KOMPLEKS KOBALT (Co) DAN NIKEL (Ni) DALAM TUBUH

BAB I

Pendahulun

 Logam merupakan bahan pertama yang dikenal dan digunakan oleh manusia. Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria yang sama dengan logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam organisme hidup. Berbeda dengan logam biasa, logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada makhluk hidup (dalam kadar tertentu). Tetapi, tidak semua logam berat mengakibatkan keracunan pada makhluk hidup karena Logam berat merupakan unsur  yang sangat dibutuhkan setiap mahluk hidup (Palar, 1994). Logam berat ini bisa memberi efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme terputus.

Logam berat  dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu logam berat esensial dan non esensial. Logam berat esensial adalah logam yang keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn, Ni dan lain sebagainya. Sedangkan logam berat non esensial atau beracun adalah logam yang keberadaanya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, Seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain.

Menurut US Department of Health and Human Services, batas kadar logam nikel dalam tanah, air, dan tubuh manusia adalah 4-80ppm; 0,3-1,0 ppm dan 0,02 mg/kg/hari; dan 1-20 ppm; 0,5-10 ppm dan 0,7-2,0 mg/kg/hari, dan untuk logam kobalt adalah 1-20 ppm; 0,5-10ppm; dan 0,7-2,0 mg/kg/hari (US Department of Health and Human Services,2005).

Kobalt dan nikel merupakan logam berat yang bersifat esensial. Keduanya cukup berperan dalam kebutuhan tubuh manusia. Kobalt adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co dan nomor atom 27. Warna sedikit berkilauan, metalik, keabu-abuan. Penggolongan Metalik Ketersediaan, unsur kimia kobalt tersedia di dalam banyak formulasi yang mencakup kertas perak, potongan, bedak, tangkai, dan kawat. contoh besar dan kecil unsur kimia.

Unsur kimia kobalt juga merupakan suatu unsur dengan sifat rapuh sedikit keras dan mengandung metal serta kaya sifat magnetis yang serupa setrika. Unsur kimia kobalt adalah batu bintang. Kobalt adalah suatu isotop yang diproduksi menggunakan suatu sumber sinar (radiasi energi tinggi).

Kobalt merupakan salah satu logam unsur transisi dengan konfigurasi elektron 3d⁷ yang dapat membentuk kompleks. Kobalt yang relatif stabil berada sebagai Co(II) ataupun Co(III). Namun dalam senyawa sederhana Co, Co(II) lebih stabil dari Co(III). Ion – ion Co²⁺ dan ion terhidrasi [Co(H₂O)₆]²⁺ stabil di air. Kompleks kobalt dimungkinkan dapat terbentuk dengan berbagai macam ligan, diantaranya sulfadiazin dan sulfamerazin. Sulfadiazin dan sulfamerazin merupakan ligan yang sering digunakan untuk obat antibakteri. Keduanya merupakan turunan dari sulfonamid yang penggunaannya secara luas untuk pengobatan infeksi yang disebabkan oleh bakteri Gram-positif dan Gram-negatif tertentu, beberapa jamur, dan protozoa (Siswandono dan Soekardjo : 1995 ).

Ion pusat dalam kompleks kobalt(II) adalah Co²⁺. Kobalt adalah logam transisi golongan VIII B dan terletak pada periode ke empat dalam sistem periodik unsur. Kobalt memiliki bilangan oksidasi tertinggi IV, sedangkan kobalt(II) paling stabil di antara bilangan oksidasi lainnya (Cotton and Wilkinson : 1988).

Kobalt dikenal sebagai perangsang pembentukan sel darah merah yang baik. Ion kobalt +2 dalam kobalt klorida diketahui dapat meningkatkan produksi sel darah merah. Kobalt dalam bentuk Vitamin B₁₂ juga mendukung proses metabolisme dan pembentukan sel darah merah. Tetapi apabila kandungan kobalt yang diserap dalam tubuh berlebih maka akan menyebabkan serangan jantung, asma, gangguan pernafasan dan kanker paru-paru (Perez-Espinosa,2004).

Mengkombinasikan suatu kompleks kobalt dengan aspirin secara signifikan merubah sifat-sifat anti-kanker molekul tersebut, sebagaimana yang telah ditemukan oleh peneliti-peneliti di Eropa. Penelitian mereka menjadi dasar untuk penemuan terapi-terapi anti-tumor baru dengan menambahkan fragmen-fragmen organologam ke dalam obat tertentu.

