FUNGSI K+, Na+, Ca2+, DAN Mg2+ DALAM SISTEM BIOLOGIS

A.   Pendahuluan

Manusia yang memiliki takdir sebagai pemimpin dan satu-satunya makhluk hidup di bumi yang memiliki akal dan budi mempunyai tugas untuk mempelajari dan mengembangkan ilmu pengetahuan. Sampai saat ini laju perkembangan ilmu pengetahuan semakin meningkat. Hal ini menyebabkan beragamnya konsep keilmuan yang menarik untuk dipelajari.

Salah satu cabang ilmu kimia yang menarik dan menantang untuk dipelajari adalah kimia bioanorganik. Cabang ilmu kimia ini mempelajari bagaimana fungsi dari senyawa atau unsur ‘anorganik’ dalam tubuh makhluk hidup, respon makhluk hidup tersebut terhadap unsur ‘anorganik’, dan interaksi unsur tadi dengan ligan-ligan yang diproduksi dalam tubuh makhluk hidup.

Banyak jenis unsur anorganik yang fungsinya esensial bagi makhluk hidup khususnya manusia. Unsur-unsur tersebut ada yang dibutuhkan dalam bentuk ionnya dan bentuk unsur netral. Ion kalium, natrium, calsium, dan magnesium dibutuhkan oleh tubuh makhluk hidup untuk keseimbangan metabolisme.

B.    Rumusan Masalah

1.     Apa fungsi ion kalium dalam tubuh makhluk hidup?

2.    Apa fungsi ion natrium dalam tubuh makhluk hidup?

3.    Apa fungsi ion kalsium dalam tubuh makhluk hidup?

4.    Apa fungsi ion magnesium dalam tubuh makhluk hidup?

C.   Pembahasan

Elektrolit adalah senyawa di dalam larutan yang berdisosiasi menjadi partikel yang bermuatan (ion) positif atau  negatif.  Sebagian  besar  proses  metabolisme  memerlukan  dan  dipengaruhi  oleh  elektrolit.  Konsentrasi elektrolit yang tidak normal dapat menyebabkan banyak gangguan. Pemeliharaan tekanan osmotik dan distribusi beberapa kompartemen cairan tubuh manusia adalah fungsi utama elektrolit mayor.

1.     Kalium

Kalium  merupakan  kation  penting  dalam  cairan  intraselular  yang  berperan  dalam keseimbangan  pH  dan  osmolalitas.  Tubuh  mengandung  kalium  2,6  mg/kg  berat  badan  bebas lemak. Kekurangan kalium umumnya disebabkan karena ekskresi yang berlebihan melalui ginjal dan karena muntah-muntah yang berlebihan atau diare yang hebat (Suhardjo dan Clara, 1992).

Kalium  merupakan  ion  intraselular dan  dihubungkan  dengan  mekanisme pertukaran  dengan  natrium.  Peningkatan asupan  kalium  dalam  diet  telah dihubungkan  dengan  penurunan  tekanan darah,  karena  kalium  memicu  natriuresis (kehilangan  natrium  melalui  urin)  (Barasi, 2007).

Kalium dalam tubuh manusia penting dalam menghantarkan implus saraf serta pembebasan tenaga dari protein, lemak, dan karbohidrat sewaktu metabolisme. Kalium bergerak di dalam tubuh secara difusi, absorbs, dan sekresi. Kalium memasuki tubuh dari saluran usus dengan cara difusi melalui dinding kapiler dan absorbsi aktif. Lalu kalium masuk ke dalam sel-sel juga dengan cara difusi dan membutuhkan proses metabolisme yang aktif. Kalium dibuang melalui urine dengan cara sekresi dan penyaringan. Kalium juga berperan penting dalam penyampaian implusimplus saraf ke serat-serat otot dan juga dalam kemampuan otot untuk berkontraksi (Darwin, 1988 dalam Hijriani, 2009).

Kalium juga merupakan mineral yang bermanfaat bagi tubuh kita yaitu berfungsi untuk mengendalikan tekanan darah, terapi darah tinggi, serta membersihkan karbondioksida di dalam darah. Kekurangan kalium dapat berefek buruk dalam tubuh karena mengakibatkan hipokalemian yang menyebabkan frekuensi denyut jantung melambat. Sedangkan untuk kelebihan kalium mengakibatkan hiperkalemia yang menyebabkan aritmia jantung, konsentrasi yang lebih tinggi lagi yang dapat menimbulkan henti jantung atau fibrilasi jantung (Yaswir dan Ferawati. 2012).

2.    Natrium

Natrium adalah kation utama dalam darah  dan  cairan  ekstraselular  yang mencakup 95%  dari  seluruh  kation. Oleh karena  itu,  mineral  ini  sangat  berperan dalam  pengaturan  cairan  tubuh, termasuk tekanan  darah  dan  keseimbangan  asambasa  (Barasi,  2007).

