pembentukan_senyawa_kompleks

5/11/2018 pembentukan_senyawa_kompleks - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembentukansenyawakompleks 1/6

PEMBENTUKAN SENYAWA KOMPLEKS DARI LOGAMGADOLINIUM DENGAN LIGAN ASAM

DIETILENTRIAMINPENTAASETAT (DTPA)Irfan Maulana,Yayah Mulyasih, Iwan hastiawan*

Laboratorium Anorganik, Jurusan Kimia FMIPA Universitas PadjadjaranKompleks Unpad, Jalan raya Bandung – Sumedang, km 21 Jatinangor 45363

Telepon:022-7794391, Fax: 022-7794391Email: [email protected]

ABSTRAK

Penggunaan unsur tanah jarang di berbagai bidang telah berkembang beberapa tahun yang

lalu. Sebagai contohnya adalah gadolinium. Pengkhelatan gadolinium dengan beberapa macam ligan dapat dimanfaatkan dalam bidang industri dan juga kesehatan. Pengkhelatan gadolinium dengan ligan asam dietilentriaminpentaasetat (DTPA) menghasilkan senyawa yang berguna dalam bidang kesehatan. Penelitian ini bertujuan untuk mereaksikan gadolinium dengan ligan DTPA melalui metode refluks. Kemudian untuk proses kristalisasi ditambahkan etanol sampai tepat jenuh. Senyawa yang terbentuk kemudian dikarakterisasi dengan spektrofotometer ultraviolet, spektrofotometer inframerah dan Magnetic Susceptibility Balance (MSB). Hasil analisis spektrofotometer ultraviolet menunjukkan bahwa ligan DTPAmempunyai serapan maksimum pada panjang gelombang 205,2 nm sedangkan pada senyawa GdDTPA mempunyai serapan maksimum pada panjang gelombang 214,7 nm.Kemudian dari hasil perbandingan antara spektrum inframerah ligan DTPA dengan spektrum inframerah senyawa kompleks GdDTPA terjadi perubahan gugus-gugus penting, yaitu pada senyawa kompleks GdDTPA yang terbentuk, puncak gugus –OH karboksilat serta pita lebar pada sidik jari hilang dan tergantikan dengan munculnya puncak yang tajam dari gugus –OH dan pada daerah sidik jari muncul pita-pita tajam. Terjadinya perubahan gugus-gugus penting ini dapat dijadikan petunjuk telah terjadi ikatan kovalen koordinasi antara logam dengan ligan. Dari hasil perhitungan dengan MSB, diperoleh harga momen magnet senyawa kompleks GdDTPA adalah 8,069 BM yang menunjukkan bahwa senyawa yang terbentuk bersifat paramagnetik.Kata Kunci : kompleks logam Gadolinium dengan dietilentriaminpentaasetat I. PENDAHULUAN

Unsur-unsur tanah jarang semakin luas pemanfaatannya, salah satu yang cukuppopuler saat ini adalah penggunaan gadolinium sebagai senyawa pengontras MRI yangdapat memperjelas visualisasi jaringan tubuh. Gadolinium (Gd) digunakan sebagai senyawapengontras karena memiliki sifat paramagnetik yang tinggi, hal ini disebabkan oleh adanya 7elektron tidak berpasangan dalam konfigurasi atomnya (Volkov, 1997).

Senyawa kompleks gadolinium-dietilentriaminpentaasetato (GdDTPA) secara in vivo telah digunakan dalam bidang kesehatan sebagai senyawa pengontras MRI untuk diagnosaberbagai penyakit. Senyawa kompleks GdDTPA memiliki kestabilan termodinamika (log KML> 20) dan kestabilan kinetika yang cukup tinggi (log Ksel > 7). Oleh karena itu senyawakompleks GdDTPA dapat memenuhi persyaratan keselamatan, sehingga FDA (Food And Drug Agency) merekomendasikan penggunaannya untuk tujuan klinis rutin.



DTPAAbs

Wavelength (nm)200.0 25 0.0 30 0.0 35 0.0 400.0

0.000

0.050

0.100

0.150

0.000

1

II. EKSPERIMEN2.1 Alat

Alat-alat yang digunakan antara lain corong saring, labu dasar bulat, seperangkat

alat refluks, pemanas elektrik, pengaduk magnet dan alat gelas kimia lainnya. Selain itu,digunakan pula beberapa instrumentasi dalam penelitian ini, antara lain neraca analitisdigital, pengukur titik leleh Electrothermal , pH meter-Mettler Toledo MP 220, sonikator-Heidolph REAX control, dan lain-lain.

