PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Setiap mahluk hidup terutama manusia membutuhkan sinar matahari dalam kehidupan sehari-hari. Manfaat sinar matahari telah banyak diketahui di antaranya sebagai sumber energi, penerang, energi fotosintesis pada tumbuhan, dan sintesis vitamin D pada manusia (Sunaryo dkk., 1999). Di sisi lain, seolah menjadi fakta yang tak terbantahkan bahwa radiasi matahari terutama sinar ultraviolet (UV) dapat menimbulkan pengaruh buruk berupa kerusakan kulit bahkan dapat menyebabkan kanker kulit pada manusia melalui pengaruh langsung pada sel sasaran (Deleo dan Maso, 1992). Radiasi sinar UV memegang peranan utama dalam menimbulkan kerusakan pada kulit. Sinar UV dapat mencapai 7% dari total pancaran matahari yang mencapai bumi. Sinar UV ini dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu UV-A ( nm), UV-B ( nm), dan UV-C ( nm) (Boehm dkk., 2009). Sinar UV-C normalnya tidak ditransmisikan ke bumi oleh karena diabsorpsi oleh lapisan stratosfer ozon, namun seiring dengan rusaknya lapisan ozon radiasi sinar UV-C mulai menjadi perhatian khusus karena sangat berbahaya sehingga mengakibatkan meningkatnya kasus kanker kulit (Walters dkk., 1997). Sinar UV-B adalah sinar yang paling kuat yang dapat mencapai permukaan bumi. Fraksi terbesar dapat mengenai bumi terutama pada siang hari, musim panas, daerah yang berada pada garis lintang rendah, dan daerah yang berada tinggi dari permukaan air laut. Sinar UV-B biasanya mengenai lapisan teratas kulit (superfisial epidermis). Sinar UV-B merupakan fraksi terkecil dari total radiasi UV (kurang lebih 10% dari total UV) tapi merupakan penyebab utama terjadinya eritema (sunburn), warna kecoklatan pada kulit (tanning), karsinogenesis karena sinar matahari (photocarcinogenesis), dan penuaan dini karena sinar matahari (photoaging) (Deleo dan Maso, 1992). 1

2 2 Sinar UV-A juga dapat menimbulkan eritema dan warna kecoklatan pada kulit, tetapi dibutuhkan 1000 kali waktu lebih lama untuk dosis UV-A menghasilkan eritema dan warna kecoklatan pada kulit yang sebanding dengan UV-B. Sinar UV-A berpenetrasi lebih dalam pada dermis sehingga lebih bertanggung jawab pada kerusakan jaringan elastis, penuaan dini, dan diperkirakan memegang peranan penting pada kanker kulit yang agresif seperti melanoma (Menter dan Hatch, 2003). Indonesia sebagai negara tropis akan terpapar sinar matahari sepanjang tahun, sehingga risiko paparan sinar matahari bagi penduduknya sangat tinggi. Salah satu cara untuk menghindari resiko akibat pejanan sinar matahari adalah dengan menggunakan tabir surya (sunscreen). Tabir surya telah digunakan dalam jangka waktu yang lama untuk melindungi kulit dari efek buruk radiasi matahari terutama sinar UV. Tabir surya adalah suatu substansi yang formulanya mengandung senyawa yang dapat menyerap, menghamburkan, atau memantulkan energi sinar matahari yang mengenai kulit manusia. Dewasa ini tabir surya yang mampu melindungi kulit dari semua semua jenis sinar UV, dapat digunakan sehari-hari, tahan lama, murah, dan aman sangat dibutuhkan. Contoh bahan aktif yang biasa digunakan dalam tabir surya kimia adalah avobenzon, sinamat, oktosrilen, oksibenzon (benzofenon), p-aminobenzoic acid (PABA), padimat-o, dan salisilat (Stanfield, 2003). Sebuah studi dermatologi telah menegaskan kembali pentingnya formula tabir surya yang mengandung bahan-bahan yang dapat melindungi seseorang dari sinar UV-A dan UV-B (Young dkk., 2010). Studi tersebut menyebutkan bahwa radiasi UV dari sinar matahari (dalam kisaran nm) menghambat fungsi dari kekebalan sel dalam memerangi kanker kulit, eritrema, pigmentasi, dan penuaan dini (premature aging). Kimia makromolekul saat ini sedang berkembang pesat di dunia. Salah satu kajian dalam kimia makromolekul yang makin banyak menarik perhatian kimiawan di dunia adalah kajian tentang kaliksarena. Kaliksarena adalah kelompok senyawa oligomer sintetik yang mengandung cincin aromatis dalam suatu deret siklis yang dihubungkan oleh suatu jembatan (metilen atau metin). Kelompok senyawa ini umumnya stabil, titik lebur tinggi dan mempunyai

