pirogalol

DISERTASI

SINTESIS DAN PENGGUNAAN POLI-PROPILKALIKS[6]ARENA POLI-PROPILKALIKS[6]ARENA SEBAGAI ADSORBEN SERTA UJI AKTIVITASNYA SEBAGAI ANTIDOTUM KERACUNAN LOGAM BERAT

SYNTHESIS AND UTILIZATION OF POLY-PROPYLCALIX POLY-PROPYLCALIX[6]ARENES [6]ARENES AS ADSORBENTS AND THE ACTIVITY TEST AS ANTIDOTE FOR HEAVY METAL POISONING

Disertasi untuk memperoleh derajat Doktor dalam Ilmu Kimia pada Universitas Gadjah Mada

SUSY YUNITA PRABAWATI 08/276069/SPA/188

PROGRAM STUDI S3 ILMU KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2012

i

165

SINTESIS DAN PENGGUNAAN POLI-PROPILKALIKS[6]ARENA SEBAGAI ADSORBEN SERTA UJI AKTIVITASNYA SEBAGAI ANTIDOTUM KERACUNAN LOGAM BERAT RINGKASAN

Kaliksarena merupakan salah satu bahan sintesis yang cukup potensial untuk dikembangkan.

Kaliksarena

termasuk dalam kelompok senyawa

makromolekul yang mengandung cincin aromatis dalam suatu deret siklis yang dihubungkan oleh gugus metilen. Senyawa ini pertama kali ditemukan oleh Zinke Zinke  pada tahun 1940-an dari reaksi terinduksi basa dari  p-alkilfenol dengan formaldehida (Xin-Shen, 2006), tetapi arti penting dari penemuan tersebut tidak terlalu mendapat perhatian dari kalangan ilmuwan kimia selama hampir 30 tahun. Struktur senyawa kaliksarena sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1.1.

Gambar R.1 Senyawa kaliks[4]arena (a), kaliks[5]arena (b), dan kaliks[6]arena (c)

Perkembangan kimia makromolekul kemudian menjadi semakin pesat dalam dekade terakhir ini terutama setelah Gutsche mengungkapkan bahwa kaliksarena dapat berperan seperti

“keranjang“ yang memungkinkan untuk

digunakan sebagai penjebak berbagai senyawa baik berupa molekul atau ion (Gutsche, 1998). 1998). Bentuk geometri yang yang unik dan terdapatnya gugus-gugus gugus-gugus aktif  pada kaliksarena, memungkinkan senyawa ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Secara umum, senyawa oligomer siklik kaliksarena baik berupa tetramer, heksamer, maupun oktamer, dapat diturunkan dari senyawa fenol, resorsinol atau

166

 pirogalol sebagai bahan dasar utama (Gutsche, 1998). Sintesis senyawa heksamer siklik kaliks[6]arena jauh lebih mudah dibandingkan dengan tetramer siklik kaliks[4]arena yang dikenal cukup rumit dalam proses pembuatannya. Sementara itu senyawa oktamer siklik kaliks[8]arena memiliki ukuran rongga molekul yang terlalu besar sehingga aplikasinya baik sebagai adsorben, ekstraktan, ionofor, maupun ligan relatif kurang. Keunikan dari struktur goemetri kaliksarena yang menyerupai keranjang memungkinkan senyawa ini berfungsi sebagai host -guest   bagi molekul atau ion. Hal tersebut berbeda dengan kemampuan eter mahkota yang hanya menjebak ion, dan siklodektrin yang hanya menjebak molekul. Contoh penjebakan molekul oleh kaliksarena ditunjukkan oleh Kunsagi-Mate (2005) yang berhasil menggunakan garam kaliks[6]arena-Na heksasulfonat untuk menjebak  p-nitro fenol.

Lebih

lanjut kaliks[n]arena juga dapat dimanfaatkan sebagai adsorben limbah zat warna (Ming-Chen, 2011) ataupun logam berat. Percobaan menggunakan senyawa kaliks[6]arena sebagai penjebak logam  berat pernah dilakukan oleh Jumina dkk (2001) yaitu menggunakan  p-(1 bromopropil)kaliks[6]arena sebagai penjebak logam Cr. Senyawa tersebut dapat menyerap logam Cr sebesar 24,8 %.

Demikian pula pula Budiana (2005) pernah

menggunakan  p-t -butilkaliks[6]arena -butilkaliks[6]arena sebagai penjebak logam Pb dan hasil  penelitiannya menunjukkan bahwa bahwa terjadi penyerapan logam Pb sebesar 39,57 %. Hasil-hasil penelitian terdahulu menunjukkan bahwa sisi aktif dari molekul kaliks[6]arena yang berperan penting pada proses adsorpsi, ekstraksi, dan kompleksasi yaitu yaitu adanya adanya sejumlah gugus OH.

