SINTESIS DAN UJI TOKSISITAS :

3-(5H-BENZO[b]KARBAZOL-6-IL)-1H-INDOLA,

1-METIL-3-(5-METIL-5H-BENZO[b]KARBAZOL-6-IL)-1H-

INDOLA,3-(2-HIDROKSI-5H-BENZO[b]KARBAZOL-6-IL)-

1H-INDOL-5-OL

TRISNA SRISTIA (1409100073)

Dosen Pembimbing/Penguji : Prof. Mardi Santoso, Ph.D.

Dosen Penguji : Arif Fadlan, S.Si., M.Si.

Drs. Refdinal Nafwa, MS.

Dr. rer. nat. Fredy Kurniawan, M.Si.

Dra. Ratna Ediati, MS., Ph.D.

1 • PENDAHULUAN

2 • TAHAPAN PENELITIAN

3 • KESIMPULAN

LATAR BELAKANG

Daun Kopsia

(Ochrosia Elliptica)

Elliptisina

NH

N

(1)

Kansal, V. K., dan Potier, P., 1986.

Tetrahedron 42, 2389-2408.

NH

N

HO

(2)

NMe

N

HO

(3)

Sel leukimia ID50 = 0,002 μM

LATAR BELAKANG

Sel leukimia ID50 = 0,015 μM

Kansal, V. K., dan Potier, P., 1986.

Tetrahedron 42, 2389-2408.

NH

N

(1)

Sel leukimia ID50 = 0,99 μM

Woodward et al, 1959

NH

(4)

N

O

(5)

ZnCl2

NH

HN

N Zn, Ac2O

(6)

NH

N

O

HN

CH3

O

pirolisis

NH

N

(1)

(7)

Miller, C. M., dan McCarthy, F. O, 2012. RSC

Advances .2, 8883-8918.

2 %

Sintesis Elliptisina (1)

Cranwell dan Saxton, 1962

9,6 %

Sintesis Elliptisina (1)

Miller, C. M., dan McCarthy, F. O, 2012. RSC

Advances .2, 8883-8918.

Stillwell, 1977

Sintesis Elliptisina (1)

Miller, C. M., dan McCarthy, F. O, 2012. RSC

Advances .2, 8883-8918.

0,3 %

Konakahara, 2010

10,6 %

Sintesis Elliptisina (1)

Miller, C. M., dan McCarthy, F. O,

2012. RSC Advances .2, 8883-

8918.

Asche et al, 2005

Sel tumor GI50 = 0,66 M

5H-benzo[b]karbazola

Asche, C., Frank, W., Albert, A., dan

Kucklaender, U., 2005. Bioorganic and

Medicinal Chemsitry 13, 819-837.

LATAR BELAKANG

Elliptisina

N

(10)

HO

OH

OMe

NH

N

(1)

TsOH

NH

CHO

CHONH

NH(4) (15) (12)

Black et al, 1999

LATAR BELAKANG

79 %

Black, D. StC., Craig, D. C., dan Santoso, M,. 1999.

Tetrahedron Letters 40, 6653-6656

LATAR BELAKANG

UJI BSLT

(Brine Shrimp Lethality Test)

Nilai

LC50

Artemia Salina

PERMASALAHAN PENELITIAN

NMe

CHO

CHO NMe

NMe

TsOH

(16) (15)

(13)

NH

CHO

CHONH

NH

TsOH

(17) (15)(14)

HO HO

OH

?

?

NH

NH(12)

NMe

NMe(13)

NH

NH

HOOH

(14)

Apakah benzo[b]karbazola

(12-14) toksik terhadap

anak udang Artemia

salina?

PERMASALAHAN PENELITIAN

TUJUAN PENELITIAN

NH

NH(12)

NH

NH

HOOH

(14)

Membuktikan peranan indola

(4) yang digantikan dengan 1-

metilindola (16) dan 5-

hidroksiindola (17) pada

sintesis benzo[b]karbazola

(12-14) dan uji toksisitas yang

diperoleh.