Di dalam produk pangan atau di dalam tubuh, natrium biasanya berada dalam bentuk garam seperti natrium klorida (NaCl). Di dalam molekul ini, natrium berada  dalam bentuk ion sebagai Na . Diperkirakan hampir   100  gram  dari  ion  natrium  (Na )  atau  ekivalen  dengan  250  gr  NaCl  terkandung  di  dalam  tubuh manusia.  Garam  natrium  merupakan  garam  yang  dapat  secara  cepatdiserap  oleh  tubuh  dengan  minimum  kebutuhan  untuk  orang  dewasa berkisar  antara  1.3-1.6  gr/hari  (ekivalen  dengan  3.3-4.0  gr  NaCl/hari) (Irawan, 2007). 

Setiap kelebihan natrium yang terjadi di dalam tubuh dapat dikeluarkan melalui urin & keringat. Hampir  semua  natrium  yang  terdapat  di  dalam  tubuh  akan  tersimpan di dalam soft body tissuedan cairan tubuh. Ion natrium (Na ) merupakan kation utama di dalam cairan ekstrasellular (ECF)  dengan konsentrasi   berkisar  antara  135-145  mmol/L.  Ion  natrium  juga  akan berada pada cairan intrasellular (ICF) namun dengan konsentrasi yang lebih kecil yaitu ± 3 mmol/L. 5.Mineral Makro & Mikro -Natrium (Na) sebagai  kation  utama  dalam  cairan  ekstrasellular,  natrium  akan  berfungsi  untuk  menjaga  keseimbangan cairan di dalam tubuh, menjaga aktivitas saraf , kontraksi otot dan juga akan berperan dalam proses absorpsi glukosa.  Pada  keadaan  normal,  natrium  (Na )  bersama  dengan  pasangan   (terutama  klorida,  Cl )  akan memberikan kontribusi lebih dari 90% terhadap efektif osmolalitas di dalam cairan ekstrasellular (Irawa, 2007)

Salah satu efek dari respon tubuh terhadap kadar natrium berlebih adalah hipertensi (Purwati,2003). Asupan Natrium yang meningkat  menyebabkan  tubuh meretensi  cairan,  yang  meningkatkan  volume darah. Jantung  harus  memompa keras  untuk mendorong volume darah yang meningkat melalui ruang  yang  makin  sempit  yang  akibatnya  adalah hipertensi.  Penelitian  epidemiologi  menunjukkan bahwa asupan rendah  Kaliumakan  mengakibatkan peningkatan  tekanan  darah  dan  renal  vascular remodeling  yang  mengindikasikan  terjadinya resistansi pembuluh darah pada ginjal (Lestari, 2010).

3.    Kalsium

Kaklsium merupakan salah satu nutrien esensial yang sangat dibutuhkan untuk berbagai fungsi tubuh (Gobinathan, 2009). Salah satu fungsi kalsium bagi tubuh adalah sebagai penunjang perkembangan fungsi motorik agar lebih optimal dan berkembang dengan baik. Kekurangan kalsium pada masa pertumbuhan dapat menyebabkan gangguan pertumbuhan tulang, osteoporosis, dan osteomalasia (Nieves, 2005).

Menurut dinas kesehatan kebumen dalam tulisannya dan Tongkhan menyebutkan kalsium mempunyai peran vital pada tulang sehingga dapat mencegah timbulnya osteoporosis. Namun kalsium yang berada di luar tulang pun mempunyai peran yang besar, antara lain mendukung kegiatan enzim, hormon, syaraf dan darah. Berikut beberapa manfaat kalsium bagi tubuh :

·         Mengaktifkan syaraf

·         Melancarkan peredaran darah

·         Melenturkan otot

·         Menormalkan tekanan darah

·         Menyeimbangkan keasaman/kebasaan darah

·         Menjaga keseimbangan cairan tubuh

·         Mencegah Osteoporosis (keropos tulang)

·         Mencegah penyakit jantung

·         Menurunkan resiko kanker usus

·         Mengatasi kram, sakit pinggang, wasir, dan reumatik

·         Mengatasi keluhan saat haid dan menopause

·         Meminimalkan penyusutan tulang selama hamil dan menyusui

·         Membantu mineralisasi gigi dan mencegah pendarahan akar gigi

·         Mengatasi Kaki tangan kering dan pecah-pecah

·         Memulihkan gairah seks yang menurun/melemah

·         Mengatasi kencing manis (mengaktifkan pankreas)

Penelitian yang berkembang tentang kalsium yang berhubungan dengan tubuh makhluk hidup adalah pembuatan nano kalsium, dimana nano kalsium lebih mudah diserap dan difungsikan oleh tubuh.

