 6.2. Saran-saran DAFTAR PUSTAKA DAFTAR LAMPIRAN
Halaman i ii iii v vi vii ix x xi xii xiii 1 2 3 3 4 4 4 5 7 7 8 8 8 11 13 14 19 19 20 22
xi
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Gambar 2.1. Struktur kimia (a) kitin dan (b) kitosan
4
2. Gambar 2. 2. Jamur Candida albicans
5
3. Gambar 5.1. Reaksi kimia kitosan Schiff base
15
4. Gambar 5.2. Reaksi kimia kitosan Schiff base dengan Fe3O4
15
5. Gambar 5.3. Spektra kitosan
16
6. Gambar 5.4. Spektra kitosan Schiff Base
16
7. Gambar 5.5. Spektra kitosan Schiff Base-Fe3O4
17
xii
DAFTAR TABEL Halaman 1. Tabel 5.1. Rata-rata diameter hambat sampel uji (konsentrasi 50 x 103 ppm (5% b/v)) dan pembanding terhadap jamur Candida albicans
13
2. Tabel 5.2. Rata-rata diameter hambat sampel uji (konsentrasi 100 x 103 ppm (5% b/v)) dan pembanding terhadap jamur Candida albicans
14
xiii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Lampiran 1. Zona bening yang dihasilkan oleh sampel hasil sintesa
22
xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Kitosan merupakan polisakarida berbentuk linier yang terdiri dari monomer N-asetilglukosamin (GlcNAc) dan D-glukosamin (GlcN). Kitosan dibentuk dari derivatif deasetilasi dari polimer kitin (poli-β(1-4)-N-asetil-Dglukosamin) (Oshita, dkk,. 2008). Kitosan memiliki gugus fungsional amino yang sangat reaktif dan dapat bersifat sebagai antibakteri (Chetan, dkk., 2013). Kitosan
merupakan
polimer
alam,
polikationik
yang
bersifat
biodegradable, biokompatible, aman, tidak beracun, bisa membentuk film (lapisan tipis) serta mempunyai kemampuan adsorpsi terhadap logam atau nono logam (Guibal, 2004). Kitosan mempunyai 2 gugus fungsi yang aktif yaitu gugus fungsi –OH (hidroksida) yang terikat pada atom C ke- 6 dan gugus fungsi –NH2 (amina primer) yang terikat pada atom C ke-2. Beberapa penelitian juga telah memodifikasi gugus fungsi –NH2 pada kitosan. Mohamed dan Fekri (2011), memodifikasi gugus fungsi -NH2 kitosan dan gugus aldehid dari krotonaldehid menjadi kitosan yang bergugus fungsi Schiff Base (-C=N-). Senyawa dasar Schiff Base mengandung gugus amina dan dibentuk dari kondensasi dari amino primer dengan sebuah karbonil aktif. Senyawa ini memiliki aktivitas yang sangat baik dalam bidang antibakteri dan antivirus. Schiff Base diperoleh dari kelompok amina primer, kitosan dan senyawa karbonil aktif seperti aldehida atau keton. Beberapa tahun terakhir ini, suatu senyawa Fe3O4 dapat dijadikan sebagai antibakteri. Hasil penelitian Behera dkk (2012), menyimpulkan bahwa besi oksida (Fe3O4) nanopartikel menunjukan mempunyai zona penghambatan yang sebanding dengan nanopartikel lainnya (Ag) serta menunjukan aktivitas bakterisida yang baik pada bakteri gram positif dibanding bakteri gram negatif. Penelitian terbaru Prabhu, dkk. (2015), menyatakan senyawa Fe3O4 nanopartikel menunjukan sifat antibakteri terhadap bakteri gram positif dan gram negatif. Berdasarkan uraian diatas, peneliti tertarik untuk mensintesa kitosan bergugus Schiff Base-Fe3O4 dari reaksi antara kitosan dan 2-hidroksi benzildehid
1
serta Fe3O4. Hasil atau produk sintesa yang dihasilkan digunakan sebagai anti jamur Candida albicans. 1.2. Rumusan Masalah 1.
Bagaimana sintesa kitosan bergugus fungsi Schiff Base-Fe3O4 dari reaksi antara kitosan, 2-hidroksi benzildehid dan Fe3O4 ?
2.
Bagaimana karakterisasi gugus fungsi kitosan bergugus fungsi Schiff BaseFe3O4 dengan Alat Spektrofotometer FT.IR ?.