NMe

NMe(13)

TAHAPAN PENELITIAN

Indola (4) (0,10 gram; 0,88 mol)

Produk (12)

- dimasukkan ke dalam erlenmeyer

- ditambahkan o-fthaldialdehida (15) sebanyak 0,058gram

(0,43 mol)

- dilarutkan dalam 50 ml metanol

- ditambahkan katalis PTSA sebanyak 0,13 gram (0,67 mol)

- diaduk selama 4 jam ( reaksi yang berjalan dimonitoring dengan KLT)

- ditambahkan akuades sebanyak 50 ml

- disaring

Filtrat Endapan

- Dicuci dengan air

- Dikeringkan dalam desikator

- Diuji kemurnian dan titik leleh

1. SINTESIS 3-(5H-BENZO[b]KARBAZOL-6-IL)-1H-INDOLA (12)

1-Metilindola (16) (0,095 ml; 0,76 mol)

Produk (13)

- dimasukkan ke dalam erlenmeyer

- ditambahkan o-fthaldialdehida (15) sebanyak 0,052 gram

(0,38 mol)

- dilarutkan dalam 50 ml metanol

- ditambahkan katalis PTSA sebanyak 0,11 gram (0,58 mol)

- diaduk selama 22 jam (reaksi yang berjalan dimonitoring dengan KLT)

- ditambahkan akuades sebanyak 50 ml

- disaring

Filtrat Endapan

- Dicuci dengan air

- Dikeringkan dalam desikator

- Diuji kemurnian dan titik leleh

5-Hidroksiindola (17) (0,10 gram; 0,75 mol)

Produk (14)

- dimasukkan ke dalam erlenmeyer

- ditambahkan o-fthaldialdehida (15) sebanyak 0,051 gram

(0,37 mol)

- dilarutkan dalam 50 ml metanol

- ditambahkan katalis PTSA sebanyak 0,10 gram (0,52 mol)

- diaduk selama 22 jam (reaksi yang berjalan dimonitoring dengan KLT)

- ditambahkan akuades dingin sebanyak 50 ml

- diekstrak dengan diklorometana (3x20 ml)

Fase air Fase organik

- ditambah magnesium sulfat

- diuapkan dengan rotatory evaporator

- Diuji kemurnian dan titik leleh

3-(2-HIDROKSI-5H-BENZO[b]KARBAZOL-6-IL)-

1H-INDOL-5-OL (14)

Keterangan : 1. Indola (4) 2. Hasil Sintesis (12)

1. Sintesis 3-(5H-benzo[b]karbazol-6-il)-1H-indola (12)

Eluen : diklorometana : petroleum eter 1 : 2

180” 60” 360” 480”

Gambar 1. Hasil monitoring

1 2 1 2 1 2 1 2

Gambar 2. Hasil Uji Kemurnian dengan KLT

a b c

Keterangan : 1 = hasil sintesis (12) Eluen : a = diklorometana : petroleum eter (1:1) b = diklorometana : petroleum eter (1:2) c = diklorometana : petroleum eter (1:3)

1 1 1

Titik Leleh: 189-191°C

Gambar 3. Spektrum massa 3-(5H-benzo[b]karbazol-6-il)-1H-indola (12)

[M-H]-

NH

NH(12)

M+ = 332, 40

Gambar 4. Spektrum 1H-NMR 3-(5H-benzo[b]karbazol-6-il)-1H-indola (12)

NH

NH(12)

1 Proton gugus NH

(Unit Indola)

1Proton gugus NH

(Unit benzo[b]karbazol)

Tabel 1. Perbandingan Data 1H-NMR Benzo[b]Karbazola (12)

Proton Hasil Sintesis (12)

(dalam CDCl3)

Black et al., (1999)

(dalam CDCl3)

ArH 7,11-8,62 (m, 14H) 7,13-8,67 (m, 14H)

NH 7,85(s, 1H)

8,55 (s, 1H)

7,81 (s, 1H)

8,50 (s, 1H)

NH

NH(12)

2. Sintesis 1-metil-3-(5-metil-5H-benzo[b]karbazol-6-il)-1H-indola (13)

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

Gambar 1. Hasil monitoring

1 jam 5 jam 12 jam 17 jam 20 jam 22 jam

Keterangan : 1. 1-Metilindola (16) 2. Hasil Sintesis (13)

Eluen : diklorometana : petroleum eter 1 : 2

a b c

Keterangan :

1 = hasil sintesis (13)

Eluen :

a = diklorometana : petroleum eter (1:1)

b = diklorometana : petroleum eter (1: 2)

c = diklorometana : petroleum eter (1:3)

Gambar 2. Hasil Uji Kemurnian dengan KLT

Titik Leleh: 182-184°C

1 1 1 1 1 1

Gambar 3. Spektrum 1H-NMR 1-metil-3-(5-metil-5H-benzo[b]karbazol-6-il)-

1H-indola (14)

