SINTESIS, KARAKTERISASI DAN UJI PENDAHULUAN AKTIVITAS ANTIKANKER BEBERAPA SENYAWA ORGANOTIMAH(IV) BENZOAT TERHADAP SEL LEUKEMIA L-1210

ABSTRACT

SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND SCREENING

ANTICANCER ACTIVITY OF SOME ORGANOTIN(IV) BENZOATES AGAINST LEUKEMIA CELL L-1210

by

Mega Dewi Fusfita Sari

Organotin(IV) benzoate compounds were prepared by two step reactions. The first is the formation of hydroxide compounds from dibutyltin(IV) dichlorides, diphenyltin(IV) dichlorides and triphenyltin(IV) chloride which were reacted with NaOH. The second step is the reaction of hydroxide compounds with benzoic acid to produce dibutyltin(IV) dibenzoates, diphenyltin(IV) dibenzoates and tripenyltin(IV) benzoate as white solid with percent yield of 95.4, 91 and 94.4%, respectively at optimum refluxed time of 4 hours. The identification of the products were done by analyzing them with IR-spectroscopy and microanalytical data with microelemental analyzer.

The characterization of the products is shown by the present of C=O stretch from benzoate group in dibutyltin(IV) dibenzoates, diphenyltin(IV) dibenzoates and tripenyltin(IV) benzoate at 1600.97; 1691.5 and 1623.57 cm-1_{, respectively. The} result of microanalytical data indicated that the theoretical value of the products compared to the analytical result were < 5%, so the compounds synthesized are said to have close as pure compounds.

The benzoate compounds were then screened anticancer activity against leukemia cell L-1210. The cell used in the anticancer activity test was obtained from white mouse female type of DBA (Dilute Brown Non-Agouti Mouse) of 8 months old. The IC50 values of dibutyltin(IV) dibenzoates, diphenyltin(IV) dibenzoates and tripenyltin(IV) benzoate were 19.58, 9.21 and 5.32 µg/mL, respectively.

ABSTRAK

SINTESIS, KARAKTERISASI DAN UJI PENDAHULUAN AKTIVITAS ANTIKANKER BEBERAPA SENYAWA ORGANOTIMAH(IV)

BENZOAT TERHADAP SEL LEUKEMIA L-1210

Oleh

Mega Dewi Fusfita Sari

Senyawa organotimah(IV) benzoat disintesis melalui dua tahap. Tahap pertama yaitu pembentukan senyawa hidroksida dari dibutiltimah(IV) diklorida, difeniltimah(IV) diklorida dan trifeniltimah(IV) klorida yang direaksikan dengan NaOH. Selanjutnya, tahap kedua adalah mereaksikan ketiga senyawa tersebut dengan ligan asam benzoat sehingga menghasilkan senyawa dibutiltimah(IV) dibenzoat, difeniltimah(IV) dibenzoat dan trifeniltimah(IV) benzoat berupa padatan berwarna putih dengan rendemen sebesar 95,4, 91 dan 94,4% pada waktu refluks optimum 4 jam. Identifikasi produk pada setiap tahapnya dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer IR dan analisis unsur menggunakan

microelemental analyzer

Dari hasil karakterisasi pada ketiga senyawa terdapat serapan C=O yang berasal dari asam benzoat untuk dibutiltimah(IV) dibenzoat, difeniltimah(IV) dibenzoat dan trifeniltimah(IV) benzoat secara berturut-turut terletak pada daerah 1600,97; 1691,5 dan 1623,57 cm-1_{. Selain itu hasil analisis dengan menggunakan}

microelemental analyzerdiketahui bahwa selisih nilai hasil yang diperoleh dengan perhitungan secara teori < 5% sehingga dapat dikatakan senyawa hasil sintesis telah murni.

Selanjutnya dilakukan uji pendahuluan aktivitas antikanker terhadap sel leukemia L-1210. Sel leukemia L-1210 yang menjadi target uji aktivitas antikanker ini adalah sel leukemia yang diperoleh dari sel limfosit tikus putih betina jenis DBA (Dilute Brown Non-Agouti Mouse) yang berumur 8 bulan. Nilai IC50 untuk senyawa dibutiltimah(IV) dibenzoat, difeniltimah(IV) dibenzoat dan trifeniltimah(IV) benzoat berturut-turut sebesar 19,58, 9,21 dan 5,32 µg/mL.