3.
Apakah kitosan bergugus fungsi Schiff Base-Fe3O4 dapat diaplikasikan sebagai anti jamur Candida albicans ?
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Basa-basa Schiff (Schiff base) Schiff base adalah senyawa dengan gugus fungsi yang mengandung ikatan rangkap karbon-nitrogen (-N=C-) dimana atom karbon terhubung (terikat) dengan gugus aril atau alkil, tidak dengan hidrogen. Gugus fungsi Schiff base dapat disintesa dari amina aromatik dan senyawa karbonil dengan adisi nukleofilik membentuk hemiaminal, diikuti dengan dehidrasi untuk menghasilkan imin (http://en.wikipedia.org/wiki/Schiff_base). Ikatan rangkap karbon-nitrogen (N=C-) jika dikarakterisasi dengan menggunakan spektrofotometri FT. IR mempunyai wilayah absorpsi antara 1900-1500 cm-1 (Silvesrtein, dkk., 1991). 2.2. Struktur Kimia Kitosan Proses terbentuknya kitosan (dari sebelum terbentuknya kitin) meliputi demineralisasi, deproteinasi, dan deasetilasi. Demineralisasi dilakukan dengan menggunakan larutan asam lemah yang bertujuan untuk menghilangkan mineral yang terkandung dalam bahan baku. Deproteinasi dilakukan dengan menggunakan larutan basa lemah untuk menghilangkan sisa-sisa protein yang masih terdapat dalam bahan baku. Struktur kimia kitin dan kitosan seperti pada gambar 2.1. CH3 C=O H HO
H
CH2OH H H
HO
O H
NH
O
NH H
H
H O
O
H
CH2OH
C=O CH3
(a)
n
3
6 H NH2 CH2OH 4 HO 5 O O H H H H 2 1 O O HO 3 H NH2 H CH2OH H
(b)
H
n
Gambar 2.1 Struktur kimia (a) kitin dan (b) kitosan (Guibal, 2004) 2.3. 2-hidroksi benzildehid Senyawa 2 hidroksi benzildehid adalah senyawa kimia dengan rumus C6H4C(OH)2. Berat molekul 122,12 gr/mol, berat jenis 1,146 g/cm3 dan titik didih 196-197oC. Cairan minyak tidak berwarna ini memiliki bau almond yang pahit pada konsentrasi rendah. Larut dalam air, larut alkohol, dan eter (Gangolli, 1999). 2.4. Logam Besi Oksida (Fe3O4) Nanopartikel magnetit (Fe3O4) adalah salah satu jenis nanopartikel magnetik yang paling sering digunakan. Nanopartikel magnetit secara luas digunakan dalam imobilisasi dan pemisahan protein atau enzim, pemberian obat dan pemurnian DNA (Deoxyribonucleic Acid). Selain itu juga digunakan untuk katalis, dan menghilangkan unsur-unsur beracun dari limbah industri (Chen, dkk., 2013). Beberapa tahun terakhir ini, senyawa Fe3O4 mulai dikembangkan sebagai antibakteri. Penelitian Behera dkk (2012) dan Prabhu dkk (2015), menyimpulkan bahwa penerapan besi oksida (Fe3O4) nanopartikel menunjukan sifat antibakteri pada bakteri gram positif dan gram negatif. 2.5. Jamur Candida albicans Candida spp dikenal sebagai fungi dimorfik yang secara normal ada pada saluran pencernaan, saluran pernafasan bagian atas dan mukosa genital pada mamalia, tetapi populasi yang meningkat dapat menimbulkan masalah. Beberapa spesies Candida yang dikenal banyak menimbulkan penyakit baik pada manusia maupun hewan adalah Candida albicans. C. albicans merupakan fungi opportunistic penyebab sariawan (Dwidjoseputro, 2005).
4
Bentuk Candida albicans yaitu bulat, lonjong, atau bulat lonjong, ukuran 2-5 μ x 3-6 μ hingga 2-5,5 μ x 5-28,5 μ, dengan permukaan halus, licin atau berlipat-lipat, berwarna putih kekuning-kuningan dan berbau ragi. Candida albicans memiliki dua jenis morfologi yaitu seperti khamir dan hifa. Gambar Candida albicans seperti dalam gambar 2.2.
