BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Proses penuaan adalah tahapan alamiah seluruh mahluk hidup atau organisme. Proses ini sebenarnya merupakan hal normal yang tidak dapat dipungkiri keberadaannya. Dewasa ini, banyak penyebab penyebab yang membuat proses penuaan datang terlalu dini. Penyebab penuaan dini diantaranya adalah : mutasi gen, gaya hidup, lingkungan, dan radikal bebas. Radikal bebas adalah atom atom yang memiliki satu elektron yang tidak berpasangan (Lautan,1997). Radikal bebas bereaksi secara cepat dengan atom lain untuk mengisi orbital yang tidak berpasangan, sehingga radikal bebas normalnya berdiri sendiri hanya dalam periode waktu yang singkat sebelum menyatu dengan atom lain. Simbol untuk radikal bebas pada rumus molekul senyawa adalah sebuah titik yang berada di dekat simbol atom (R ) (Waji dkk., 2003). Radikal bebas dalam mahluk hidup memiliki andil dalam merusak beberapa contoh senyawa penyusunnya seperti asam lemak, DNA, dan protein. (Sjahbana dan Bahalwan, 2002). Untuk menangkal paparan radikal bebas yang berlebih, dibutuhkan peran sebuah senyawa yang dapat mengendalikan elektron tak berpasangan tak stabil yaitu senyawa antioksidan. Antioksidan dapat diterjemahkan sebagai senyawa yang memiliki kemampuan untuk menghambat oksidasi suatu obat atau makanan. Salah satu mekanisme kerjanya adalah penangkapan radikal bebas. 1
2 Contoh antioksidan yang memiliki mekanisme kerja penangkapan radikal bebas adalah vitamin E dan senyawa flavonoid seperti kuersetin (Pokorni dkk., 2001). Kuersetin merupakan senyawa flavonol (golongan besar flavonoid) terbesar. Kuersetin merupakan contoh senyawa flavonoid yang memiliki potensi biologis besar dalam tubuh dalam hal menangkal radikal bebas (Waji dkk., 2003). Kuersetin termasuk ke dalam flavonoid yang sangat poten dalam menangkap ROS termasuk O 2 (Hanasaki dkk., 1994) dan RNS seperti NO dan ONOO (Haenen dkk., 1997; Heijnen dkk., 2001). Dewasa ini telah banyak dilaporkan bahwa kuersetin memiliki potensi yang tinggi sebagai antioksidan. Hal ini didukung dengan jurnal jurnal penelitian uji aktivitas antioksidan kuersetin dari berbagai ekstrak tumbuhan. Seperti kita ketahui, ekstrak dalam tumbuhan mengandung banyak sekali senyawa dan akan menjadi kurang spesifik apabila penelitian uji aktivitas antioksidan senyawa kuersetin dilakukan pada ekstrak tumbuhan saja. Salah satu kemungkinan yang dapat terjadi adalah senyawa lain dalam ekstrak mengeluarkan respon tertentu yang dapat mengganggu keabsahan data aktivitas antioksidan dari kuersetin. Oleh karena itu, untuk mengetahui kemampuan antioksidatif kuersetin secara spesifik, perlu adanya penelitian lebih lanjut pada kuersetin murni dibandingkan dengan vitamin C. Vitamin C digunakan sebagai pembanding karena senyawa tersebut merupakan senyawa yang sudah pasti memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi. Casagrande (2006) telah melakukan penelitian atas uji aktivitas kuersetin murni menggunakan metode DPPH, didapat IC 50 kuersetin sebesar 1,17 µg/ml. Pada penelitian kali ini akan dilakukan uji
3 aktivitas senyawa kuersetin murni dengan parameter IC 50 dan nilai stoikiometri kuersetin terhadap DPPH. Hasil dari penelitian ini akan dibandingkan dengan penelitian terdahulu mengenai aktivitas antioksidannya, karena kondisi yang berbeda dari penelitian yang berbeda akan menghasilkan data yang berbeda pula. Selain itu, penelitian ini pun akan memperkuat data aktivitas antioksidan dengan nilai stoikiometri yang nanti akan didapatkan. Stoikiometri reaktan adalah salah satu parameter penting dari aktivitas antioksidan. Stoikiometri reaktan yaitu jumlah antioksidan yang dibutuhkan