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka diperoleh simpulan sebagai berikut:

1. Hasil sintesis senyawa dibutiltimah(IV) oksida, difeniltimah(IV) dihidroksida, dan trifeniltimah(IV) hidroksida menghasilkan padatan putih dengan berat berturut-turut sebesar 6,89 gram (92,2%), 8,7953 gram (95,497%), dan 10,696 gram (97,148%);

2. Waktu refluks optimum untuk sintesis senyawa dibutiltimah(IV) dibenzoat, difeniltimah(IV) dibenzoat, dan trifeniltimah(IV) benzoat terjadi pada waktu 4 jam dengan berat berturut-turut sebesar 1,3598 gram (95,42%), 1,4066 gram (91%), dan 1,3339 gram (94,4%);

3. Hasil karakterisasi dengan menggunakan spektrofotometer IR terdapat serapan C=O untuk senyawa dibutiltimah(IV) dibenzoat, difeniltimah(IV) dibenzoat dan trifeniltimah(IV) benzoat berturut-turut adalah pada 1600,97 cm-1_{; 1691,5 cm}-1 _{dan 1623,57 cm}-1 _yang menandakan bahwa dalam senyawa tersebut terdapat gugus karbonil yang berasal dari asam benzoat;

4. Hasil analisis dengan menggunakan microelemental analyzer mempunyai perbedaan berkisar antara < 1-5% dengan perhitungan secara teori;

5. Uji pendahuluan aktivitas antikanker terhadap sel leukemia L-1210 diperoleh urutan kekuatan antikanker adalah sebagai berikut: trifeniltimah(IV) benzoat _˃ difeniltimah(IV)

˃

dibenzoat dibutiltimah(IV) benzoat dengan nilai IC50 masing-masing senyawa 19,58; 9,21 dan 5,32 µg/mL.

B. Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai sifat toksik dari senyawa organotimah(IV)benzoat yang telah disintesis agar dapat diaplikasikan dalam bidang farmasi dan kedokteran termasuk mekanisme kimiawi pada proses penghambatan senyawa antikanker terhadap sel kanker yang diujikan.

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Senyawa organotimah adalah senyawa yang mengandung sedikitnya satu ikatan kovalen Sn-C. Sebagaian besar senyawa organotimah dapat dianggap sebagai turunan dari RnSn(IV)X4-n (n = 1-4) dan diklasifikasikan sebagai mono-, di-, tri-, tetra- organotimah(IV), tergantung dari

banyaknya gugus alkil (R) atau aril (Ar) yang terikat ( Pellerrito and Nagy, 2002). Senyawa organotimah(IV) memiliki aplikasi yang luas di antaranya sebagai katalis,antifouling agents, biosida pertanian, dan anti tumor (Blunden and Hill, 1990; Bonireet al., 1998; Gielen, 2003).

Di antara berbagai kompleks organotimah dengan molekul biologi, kompleks organotimah karboksilat diketahui memiliki aktivitas biologis yang lebih kuat dibandingkan dengan kompleks lainnya, di antaranya menunjukkan aktivitas sebagai antimikroba, antibakteri (Mahmoodet al., 2003), antifungi (Bonireet al., 1998; Ruzikaet al., 2002; Gielen, 2003; Deelmanet al., 2004; Hadi and Irawan, 2007) dan anti tumor (Gielenet al., 1998; Martinset al., 2001; Liet al., 2001).

Kanker merupakan suatu penyakit sel dengan ciri gangguan atau kegagalan mekanisme pengatur multiplikasi dan fungsi homeostatis lainnya pada organisme multiseluler (Nafriadi dan Sulastia, 2007). Dalam keadaan normal, sel hanya akan membelah diri jika ada penggantian sel-sel yang telah mati dan rusak. Pada tubuh yang terkena kanker, sel-sel kanker tersebut akan membelah terus meskipun tubuh tidak memerlukannya sehingga akan terjadi penumpukan sel baru yang disebut tumor ganas.

Di negara yang telah maju yang telah berhasil membasmi penyakit infeksi, kanker merupakan penyebab kematian kedua setelah penyakit kardiovaskuler. Pengobatan yang umum dilakukan pada penyakit kanker di antaranya dengan cara pembedahan, kemoterapi, dan radiasi (Apantaku, 2002).