4.    Magnesium

Kadar  magnesium yang  normal  dapat  mempertahankan  tonus otot  polos, dan berimplikasi  terhadap kontrol  tekanan  darah.  Magnesium  juga dapat  melindungi  otot  jantung dari kerusakan selama iskemi (Barasi, 2007).

Magnesium  merupakan  kation  terbanyak  ke  empat  di  dalam  tubuh  dan kation terbanyak kedua di dalam intraseluler setelah potasium.  Magnesium mempunyai  peranan  penting   dalam  struktur  dan  fungsi  tubuh  manusia.  Tubuh manusia  dewasa  mengandung  kira-kira  25  gram  magnesium.  Total  magnesium dalam tubuh laki-laki dewasa diperkirakan 1 mol (24 g)  (Topf and Murray, 2003). Jumlah  minimum  magnesium  yang  direkomendasikan  setiap  hari  tersedia  untuk orang dewasa adalah 0,25 mmol (6  mg)/kg berat badan  (Sclingmann  .  2004). Distribusi  magnesium  dalam  tubuh  diperkirakan  66%  di  dalam  tulang,  33%  di dalam otot dan jaringan lunak, dan kurang lebih 1% dalam darah. Di dalam darah 55%  magnesium  dalam  keadaan  bebas  (dalam  bentuk  ion)  dan  secara  fisiologi aktif, 30% berikatan dengan protein (terutama albumin), dan 15% dalam bentuk anion kompleks (Fox . 2001).

Ginjal  merupakan  regulator  utama  konsentrasi  serum  dan  kandungan  total magnesium  tubuh.    Ekskresi  magnesium  lebih  banyak  terjadi  pada  malam  hari. Pada  bagian  glomerulus  ginjal,  magnesium  (baik  dalam  bentuk  ion  atau magnesium kompleks) mengalami filterisasi sebanyak 70%, sedangkan di bagian nefron  reabsorpsi  magnesium  lebih  96%.  Jumlah  yang  di  reabsorpsi  dapat bervariasi,  mulai  mendekati  nol  sampai  99.5%  tergantung  pada  keseimbangan magnesium individu (Topf and Murray, 2003).

Magnesium  sangat  diperlukan  dalam  tubuh  terutama  terlibat  dalam  lebih 300 reaksi metabolik esensial.  Hal tersebut diperlukan untuk metabolisme energi, penggunaan  glukosa,  sintesis  protein,  sintesis  dan  pemecahan  asam  lemak, kontraksi  otot,  seluruh  fungsi  ATPase,  hampir  seluruh  reaksi  hormonal  dan menjaga keseimbangan ionik seluler.  Magnesium diperlukan untuk fungsi pompa Na/K-ATPase.  Defisiensi  magnesium  menyebabkan  peningkatan  sodium intraseluler dan potasium banyak ke luar dan masuk ke ekstraseluler.  Hal tersebut mengakibatkan  sel  mengalami  hypokalaemia  dimana  hanya  dapat  ditangani dengan pemberian magnesium (Gum, 2004).

Pada  konsentrasi  yang  berhubungan  dengan  kondisi  fisiologis,  magnesium tidak bersifat genotoxic, tetapi lebih banyak diperlukan untuk menjaga stabilitas genomic.  Telah diketahui    kestabilan  genomic  mempengaruhi struktur DNA dan kromatin.  Berhubungan  dengan  hal  tersebut,  magnesium  merupakan  kofaktor penting dalam seluruh sistem enzimatik  yang terlibat dalam  proses  pembentukan DNA.  Sebagian besar studi tentang replikasi DNA, magnesium  berperan penting secara spesifik untuk ketepatan sintesis DNA. Selanjutnya sebagai kofaktor yang esensial, magnesium mempunyai fungsi untuk    perbaikan pemotongan nukleotida apabila terjadi kerusakan DNA oleh lingkugan mutagen, proses endogenous, dan replikasi DNA. Magnesium berperan sebagai regulator pada kontrol siklus sel dan apoptosis (Bhuto . 2005).

Defisiensi  magnesium  dapat   terjadi  karena  beberapa  faktor,  yaitu  diare yang  panjang,  penyakit  Crohn's,  malabsorption  sindrom,  terjadinya  pembedahan dan  peradangan  di  usus,  proses  radiasi  dan  kemoterapi.  Diabetes  melitus  dan dalam  jangka  waktu  yang  lama  mengalami  diuresis  dapat  pula  mengakibatkan peningkatan kehilangan magnesium melalui urine  (Saris  .  2000).  Pemasukan makanan  yang  kurang,  masalah  pencernaan  dan  peningakatan  kehilangan  urine yang tinggi seluruhnya memberikan kontribusi pengurangan magnesium, dimana secara teratur ditemukan pada alkoholik. Beberapa studi menemukan bahwa orang yang  sudah  tua  relatif  rendah  pemasukan  magnesiumnya  lewat  makanan.   Hal tersebut  disebabkan  absorpsi    magnesium  di  usus  cenderung  menurun dan ekskresi  magnseium  cenderung  meningkat.  Pemberian  magnesium  yang  kurang optimal pada orang tua dapat meningkatkan resiko kekurangan magnesium. Telah dilaporkan  bahwa  defisiensi  magnesium  menyebabkan  komplikasi  ginjal  (Bhuto . 2005).