Tim Ott telah meneliti spesies heksa karbonil dikobalt [Co₂(CO)₆] yang terikat ke berbagai ligan alkil, dan menemukan bahwa aktivitas anti-kanker dari kompleks kobalt ini lebih potensial ketika dikombinasikan dengan aspirin dibanding senyawa lain.

Unsur kobalt di alam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik. Mineral kobalt terpenting antara lain Smaltite (CoAs₂), Cobalttite (CoAsS) dan Lemacite (Co₃S₄). Sumber utama kobalt disebut “Speisses” yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni, Cu, dan Pb.

Nikel merupakan unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor atom 28. Nikel mempunyai sifat tahan karat. Dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek, tetapi jika dipadukan dengan besi, krom dan logam lainnya, dapat membentuk baja tahan karat yang keras, mudah ditempa, sedikit ferromagnetis, dan merupakan konduktor yang agak baik terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobalt, yang dapat menghasilkan alloy yang sangat berharga.

Nikel ditemukan oleh A. F. Cronstedtpada tahun 1751, merupakan logam berwarna putih keperak-perakan yang berkilat, keras dan mulur, tergolong dalam logam peralihan, sifat tidak berubah bila terkena udara, tahan terhadap oksidasi dan kemampuan mempertahankan sifat aslinya di bawah suhu yang ekstrim (Cotton danWilkinson, 1989). 

Nikel diketahui memiliki peranan penting dalam biologis mikroorganisme dan tumbuhan. Hal ini dibuktikan bahwa dalam urease (enzim yang berperan dalam hidrolisis urea) mengandung nikel. Tetapi apabila kandungan nikel yang diserap dalam tubuh berlebih akan menyebabkan gangguan pernafasan, asma, sakit perut, kidney (kadar protein berlebih dalam urin), kanker, dan gangguan kehamilan. Gangguan dari efek logam nikel yang paling sering adalah alergi. Kira-kira 10-20% dari populasi menunjukkan reaksi alergi terhadap nikel. Dari beberapa orang yang mengalami alergi menunjukkan adanya gangguan pada kulit di sekitar kulit yang terkena logam nikel. Gangguan yang lebih berbahaya terhadap logam nikel adalah bronchitis kronik gangguan fungsi paru-paru dan kanker hati ( US Department of Health and Human Services,2005)

Sejumlah nikel dapat dilepaskan ke dalam tubuh dari makanan atau air yang prirono atau salah satu yang telah terkontaminasi sebagai perkolasi panci mendidih. Secara khusus, wadah stainless steel nikel dapat menutupi makanan dengan menggunakan makanan yang asam dan suhu fermentasi. Makanan yang merupakan sumber alami dari nikel adalah kelapa, batu-buah-buahan, kedelai dan gandum, serta tiram atau salmon yang menumpuk nikel dari air yang terkontaminasi.

Nikel dalam konsentrasi yang lebih tinggi dapat hadir dalam sayuran seperti kacang polong, kacang-kacangan, bayam kubis, dan selada. Beberapa tanaman dan bakteri dalam sistem enzimatik mereka mengandung nikel, karena itu, dia milik unsur biogenik dalam populasi manusia tetapi tidak dianggap sebagai nutrisi esensial. Tetapi dalam dunia fauna dari beberapa hewan percobaan untuk menginduksi defisiensi nikel yang menyebabkan penurunan pertumbuhan, morfologi normal, diyakini bahwa hal itu dapat berfungsi sebagai ligan untuk meningkatkan penyerapan zat besi di saluran pencernaan.

Kobalt dan Nikel dapat bermanfaat bagi tubuh jika membentuk suatu senyawa kompleks. Senyawa kompleks memiliki peranan penting dalam kehidupan sehari-hari. Aplikasi senyawa ini meliputi bidang kesehatan, farmasi, industri, dan lingkungan. Senyawa kompleks terbentuk akibat terjadinya ikatan kovalen koordinasi antara suatu atom atau ion logam dengan suatu ligan (ion atau molekul netral). Logam yang dapat membentuk kompleks biasanya merupakan logam transisi, alkali, atau alkali tanah. Studi pembentukan kompleks menjadi hal yang menarik untuk dipelajari karena kompleks yang terbentuk dimungkinkan memberi banyak manfaat, misalnya untuk ekstraksi dan penanganan keracunan logam berat (Miessler and Tarr : 1991).