Gambar 2.2. Jamur Candida albicans ((Dwidjoseputro, 2005). Klasifikasi Candida albicans menurut Waluyo, (2004) adalah: Kingdom
: Fungi
Division
: Thallophyta
Subdivision
: Fungi
Class
: Deuteromycetes
Order
: Moniliales
Family
: Cryptococcaceae
Genus
: Candida
Species
: Candida albicans
2.6. Spektrofotometer FTIR (Fourier-Transform Infrared Spectroscopy) Radiasi inframerah mengandung beberapa range frekuensi yang tidak dapat dilihat oleh mata. Pengukuran pada spektrum inframerah dilakukan pada cahaya inframerah tengah (mid-infrared) yaitu pada panjang gelombang 2,5 – 50 µm atau bilangan gelombang 4000 – 200 cm-1. Energi yang dihasilkan oleh radiasi ini akan menyebabkan vibrasi atau getaran pada molekul. Pita absorbsi inframerah sangat khas dan spesifik untuk tiap tipe ikatan kimia atau gugus fungsi. Metode ini sangat berguna untuk mengidentifikasi senyawa organik dan organometalik. Penggunaan spektrofotometer inframerah yaitu untuk menentukan gugus fungsi
5
suatu senyawa organik dan mengetahui informasi struktur suatu senyawa organik dengan membandingkan daerah sidik jarinya (Dachriyanus, 2004). Mekanisme kerja dari spektrofotometer FTIR ini adalah jika suatu frekuensi tertentu dari radiasi inframerah dilewatkan pada sampel suatu senyawa organik maka akan terjadi penyerapan frekuensi oleh senyawa tersebut. Detektor yang ditempatkan pada sisi lain senyawa akan mendeteksi frekuensi yang dilewatkan pada sampel yang tidak diserap oleh senyawa. Banyaknya frekuensi yang melewati senyawa (yang tidak diserap) akan diukur sebagai suatu persen transmitan (Dachriyanus, 2004).
6
BAB III TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1. Tujuan 1.
Mensintesa kitosan bergugus fungsi Schiff Base-Fe3O4 dari reaksi antara kitosan, 2 hidroksi benzildehid dan Fe3O4.
2. Untuk mengetahui gugus fungsi kitosan yang telah bergugus fungsi Schiff Base-Fe3O4 dengan alat spektrofotometer FT.IR. 3. Untuk mengetahui senyawa kitosan bergugus fungsi Schiff Base-Fe3O4 sebagai anti jamur Candida albicans. 3.2.Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Memanfaatkan salah satu sifat terpenting dari kitosan sebagai antibakteri dan jamur. 2. Memodifikasi gugus fungsi kitosan dengan senyawa 2-hidroksi benzildehid dan Fe3O4 sebagai anti jamur Candida albicans.
7
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan
Maret-Juni 2016 di
Laboratorium Penelitian STIFI Bhakti Pertiwi Palembang dan untuk karakterisasi gugus fungsi kitosan, kitosan Schiff base dan kitosan Schiff base-Fe3O4 dilakukan di laboratorium Kimia F.MIPA UGM. 4.2.Alat dan Bahan 4.2.1. Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini alat-alat gelas standar laboratorium, rak tabung reaksi, timbangan analitik (DJ-BH CHO), alumunium foil, oven (JINHONG XMTB-8000), autoklaf (KAIPU YXQ.SG41.280), labu takar (pyrex), cawan petri (pyrex), jarum ose, laminary air flow/Meja Steril, jangka sorong/mistar millimeter (Tricle Brand 0-150 mm, Shanghai China), spektrofotometer FT IR (SHIMADZU), dan spektrofotometer UV-Vis (BEL Photonics UV-M51) serta alat pendukung lainnya. 4.2.2. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain kitosan, etanol PA asam asetat glasial (CH3COOH), NaOH, 2 Hidroksi Benzildehid (C6H4CHO-2OH) (Merck), FeCl36H2O, Fe2SO4.7H2O, Dimetil Sulfoksida (DMSO), Aquadest (H2O), Cakram steril, kapas, kasa steril, NaCl fisiologis, Medium Potato Dekstrose Agar siap pakai (PDA), kertas saring, kertas label dan jamur Candida albicans ATCC 01231 serta bahan-bahan pendukung lainnya. 4.3. Prosedur Penelitian 4.3.1. Sintesa Fe3O4 50 ml FeSO4.7H2O 0,01 M dicampur dengan 50 ml FeCl3.6H2O 0,02 M dalam gelas kimia. Campuran tersebut kemudian diaduk dengan magnetik stirer selama 30 menit pada suhu kamar, setelah 30 menit suhu dinaikkan menjadi 70°C dan diaduk lagi selama 30 menit. Campuran kemudian ditambah perlahan-lahan