3 3 kelarutan yang terbatas. Senyawa kaliksarena telah banyak disintesis dan banyak diaplikasikan dalam berbagai hal. Perkembangan yang terbaru di bidang kimia makromolekul menunjukkan bahwa senyawa kaliksarena dapat digunakan sebagai tabir surya. Chawla dkk. (2011) telah melakukan sintesis dan mengaplikasikan senyawa tetrapropoksikaliks[4]arena sinamat sebagai tabir surya dan diketahui nilai SPF secara in vitro sebesar 5,2 untuk konsentrasi 2%. Namun perkembangan penelitian tentang penggunaaan kaliksarena sebagai tabir surya masih terbatas. Padahal jika dilihat dari struktur yang berbentuk mangkuk dan konjugasi ikatan serta atom-atomnya yang kaya elektron, kaliksarena sangat berpotensi sebagai senyawa tabir surya. Gambar 1.1 Senyawa turunan kaliks[4]resorsinarena. Dilandasi oleh barbagai fakta di atas maka dalam penelitian ini akan dilakukan sintesis senyawa makromolekul turunan kaliks[4]resorsinarena yaitu C- 4-metoksifenil kaliks[4]resorsinaril oktasinamat (CMFKRSI), sinamoil C-4- metoksifenil kaliks[4]resorsinaril oktaasetat (SCMFKRAS), dan benzoil C-4- metoksifenil kaliks[4]resorsinaril oktaasetat (BCMFKRAS) (Gambar 1.1). Keunggulan dari senyawa-senyawa tersebut adalah adanya ikatan rangkap terkonjugasi pada kerangka benzofenon dari BCMFKRAS dan sinamat dari SCMFKRAS dan CMFKRSI sehingga diharapkan mampu menyerap secara efektif radiasi cahaya matahari khususnya sinar UV, selain itu adanya gugusgugus nonpolar yang banyak terdapat pada kaliks[4]resorsinarena, diharapkan

4 4 dapat menunjang sifat tidak larut dalam air sehingga akan memiliki daya tahan lebih lama dilapisan kulit ketika digunakan dan ke depannya diharapkan dapat digunakan sebagai senyawa tabir surya yang efektif untuk melindungi kulit dari kerusakan akibat paparan sinar matahari. Senyawa CMFKRSI, SCMFKRAS, dan BCMFKRAS dapat disintesis dari bahan dasar resorsinol dan 4-metoksibenzaldehida (p-anisaldehida) dengan katalis asam yang akan menghasilkan senyawa C-4-metoksifenil kaliks[4]resorsinarena (CMFKR) (Jumina dkk., 2007). Senyawa CMFKR dapat dimodifikasi lebih lanjut dengan reaksi esterifikasi gugus hidroksi dengan menggunakan sinamoil klorida menghasilkan senyawa target CMFKRSI dan dengan asetat anhidrida menghasilkan C-4-metoksifenil kaliks[4]resorsinaril oktaasetat (CMFKRAS). Terhadap produk CMFKRAS selanjutnya dilakukan reaksi asilasi Friedel-Crafts dengan sinamoilklorida yang akan menghasilkan SCMFKRAS dan dengan benzoilklorida menghasilkan senyawa BCMFKRAS. Sejauh penelusuran penulis, senyawa-senyawa yang menjadi target sintesis dalam penelitian ini merupakan senyawa baru dan belum pernah ada yang mempublikasikan. 1.2 Tujuan penelitian Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah di atas, maka tujuan utama dari penelitian ini adalah melakukan sintesis senyawa kaliks[4]resorsinarena dengan menggunakan p-anisaldehida dan resorsinol sebagai bahan dasar. Untuk mendapatkan produk turunan kaliks[4]resorsinarena yang mampu mengabsorpsi radiasi sinar UV, maka dilakukan modifikasi dengan gugus aktif yang lebih sesuai. Uji daya absorpsi radiasi sinar UV dilakukan melalui teknik in vitro. Adapun secara terperinci tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Melakukan sintesis senyawa CMFKR dengan bahan dasar p-anisaldehida dan resorsinol. 2. Memodifikasi lebih lanjut senyawa CMFKR menjadi CMFKRSI, SCMFKRAS, dan BCMFKRAS.

5 5 3. Menentukan apakah senyawa CMFKRSI, SCMFKRAS, dan BCMFKRAS dapat menyerap radiasi sinar UV dan menentukan nilai SPF secara in vitro. 1.3 Manfaat penelitian Penelitian ini diharapkan banyak memberi manfaat bagi kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan pada khususnya serta bagi pembangunan bangsa dan negara pada umumnya. Secara umum manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini antara lain: 1. Manfaat secara teoritis dalam mengaplikasikan dan mengembangkan reaksi-reaksi organik meliputi reaksi substitusi elektrofilik aromatik, esterifikasi, dan asilasi Friedel-Crafts. 2. Meningkatkan kemampuan senyawa kaliks[4]resorsinarena sebagai senyawa tabir surya. 3. Memberikan solusi alternatif untuk melindungi kerusakan kulit akibat sinar matahari yang dapat digunakan sehari-hari, murah, dan aman.