Proses pembentukan senyawa kompleks koordinasi adalah perpindahan satu atau lebih pasangan elektron dari ligan ke ion logam. Jadi, ligan bertindak sebagai pemberi elektron dan ion logam sebagai penerima elektron. Sebagai akibat dari perpindahan kerapatan elektron ini, pasangan elektron menjadi kepunyaan bersama antara ion logam dan ligan, sehingga terbentuk ikatan pemberi penerima elektron. Keadaan-keadaan antara mungkin saja terjadi, namun jika pasangan elektron itu terikat kuat pada kedua sarah tersebut, maka ikatan kovalen sejati dapat terbentuk. Bergantung pada susunan elektronnya, ion logam dapat menerima sejumlah pasangan elektron, sehingga ion logam itu dapat berikatan koordinasi dengan sejumlah ligan. Jumlah ligan yang dapat diikat oleh ion logam itu disebut bilangan koordinasi senyawa kompleks (Sunarya, 2003).

Senyawa yang tersusun atas satu atom pusat, biasanya logam atau molekul netral disebut senyawa kompleks. Anion atau molekul netral disebut senyawa kompleks. Anion atau molekul netral yang memiliki atom pusat atau kelompok atom itu disebut dengan ligan. Jika ditinjau dari sistem asam-basa lewis, atom pusat atau kelompok atom dalam senyawa kompleks tersebut bertindak sebagai asam lewis, sedangkan ligannya bertindak sebagai basa lewis. Ikatan yang terjadi antara ligan dan atom pusat merupakan ikatan kovalen koordinasi. Sehingga senyawa kompleks disebut pula senyawa koordinasi. Jumlah muatan kompleks ditentukan dari penjumlahan muatan ion pusat dan jumlah muatan ligan yang membentuk kompleks (Ramlawati, 2005).

Peran senyawa kompleks logam yang diterapkan dalam bidang kedokteran salah satu contoh aplikasi dalam kimia bioanorganik (Szacilowski, et al., 2005 ; Mudasir, 2006). Molekul-molekul kecil yang dapat berinteraksi dengan DNA adalah senyawa-senyawa yang menunjukkan aktivitas obat atau senyawa-senyawa yang bersifat racun bagi tubuh (Mudasir, 2006). Oleh karena itu, dengan memahami perilaku dan sifat-sifat interaksi senyawa kompleks logam dengan DNA diharapkan dapat membantu memahami mekanisme kerja obat-obat. Kobalt  dan nikel dapat bermanfaat bagi tubuh jika membentuk suatu senyawa kompeks. Makalah ini disusun bertujuan untuk menjelaskan pengaruh senyawa kompleks logam berat kobalt dan nikel dalam tubuh.

BAB II

Pembahasan

A.    Senyawa Kompleks Kobalt

Logam kobalt sebenarnya dibutuhkan oleh tubuh manusia dalam jumlah yang sangat sedikit untuk proses pembentukan butir darah merah. Kobalt (Co) dalam jumlah tertentu dibutuhkan tubuh melalui Vitamin B₁₂ yang masuk ke tubuh manusia.

Kobalt (Co) merupakan sumber mikroorganisme yang dapat membentuk Vitamin B_12. Manusia tidak dapat melakukan hubungan simbiosis dengan mikroorganisme dalam saluran cerna, sehingga harus memperoleh kobaltamin dari makanan hewani seperti hati, ginjal, dan daging.  Makanan nabati mengandung sedikit kobalt, bergantung pada kandungan tanah tempat tumbuhnya. Pengikut vegetarian (hanya makan makanan nabati) perlu berhati-nati terhadap kemungkinan kekuranagan Vitamin B_12.

Fungsi Kobalt yang merupakan vitamin B₁₂ (kobaltmin) ini diperlukan untuk mematangkan sel darah merah dan menormalkan fungsi semua sel. Kobalt mungkin juga berperan dalam fungsi berbagai enzim. Angka kebutuhan gizi sebagian besar kobalt dalam tubuh terikat dalam vitamin B_12.  Plasma darah mengandung kurang lebih 1 µg kobalt/ 100 pencernaan dan penyerapan absorbsi terjadi pada bagian atas usus halus mengikuti mekanisme absorbsi besi.  Absorbsi meningkat bila konsumsi besi rendah. Sebanyak 85 % ekskresi kobalt dilakukan melalui urin, selebihnya fases dan keringat.

Ion kobalt memiliki konfigurasi elektron yang memungkinkan sebagai ion pusat suatu senyawa kompleks, seperti kompleks kobalt (II) hipoksantin. Pengomplekan kobalt dengan hipoksantin perlu dikaji karena hipoksantin dalam sistem tubuh terlibat dalam proses katabolisme purin. Kombinasi senyawa komples heksa karbonil dikobalt [Co₂(CO)₆]  dengan aspirin juga perlu dikaji sebab secara signifikan dapat merubah sifat anti-kanker yang menjadi dasar penemuan terapi anti-kanker baru dengan penambahan fragmen-fragmen organologam.