Gugus-gugus -OH tersebut

terletak berjajar membentuk struktur lingkaran dan eksistensi rongga molekul yang menyerupai bentuk seperti vas bunga atau mangkok sangat cocok digunakan sebagai ionofor. Selain mempunyai bentuk geometri molekul yang unik, variasi gugus fungsional juga dapat dilakukan secara hampir tak terbatas, baik pada lingkar bawah (lower rim) maupun lingkar atas ( upper rim) dari kaliksarena. Secara umum terdapat dua strategi sintesis yang dapat dilakukan untuk meningkatkan afinitas kaliksarena dalam membentuk kompleks dengan ion logam.

Pertama, mensintesis kaliksarena dengan memasukkan gugus-gugus

167

ionofor yang bersifat polar seperti karboksil, amida, nitril, halida dan fosfat. Akan tetapi kalisarena dengan gugus-gugus tersebut tergolong dalam kalisarena yang larut dalam air, sehingga hal ini tidak sejalan dengan pemanfaatan kaliksarena sebagai adsorben yang tidak boleh larut dalam air. Alternatif lain yaitu dengan menggunakan strategi kedua, mensintesis kaliksarena yang mempunyai gugus sangat polar, akan tetapi untuk menekan kelarutannya di dalam air maka dapat dilakukan melalui immobilisasi kaliksarena pada suatu polimer atau mensintesis  polimer kaliksarena (Tabakci, 2008). Berbagai penelitian telah dilakukan dalam hal mensintesis polimer kaliksarena ini, antara lain penelitian yang dilakukan oleh Trivedi dkk. (2002), telah

melakukan

sintesis

kaliks[6]-hidroksiamida

berbasis

polimer

yang

mempunyai kemampuan luar biasa dalam menjebak ion logam Uranium, Thorium, dan Cerium. Sifat adsorpsi dari polimer kaliks[6]-1,4-crown juga telah dilaporkan oleh Yang dkk. (2005) terhadap kation-kation lunak seperti Cu(II), Co(II) dan Ni(II). Imobilisasi kaliksarena pada suatu polimer juga pernah dilakukan oleh Tabakci dan Mustafa (2008) dengan melakukan sambung silang antara kitosan dan kalis[4]arena membentuk polimer khelat. Hasil sintesis ini digunakan untuk adsorpsi kation logam berat dan anion dikromat. Hasil penelitian menujukkan  bahwa polimer yang dihasilkan mempunyai kemampuan mengadsorp kation logam berat yang lebih tinggi (80-93 %) dibandingkan dengan kitosan (25-33%). Penelitian serupa masih dilakukan oleh Tabakci dan Mustafa (2008) yang melakukan immobilisasi kaliksarena-silika gel dan polimer yang dihasilkan juga mampu mengadsorpsi ion logam Cu(II) dengan hasil yang memuaskan. Penelitian yang dilakukan oleh Jumina dkk. (2007) menunjukkan kemungkinan memasukkan gugus alkenil seperti gugus alil pada lingkar bawah senyawa

tetrahidroksi-kaliks[4]arena

menghasilkan

monoalilkaliks[4]arena.

Adanya gugus pendonor elektron ini diharapkan memberi kontribusi yang tidak kecil untuk terjadinya kompleksasi dengan ion logam. Senyawa monoalilkaliks[4]arena ini kemudian oleh Utomo (2009) dipolimerisasi dalam kondisi asam menghasilkan polipropilkaliks[4]arena yang tidak larut dalam air.

168

Pemanfaatan polimer ini sebagai adsorben ion logam berat Pb(II) dan Cr(III) ternyata menunjukkan kapasitas adsorpsi yang jauh lebih besar jika dibandingkan dengan monomernya.

Penelitian selanjutnya dilakukan oleh

Handayani (2011) juga berhasil mensintesis senyawa poli-5-alilkaliks[4]arena dan menunjukkan hasil yang cukup baik dalam menyerap kati on-kation logam berat. Berdasarkan pada hasil-hasil penelitian sebelumnya, maka pada penelitian ini akan dilakukan pembuatan beberapa seri polimer polikaliks[6]arena. Pemilihan kaliks[6]arena sebagai monomer adalah dengan pertimbangan bahwa  proses pembuatannya yang jauh lebih mudah dibandingkan kaliksarena lainnya dan senyawa ini juga mempunyai potensi yang cukup tinggi untuk dikembangkan. Pembuatan polimer kaliksa[6]arena diawali dengan memasukkan satu gugus alil dan dua gugus alil pada bagian bawah dari kaliks[6]arena. Pada proses  polimerisasi, dengan adanya satu gugus alil maka akan terbentuk polimer linier, sementara dengan adanya dua gugus alil maka akan terjadi cross link   antar molekul kaliks[6]arena. Dalam keadaan terpolimerisasi, maka lingkaran gugus OH dan rongga molekul kaliks[6]arena akan tersusun berjajar secara teratur membentuk struktur yang menyerupai terowongan. Situs-situs aktif tempat terjadinya pengikatan ion logam juga menjadi lebih banyak dan tersebar secara merata dalam suatu rantai  polimer. Dengan demikian