NMe

NMe(13)

3 Proton gugus N-Me

(Unit Indola)

3 Proton gugus N-Me

(Unit benzo[b]karbazol)

Gambar 4. Spektrum 13C-NMR 1-metil-3-(5-metil-5H-benzo[b]karbazol-6-il)-

1H-indola (14)

N-metil = 2 Ar CH = 12 Ar C = 12

NMe

NMe(13)

Sinyal karbon N-Me

(Unit benzo[b]karbazol)

Sinyal karbon N-Me

(Unit Indola)

Tabel 2. Perbandingan data 1H-NMR

Benzo[b]Karbazola (13) dan (12)

Proton Hasil Sintesis (13)

(dalam CDCl3)

Hasil Sintesis (12)

(dalam CDCl3)

N-Me 3,33 (s, 3H)

4,04 (s, 3H) -

ArH 7,11-8,70 (m, 14H) 7,11-8.62 (m, 14H)

NH - 7,85 (s, 1H)

8,55 (s, 1H)

NH

NH(12)

NMe

NMe

(13)

3. Sintesis 3-{2-hidroksi-5H-benzo[b]karbazola-6-il}-1H-Indol-5-ol (14)

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

Gambar 1. Hasil monitoring

1 jam 5 jam 12 jam 17 jam 20 jam 22 jam

Keterangan : 1. 5-Hidroksiindola (17) 2. Hasil Sintesis (14)

Eluen : n-Hexana : etil asetat 1 : 3

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

a b c

Gambar 2. Hasil Uji Kemurnian dengan KLT

Keterangan :

1 = hasil sintesis (14)

Eluen :

a = n-heksana : etil asetat (1:1)

b = n-heksana : etil asetat (1: 2)

c = n-heksana : etil asetat (1:3)

Titik Leleh: 204-206°C

1 1 1

Gambar 3. Spektrum Massa 3-{2-hidroksi-5H-benzo[b]karbazola-6-il}-1H-Indol-5-ol

NH

NH

HOOH

(14)

[M-H]-

M+ = 364,40

Gambar 4. Spektrum 1H-NMR 3-{2-hidroksi-5H-benzo[b]karbazola-6-il}-1H-Indol-5-ol

NH

NH

HOOH

(14)

NH

NH

HOOH

(14)

Ar CH = 12 Ar C = 12

Gambar 5. Spektrum 13C-NMR 3-{2-hidroksi-5H-benzo[b]karbazola-6-il}-1H-Indol-5-ol

12 ArCH dan 12ArC

Tabel 3. Perbandingan data 1H-NMR Benzo[b]Karbazola (12-14)

Proton

benzo[b]karbazola

(12)

(dalam CDCl3)

benzo[b]karbazola

(13)

(dalam CDCl3)

benzo[b]karbazola

(14)

(dalam CD3OD)

N-Me - 3,33 (s,3H)

4,04(s,3H) -

OH - -

ArH 7,11-8,62

(m, 14H)

7,11-8,70

(m, 14H)

6,52-8,47

(m, 12H)

NH 7,85 (s, 2H)

8,55 (s, 2H) -

NH

NH(12)

NMe

NMe(13)

NH

NH

HOOH

(14)

Tabel 4. Perbandingan data 13C-NMR Benzo[b]Karbazola (13-14)

Karbon benzo[b]karbazola (13)

(CDCl3)

benzo[b]karbazola (14)

(CD3OD)

N-Me 31,648

33,270

-

ArCH

108,45

109,48

118,45

119,04

119,96

120,75

120,78

122,27

122,67

125,66

125,76

127,33

128,48

130,80

105,04

107.14

112,14

112,92

113,14

116,87

118,27

122,91

125,29

126,54

126,87

129,81

ArC

110,73

111,21

122,85

124,93

128,24

129,72

134,10

136,83

140,16

144,78

111,22

112,77

125,19

126,46

129,76

129.91

133,20

133,30

138,37

141,41

151,42

151,71

NH

NH

HOOH

(14)

NMe

NMe(13)

No Hasil Sintesis Konsentrasi

( ppm) Log K Mati Hidup

Jumlah

Mati

Jumlah

Hidup

Mortalitas

(%)

1 benzo[b]karbazola

(12)

0,1 -1,0 19 11 19 11 63,33

1 0,0 30 0 49 0 100

5 0,698 30 0 79 0 100

10 1,0 30 0 109 0 100

Tabel 5. Hasil Uji BSLT Terhadap benzo[b]karbazola (12)