1.      Senyawa Kompleks Kobalt (II) hipoksantin

Purin adalah salah satu kelompok struktur kimia pembentuk DNA. Purin merupakan zat yang terdapat dalam setiap bahan makanan yang berasal dari tubuh makhluk hidup. Yang termasuk kelompok purin adalah Adenosin dan Guanosin. Katabolisme sendiri merupakan proses metabolisme tubuh dengan memecahkan zat yang cukup besar menjadi molekul yang lebih kecil. Katabolisme purin ini membutuhkan enzim xantin oksidase yang umumnya terdapat di hati dan usus.

Penyakit manusia yang meliputi kelainan dalam metabolisme purin mencakup penyakit gout, sindrom lesch-Nyhan, defisiensi adenosin deaminase dan defisiensi fosforilase nukleosida purin. Keadaan defisiensi purin pada manusia terutama disebabkan oleh defisiensi asam folat dan kadang-kadang oleh defisiensi B12, kalau keadaan ini menimbulkan defisiensi sekunder deriva folat (victor W. Rodwell, Phd).

  Hasil penelitian dengan menggunakan radioisotop, ternyata setiap komponen yang dijumpai dalam kerangka inti purin berasal dari bermacam-macam sumber diantara lain : atom C (6) inti purin berasal dari atom karbon molekul CO₂ udara pernafasan; atom N (1) inti purin bersal dari atom nitrogen gugus amino (-NH₂) molekul aspartat; atom C (2) dan atom C (8) inti purin adalah produk reaksi transformilasi yang berasal dari senyawa donor gugus formil yang mengakibatkn koenzim FH₄ (tetra hidro folat); atom N (3) dan atom N (9) berasal dari nitrogen gugus amida molekul glutamin; atom C (4) atom C (5) dan atom N (7) merupakan molekul glisin.

Tahapan purin diawali dengan pembentukan molekul PRPP(5-phospho ribosil pyro phosphate) dan slanjutnya membentuk senyawa 5-phosphoribosilamin dari hasil PRPP dan membentuk senyawa GAR kemudian GAR membentuk reaksi formilase yang dikatelisis oleh enzim kemudian senyawa formil glisin amid ribosil 5P sehingga terjadi penutup rantai, senyawa 5 amino-4-imidazole-karboksamid- ribosil-5P akhir dari penutupan cicncin yang k-2. Dalam katabolismepurin terlibat enzin hipoksantin yang beeperan dalam mengubah purin menjadi nukleotida purin agar dapat digunakan kembali sebagai penyusun DNA dan RNA. Jika enzim ini mengalami defisiensi, maka peran enzim menjadi berkurang. Akibatnya purin dalam tubuh dapat meningkat, purin yang tidak dikatabolisme akan mengganggu kesehatan tubuh.

 

Pembentukkan kompleks kobalt (II) hipoksantin dipengaruhi oleh pH. Kondisi pH dapat mempengaruhi bentuk keto atau enol dari hipoksantin. Karakterisasi kompleks ditunjukan secara kualitatif melalui analisis spektra inframerah dan spektra ultraviolet. Uji kuantitatif dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom.

2.      Senyawa Kompleks Heksa karbonil dikobalt [Co₂(CO)₆]  dengan Aspirin

Senyawa kompleks kobalt dapat berinteraksi dengan aspirin secara berbeda dengan enzim-enzim siklooksigenase (COX) yang menghasilkan prostaglandin dan molekul-molekul pensinyalan lain yang terkait dengan inflamasi dan pembekuan darah.

Aspirin atau asam asetilsalisilat (asetosal) adalah sejenis obat turunan dari salisilat yang sering digunakan sebagai senyawa analgesik (penahan rasa sakit atau nyeri minor), antipiretik (terhadap demam), dan anti-inflamasi (peradangan). Aspirin juga memiliki efek antikoagulan dan dapat digunakan dalam dosis rendah dalam tempo lama untuk mencegah serangan jantung. Kepopuleran penggunaan aspirin sebagai obat dimulai pada tahun 1918 ketika terjadi pandemik flu di berbagai wilayah dunia.