8
150 ml larutan NaOH
0,13 M hingga campuran mempunyai pH 11 hingga
terbentuk endapan hitam. Endapan hitam yang diperoleh kemudian dicuci dengan aquades beberapa kali hingga filtrat campuran memiliki pH netral, kemudian endapan disaring dan dikeringkan dalam oven pada suhu 70°C selama 3 jam (Chen dkk, 2013). 4.3.2. Sintesa Kitosan Schiff Base Senyawa kitosan Schiff Base dibuat dalam beker gelas dengan cara mencampurkan kitosan 0,5 gram yang dilarutkan dalam 50 ml asam asetat 3% (v/v) ) dan 1 mL 2-hidroksi benzildehid yang dilarutkan dalam etanol PA sebanyak 9 ml. Campuran dipanaskan pada suhu 35°C dan diaduk dengan mangnetik stirer selama 3 jam. Setelah 3 jam diperoleh endapan berwarna kuning. Selanjutnya endapan berwarna kuning tersebut disaring, dibilas dengan etanol pa beberapa kali dan dikeringkan dalam oven pada suhu 60°C, hingga diperoleh produk yang berwarna kuning (Mohammed dan Fekry, 2011). 4.3.3 Sintesa kitosan Schiff Base -Fe3O4 0,25 gram kitosan dilarutkan dalam 15 ml asam asetat 3% (v/v) dan diaduk dengan mangnetik stirer selama 30 menit pada suhu kamar. Setelah terbentuk gel tambahkan 0,25 gram Fe3O4 kemudian diaduk kembali selama 30 menit pada suhu kamar. Setelah 30 menit dan terbentuk gel hitam yang homogen, tambahkan 1 ml 2-hidroksi benzildehid yang dilarutkan dalam 4 ml etanol pa, aduk kembali menggunakan magnetik stirer pada suhu 70°C selama 1 jam hingga diperoleh endapan coklat yang memadat. Endapan yang terbentuk dicuci dengan etanol pa sebanyak 10 ml dan dicuci dengan aquadest sebanyak 0,5 L hingga diperoleh filtrat dengan pH netral, endapan (ampas) yang telah netral dikeringkan dalam oven pada suhu 60°C selama 7 jam (Naghipour dan Fakhri, 2015). 4.3.4. Karakterisasi gugus fungsi dengan menggunakan spektrofotometer FT.IR Karakterisasi gugus fungsi dengan menggunakan spektrofotometer FT.IR meliputi senyawa kitosan murni, kitosan Schiff base dan kitosan Schiff baseFe3O4.
9
4.3.5. Uji senyawa kitosan Schiff base-Fe3O4 sebagai anti jamur Candida albicans. 4.3.5.1. Pembuatan konsentrasi sampel uji. Sampel uji (hasil sintesa) dibuat dengan konsentrasi : a. 10 % (b/v) yang dibuat dengan melarutkan 0,1 gr senyawa kitosan Schiff base-Fe3O4 dilarutkan dalam campuran asam asetat 1 % (v.v) dan DMSO (1:4) hingga 1 ml. b. 5 % (b/v) yang dibuat dengan melarutkan 0,1 gr senyawa kitosan Schiff base-Fe3O4 dilarutkan dalam campuran asam asetat 1 % (v.v) dan DMSO (1:4) hingga 2 ml. Sebagai pembanding : a. Kitosan 10% (b/v) yang dibuat dengan melarutkan 0,1 gr senyawa kitosan murni dalam asam asetat 1 % (v.v) hingga1 ml. b. Kitosan 5 % (b/v) yang dibuat dengan melarutkan 0,1 gr senyawa kitosan murni dalam asam asetat 1 % (v.v) hingga 2 ml. c. Fe3O4 10% (b/v) yang dibuat dengan melarutkan 0,1 gr senyawa Fe3O4 dalam aquades hingga1 ml. d. Fe3O4 5 % (b/v) yang dibuat dengan melarutkan 0,1 gr senyawa Fe3O4 dalam aquades hingga 1 ml. e. Asam asetat 1 % (v/v) f. aquades 4.3.5.2. Penyiapan Medium Potato Dextrose Agar (PDA) Disiapkan medium PDA sintetik, lalu ditimbang dengan timbangan analitik sebanyak 39 g kemudian dimasukan dalam erlenmeyer 250 mL yang berisi aquadest l liter. Setelah itu dipanaskan di atas penangas sambil diaduk untuk menghomogenkan medium tersebut. Setelah homogen, dimasukkan kedalam autoklaf dan disterilkan pada suhu 121°C pada tekanan 2 atm selama 15 menit (Kandoli dkk, 2016). 4.3.5.3. Peremajaan Jamur Uji Jamur yang telah dimurnikan diinokulasi dengan bantuan jarum ose ke media agar miring, kemudian diinkubasi pada suhu 20-25°C selama 3-5 hari hingga diperoleh pertumbuhan yang normal (Brooks, 2013).