Beberapa penyakit yang berhubungan dengan kekurangan  magnesium dapat  ditemukan  pada  tubuh  manusia.  Radioterapi  seperti  kemoterapi  yang merupakan  penanganan  khusus untuk kanker dengan menggunakan Cis-platium, telah diobervasi pada pasien hipomagnesaemia. Efek samping kemoterapi tersebut yaitu  dapat  menurunkan  penggunaan  supplemen  magnesium.  Stabilitas  DNA bergantung pada konsentrasi magnesium. Secara klinis dan biologis konsekuensi tidak  normalnya  konsentrasi  magnesium  di  dalam  tubuh  berpengaruh  pada pembelahan  DNA,  akibatnya  dapat  menimbulkan  penyakit  dan  kanker.

D.   Kesimpulan

Kalium, kalsiun, natrium, dan magnesium sangat penting bagi tubuh makhluk hidup

Daftar Pustaka

Barasi,  M. (2007).  Nutrition  at  a  Glance. Penerjemah:  Hermin. (2009). At  a Glance:  Ilmu  Gizi.  Jakarta:  Penerbit Erlangga. Hal. 52

Gobinathan  P,  Murali  PV,  Panneerselvam  R. 2009. Interactive  Effects  of  Calcium Chloride  on  Salinity-Induced  Proline Metabolism  in Pennisetum  typoidies.Advances  in  Biological  Research 3(5-6):168-173.

Gums JG.  2004.  Magnesium in cardiovascular and other  disorders.  Am J HealthSyst Pharm. 61:1569-76.

Hijriani, G. (2009). Presentase daya larut Ca oksalat oleh teh tempurung kering (Sonchus arvensis l) dengan frekuensi minum satu kali sehari. Semarang: Universitas Muhammadiyah Semarang.

Irawa, M.Anwari. 2007. Cairan Tubuh, Elektrolit dan Mineral. Sports Science Breif

Lestari, D. Hubungan Asupan Kalium, Kalsium, Magnesium, dan  Natrium,Indeks Massa  Tubuh,  serta  Aktifitas  Fisik  dengan Kejadian Hipertensi pada Wanita Usia 30 – 40 Tahun.  Semarang:  Universitas Diponegoro; 2010.

Nieves  JW.  2005. Osteoporosis:  the  role  of micronutrient. The  American  Journal of Clinical Nutrition 81:1232-1239.

Purwati S,Salimar, Rahayu S. Perencanaan menu  untuk  penderita  tekanan  darah  tinggi. Depok: Penerbit Penebar Swadaya; 2003.

Saris NE, Mervaala E, Karppanen. 2000. Magnesium: an update on physiological, clinical and analytical aspects. Clinica Acta. 294(1-2):1-26

Tongchan  P,  Prutipanlai  S2,  Niyomwas  S, Thongraung S. 2009. Effect of calcium compound  obtained  from  fish  byproduct on calcium metabolism in rats. J. Food Ag-Ind. 2(04),669-676

Topf JM, Murray PT. 2003.  Hypomagnesemia and  hypermagnesemia.  Rev Endoc Metab Disord. 4:195-206.

Yaswir, R., & Ferawati, I. (2012). Fisiologi dan gangguan keseimbangan natrium, kalium dan klorida serta pemeriksaan laboratorium. Jurnal Kesehatan Andalas. 1(2).

REVIEW JURNAL SINTESIS SENYAWA 1,4-BIS [(2-HIDROKSI-3-METOKSI-5- FORMALDEHID-FENIL)-METIL] PIPERAZIN DARI BAHAN DASAR VANILIN DAN UJI AKTIVITASNYA SEBAGAI ZAT ANTIOKSIDAN

Susy Yunita Prabawati*,  Andika Fajar Setiawan,  Arini Fawzia Agustina

Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta

* E-mail: susyprabawati@gmail.com

Tujuan penelitian ini adalah membuat antioksidan dari bahan dasar vanilin. Sifat penelitian ini adalah eksperimen atau sintesis. Senyawa  1,4-bis  [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil]  piperazin disintesis  dengan  metode  hasil  modifikasi  sintesis  dari  Chi  et  al. Sintesis ini dilakukan dengan reaksi mannich menggunakan piperazin sebagai amina skunder. Sintesis ini dilakukan untuk meningkatkan aktivitas antioksidan dari vanilin. Meningkatnya aktivitas antioksidan dapat dilakukan dengan menambahkan  suatu  gugus  pendonor  elektron  pada  posisi  orto  dan  para  dari  gugus hidroksi  pada  cincin  benzena vanilin.