Struktur Senyawa Aspirin

Menurut kajian John Vane, aspirin menghambat pembentukan hormon dalam tubuh yang dikenal sebagai prostaglandins. Aspirin dapat menghambat enzim COX dengan mensubstitusi sebuah residu lysin dengan gugus asetil yang merubah jalur-jalur biokimia yang terjadi pada aktivitas COX. Senyawa kompleks heksa karbonil dikobalt [Co₂(CO)₆]  dengan aspirin dapat menghambat pertumbuhan sel yang tidak diharapkan dan pembentukan pembuluh darah kecil sehingga mengurangi pertumbuhan kanker yang ada dalam tubuh. Dengan adanya ion kobalt dapat merangsang pembentukan sel darah merah yang baik karena kobalt adalah salah satu faktor pembentukan sel darah merah.

Sel darah merah atau eritrosit merupakan cakram bikonkaf yang tidak berinti yang berdiameter  8m, tebal bagian tepi 2m pada bagian tengah tebalnya hanya 1 m atau kurang. Karena se itu lunak dan lentur maka dalam perjalanannya melalui mikrosirkulasi konfigurasinya berubah. Stroma bagian luar yang mengandung protein terdiri dari antigen kelompok A dan B serta Rh yang menentukan golongan darh seseorang. Komponen utama sel darah merah adalah protein hemoglobin (Hb) yang mengangkut O₂ dan CO₂ dan mempertahankan Ph normal melalui serangkaian dapar intraseluler. Kobalt dalam bentuk vitamin B₁₂ juga mendukung proses metabolisme dan pembentukan sel darah merah.

Vitamin B₁₂ merupakan bahan makanan yang diperlukan oleh seluruh sel tubuh dan pertumbuhan sel jaringan pada umumnya. Hal ini karena vitamin B₁₂ berperan dalam sintesis DNA. Karena jaringan yang menghasilkan eritrosit paling cepat pertumbuhan dan proliferasinya, kekurangan vitamin B₁₂ menghambat kecepatan pembentukan eritrosit. Kobalt diperlukan sebagai katalisator dalam tahapan-tahapan pembentukan eritrosit.

Vitamin B₁₂ tanpa penandaan atau penunjukan berarti sianokobalamin, karena molekul sianida melekat pada kobalt. Formula tersebut memperlihatkan bahwa bagian utama molekul yang rumit tadi mempunyai atom kobalt di tengah-tengah struktur cincin-tetra porfirin. Grup sianida terikat pada atom karbon, yang bertanggung jawab terhadap nama siano-kobalamin.

Vitamin B₁₂ berwarna merah karena adanya kobalt. Kobalt tersebut merupakan 4,35% dari berat molekul. Meskipun merupakan molekul terbesar di antara zat-zat vitamin dengan berat molekul 1355, vitamin B₁₂ adalah stabil.

Vitamin B₁₂ membentuk beberapa enzim dan berfungsi dalam proses-proses metabolik, menghasilkan dalam metilasi transfer hidrogen dan pembentukan he-moglobin. Vitamin tersebut secara luas digunakan dalam obat-obatan manusia.

Kanker yang berhubungan dengan darah atau sel darah merah dapat berasal dari sumsum tulang atau melalui kekurangan di sel itu sendiri. Leukemia merupakan salah satu kanker yang berhubungan dengan sel darah merah. Kanker adalah suatu kondisi di mana sel-sel mulai mengalami kerusakan. Dalam manusia normal sel-sel tumbuh dan membelah sehingga mereka dapat membentuk sel-sel baru. Ketika sel-sel yang lebih tua mati, sel-sel baru mengambil tempat mereka dan tubuh tetap berfungsi. Ketika proses ini tidak terjadi seperti yang dijadwalkan dan sel-sel yang lebih tua tidak mati sebagaimana seharusnya terlepas dari pembentukan sel-sel baru, kondisi ini disebut kanker.

B.     Senyawa Kompleks Nikel

Nikel ditemukan oleh A. F. Cronstedtpada tahun 1751, merupakan logam berwarna putih keperak-perakan yang berkilat, keras dan mulur, tergolong dalam logam peralihan, sifat tidak berubah bila terkena udara, tahan terhadapoksidasi dan kemampuan mempertahankan sifat aslinya di bawah suhu yang ekstrim (Cotton danWilkinson, 1989). Nikel digunakan dalam berbagai aplikasi komersial dan industri, seperti :pelindung baja (stainless steel), pelindung tembaga, industri baterai, elektronik, aplikasi industri pesawat terbang, industri tekstil, turbin pembangkit listrik bertenaga gas, pembuat magnet kuat,pembuatan alat-alat laboratorium (nikrom), kawat lampu listrik, katalisator lemak, pupuk pertanian, dan berbagai fungsi lain (Gerberding J.L., 2005).Nikel cukup berperan bagi kesehatan tubuh sehingga tubuh dapat memproduksi sel darah merah dan hemoglobin sintesis.  Nikel merupakan zat gizi esensial yang berfungsi menstabilisasi struktur asam nukleat dan protein dan sebagai kofaktor berbagai enzim. Nikel juga berperan mengatur kadar lipid dalam jaringan dan dalam sintesis fosfolipid. Nikel juga merupakan nonspesifik aktifator enzim.