Kesembuhan penyakit kanker dengan cara pembedahan hampir seluruhnya terjadi pada pasien yang penyakitnya belum menyebar. Setelah terjadi penyebaran maka dibutuhkan pendekatan sistemik melalui kemoterapi dan radiasi di samping dengan melakukan pembedahan. Menurut statistik di negara maju, 17% pasien kanker sembuh dengan kemoterapi (Nafriadi dan Sulastia, 2007). Namun, pengobatan secara kemoterapi dan radiasi dapat menimbulkan efek samping karena dapat menimbulkan penurunan jumlah sel-sel darah, infeksi, pendarahan, rambut rontok, tekanan darah rendah, dan gangguan sistem syaraf, meskipun pengobatan kemoterapi mampu mengeluarkan keseluruhan tumor (Hawariah, 1998).

Usaha pencarian agen kemoterapi dengan efek samping minimum sangat diperlukan dalam pengobatan penyakit kanker. Oleh karena itu, pada penelitian ini dipilih senyawa

organotimah(IV) karboksilat dengan asam benzoat sebagai asam karboksilatnya. Asam benzoat merupakan asam karboksilat aromatik yang paling sederhana yang memiliki aktivitas sebagai antifungi dan antibakteri. Pada penelitian ini diharapkan organotimah(IV) benzoat yang dihasilkan juga mempunyai aktivitas biologis sebagai senyawa antikanker.

Sintesis senyawa organotimah(IV) pada penelitain ini diadopsi dari prosedur yang dilakukan oleh Nagyet al. (2002); Hadiet al. (2008) dan Hadiet al. (2009). Dibutiltimah(IV) karboksilat, difeniltimah(IV) karboksilat, dan trifeniltimah(IV) karboksilat diperoleh dengan mereaksikan organotimah(IV) halida dengan NaOH yang menghasilkan senyawa organotimah(IV) hidroksida. Selanjutnya senyawa organotimah(IV) hidroksida yang diperoleh direaksikan dengan asam

benzoat. Setiap senyawa organotimah(IV) yang diperoleh dari hasil sintesis, yaitu

dibutiltimah(IV) dibenzoat, difeniltimah(IV) dibenzoat dan trifeniltimah(IV) benzoat kemudian dikarakterisasi dengan menggunakan spektrofotometerIRdan dilakukan analisis unsur

menggunakanmicroelemental analyzer, serta melakukan uji pendahuluan aktivitas antikanker terhadap sel leukemia L-1210 dengan membandingkan nilai IC50masing-masing senyawa.

Prosedur untuk uji pendahuluan aktivitas antikanker terhadap sel leukemia L-1210 diadopsi dari prosedur yang dilakukan oleh Katrin dan Winarno (2008). Sel leukemia L-1210 pada penelitian ini akan dikembangkan dalam media RPMI-1640 yang mengandung L-glutamin. Selanjutnya, senyawa organotimah(IV) benzoat yang telah dilarutkan dalam pelarut DMSO diujikan ke dalam sel leukemia L-1210 dan dibandingkan dengan doksorubisin sebagai kontrol positif. Sel hidup dihitung menggunakanhaemocytometer Neubauer improveddi bawah mikroskop. Jika IC50dari

µg/mL, maka kemungkinan senyawa organotimah(IV) benzoat berpotensi menjadi senyawa antikanker (Manset al, 2000). Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Aini (2010) dengan menggunakan asam salisilat sebagai asam karboksilatnya diperoleh IC50sebesar 3,89 µg/mL.

Sel leukemia L-1210 yang menjadi target uji aktivitas antikanker ini adalah sel leukemia yang diperoleh dari sel limfosit tikus putih betina jenis DBA (Dilute Brown Non-Agouti Mouse) yang berumur 8 bulan. Sel leukemia ini diperoleh dariThe Institute of Physical and Chemical

Research, Japan(Hoshinoet al., 1966). Sel leukemia L-1210 dipilih karena sel leukemia ini merupakan sel tumor yang tumbuh cepat dengan persentase sel hidup cukup tinggi (Bulan dkk., 2003).

Penelitian ini sangat penting dilakukan sebagai dasar untuk mengetahui dan membandingkan kemampuan bioaktivitas dari masing-masing senyawa organotimah(IV) benzoat. Bila telah

diketahui dan diperoleh data aktivitas awalnya, maka untuk penelitian selanjutnya akan lebih mudah pengembangannya sebagainew metal-based drugsyang akan sangat berguna dan memegang peranan penting di bidang farmasi dan kedokteran.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mensintesis senyawa dibutiltimah(IV) dibenzoat, difeniltimah(IV) dibenzoat dan trifeniltimah(IV) benzoat

2. Mengkarakterisasi senyawa organotimah(IV) baik klorida, hidroksida, serta

organotimah(IV) benzoat dengan menggunakan spektrofotometerIRdan melakukan analisis unsur menggunakanmicroelemental analyzer.