10
4.3.5.4. Pembuatan Suspensi Jamur Diambil koloni jamur dari media agar miring
sebanyak 1 – 2 ose
kemudian disuspensikan kedalam NaCl fisiologis (0,9%) sebanyak 5 ml dalam tabung reaksi dan dikocok homogen, lalu dipindahkan ke kuvet. Kekeruhan suspensi jamur uji diukur dengan alat spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang (λ) 580 nm dengan transmitan 90% (Depkes, 1995). 4.3.5.5. Uji Daya Hambat Pertumbuhan Jamur Pengujian dilakukan dengan metode difusi agar yang menggunakan cakram berdiameter dalam 6 mm, diameter luas 8 mm, dan tinggi 10 mm. Medium potato dekstrose agar (PDA) 10 ml steril pada cawan petri didinginkan pada suhu 40°C-45°C. Diteteskan suspensi jamur sebanyak 1 ml ke dalam tabung reaksi yang telah berisi media PDA sebanyak 10 ml. Setelah homogen, tuang diatas cawan petri yang berisi 10 ml media nutrien agar yang telah memadat lalu diratakan. Cawan petri tersebut digoyang beberapa kali secara horizontal agar suspensi jamur ini merata pada seluruh permukaan agar. Kemudian dibiarkan pada suhu kamar selama 15 menit. Suspensi jamur yang telah diencerkan tadi ditempatkan pada cawan petri untuk masing-masing larutan zat uji dan pengujian dilakukan sebanyak tiga kali (triplo). Cakram
yang
telah
steril
dicelupkan
ke
dalam
masing-masing
perbandingan larutan zat uji yang telah disiapkan, kemudian diletakkan pada permukaan media agar yang telah diinokulasi dengan jamur. Semua cawan petri diinkubasi di dalam inkubator pada suhu 30°C – 37°C selama 24 – 48 jam. Kemudian diukur diameter zona bening (clear zone) dengan menggunakan jangka sorong atau penggaris millimeter (Kandoli dkk, 2016). 4.4.Analisis Data Analisis data meliputi : a. Berat kering hasil senyawa sintesa b. Analisa gugus fungsi dari spektra FT.IR kitosan, kitosan Schiff Base dan kitosan Schiff Base-Fe3O4
11
c. Pengukuran zona bening (Clear Zone)
sebagai diameter hambat
pertumbuhan jamur yang dihasilkan.dari sampel uji dan pembanding serta ditabulasikan untuk melhat perbedaannya.
