Path: Top > S1-Final Project > Chemistry-FMIPA > 2017

SIFAT ANTIBAKTERI SENYAWA TURUNAN CALKON DARI MACARANGA TRICHOCARPA DAN HASIL SINTESIS

ABSTRACT ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF CHALCONE DERIVATIVES FROM MACARANGA TRICHOCARPA AND SYNTHETIC

PhD Theses from JBPTITBPP / 2017-09-27 11:42:38
Oleh : MUHAMAD SALMAN FAREZA ( NIM : 30512001 ), Department of Chemistry
Dibuat : 2016-12-02, dengan 7 file

Keyword : ANTIBAKTERI, TURUNAN CALKON, MACARANGA TRICOCHARPA, SINTESIS.

Penyakit infeksi mikroba hingga saat ini masih merupakan salah satu permasalahan global, terutama untuk masyarakat di negara-negara beriklim tropik. Permasalahan tersebut, salah satunya, disebabkan oleh berkembangnya resistensi mikroba terhadap obat-obat antibiotik yang tersedia. Dengan demikian, pencarian senyawa-senyawa baru yang bersifat antimikroba hingga kini tetap dilakukan. Lazimnya, sumber senyawa-senyawa yang bersifat antimikroba berasal dari produk biosintesis suatu mikroorganisme, akan tetapi akhir-akhir ini pencarian senyawa-senyawa tersebut dari sumber yang lain juga dilakukan, termasuk dari tumbuh-tumbuhan ataupun secara sintesis. Salah satu kelompok senyawa yang berpotensi sebagai antibakteri adalah senyawa-senyawa turunan calkon, yang meliputi turunan-turunan flavanon, dihidrocalkon dan calkon itu sendiri. Beberapa contoh senyawa dari kelompok ini, seperti floretin (dihidrocalkon), 4- hidroksiderisin (calkon) dan eksiguaflavanon D (flavanon), telah dilaporkan memiliki sifat antibakteri yang kuat. Pada penelitian ini telah dilakukan isolasi dan sintesis berbagai senyawa turunan calkon serta kajian sifat antibakteri senyawa-senyawa tersebut terhadap delapan bakteri patogen. Sumber dihidrocalkon dan flavanon berasal dari ekstrak daun tumbuhan endemik Indonesia asal Kalimantan, yaitu Macaranga trichocarpa (Euphorbiaceae), sementara senyawa-senyawa turunan calkon diperoleh dengan cara sintesis dari berbagai turunan asetofenon dan benzaldehid. Bakteri patogen uji yang digunakan pada penelitian ini meliputi dua bakteri Gram-(+), yaitu Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, dan enam bakteri bakteri Gram-(-), yaitu Enterobacter aerogenes, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Shigella dysenteriae, Vibrio cholera, dan Salmonella typhi. Isolasi dihidrocalkon dan flavanon dari daun M. trichocarpa mengikuti metoda yang telah dilaporkan, yaitu meliputi tahapan ekstraksi dalam pelarut aseton, fraksinasi menggunakan kromatografi vakum cair dan kromatografi kolom silika gel yang dielusi dengan campuran pelarut n-heksan-EtOAc, dan pemurnian menggunakan kromatografi radial pada pelat silika gel yang dielusi dengan berbagai campuran pelarut yang sesuai. Metode sintesis senyawa turunan calkon dilakukan menggunakan reaksi Claisen-Schmidt. Satu turunan calkon lainnya yaitu turunan calkon-eugenol disintesis dengan melalui reaksi metatesis olefin. Struktur molekul senyawa hasil isolasi dan sintesis ditetapkan berdasarkan cara- cara spektroskopi, yang meliputi spekroskopi ultraviolet (UV), inframerah (IR), resonansi magnit inti (NMR) 1D (1H NMR dan 13C NMR) dan 2D (COSY, HMQC dan HMBC) serta spektroskopi massa (MS). Pengujian antibakteri dilakukan dengan metode mikrodilusi, dengan