Tingginya kadar nikel dalam jaringan tubuh manusia dapat mengakibatkan munculnya berbagai efek samping yaitu akumulasi Ni pada kelenjar pituitari yang bisa mengakibatkan depresi sehingga mengurangi sekresi hormon prolaktin dibawah normal. Akumulasi Ni pada pankreas bisa menghambat sekresi hormon insulin.

Para nikolm keracunan yang paling umum adalah masih hadir dalam lingkungan kerja, ada peningkatan jumlah kanker paru-paru pada pekerja yang terpapar debu tempat kerja dan nikel sebagai asma. Beberapa senyawa dengan nikel dapat menyebabkan kerusakan ginjal dan hati yang dapat menyebabkan kematian, dan pada wanita hamil dapat menyebabkan keguguran atau cacat pada bayi pribumi. Keracunan nikel didiagnosis dengan penentuan konsentrasi nikel dalam urin.

Ion nikel memiliki konfigurasi elektron yang memungkinkan sebagai ion pusat suatu senyawa kompleks, seperti kompleks nikel (II) dimetil glioksima. Pengomplekan nikel dengan dimetil glioksima perlu dikaji karena berperan sebagai katalis dalam metabolisme tubuh. Kombinasi senyawa komples  [Ni(EDTA)]^2- juga perlu dikaji sebab secara signifikan dapat dijadikan antikoagulan untuk mencegah penggumpalan darah.

1.      Senyawa Kompleks Nikel(II) dimetil glioksima

Dimetil glioksima adalah salah satu contoh pereaksi senyawa kompleks yang membentuk garam kompleks dalam dengan ion nikel(II). Kedua muatan positif pada ion nikel(II) diimbangi oleh dua proton yg dilepaskan oleh ligan. Sedangkan atom-atom oksigen yg bermuatan negatif membentuk ikatan hidrogen antar molekul dengan gugus OH yang berdekatan. Pada satu pihak, senyawa komplek ini netral secara kelistrikan pada pihak lain tidak kemungkinan terbentuknya ikatan hidrogen lebih lanjut. Lagipula, adakan ikatan d-d yang lemah antar ion-ion logam pada molekul-molekul yg berdekatan. Itulah sebabnya endapan nikel(II) dimetilglioksima yg berwarna merah sukar larut dalam air. Endapan ini mudah disaring & dicuci, kemudian dikeringkan pada suhu 120oC-150oC. Sedangkan faktor grafimetrinya cukup besar (0,2032) karena bobot molekul senyawa ini tinggi (Rivai, 1995).

Dimetil glioksima merupakan zat pengendap organik yang sangat khas dengan rumus bangun sebagai berikut:

Senyawa koordinasi Dimetil glioksima dengan paladium merupakan satu-satunya senyawa yang sukar larut dalam larutan asam sedangkan senyawa koordinasinya dengan nikel merupakan satu-satunya senyawa yang mengendap dalam larutan yg bersifat basa lemah dengan demikian zat pengendap ini khusus dipakai untuk penentuan paladium dan nikel.

Endapan nikel(II) dimetilglioksimat tersebut begitu gembur sehingga hanya sejumlah kecil nikel dapat ditangani dengan memuaskan. Selain itu, endapan ini juga cenderung bergerak pada penyaringan dan pencucian namun demikian, endapan ini mudah dikeringkan pada suhu 110^oC dan mempunyai susunan kimia yang sangat sesuai dengan rumusnya (Rivai, 1995).

2.      Senyawa Kompleks  [Ni(EDTA)]^2-

Dalam dunia kedokteran darah sangat diperlukan untuk pemeriksaan penyakit secara medis. Darah cepat membeku, oleh karena itu diperlukan suatu zat yang dapat membuat darah tidak membeku untuk mempermudah pemeriksaan secara labororium. Antikoagulan adalah zat yang mencegah penggumpalan darah dengan cara mengikat kalsium atau dengan menghambat pembentukan trombin yang diperlukan untuk mengkonversi fibrinogen menjadi fibrin dalam proses pembekuan. EDTA memiliki keunggulan dibanding dengan antikoagulan yang lain, yaitu tidak mempengaruhi sel-sel darah, sehingga ideal untuk pengujian hematologi, seperti pemeriksaan hemoglobin, hematokrit, KED, hitung lekosit, hitung trombosit, retikulosit, apusan darah, dsb. [Ni(EDTA)]^2- biasanya digunakan dengan konsentrasi 1 - 1,5 mg/ml darah. Penggunaannya harus tepat. Bila jumlah EDTA kurang, darah dapat mengalami koagulasi.