Gambar 1. Grafik BSLT pada benzo[b]karbazola (12)

y = 18,199x + 87,648

R² = 0,7775

0

20

40

60

80

100

120

-1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 %

Mo

rtalita

s

Log Konsentrasi

y = a + bx

LC50 = a + bx

bx = LC50 – a

x = (50 - a) / b

Nilai LC50 pada benzo[b]karbazola (12)

y = 18,199x + 87,648

x = (50 – 87,648) / 18,199

x = -2,068

antilog x = 0,0085 ppm

LC50

NH

NH(12)

Tabel 6. Hasil Uji BSLT Terhadap benzo[b]karbazola (13)

No Hasil Sintesis Konsentrasi

( ppm) Log K Mati Hidup

Jumlah

Mati

Jumlah

Hidup

Mortalitas

(%)

2 benzo[b]karbazola

(13)

0,1 -1,0 0 30 0 90 0,0

1,0 0,0 0 30 0 60 0,0

5,0 0,698 3 27 3 30 9,1

10,0 1,0 27 3 30 3 90,9

Gambar 2. Grafik BSLT pada benzo[b]karbazola (13)

y = 33,694x + 19,104 R² = 0,4598

-20

0

20

40

60

80

100

-1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5

% M

ort

alita

s

Log Konsentrasi

y = a + bx

LC50 = a + bx

bx = LC50 – a

x = (50 - a) / b

Nilai LC50 pada benzo[b]karbazola (13)

y = 33,694x + 19,104

x = (50 – 19,104) / 33,694

x = 0,916

antilog x = 8,3 ppm

LC50

NMe

NMe(13)

No Hasil Sintesis Konsentrasi

( ppm) Log K Mati Hidup

Jumlah

Mati

Jumlah

Hidup

Mortalitas

(%)

3 benzo[b]karbazola

(14)

0,1 -1,0 3 27 3 72 4,00

1 0,0 8 22 11 45 19,64

5 0,698 15 15 26 23 53,06

10 1,0 22 8 48 8 85,71

Tabel 7. Hasil Uji BSLT Terhadap benzo[b]karbazola (14)

Gambar 3. Grafik BSLT pada benzo[b]karbazola (14)

y = a + bx

LC50 = a + bx

bx = LC50 – a

x = (50 - a) / b

Nilai LC50 pada benzo[b]karbazola (14)

y = 38,197x + 33,918

x = (50 – 33,918) / 38,197

x = 0,421

antilog x = 2,63 ppm

LC50

y = 38,197x + 33,918

R² = 0,8703

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 %

Mo

rtalita

s

Log Konsenrasi

NH

NH

HOOH

(14)

NH

NH(12)

NH

NH

HOOH

(14)

Nilai LC50 benzo[b]karbazola (12-14)

Nilai LC50

0,0085 ppm

Nilai LC50

2,63 ppm

Nilai LC50

8,3 ppm NMe

NMe(13)

NH

CHO

CHO

NH

NH

TsOH, metanol

Suhu kamar, 22 jam

(17) (15) (14)

HOHO

OH

NMe

CHO

CHO

NMe

NMe

TsOH, metanol

Suhu kamar, 22 jam

(16) (15) (13)

NH

CHO

CHO

NH

NH

TsOH, metanol

Suhu kamar, 4 jam

(4) (15)(12)

KESIMPULAN

Nilai LC50

0,0085

ppm

Nilai LC50

8,3 ppm

Nilai LC50

2,63 ppm

84 %

91 %

71 %

?

?

?

TERIMA KASIH

Prof. Mardi Santoso, Ph.D.

Arif Fadlan, S.Si., M.Si.

Drs. Refdinal Nafwa, MS.

Dr. rer. nat. Fredy Kurniawan, M.Si.

Dra. Ratna Ediati, MS., Ph.D.

Dosen Pembimbing

Dosen Penguji

LPPM ITS

Dana penelitian berupa Riset

Unggulan Perguruan Tinggi

Megawati S.Si., dari Pusat Penelitian

Kimia LIPI

Pengujian BSLT

Prof. Dr. Yana Maolana Syah dari

Departemen Kimia Institut Teknologi

Bandung

Analisa menggunakan spektrometer

massa

Ahmad Darmawan M.Sc., dari Pusat

Penelitian Kimia LIPI

Analisa menggunakan spektrometer

NMR