12
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1.Hasil Hasil penelitian yang telah dilaksanakan adalah sebagai berikut : 1. Hasil sintesa senyawa Fe3O4 adalah berupa serbuk hitam sebanyak 1,310 gram. 2. Hasil sintesa senyawa kitosan Schiff Base adalah berupa lempengan film tipis berwarna kuning sebanyak 0,560 gram setelah dikeringkan. 3. Hasil sintesa kitosan Schiff Base-Fe3O4 adalah berupa serbuk coklat sebanyak 0,411 gram setelah dikeringkan. 4. Karakterisasi senyawa Fe3O4 menggunakan spektrofotometer UV-Vis ditandai dengan terbentuknya puncak pada panjang gelombang 369 nm. 5. Karakterisasi gugus fungsi dari kitosan Schiff Base dengan spektrofotometer FTIR adalah munculnya gugus fungsi azomethine pada bilangan gelombang 1635,64 cm-1. 6. Karakterisasi gugus fungsi dari kitosan Schiff Base-Fe3O4 menggunakan spektrofotometer FTIR adalah adanya interaksi kimia antara gugus fungsi azomethine dengan Fe3O4 pada bilangan gelombang 1581,63 cm-1 . 7. Hasil
pengujian
aktivitas
antijamur
senyawa
hasil
sintesa
dan
pembandingseperti pada tabel 5.1 dan 5.2. Tabel 5.1 Rata-rata diameter hambat sampel uji (konsentrasi 50 x 103 ppm (5% b/v)) dan pembanding terhadap jamur Candida albicans Sampel Kitosan*) Kitosan Schiff Base *) Fe₃O₄ *) Kitosan Schiff Base -Fe₃O₄ **)
***)
Asam Asetat 1 % (v/v) As. Asetat 1% (v/v) 1 : 4 DMSO***) Aquadest***)
Diameter Hambat (mm) pada cawan 1 2 3 11,47 12,34 12,34 16,33 15,46 14,21 0 0 0 22,44 20,32 22,44 0
0
0
0
0
0
0
0
0
13
Diameter Hambat Rata-Rata (mm) ± SD 12,05 ± 0,5 15,33 ± 1,06 0±0 21,73 ± 1,22 0±0 0±0 0±0
Keterangan : *) = Pembanding positif **) = sampel uji ***) = Pembanding negatif Tabel 5.2 Rata-rata diameter hambat sampel uji konsentrasi 100 x 103 ppm (5 % b/v)) dan pembanding terhadap jamur Candida albicans Sampel Kitosan *) Kitosan Schiff Base *) Fe₃O₄ *) Kitosan Schiff Base -Fe₃O₄ **)
Diameter Hambat (mm) pada cawan 1 2 3 14,21 13,59 14,21 22,44 19,6 22,44 6,23 0 6,23 26,68
25,56
25,42
0
0
0
0
0
0
***)
0 Asam Asetat 1 % (v/v) As. Asetat 1% (v/v)1 : 4 0 DMSO ***) 0 Aquadest ***) Keterangan : *) = Pembanding positif **) = sampel uji ***) = Pembanding negatif
Diameter Hambat Rata-Rata (mm) ± SD 14,00 ± 0,35 21,49 ± 1,63 6,23 ± 0,23 25,88 ± 0,69 0±0 0±0 0±0
5.2. Pembahasan 5.2.1. Sintesa Fe3O4 Sintesa Fe3O4 melalui reaksi antara senyawa Fe3+ (FeCl3 6H2O) dengan Fe2+ (Fe2SO4.7H2O) dalam suasana basa (NaOH), dengan reaksi kimia seperti di bawah ini (Behera dkk, 2012). Fe2+ + 2Fe3+ + 8OH-
Fe3O4
+ 4H2O
5.2.2. Sintesa Kitosan Schiff Base Sintesa kitosan Schiff Base terjadi melalui reaksi antara gugus fungsi amina primer kitosan (-NH2) dengan gugus fungsi aldehid (-C=O) dari 2-hidroksi benzildehid, reaksi kimia yang terjadi seperti dalam gambar 5.1.
14
O C
H
OH O HO
OH
OH
O
+
O
HO
NH2
Kitosan
O
+ H2O
N C
2-hidroksi benzildehid
H OH
Kitosan Schiff base
Gambar 5.1. Reaksi kimia kitosan Schiff base 5.2.3. Sintesa kitosan Schiff Base-Fe3O4 Sintesa kitosan Schiff Base-Fe3O4
terjadi melalui reaksi antara gugus
fungsi –C=N- dengan Fe3O4 seperti dalam gambar 5.2. O C
OH O HO
H
OH O
OH O
+
HO
NH2
O
Fe3O4 HO
N C
OH O
H
O N
Fe3O4
C
H
OH
Kitosan
2 hidroksi benzildehid Kitosan Schiff base
Gambar 5.2. Reaksi kimia kitosan Schiff base dengan Fe3O4
OH
Kitosan Schiff base -Fe3O4
5.2.4. Karakterisasi gugus fungsional Karakterisasi gugus fungsional kitosan, kitosan Schiff base dan kitosan Schiff base-Fe3O4 seperti dalam gambar 5.3, 5.4 dan 5.5.