Pembekuan darah (koagulasi) adalah proses dimana pembuluh darah pecah perbaikan setelah cedera. Memperbaiki cedera benar-benar dimulai bahkan sebelum pembekuan tidak, melalui pembuluh darah kejang, atau kontraksi otot dinding kapal, yang mengurangi kehilangan darah. Pembekuan itu sendiri adalah kaskade kompleks reaksi yang melibatkan trombosit, enzim, dan protein struktural. Trombosit adalah sel tidak utuh, tapi paket agak kecil dari membran sitoplasma-dibatasi. Ada sekitar satu juta trombosit dalam setetes darah. Kerusakan pada lapisan pembuluh darah (lapisan endotel) mengekspos bahan yang menyebabkan trombosit untuk menempel pada sel-sel endotel, trombosit tambahan kemudian menempel ini. Ini rilis trombosit menggabungkan faktor-faktor yang mempromosikan akumulasi fibrin, protein beredar. Bekuan darah adalah meshwork trombosit dan sel darah dijalin bersama oleh fibrin.

Koagulasi dapat mulai dengan salah satu dari dua jalur, yang disebut jalur ekstrinsik dan intrinsik, baik yang feed ke jalur umum yang melengkapi proses. Jalur ekstrinsik dimulai dengan faktor substansi jaringan yang disebut (jaringan tromboplastin) yang dirilis oleh pembuluh darah yang rusak dan jaringan sekitarnya. Setelah bentuk gumpalan, kontraksi dari trombosit menarik tepi luka dekat bersama-sama, dan sel endotel segar kemudian tumbuh di atasnya, memperbaiki pembuluh darah yang rusak. Seiring waktu, fibrin terdegradasi oleh plasmin. Enzim ini terbentuk dari plasminogen beredar oleh jaringan plasminogen activator (t-PA). Sintetis t-PA digunakan untuk melarutkan bekuan darah pada stroke, infark miokard, emboli paru, dan kondisi lainnya.

Senyawa kompleks yang bisa dijadikan sebagai katalis harus memiliki sifat yang stabil. Salah satu senyawa kompleks yang sangat stabil adalah senyawa kompleks yang membentuk khelat. Salah satu senyawa kompleks yang memiliki tingkat kestabilan cukup tinggi adalah senyawa kompleks Nikel(II)-EDTA yang memiliki Kstab = 18.62 (Underwood, 2002). Sintesis dan karakterisasi senyawa kompleks nikel(II)-EDTA yang dapat dimanfaatkan sebagai katalis.

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

Tahapan dalam sintesis senyawa kompleks Ni-EDTA adalah penentuan panjang gelombang maksimum, pengaruh pH pada pembentukan senyawa kompleks dan penentuan rumus senyawa kompleks dengan metode variasi kontinu. Katalis senyawa kompleks Ni-EDTA disintesis melalui reaksi larutan NiCl₂·6H₂O dengan larutan H₄EDTA (titriplex II). NiCl₂·6H₂O dilarutkan ke dalam air membentuk larutan berwarna hijau. Warna hijau yang muncul ini akibat dari kompleks heksaakuonikelat (II) atau [Ni(H₂O)₆]²⁺ seperti yang dilaporkan oleh Svehla (1990). Kemudian larutan tersebut dicampur dengan larutan H₄EDTA yang jernih hingga terbentuk larutan berwarna biru. Pembentukan warna ini merupakan indikasi telah terbentuk senyawa kompleks Ni-EDTA. Senyawa kompleks Ni-EDTA terbentuk akibat substitusi ligan H₂O oleh ligan EDTA. Fenomena ini juga didukung oleh pengamatan dengan spektrofotometer UV-VIS yang menunjukkan adanya perubahan panjang gelombang maksimum senyawa [Ni(H₂O)₆]²⁺ sebesar 658 nm menjadi senyawa kompleks Ni-EDTA yang mempunyai panjang gelombang maksimum 584 nm. Pergeseran kearah panjang gelombang yang lebih pendek seperti yang terlihat pada Gambar 4.1, dipengaruhi oleh adanya ligan EDTA yang merupakan ligan dengan medan kuat (Effendi, 2007). Penggantian ligan dengan medan lemah ke ligan dengan medan kuat memberikan energi ke atom pusat yang digunakan untuk promosi elektron sehingga sinar yang diserap panjang gelombangnya semakin pendek seperti yang dinyatakan oleh Sukardjo (1992).