Latar belakang yang mendorong dilakukannya penelitian aini adalah pola hidup manusia pada zaman ini dan meningkatnya polusi pada lingkungan ini. Manusia banyak yang menyukai makanan instan sehingga radikal yang masuk ke tubuh manusia semakin banyak. Radikal ini dapat dinetralkan oleh antioksidan dengan mendonorkan elktron dari antioksidan, kemudian antioksidan melakukan resonansi untuk tetap stabil.

Peralatan  yang  digunakan  meliputi  alat  gelas  laboratorium,  seperangkat  alat refluks,  evaporator  Buchi,  timbangan  elektronik,  pemanas  dan  pengaduk  magnet, mantel  heater,  alat  penentu  titik  lebur  (elektrotermal  9100),  spektrofotometer  infra merah  (IR, Shimadzu 8201 PC), spektronik 20 dan spektrofotometer  resonansi magnet  inti (1H-NMR, JEOL-MY500).

Bahan yang digunakan adalah piperazin anhidrat, formaldehida, vanilin, benzena kering, kloroform p.a., metanol p.a., dan DPPH.

Sintesis Senyawa 1,4-bis [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil] piperazin dilakukan dengan mengambil sebanyak  15  mmol  vanilin  (2,2821  g)  dan  15  mmol  formaldehida  (0,45  g) dilarutkan  dalam  50 mL  benzena  kering  kemudian  ditambahkan  7,5 mmol  piperazin (0,646 g). Campuran direfluk  selama 20  jam. Hasil  refluk  tersebut disaring dan  residu yang didapatkan kemudian direkristalisasi dengan pelarut kloroform-metanol.

Senyawa  hasil  sintesis  di  uji  kemurniannya  dengan  mengukur  titik  lebur. Senyawa murni tersebut kemudian ditentukan struktur senyawanya dengan spektrometer IR dan 1H-NMR.

Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH larutan  induk  dari  1,4-bis  [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil] piperazin  dibuat  dengan  konsentrasi  2 mM menggunakan  pelarut  kloroform.  Larutan induk  tersebut diencerkan hingga mendapatkan variasi konsentrasi 0,2; 0,4; 0,6; dan 1 Sintesis Senyawa 1,4-Bis mM. Masing-masing  larutan  diambil  0,5 mL  untuk  ditambahkan  pada  larutan DPPH yang  telah  disediakan  dalam  kuvet  (4,5  mL)  sehingga  total  larutan  yang  akan  diuji adalah 5 mL. Selanjutnya,  larutan divortek  selama 30 detik dan diinkubasi pada  suhu kamar  selama  45  jam.  Setelah   45  jam,  absorbansi  larutan  diukur  dengan spektrofotometer visibel pada panjang  gelombang 530 nm. Perlakuan  yang  sama  juga dilakukan  pada  larutan  kontrol  (0,5  mL  kloroform  dalam  4,5  mL  larutan  DPPH). Selanjutnya  data  absorbansi  yang  diperoleh  diolah  dan  diperoleh  grafik  untuk menentukan harga IC50.

Penentuan  aktivitas  antioksidan  dilakukan  melalui  perhitungan  nilai  IC50 (inhibitory  concentration  50%)  yaitu  nilai  yang menggambarkan  besarnya  konsentrasi sampel  yang  dapat  menghambat  radikal  bebas  sebesar  50%  yang  diperoleh  melalui persamaan regresi linier antara konsentrasi sampel (X) dengan persen inhibisi (Y).

Reaksi yang terjadi pada penelitian ini adalah reaksi antara 1 molekul piperazin, 2 molekul vanilin, dan 2 molekul formaldehid yang merupakan reaksi Mannich ganda. Reaksi ini menjadikan 2 molekul vanilin akan  terikat pada 1 molekul piperazin yang dijembatani oleh gugus metil.  Mekanisme  reaksi  terjadi  dalam  dua  tahap.  Tahap  pertama  adalah  tahap pembentukan  ion  iminium  dari  peperazin  dan  formaldehida. Mekanisme  reaksi  yang terjadi disajikan pada Gambar 1 berikut.

Pada mekanisme reaksi tahap pertama ini terjadi reaksi subtitusi nukleofilik dari atom  N  dari  piperazin  ke  C  karbonil  dari  formaldehid.  Atom  nitrogen  memiliki pasangan  elektron  bebas  (PEB)  sehingga  bersifat  nukleofilik,  sedangkan  C  karbonil pada  formaldehid  bersifat  elektrofilik  karena  kuatnya  elektronegativitas  dari  atom  O sehingga awan elektron akan  lebih mengarah pada atom O yang menyebabkan atom C bersifat elektrofil.