secara teoritis untuk mengurangi 100% dari radikal DPPH (Mishra, 2011). Senyawa kuersetin sangat mudah terdegradasi oleh suhu, ph, dan cahaya. Selain ph, ion logam (katalisator) pun memiliki peran penting dalam mempengaruhi kecepatan degradasi kuersetin. Hakima El Hajji,dkk (2006) mengemukakan bahwa autooksidasi dari kuersetin dapat dipercepat dengan penambahan ion logam. Degradasi yang disebabkan oleh ph dan ion logam (katalisator) memiliki urgensi yang kuat untuk diteliti lebih lanjut karena terkait dengan stabilitas kimia senyawa kuersetin. Apabila kuersetin tidak stabil secara kimia, maka akan terjadi perubahan struktur kimia pada senyawa kuersetin. Aktivitas antioksidan senyawa fenolik sangat erat kaitannya dengan struktur mereka. Jumlah dan posisi hidrogen fenolik dalam molekul diyakini juga mempengaruhi aktivitas antioksidan senyawa fenolik (Hussein, 2011), sehingga mengetahui ph stabil untuk kuersetin menjadi hal yang penting untuk mempermudah proses formulasi obat dan menjaga aktivitas antioksidannya tetap optimal selama masa formulasi dan penyimpanan. Moon dkk (2008)
4 mengemukakan bahwa kuersetin merupakan senyawa antioksidan yang sangat stabil pada kondisi asam. Pada penelitian ini dilakukan pengujian stabilitas kimia kuersetin pada beberapa titik ph di kondisi asam yaitu ph 3,0 ; 5,0 ; 7,0 dengan tujuan mengetahui stabilitas senyawa kuersetin pada beberapa titik di rentang ph asam hingga netral. Alasan lain dipilih titik titik ph tersebut karena mendekati ph fisiologis kulit sehingga, dapat dijadikan sebagai studi preformulasi sediaan topikal untuk pencegah penuaan dini. B. Rumusan Masalah Rumusan masalah yang akan diselesaikan, antara lain : 1. Bagaimana aktivitas antioksidan (mm) kuersetin dibandingkan dengan vitamin C? 2. Berapa nilai stoikiometri reaksi DPPH radikal dengan senyawa kuersetin? 3. Bagaimana pengaruh ph dan katalisator terhadap degradasi oksidatif senyawa kuersetin? C. Tujuan Penelitian 1. Mengetahui aktivitas antioksidan (mm) senyawa kuersetin dalam menghambat radikal bebas dibandingkan dengan vitamin C 2. Mengetahui reaksi stoikiometri antara senyawa kuersetin dan DPPH 3. Mengetahui pengaruh ph dan katalisator terhadap degradasi oksidatif senyawa kuersetin
5 D. Urgensi Penelitian Dewasa ini, penuaan dini pada kulit merupakan masalah yang sedang cukup diperhatikan. Banyak sediaan farmasi mengandung antioksidan yang dikembangkan untuk mencegah penuaan dini pada kulit. Antioksidan adalah senyawa yang dapat menangkal radikal bebas yang merupakan salah satu penyebab penuaan dini. Salah satu senyawa antioksidan yang poten untuk menangkal radikal bebas adalah kuersetin. Oleh karena itu, senyawa kuersetin memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi sediaan topikal untuk menghambat penuaan dini. Namun, masalah utama pembuatan sediaan farmasi adalah stabilitas senyawa aktifnya yang harus dikendalikan dengan benar untuk menghasilkan sediaan yang memiliki efek farmakologis yang diinginkan. Penelitian terdahulu mengungkapkan bahwa kuersetin sangat mudah terdegradasi oleh ph, cahaya, suhu. dan katalisator yang dapat menyebabkan perubahan struktur kimia kuersetin. Perubahan struktur kimia pada kuersetin akan mempengaruhi aktivitas antioksidan senyawa tersebut, sehingga mengetahui pengaruh ph dan katalisator pada stabilitas kuersetin menjadi hal yang penting untuk diteliti. E. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat membuktikan pengaruh ph dan ion logam pada stabilitas kimia dan aktivitas antioksidan senyawa kuersetin sehingga dikemudian hari akan memudahkan dalam pengendalian senyawa kuersetin pada formulasi obat topikal dan penyimpanan obat.