   

 

Gambar 4.1.  Panjang Gelombang Maksimum Senyawa [Ni(H₂O)₆]²⁺ dan Senyawa Kompleks Ni-EDTA

 

Berdasarkan teori warna (Underwood, 2002), suatu senyawa yang berwarna akan menyerap energi pada panjang gelombang warna komplementer senyawanya. Secara visual, larutan senyawa kompleks berwarna biru, hal ini menunjukkan bahwa senyawa tersebut menyerap energi pada panjang gelombang warna komplementer biru yaitu warna kuning (580–595 nm).

BAB III

Penutup

Logam berat dapat memberi efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat terikat dalam tubuh, tetapi logam berat juga cukup berperan dalam kebutuhan tubuh manusia jika membentuk suatu senyawa kompleks. Senyawa kompleks Kobalt dan Nikel bagian dari logam berat yang memiliki peranan penting dalam tubuh. Kobalt (Co) berperan sebagai sumber mikroorganisme yang dapat membentuk Vitamin B₁₂ dan Nikel (Ni) berperan bagi kesehatan tubuh sehingga tubuh dapat memproduksi sel darah merah dan hemoglobin sintesis.

Daftar Pustaka

Atkins. 1997. Kimia Fisika Edisi Keempat Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Cotton F.A. Wilkinson G. 1988. Advanced Inorganic Chemistry. Fifth Edition.

John Willey and Sons Inc. New York.

Cotton F.A. Wilkinson G; and Paul L. Gauss. 1995. Inorganic Chemistry. Third

Edition. John Willey and Sons Inc. New York.

Day, M.C and J. Selbin. 1985. Theoritical Inorganic Chemistry. 2^th Edition. East-West Press. New Delhi.

Hapsari, A.W. 2004. Sintesis dan Karakterisasi Kompleks Heksasulfathiazolkobalt(II)klorida.nHidrat (n = 1,2,3,4,5, atau 6) dan Heksasulfaguanidinkobalt(II)klorida.nHidrat (n = 2,3,4,5, atau 6). Skripsi Jurusan Kimia FMIPA UNS. Surakarta.

Miesslar, G. L. and D.A. Tarr. 1991. Inorganic Chemistry. Prentice Hall. New Jersey.

Mohamadou, Jubert, dan Barbier. 2006. “Novel cobalt(II) complexes with

pyridyl/ether or pyridyl/thioether ligands. The conversion of pyridyl/thioether cobalt(II) complex to pyridyl/sul.nato cobalt(III) compound”. Inorganica Chimica Acta. Volume 359, 273 – 282

Potterfield, W.W. 1984. Inorganic Chemistry. Addison-Weslet Publishing Company Inc. Canada.

Ramlawati. 2005. Kimia Anorganik Fisik. Makassar: FMIPA UNM.

Rivai, Harrizul. 1995. Asas Pemeriksaan Kimia. UI Press. Jakarta.

Saptorini, E. 2003. Sintetis dan Karakterisasi Kompleks Cu(II) dengan Sulfadiazin dan Sulfamerazin. Skripsi. Jurusan Kimia FMIPA. Surakarta

Siswandono dan Soekardjo. 1995. Kimia Medisinal. Airlangga University Press. Surabaya.

Sunarya, Yayan. 2003. Ikatan Kimia. Bandung: JICA.

Wilson and Gisvold. 1982. Textbook of Organic Medicinal and Pharmaceutical Company. Harper and Row Publishers Inc. London. Alih Bahasa: Fatah, Ahmad Musthofa. 1989. Kimia Farmasi dan Medisinal Organik. Jilid I. Edisi Kedelapan. IKIP Semarang Press. Semarang.

http://www.scribd.com/doc/51287797/44814870-Makalah-nikel diakses pada tanggal 9 Maret 2012

http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Syifa%20M%20(054730)

senyawa%20kompleks.html diakses pada tanggal 10 Maret 2012

http://library.um.ac.id/free-contents/index.php/pub/detail/penetapan.html diakses

pada tanggal 13 Maret 2012

http://eprints.uny.ac.id/1803/ diakses pada tanggal 13 Maret 2012

http://obstetriginekologi.com/artikel/makalah+senyawa+kompleks.html diakses pada tanggal 14 Maret 2012

http://www.downloadpdf.co.uk/pdf/makalah-senyawa-kompleks.html diakses pada tanggal 16 Maret 2012