keaktifan antibakteri dinyatakan sebagai nilai konsentrasi penghambatan minimum (MIC, Minimum Inhibition Concentration) dan nilai konsentrasi bakterisidal minimum (MBC, Minimum Bactericidal Concentration), keduanya dalam satuan g/mL. Penelitian ini telah berhasil memperoleh 21 senyawa turunan calkon yaitu makatrikokarpin A (1), makatrikokarpin B (2), makatrikokarpin C (3), makatrikokarpin D (4), oksimakatrikokarpin C (5), dan isomakatrikokarpin C (6),7-O-metilnaringenin (7) dan 4’,7-di-O-metilnaringenin (8), 2’-hidroksi-4,4’- dimetoksicalkon (9), 4-aliloksi-2’-hidroksi-4’-metoksicalkon (10), 4-aliloksi-2- hidroksi-4’-metoksicalkon (11), 4,4’-dialiloksi-2’-hidroksicalkon (12), 2’,4’,4- trimetoksicalkon (13), 4-aliloksi-2’,4’-dimetoksicalkon (14), 4’-aliloksi-2’,4- dimetoksicalkon (15), 4,4’-dialiloksi-2’-metoksicalkon (16), 2’-aliloksi-4,4’- dimetoksicalkon (17), 2’,4-dialiloksi-4’-metoksicalkon (18), 2’,4’-dialiloksi-4- metoksicalkon (19), 2’,4’,4-trialiloksicalkon (20) dan turunan calkon-eugenol (21). Senyawa 1, 2, 7 dan 8 merupakan senyawa turunan calkon dengan struktur dasar flavanon, senyawa 3-6 memiliki struktur dasar dihidrocalkon, sedangkan senyawa 9-21 merupakan senyawa-senyawa dengan struktur dasar calkon. Senyawa 1-8 berasal dari M. trichocarpa, sedangkan senyawa 9-21 merupakan hasil sintesis. Berdasarkan penelusuran literatur, senyawa 5, 6, 10, 14-18 dan 21 merupakan senyawa baru. Secara umum senyawa turunan calkon 1-21 memperlihatkan sifat antibakteri yang bervariatif dari lemah hinga kuat dengan nilai MIC 9,4 hingga > 150 g/mL. Berdasarkan nilai MIC tersebut senyawa turunan calkon dengan struktur dasar flavanon bersifat lebih aktif daripada senyawa turunan calkon lainnya (dihidrocalkon dan calkon). Senyawa turunan calkon dengan struktur dasar calkon memperlihatkan sifat antibakteri yang paling lemah. Adanya rantai samping unit isopren pada senyawa turunan calkon terlihat dapat meningkatkan aktivitas antibakterinya, akan tetapi oksigenasi pada rantai samping tersebut memberikan pengaruh sebaliknya. Adanya gugus –OH kelat tampaknya berperan dalam meningkatkan aktivitas antibakteri meskipun tidak secara signifikan. Hal ini terlihat ketika terjadi metilasi maupun alilasi pada gugus –OH kelat tersebut maka aktivitas antibakterinya menurun. Secara umum adanya perubahan gugus metoksi menjadi aliloksi pada posisi C-4’ ternyata dapat menurunkan aktivitas antibakterinya, sedangkan perubahan gugus metoksi menjadi aliloksi diposisi C-4 memperlihatkan pengaruh sebaliknya. Pada senyawa turunan calkon-eugenol (21) memperlihatkan sifat antibakteri yang lebih lemah dibandingkan dengan senyawa prekursornya (calkon atau eugenol).Sebagai kesimpulan, hasil penelitian ini telah berhasil mengisolasi dan mensintesis sembilan senyawa baru dari berbagai turunan calkon, bersama-sama dengan dua belas senyawa turunan calkon yang telah dikenal. Pada penelitian ini juga telah berhasil mengungkapkan sifat antibakteri dari 21 turunan calkon, serta hubungan struktur dan aktivitasnya. Hasil-hasil dari penelitian ini tentunya dapat dijadikan sebagai langkah awal untuk pengembangan lebih lanjut pada pencarian dan pengembangan senyawa-senyawa baru yang bersifat antibakteri dari turunan calkon

Deskripsi Alternatif :