15
Gambar 5.3. Spektra kitosan
Gambar 5.4. Spektra kitosan Schiff Base
16
Gambar 5.5. Spektra kitosan Schiff Base-Fe3O4 Spektra FTIR kitosan seperti dalam gambar 5.3 menjelaskan bahwa muncul pita serapan pada bilangan gelombang 3441,01 cm-1 yang menunjukkan tumpang tindih vibrasi rentangan (ulur) gugus fungsi –OH dan N-H. Pita serapan pada bilangan gelombang 2924,09 cm-1 menunjukkan vibrasi rentangan C-H. Pita serapan pada bilangan gelombang 1095,57 cm-1 menunjukkan vibrasi rentangan C-C. Gugus fungsi C-O
teridentifikasi pada rentangan bilangan gelombang
1604,77 cm-1, rentangan C-O bisa berasal dari C-OC atau C-O-H (Dachriyanus, 2004). Spektra FTIR kitosan Schiff base (gambar 5.4.) muncul pita serapan pada bilangan gelombang 3441,01 cm-1 yang menunjukkan tumpang tindih vibrasi rentangan gugus fungsi –OH dan N-H. Pita serapan pada bilangan gelombang 2924,09 cm-1 menunjukkan vibrasi rentangan gugus fungsi C-H pada CH2alifatik. Gugus fungsi azometin (C=N) teridentifikasi pada bilangan gelombang 1635,64 cm-1. Menurut Sari, dkk., (2003) dan Mohamed dan Fekri (2011) dijelaskan bahwa gugus fungsi C=N akan muncul pada bilangan gelombang antara 1632-1612 cm-1. Spektra FTIR kitosan Schiff base-Fe3O4 seperti dalam gambar 5.5, menunjukan adanya pita serapan pada bilangan gelombang 3448,72 cm-1 yang menunjukkan tumpang tindih serapan vibrasi rentangan gugus fungsi –OH dan N17
H. Pita serapan pada bilangan gelombang 2924,09 cm-1 menunjukkan vibrasi rentangan gugus fungsi C-H pada CH2- alifatik yang diperkuat dengan munculnya serapan vibrasi bengkokan –CH2 – pada bilangan gelombang 2337,72 cm-1. Vibrasi ulur gugus fungsi C=N teridentifikasi pada bilangan gelombang 1581,63 cm-1 dengan intensitas lemah yang menunjukkan adanya ikatan dengan Fe3O4. Vibrasi rentangan gugus fungsi C-O teridentifikasi pada bilangan gelombang 1373,32 cm-1, rentangan C-O bisa berasal dari C-OC atau C-O-H (Dachriyanus, 2004). 5.2.5. Uji aktifitas senyawa kitosan Schiff base-Fe3O4 sebagai anti jamur Candida albicans. Senyawa hasil sintesa (kitosan Schiff base-Fe3O4) dengan konsentrasi 5 % (b/v) dan 10 % (b/v) mempunyai daya hambat terhadap pertumbuhan jamur candida alibican berturut-turut sebesar 21,73 ± 1,22 dan 25,88 ± 0,69 mm. Diameter daya hambat tersebut ternyata lebih besar bila dibandingkan dengan daya hambat kitosan, kitosan schiff base dan Fe3O4 saja pada konsentrasi yang sama (Tabel 4.1 dan 4.2). Hal ini menunjukan bahwa jika kitosan dimodifikasi dengan senyawa 2-hidroksi benzildehid dan Fe3O4 menjadi kitosan bergugus fungsi schiff base-Fe2O3 akan mempunyai sifat yang lebih besar dalam menghambat pertumbuhan jamur Candida albican.
18
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Senyawa kitosan Schiff Base-Fe3O4 dapat disintesa dari reaksi antara Kitosan, 2 hidroksi benzildehid dan Fe3O4. 2. Karakterisasi gugus fungsi
kitosan Schiff Base-Fe3O4 menggunakan
spektrofotometer FTIR menunjukkan bahwa senyawa senyawa tersebut terbentuk, ditandai dengan adanya serapan pada bilangan gelombang 1581,63 cm-1 . 3. Senyawa kitosan Schiff Base-Fe3O4 dapat diaplikasikan sebagai antijamur Candida albicans. Pada konsentrasi 50 x 103 ppm dan 100 x 103 ppm mempunyai diameter hambat berturut-turut 21,73 ± 1,22 dan 25,88 ± 0,69 mm. 6.2. Saran 1. Karakterisasi senyawa hasil sintesa dilakukan dengan menggunakan Spektrofotometer Massa (MS), Spektrofotometer Resonansi Magnet Inti H NMR), SEM dan XRD (X-Ray Difraktrometer). 2.