Pada mekanisme reaksi  tahap kedua  ini  terjadi reaksi subtitusi elektrofilik pada cincin  aromatis  dari  vanilin.  Elektrofil  berasal  dari  ion  iminium  yang  terbentuk  pada reaksi tahap pertama. Selain membentuk senyawa target, reaksi ini juga menghasilkan 2 ion H+. Produk reaksi menghasilkan suatu padatan putih dengan rendemen 67,49 % dan titik  lebur 245-2470C.

Hasil analisis dengan IR dalam penelitian ini:

Gugus	Panjang gelombang Cm-1
O-H	3425,58
C-H tak  jenuh aromatik	3086,11
C=C aromatik	1589,34
C=O  aldehid	1681,93
C-H	2831,50  dan 2769,78
C-N	1311,59
C-O	1141,86

Spektrum  1H-NMR  dari  produk  hasil  sintesis  menunjukkan  adanya  5 lingkungan.  Kelima lingkungan tersebut masing-masing berada pada pergeseran kimia (δ)  3,8336;  3,9387;  7,1775;  7,3565;  dan  9,7808  ppm.  Peak  dengan  pergeseran  kimia 3,8336  ppm merupakan  peak  yang menyatakan  proton  dari  dua  jembatan metilen  (N-CH2)  dengan  integrasi  setara  dengan  4  hidrogen. Peak  pada  pergeseran  kimia  3,9387 ppm yang setara dengan 6 hidrogen merupakan peak dari proton pada gugus metoksi (-OCH3). Peak pada pergeseran kimia 7,1775 ppm merupakan peak yang menyatakan 2 hidrogen pada cincin benzena yang berada pada atom karbon nomor 6 sedangkan peak pada pergeseran kimia 7,3565 ppm merupakan peak dari 2 hidrogen dari atom karbon nomor  4  pada  cincin  benzena.  Pada  pergeseran  kimia  9,7808  terdapat  peak  yang menyatakan 2 hidrogen  yaitu hidrogen dari  gugus  aldehid  (-CHO). Berikut  ini  adalah spektra  1H-NMR  dari  senyawa  hasil  sintesis  dan  integrasinya  dengan  proton  pada senyawa hasil sintesis.

Munculnya peak pada pergeseran kimia 3,8336 ppm yang merupakan peak dari lingkungan  proton  jembatan  metilen  (N-CH2-).  Adanya  peak  ini  dalam  spektra menunjukkan  bahwa  telah  terjadinya  reaksi  sehingga  piperazin  terikat  diantara  dua molekul  vanilin  yang  dijembatani  oleh  jembatan metilen.  Bedasarkan  interprestasi  di atas maka  dapat  dipastikan  bahwa  senyawa  hasil  sintesis merupakan  senyawa  target yang diharapkan yaitu 1,4-bis [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil] piperazin.

Uji  aktivitas  antioksidan  dilakukan  dengan  metode  DPPH.  Metode   ini menggunakan  radikal  DPPH  sebagai  radikal  yang  akan  bereaksi  dengan  senyawa antioksidan. Akibat  reaksinya dengan  senyawa antioksidan, warna  larutan DPPH akan mengalami  degradasi  (Molyneux,  2004).  Proses  degradrasi warna  larutan  berbanding lurus dengan konsentrasi senyawa antioksidan. Vanilin dan  senyawa  turunan vanilin 1,4-bis  [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil]  piperazin  direaksikan  dengan  radikal  DPPH  dalam  pelarut  kloroform.

Pengukuran dilakukan pada λ maks  yaitu 530 nm dan diperoleh waktu  reaksi optimal yaitu untuk vanilin 21  jam sedangkan untuk senyawa 1,4-bis [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil] piperazin yaitu 45 jam.

Berdasarkan data dari tabel tersebut  terlihat bahwa kemampuan senyawa 1,4-bis [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil]  piperazin  dalam  menghambat  DPPH  lebih  baik  dari  vanilin.  Pada konsentrasi yang relatif kecil, yaitu 0,2 mM, senyawa 1,4-bis [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil]  piperazin  mampu  menghambat  DPPH  hingga  22,689%,  sangat  jauh  perbedaannya  dengan  kemampuan  vanilin  yang  hanya  mampu  menghambat 5,042%.

Senyawa  1,4-bis  [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil]  piperazin  yang merupakan  turunan  vanilin  memiliki mekanisme  penghambatan  terhadap  radikal DPPH yang sama dengan vanilin. Reaksi antara radikal DPPH dengan senyawa 1,4-bis [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil]  piperazin  ditunjukkan  pada  gambar berikut.