Diseases caused by microbial infection are still a global concern, especially to the people in the tropical countries. The concern is, in particularly, due to the development of microbial resistances against available antibiotics. Therefore, seraching new antimicrobial compounds is still a potential research area until now. Traditionally, secondary metabolites produced by microorganisms are the source of antimicrobial compounds, however plants and synthetic compound can be also become an alternative sources. Chalcone derivatives, which are metabolites from plants, are potential one’s candidate for antimicrobial agents, and include in this group are compounds that have flavanone, dihydrochalcone, and chalcone basic structure. Compounds such as floretin (dihydrochalcone), 4- hidroxyderisine (chalcone), and exiguaflavanone D (flavanones), have been reported as strong antibacterial agents. In this research, isolation and synthesis of a number of chalcone derivatives have been carried out, as well as their antibacterial properties agains eight pathogenic bacteria. Flavanones and dihydrocalcones were obtained from the leaf extract of an endemic plant from Kalimantan island, namely Macaranga trichocarpa (Euphorbiaceae), while the chalcones were prepared by a synthesis. The pathogenic bacteria include two Gram-(+) bacteria Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus, and six Gram-(-) becteria, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Shigella dysenteriae, Vibrio cholera, and Salmonella typhi was used in this research. Isolation of flavanones and dihydrochalcones was carried out according the method previously described, which are including extraction, fractination and purification. Synthesis of chalcone derivatives were carried out using Claisen- Schmidt and oleffin methatesis reaction. Structure of the molecules were determined based on spectroscopic data, including UV, IR, 1D NMR (1H and 13C) and 2D NMR (COSY, HSQC, and HMBC), and mass spectral data. Antibacterial determination was carried by a microdilution method, and the antibacterial potency was evaluated with a minimum inhibition concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) which presented in g/mL. This research was achieved 21 chalcone derivatives, namely macatrichocarpin A (1), macatrichocarpin B (2), macatrichocarpin C (3), macatrichocarpin D (4), oxymacatrichocarpin C (5), and isomacatrichocarpin C (6), 7-O-methylnaringenin (7) and 4',7-di-O-methylnaringenin (8), 2'-hydroxy-4,4'-dimethoxychalcone (9), 4- allyloxy-2'-hydroxy-4'-methoxychalcone (10), 4-allyloxy-2-hydroxy-4'- methoxychalcone (11), 4,4'-diallyloxy-2'-hydroxychalcone (12), 2',4',4- trimethoxychalcone (13), 4-allyloxy-2',4'-dimethoxychalcone (14), 4'-allyloxy-2',4-dimethoxychalcone (15), 4,4'-diallyloxy-2'-methoxychalcone (16), 2'- allyloxy-4,4'-dimethoxychalcone (17), 2',4-diallyloxy-4'-methoxychalcone (18),2',4'-diallyloxy-4-methoxychalcone (19), 2',4',4-triallyloxychalcone (20), and a chalcone-eugenol derivative (21). Compounds 1, 2, 7 and 8 have basic structures of a flavanone, compounds 3-6 have basic structures of a dihydrochalcone, while compounds 9-21 contain basic structures of a chalcone. Compounds 1-8 were obtained from the leaves of M. trichocarpa and compounds 9-21 were prepared from synthesis. Based on the literature, compounds 5, 6, 10, 14-18 and 21 were new compounds. Antibacterial evaluation was showed that the antibacterial properties of the chalcone derivatives 1-21 have variety antibacterial properties, from weak to strong, with MIC values in the range of MIC 9,4 to > 150 g/mL. Compounds with flavanone structures were found to be more active than the others derivatives. The presence of isoprenylated groups, particularly in the chalcone derivative structures, can increase their antibacterial properties. However, oxygenation of this group gave an opposite effect. Methylation on the –OH groups, that produces O-methylated compounds, has a role in the increasing antibacterial properties. Although not significant, the the compounds with chelated –OH group were also to have higher antibacterials activites. The effect of the presence of allyl groups at C-4’ almost no effects or even can decrease the antibacterial properties. But, the opposite effect of this group was shown if it is position at C-4. Compound 21, a chalcone-eugenol derivative, showed weakly antibacterial properties than the precursors (compound 10 and eugenol). In conclusion, this research was successed to isolate and synthesize nine new chalcone derivative compounds, together with twelve known compounds. The research has also revealed antibacterial properties of those compounds and their structure activity relationship. The results of this research can be a starting point to develope an antibacterial compounds from chalcone derivatives.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiD
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id