3. Melakukan uji pendahuluan aktivitas antikanker dari senyawa dibutiltimah(IV) dibenzoat, difeniltimah(IV) dibenzoat dan trifeniltimah(IV) benzoat terhadap sel leukemia L-1210 dengan membandingkan nilai IC50masing-masing senyawa.

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan terhadap perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang organologam dan juga menambah jenis senyawa organologam yang dapat digunakan dalam bidang farmasi dan kedokteran sebagainew metal-based drugs

˃

dibenzoat dibutiltimah(IV) benzoat dengan nilai IC50 masing-masing senyawa 19,58; 9,21 dan 5,32 µg/mL.

B. Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai sifat toksik dari senyawa organotimah(IV)benzoat yang telah disintesis agar dapat diaplikasikan dalam bidang farmasi dan kedokteran termasuk mekanisme kimiawi pada proses penghambatan senyawa antikanker terhadap sel kanker yang diujikan.

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Senyawa organotimah adalah senyawa yang mengandung sedikitnya satu ikatan kovalen Sn-C. Sebagaian besar senyawa organotimah dapat dianggap sebagai turunan dari RnSn(IV)X4-n (n =

1-4) dan diklasifikasikan sebagai mono-, di-, tri-, tetra- organotimah(IV), tergantung dari banyaknya gugus alkil (R) atau aril (Ar) yang terikat ( Pellerrito and Nagy, 2002). Senyawa organotimah(IV) memiliki aplikasi yang luas di antaranya sebagai katalis,antifouling agents, biosida pertanian, dan anti tumor (Blunden and Hill, 1990; Bonireet al., 1998; Gielen, 2003).

Di antara berbagai kompleks organotimah dengan molekul biologi, kompleks organotimah karboksilat diketahui memiliki aktivitas biologis yang lebih kuat dibandingkan dengan kompleks lainnya, di antaranya menunjukkan aktivitas sebagai antimikroba, antibakteri (Mahmoodet al., 2003), antifungi (Bonireet al., 1998; Ruzikaet al., 2002; Gielen, 2003; Deelmanet al., 2004; Hadi and Irawan, 2007) dan anti tumor (Gielenet al., 1998; Martinset al., 2001; Liet al., 2001).

Kanker merupakan suatu penyakit sel dengan ciri gangguan atau kegagalan mekanisme pengatur multiplikasi dan fungsi homeostatis lainnya pada organisme multiseluler (Nafriadi dan Sulastia, 2007). Dalam keadaan normal, sel hanya akan membelah diri jika ada penggantian sel-sel yang telah mati dan rusak. Pada tubuh yang terkena kanker, sel-sel kanker tersebut akan membelah terus meskipun tubuh tidak memerlukannya sehingga akan terjadi penumpukan sel baru yang disebut tumor ganas.

Di negara yang telah maju yang telah berhasil membasmi penyakit infeksi, kanker merupakan penyebab kematian kedua setelah penyakit kardiovaskuler. Pengobatan yang umum dilakukan pada penyakit kanker di antaranya dengan cara pembedahan, kemoterapi, dan radiasi (Apantaku, 2002).

Kesembuhan penyakit kanker dengan cara pembedahan hampir seluruhnya terjadi pada pasien yang penyakitnya belum menyebar. Setelah terjadi penyebaran maka dibutuhkan pendekatan sistemik melalui kemoterapi dan radiasi di samping dengan melakukan pembedahan. Menurut statistik di negara maju, 17% pasien kanker sembuh dengan kemoterapi (Nafriadi dan Sulastia, 2007). Namun, pengobatan secara kemoterapi dan radiasi dapat menimbulkan efek samping karena dapat menimbulkan penurunan jumlah sel-sel darah, infeksi, pendarahan, rambut rontok, tekanan darah rendah, dan gangguan sistem syaraf, meskipun pengobatan kemoterapi mampu mengeluarkan keseluruhan tumor (Hawariah, 1998).