2.2. BahanBahan-bahan kimia yang digunakan pada penelitian ini adalah asam klorida, etanol,

gadolinium oksida, metanol, natrium hidroksida dan n-butanol, yang seluruhnya memilikigrade pro analyst (p.a.). Selain itu digunakan juga bahan-bahan lain seperti air suling,ammonium hidroksida dan ligan dietilentriaminpentaasetat (DTPA).

2.3. Tahapan Penelitian2.3.1 Pembuatan Kompleks GdDTPA dengan Cara RefluksPerbandingan mol ion logam Gd dengan ligan DTPA yang digunakan adalah 1: 2.

Sebanyak 1,81 g Gd2O3 (Mr=362,5) ditimbang lalu ditambahkan 3,94 g C14H23N3O10

(Mr=393), disuspensikan dalam 11 mL air suling, direfluks 1 jam. Larutan jernih didinginkandan diatur pH-nya menjadi 7,5 dengan NH4OH (Gries,1987).

2.3.2 Kristalisasi GdDTPALarutan dipanaskan kembali dan ditambah etanol tetes demi tetes sampai tepat

jenuh. Setelah itu larutan didinginkan sampai terbentuk kristal. Kemudian disaring dandikeringkan.

2.3.4 Karakterisasi kompleks GdDTPAKompleks GdDTPA yang terbentuk lalu dianalisis dengan menggunakan

spektrofotometer ultraviolet-sinar tampak, inframerah dan MSB (Magnetic Susceptibility Balance ).

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Reaksi pembentukan kompleks dalam penelitian ini dilakukan dengan cara refluks.Tujuan refluks adalah agar reaksi berjalan dengan sempurna. Dalam penelitian iniperbandingan mol reaksi antara ion logam Gd

3+dengan ligan DTPA adalah 1:2. Karena pada

reaksi pengompleksan suatu ion logam, konsentrasi ligan yang ditambahkan harus lebihbesar daripada konsentrasi logam, yang dimaksudkan supaya ion logam yang tidakmembentuk kompleks sesedikit mungkin Senyawa kompleks GdDTPA hasil sintesis ini dapatlarut dalam air dan memiliki tititk leleh 287

oC.

3.1 Hasil Analisis Spektrofotometer Ultraviolet



Gd-DTPAAbs

Wavelength (nm)20 0.0 250.0 30 0.0 350.0 40 0.0

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

0.000

Gambar 3.1 Spektrum ultraviolet ligan DTPA

Gambar 3.2 Spektrum ultraviolet senyawa GdDTPA

Dari Gambar 3.1 ditemukan adanya serapan maksimum pada panjang gelombang 205,2 nm.

Serapan pada panjang gelombang tersebut diduga berasal dari transisi elektron dari orbital * yang disebabkan oleh adanya ikatan rangkap pada C=O. Sedangkan transisi elektron

dari orbital n * tidak muncul. Hal ini diduga karena terjadinya overlap (transisi elektron

* lebih dominan dari transisi elektron n *). Pada Gambar 3.2 ditemukanadanya serapan maksimum pada panjang gelombang 214,7 nm. Pergeseran diduga berasaldari adanya perpanjangan konjugasi atau delokalisasi elektron π pada struktur senyawayang terbentuk.

3.2 Hasil Analisis Spektrofotometer Inframerah

Gambar 3.3 Spektrum IR ligan DTPA



Gambar 3.4 Spektrum IR senyawa kompleks GdDTPA

Tabel 3.1 Hasil pengukuran spektrofotometer inframerah ligan DTPA

Tabel 3.2 Hasil pengukuran spektrofotometer inframerah kompleks GdDTPA

Bilangangelombangligan DTPA

(cm-1

)

Bentukpuncak

Intensitas Dugaan

3400-2500 Lebar kuat regang -OH karboksilat1600-1590 Tajam kuat regang anion karboksilat asimetri

1407 Tajam kuat regang anion karboksilat simetri1330 Tajam sedang regang C-O1261 Tajam rendah regang C-O1090 Tajam rendah regang C-N727,5 Lebar rendah lentur (-CH2-)n640,3 Lebar sedang regang O-C=O karboksilat

BilangangelombangkompleksGdDTPA

(cm-1

)

Bentukpuncak

Intensitas Dugaan

3397 lebar kuat regang -OH2915 tajam kuat regang CH alifatik1594 tajam kuat regang anion karboksilat asimetri1407 tajam sedang regang anion karboksilat simetri1322 tajam rendah regang C-O1091,6 tajam rendah regang C-N

998 lebar rendah lentur (-CH2-)n925 lebar sedang lentur (-CH2-)n



3.3 Hasil Analisis MSB (Magnetic Susceptibility Balance )

Untuk mengetahui nilai momen magnetik dari senyawa GdDTPA, dilakukanpengukuran dengan menggunakan alat MSB .