Pengujian aktivitas antijamur senyawa hasil sintesa dengan menggunakan metode lain seperti metode dilusi dan bioautografi.
19
DAFTAR PUSTAKA Behera, S. S., Patra, J. K., Pramanik, K, Panda, N., and Thatoi, H. 2012. Characterization and evaluation of antibacterial activities of chemically synthesized iron oxide nanoparticles. World journal of nano science and engineering, 2, 196-200. Brooks, Geo. 2013. Medical microbiology. EGC, Jakarta. Chen, Daimei., Li, Wa., Wu, Yanru., Zhu, Qian., Zhijin, Lu., and Du, Gaoxiang. 2013. Preparation and characterization of chitosan/montmorillonite magnetic miscrospheres and its application for the removal of Cr (VI). Chemical Engineering Journal, 221, 8-15. Chetan, P.D., Vishalakshi, B., Sathish, L., Ananda, K. And Poojary, B., 2013, Preaparation of Substituted Quaternized Arylfuran Chitosan Derivatives and Their Antimicrobial Activity, International Journal of Biological Macromolecules 59 : 158-164 Dachriyanus. 2004. Analisis Struktur Senyawa Organik Secara Spektroskopi. Andalas University Press, Padang. Departemen Kesehatan RI. 1995. Farmakope Indonesia. (Edisi IV). Dirjen POM RI. Jakarta Dwidjoseputro, D., 2005, Dasar-Dasar Mikrobiologi, Djambatan, Jakarta Gangolli, S.D.(ed), 1999, The Dictionary of Substances and their Effects (DOSE) : O-S , Vol. 6, second edition, The Royal Society of Chemistry, Cambridge Guibal, E., 2004, Interaction of metal ions with chitosan-based sorbent : a review, Separation and Purification Technology, 38 (1) : 43-74. Kandoli, F., Abijulu, J dan Leman, M., 2016, Uji daya hambat ekstrak daun durian (Durio zybethinus) terhadap pertumbuhan jamur Candida albicans secara In vitro, PHARMACON Jurnal Ilmiah Farmasi , Vol. 5 No. 1 : 4652 http://en.wikipedia.org/wiki/Salicylaldehyde (tanggal akses, 16 Juli 2016) Mohamed, R., Riham, and Fekry, M. A. 2011. Antimicrobial and anticorrosive activity of adsorbent based on chitosan Schiff’s Base. International Journal of Electrochemical Science, 6, 2488-2489. Naghipour, Ali., dan Fakhri, Akram. 2015. Efficient oxidation of sulfides into sulfoxides catalyzed by a chitosan-schiff base complex of Cu (II) supported on supramagnetic Fe3O4 nanoparticles. Environ.Chem.Lett, 64 (4), 456-464.
20
Prabhu, Y. T. Rao, K. V. Kumari, B. S. Kumar, V. S. S. and Pavani, T. 2015. Synthesis of Fe3O4 nanoparticles and its antibacterial application. Int. Nano. lett, 5, 85–92. Sari, N., Arslan, S., Logoglu, E., and Sakiyan, I., 2003, Antibacterial Activities of Some New Amino Acid Schiff Base, G.U Journal of science, 16(2) : 283-288. Silverstain, Robert., Basseler, G. Clayton, and Morrill, C, Terence. 1991. Spectrometric Identification of Organic Compounds (5th Edition), John Wiley and Son, Inc. New York. Waluyo, L. 2004. Teknik dan metode dasar mikrobiologi. Universitas Muhammadiyah Malang Press, Malang.
21
Lampiran 1. Zona bening yang dihasilkan oleh sampel hasil sintesa
1
2
a c
b
b e
e g
f
g
d
Keterangan
a
c
: 1. Konsetrasi 50 x 103 ppm (5 % (b/v))
d
f
2. Konsentrasi 100 x 103 ppm (10 % (b/v)) (a) Kitosan dengan konsentrasi 5 dan 10 % (b/v) (b) Kitosan Schiff Base dengan konsentrasi 5 dan 10 % (b/v) (c) Fe3O4 dengan konsentrasi 5 dan 10 % (b/v) (d) Kitosan Schiff Base-Fe3O4 dengan konsentrasi 5 dan 10% (b/v) (e) Asam Asetat 1% (v/v) (f) As. Asetat 1% (v/v) 1 : 4 DMSO (g) Aquadest
22