Stabilisasi senyawa dengan resonansi:

Perbedaan kapasitas penetralan radikal DPPH yaitu nilai IC50 dari senyawa 1,4-bis  [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil]piperazin  lebih  rendah  dari  vanilin.  Hal ini dapat diartikan bahwa senyawa 1,4-bis [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil] piperazin lebih aktif sebagai zat antioksidan jika dibandingkan dengan vanillin.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, maka dapat diambil kesimpulan bahwa Senyawa  1,4-bis  [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil]  piperazin  dapat disintesis menggunakan  bahan  dasar  vanilin,  piperazin,  dan  formaldehida melaui mekanisme reaksi Mannich dengan rendemen 67,49 %. Berdasarkan uji aktivitas antioksidan metode DPPH diketahui bahwa senyawa 1,4-bis  [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil]  piperazin  memiliki  aktivitas antioksidan  yang  lebih  tinggi  dari  vanilin.  Nilai  IC50  dari  senyawa  1,4-bis  [(2-hidroksi-3-metoksi-5-metanal-fenil)-metil]  piperazin  adalah  0,661  mM  lebih rendah dari nilai IC50 dari vanilin yaitu 3,158 mM.

RESUME TEORI-TEORI KOORDINASI SEBELUM 1930

Teori dalam ilmu kimia khususnya tentang senyawa koordinasi diperoleh dengan cara berbeda dengan teori yang dikemukakan dalam disiplin ilmu lain. Pada kimia, teori diajukan untuk menjelaskan feomena kimia yang ada menurut zamannya. Pada fisika atau biologi teori yang ada digunakan untuk menjelaskan eksperimen berulang tentang satu atau lebih fenomena sehingga teori dalam fisika atau biologi dapat digunakan untuk meramalkan fenomena yang mungkin terjadi setelah teori tersebut dikemukakan. Teori kimia yang ada adalah teori-teori yang menysuaikan diri dengan zamannya. Misalkan ada senyawa baru yang tak dapat dijelaskan dengan teori terdahulu maka diajukanlah teori yang lebih universal untuk menjelaskan semuanya.

 Teori yang pertama tentang senyawa koordinasi diajukan oleh Thomas Graham (1805-1869) yang kemudian disusul oleh teori-teori selanjutnya. Graham menyimpulkan fenomena banyaknya komplek yang mengandung ligan amina dalam Teori Amonium Graham yang menyatakan bahwa amina-amina logam dianggap sebagai senyawa-senyawa amonium yang tersubstitusi. Maksud dari ‘tersubstitusi’ disini adalah atom logam bertindak sebagai atom yang menggantikan dan hidrogen yang terikat dengan N pada molekul amonium sebagai atom yang digantikan. Teori ini dibantah karna hanya berlaku untuk senyawa kompleks yang ligan amoniumnya berjumlah sesuai dengan valensi logam atau elektrovalensi dari logam. Padahal faktanya banyak senyewa kompleks yang ditemukan kemudian mengandung ligan amonium lebih dari valensi logamnya.

Teori Molekuler Kekule menyetakan bahwa senyawa dibagi menjadi dua jenis yakni senyawa atomik dan senyawa molekuler. Seyawa atomik adalah senyawa yang perbadingan jumlah atom-atomnya sesuai dengan valensi tetap dari atom-atom penyusun senyawa tersebut. Senyawa molekuler adalah senyawa yang tersusun dari beberapa senyawa atomik. Contohnya adalah [Co(NH₃)₆]Cl₃ yang dianggap sebagai senyawa yang tersusun dari dua jenis senyawa molelkuler yakni CoCl₃ dan NH₃ sehingga rumusnya ditulis CoCl₃.6NH₃. Oleh karena senyawa molekuler adalah kompulan senyawa atomik maka Kekule menyatakan bahwa ikatan didalamnya tidak sekuat ikatan dalam senyawa atomik dan senya molekuler kurang stabil. Teori Kekule dianggap valid pada saat itu karna keberhasilan Kekule mengungkapkan struktur metana dan benzena dengan tepat. Teori Molekuler ini berdasar pada paham tentang valensi atom yang dianut oleh Kekule saat itu yang menyatakan bahwa atom-atom hanya memiliki satu jenis valensi. Teori Kekule ini ditinggalkan karna faktanya valensi logam transisi tidak hanya satu dan senyawa kompleks banyak yang stabil.