Tabel 3.1 Hasil analisis Magnetic Susceptibility Balance (MSB )

Mo /gram M/gram Ro R L/cm T/KSenyawaGdDTPA 0,8330 0,9744 -58 230 1,67 300

Berdasarkan data-data tersebut, dapat disimpulkan bahwa senyawa kompleks GdDTPAmemiliki kerentanan massa 0,98267 x 10

-6cgs, kerentanan molar 541,058 x 10

-6cgs,

kerentanan terkoreksi 27096,748 x 10-6

cgs dan memiliki momen magnet sebesar 8,069 BM.Maka berdasarkan hasil analisis MSB tersebut, dapat disimpulkan bahwa senyawa kompleksGdDTPA merupakan senyawa yang bersifat paramagnetik.

IV. KESIMPULAN

1. Hasil analisis spektrofotometer ultraviolet menunjukkan bahwa ligan DTPA mempunyaiserapan maksimum pada panjang gelombang 205,2 nm sedangkan pada senyawaGdDTPA mempunyai serapan maksimum pada panjang gelombang 214,7 nm.

2. Dari hasil perbandingan antara spektrum inframerah ligan DTPA dengan spektruminframerah senyawa kompleks GdDTPA terjadi perubahan gugus-gugus penting, yaitupada senyawa kompleks GdDTPA yang terbentuk, puncak gugus –OH karboksilat sertapita lebar pada sidik jari hilang dan tergantikan dengan munculnya puncak yang tajamdari gugus –OH dan pada daerah sidik jari muncul pita-pita tajam. Terjadinya perubahangugus-gugus penting ini dapat dijadikan petunjuk telah terjadi ikatan kovalen koordinasiantara logam dengan ligan.

3. Dari hasil perhitungan MSB , diperoleh harga momen magnet senyawa kompleks GdDTPA

adalah 8,069 BM yang menunjukkan bahwa senyawa yang terbentuk bersifatparamagnetik.

Penghargaan

Ucapan terimakasih kepada Dikti yang telah memberikan pendanaan untukpenelitian ini dalam bentuk program “Dana Hibah Bersaing tahun 2008”.

V. DAFTAR PUSTAKA

Aime, J. P., I. Martinsen and H. S. Thomsen. (1998), “Quantification of Gadodiamide as Gd inSerum, Peritoneal Dialysate and Faeces by ICP-AES and Comparative Analysis byHPLC”, Pharmaceut. Biomed. Anal , 22: 939-947.

Bentor, Y. (2006), Gadolinium . http://www.chemicalelements.com/elements/gd. html. (diaksespada tanggal 24 Mei 2008).

Brucher, E. (2002), “Kinetic Stabilities of Gadolinium (III) Chelates Used as MRI ContrastAgent”, Spring , 221. 104-121.

Chauhan, G. (2003), “Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA): A metal chelating agent”,Spring, 77 : 222-226.



Doble, D. M., C. Bousqueot and D. D. Starck. (2002), “Gd-DTPA : Characteristic of NewParamagnetic Complex”, Journal American Chemistry Society , 123. 10758 -10759.

Hustvedt, S.O and Normann, P.T. (1994), “Detection and Quantitation of Gadolinium

Chelates in Human Serum and Urine by High-Performance Liquid Chromatographyand Post-Column Derivatization of Gadolinium with Arsenazo III”, Soc. Magn, Reson .916.

Jaszberenyi, Z., Toth, E., Kalai, T., Burai, L., Brucher, E., Merbach, A.E and Hideg, K. (2005),“Synthesis and Complexation Properties of DTPA-N,N”-bis[bis(n-butyl)]-N-methyl-tris(amid). Kinetic stability and Water Exchange of its Gd

3+Complex”, Journal The

Royal Society of Chemistry . 694-701.Merbach A.E and Toth E. (2001), “The Chemistry of Contrast Agents in Medical Magnetic

Resonance Imaging ”, John Wiley & Sons, Ltd. New York.Volkov, A. (1997), “Contrast Agents in Magnetic Resonance Imaging ”,

http://www.cc.utah.edu/%7Eav6a51/mri.htm#Gd.

pembentukan_senyawa_kompleks

Documents