Usaha pencarian agen kemoterapi dengan efek samping minimum sangat diperlukan dalam pengobatan penyakit kanker. Oleh karena itu, pada penelitian ini dipilih senyawa

organotimah(IV) karboksilat dengan asam benzoat sebagai asam karboksilatnya. Asam benzoat merupakan asam karboksilat aromatik yang paling sederhana yang memiliki aktivitas sebagai antifungi dan antibakteri. Pada penelitian ini diharapkan organotimah(IV) benzoat yang dihasilkan juga mempunyai aktivitas biologis sebagai senyawa antikanker.

Sintesis senyawa organotimah(IV) pada penelitain ini diadopsi dari prosedur yang dilakukan oleh Nagyet al. (2002); Hadiet al. (2008) dan Hadiet al. (2009). Dibutiltimah(IV) karboksilat, difeniltimah(IV) karboksilat, dan trifeniltimah(IV) karboksilat diperoleh dengan mereaksikan organotimah(IV) halida dengan NaOH yang menghasilkan senyawa organotimah(IV) hidroksida. Selanjutnya senyawa organotimah(IV) hidroksida yang diperoleh direaksikan dengan asam

benzoat. Setiap senyawa organotimah(IV) yang diperoleh dari hasil sintesis, yaitu

dibutiltimah(IV) dibenzoat, difeniltimah(IV) dibenzoat dan trifeniltimah(IV) benzoat kemudian dikarakterisasi dengan menggunakan spektrofotometerIRdan dilakukan analisis unsur

menggunakanmicroelemental analyzer, serta melakukan uji pendahuluan aktivitas antikanker terhadap sel leukemia L-1210 dengan membandingkan nilai IC50masing-masing senyawa.

Prosedur untuk uji pendahuluan aktivitas antikanker terhadap sel leukemia L-1210 diadopsi dari prosedur yang dilakukan oleh Katrin dan Winarno (2008). Sel leukemia L-1210 pada penelitian ini akan dikembangkan dalam media RPMI-1640 yang mengandung L-glutamin. Selanjutnya, senyawa organotimah(IV) benzoat yang telah dilarutkan dalam pelarut DMSO diujikan ke dalam sel leukemia L-1210 dan dibandingkan dengan doksorubisin sebagai kontrol positif. Sel hidup dihitung menggunakanhaemocytometer Neubauer improveddi bawah mikroskop. Jika IC50dari

µg/mL, maka kemungkinan senyawa organotimah(IV) benzoat berpotensi menjadi senyawa antikanker (Manset al, 2000). Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Aini (2010) dengan menggunakan asam salisilat sebagai asam karboksilatnya diperoleh IC50sebesar 3,89 µg/mL.

Sel leukemia L-1210 yang menjadi target uji aktivitas antikanker ini adalah sel leukemia yang diperoleh dari sel limfosit tikus putih betina jenis DBA (Dilute Brown Non-Agouti Mouse) yang berumur 8 bulan. Sel leukemia ini diperoleh dariThe Institute of Physical and Chemical

Research, Japan(Hoshinoet al., 1966). Sel leukemia L-1210 dipilih karena sel leukemia ini merupakan sel tumor yang tumbuh cepat dengan persentase sel hidup cukup tinggi (Bulan dkk., 2003).

Penelitian ini sangat penting dilakukan sebagai dasar untuk mengetahui dan membandingkan kemampuan bioaktivitas dari masing-masing senyawa organotimah(IV) benzoat. Bila telah

diketahui dan diperoleh data aktivitas awalnya, maka untuk penelitian selanjutnya akan lebih mudah pengembangannya sebagainew metal-based drugsyang akan sangat berguna dan memegang peranan penting di bidang farmasi dan kedokteran.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mensintesis senyawa dibutiltimah(IV) dibenzoat, difeniltimah(IV) dibenzoat dan trifeniltimah(IV) benzoat

2. Mengkarakterisasi senyawa organotimah(IV) baik klorida, hidroksida, serta

organotimah(IV) benzoat dengan menggunakan spektrofotometerIRdan melakukan analisis unsur menggunakanmicroelemental analyzer.

3. Melakukan uji pendahuluan aktivitas antikanker dari senyawa dibutiltimah(IV) dibenzoat, difeniltimah(IV) dibenzoat dan trifeniltimah(IV) benzoat terhadap sel leukemia L-1210 dengan membandingkan nilai IC50masing-masing senyawa.

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan terhadap perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang organologam dan juga menambah jenis senyawa organologam yang dapat digunakan dalam bidang farmasi dan kedokteran sebagainew metal-based drugs