Perkembangan yang sangat pesat dalam bidang organik mengilhami Blomstard untuk menjelaskan kegalauan tentang senyawa kompleks. Blomstard megajukan Teori Rantai yang kemudian disempurnakan oleh Jorgensen. Jorgensen pada saat itu melakukan risetnya secara sistematis, berbeda dengan ilmuan kimia lain saat itu yang kebanyakan menggunakan metode sporadis. Dasar teori ini adalah kemampuan ligan (dalam kasus ini NH₃) membentuk rantai. Rantai dari NH₃ ini dianalogikan pada rantai karbon ( -CH₂- ). Jorgensen membuat ketentuan yang berkaitan dengan kereaktifan atom-atom dan gugus-gugus yang terdapat dalam senyawa kompleks. Diantara ketentuannya adalah untuk senyawa kompleks yang mengandung atom halogen, atom halogen dibagi menjadi dua macam, yakni halogen lebih dekat dan lebih jauh. Dekat dan jauhnya halida dalam senyawa kompleks ini adalah dekat dan jauhnya halida pada logam dalam kompleks. Halida lebih dekat adalah halida yang tidak dapat mengendap dengan perak dan sebaliknya. Teori Rantai ini dapat menjelaskan banyak struktur senyawa kompleks pada awal publikasinya. Teori ini terbantahkan karna ditemukannya senyawa kompleks CoCl₃.3NH₃. Menurut teori ini seharusnya senyawa kompleks CoCl₃.3NH₃ merupakan senyawa elektrolit dan dapat membentuk endapan AgCl, akan tetapi faktanya senyawa ini bukan elektrolit dan tak dapat membentuk endapan AgCl.

Alferd Warner adalah ilmuan kimia yang sedikit berselisih dengan Jorgensen. Warner terilhami untuk menjelaskan keganjalan pada teori yang dikemukakan oleh Jorgensen pada saat tidur yang kemudian dituankan olehnya dalam sebuah artikel dan dia melakukan banyak penelitian untuk mendukung asumsinya itu. Hasil dari jerih payahnya menghasilkan ini Teori Koordinasi yang diajukan oleh Warner pada tahun 1893. Pada teori ini, Waener mempostulasikan adanya dua macam valensi, yaitu valensi primer dan sekunder. Dua macam valensi ini hanya dimiliki oleh atom logam dalam senyawa kompleks. Valensi primer suatu logam diisi oleh anion dan valensi sekunder atom logam diisi oleh anion atau atom/molekul netral. Atom puat dengan anion atau molekul netral yang terikat padanya membentuk suatu kompleks. Kompleks-kompleks ini menurut Warner dapat membentuk suatu ruang geometri. Jika jumlah atom atau molekul yang terikat pada atom pusat ada enam, maka bentuknya adalah oktahedral. Jika jumlah atom/molekul yang terikat pada pusat berjumlah empat, maka bentuknya bisa bujursangkar atau tetrahedral. Teori ini dapat menjelaskan sifat elektrolit senyawa kompleks, gejala isomerisme geometrik dan optis pada senyawa kompleks. Teori ini yang kemudian dipakai sampai saat ini.

Teori selanjutnya yang muncul setelah Warner hanya merupakan penjelasan-penjelasan yang memprmudah pemahaman atau tambahan-tambahan sebagai penyempurna saja. Pada tahun 1927 Sidgwik (1873-1852) mengajukan tentang gagasan tentang kaidah bilangan atom efektif, yang dikembangkan berdasarkan teori oktet Lewis. Jumlah elektron pada atom pusat dengan elektron yang didonorkan oleh ligan-ligan disebut dengan bilangan atom efektif.

FAIZAH

(11630041)

KIMIA 2011

contoh CV (curriculul vitae)

CURRICULUM VITAE

Nama               : Faizah Umar

NIM                : 11630041

TTL                 : sumenep, 05 mei 1992

CP                   : 082330104477/087856445295

E-mail              : faizah.sumenep@gmail.com

Latar Blakang Pndidikan

Formal

MI Nasy'atul Muta'allimin Gapura Sumenep

MTs Perguruan Mu'allimat Tebuireng Cukir Jombang

MA Perguruan Mu'allimat Tebuireng Cukir Jombang

UIN Sunan Kalijaga

Informal

elementary grammar-Hi class Smart ILC

Pronunciation & Speaking class Access ES

Pengalaman Organisasi

OSIS MTs, Koord. pendahuluan dan bela negara, 2005-2006

OSIS MA, koord. keamanan, 2008-2009

Pengurus PPP. Walisongo, angt. dep keamanan 2007-2009

METAMORFOSA, sekretaris, 2011-2012

Rumpun Biologi Kimia (Rubik), anggota

BEM ps Kimia. funngsionaris dept. keilmuan & riset, 2011-2012

Pergerakan Mahasiswa Islam Indonesia (PMII), Ketua Departemen Ekonomi 2013-2014

HIMASAKTI, anggota

Himpunan Mahasiswa Program Studi Kimia, Ketua 2012-2014

Pengalaman Berwirausaha

Es lilin, kacang tanah goreng, buncis goreng,dll. (di sekolah MI mulai kelas 2) 1999-2004

Baju, mukenah, dan air minum dalam kemasan (di asrama MTs & MA) 2004-2010

Pulsa 2010-2013

Cemilan kering dan roti 2012-2013

Sate bakso dan catering 2013-2014

Ketua menejerial kantin Fakultas Sains dan Teknologi 2013-2014