polimer

yang dihasilkan diprediksikan akan

mempunyai daya adsorpsi yang lebih tinggi terhadap kation-kation logam berat. Pada penelitian ini akan dilakukan pula modifikasi gugus fungsional OH yang tersisa dari senyawa aliloksikaliks[6]arena menjadi senyawa aliloksiesterkaliks[6]arena dan aliloksiasamkaliks[6]arena, yang selanjutnya juga dilakukan  polimerisasi

sehingga akan diperoleh

kaliks[6]arena.

Adanya

gugus

polimer

karbonil

pada

ester kedua

dan polimer senyawa

asam

tersebut

dimungkinkan dapat meningkatkan kebasaan dari anion kaliks[6]arena yang terbentuk. Dengan demikian kemampuannya sebagai adsorben maupun antidotum logam berat menjadi lebih tinggi karena terjadi interaksi yang efektif antara gugus-gugus ester dan gugus karboksilat yang bersifat basa dengan logam-logam  berat yang bersifat asam.

169

Penelitian menggunakan senyawa kalik[6]sulfonat dan kaliks[8]sulfonat sebagai antidotum keracunan uranium pernah dilaporkan oleh Archimbaud dkk. (1994). Hasil penelitiannya secara in vivo  menunjukan bahwa kaliks[6]arena mampu menurunkan kadar uranium dalam ginjal ti kus. Senyawa makrosiklik turunan kaliksarena dapat berpotensi sebagai obat/antidotum keracunan logam berat umumnya dikarenakan terbentuknya senyawa pengkhelat antara gugus-gugus aktif seperti –OH, -SH, C=O, dan sebagainya dengan ion logam. Demikian pula struktur dan gugus-gugus aktif yang dimiliki oleh polimer kaliks[6]arena, juga diharapkan akan mampu membentuk khelat dan digmanfaatkan sebagi antidotum logam Cd, yang hingga saat ini belum  banyak dilaporkan. Sintesis seri poli-kaliks[6]arena dilakukan melalui beberapa tahap yaitu : (1) pembentukan  p-t -butlikaliks[6]arena dari  p-t -butilfenol sebagai bahan dasar; (2)

sintesis

 p-t -butil-37-monoaliloksi-38,39,-40,41,42-pentahidroksikaliks-

[6]arena (kaliksarena 1); (3) sintesis  p-t -butil-37-monoaliloksi-38,39,-40,41,42 pentaester-kaliks[6]arena (kaliksarena 2); (4) hidrolisis senyawa kaliksarena 2 sehingga

menghasilkan  p-t -butil-37-monoaliloksi-38,39,-40,41,42-pentaasam-

kaliks[6]arena (kaliksarena 3); (5) sintesis  p-t -butil-37,40,di-aliloksi-38,39,41,42tetra-hidroksi-kaliks[6]arena (kaliksarena 4); (6) polimerisasi terhadap kaliksarena 1,2,3 dan 4 sehingga diperoleh polimer (PMK[6]H), (PMK[6]E), (PMK[6]A) dan

(PDK[6]H). Karakterisasi terhadap produk dilakukan dengan spektrofotometri IR, 1

H NMR dan

13

C NMR.

Senyawa kaliks[6]arena diperoleh sebagai suatu berupa padatan putih dengan rendemen sebesar 65,47%. Dari penentuan titik lebur diketahui bahwa o

o

titik lebur produk yang dihasilkan adalah 370-372 C (literatur 380 - 381 C, Gutsche, dkk., 1989). Sintesis senyawa kaliksarena 1  dilakukan dengan mereaksikan  p-t  butilkaliks[6]arena dalam pelarut aseton kering dan ditambahkan 0,414 gram K 2 CO 3 dan 0,476 ml alil bromida.

Perbandingan mol reaktan antara

kaliks[6]arena : K 2 CO 3   : alil bromida = 1 : 0,9 : 1,65 mol. Produk reaksi yang diperoleh berupa kristal berwarna kuning sebanyak 4,402 gram dengan rendemen

170

o

yaitu 86,99%. Titik lebur produk yang dihasilkan adalah 178-180 C. Hasil uji kelarutan produk diketahui pula bahwa produk larut dalam kloroform dan aseton tetapi tidak larut dalam metanol dan air. Identifikasi produk menggunakan spektrofotometer IR menegaskan bahwa gugus alil telah masuk ke dalam cincin benzena yaitu dengan munculnya serapan -1

 pada daerah 925 cm   yang sangat karakteristik untuk gugus fungsional C=C 1

terminal dari suatu senyawa alil. Hasil analisis dari spektra H NMR menunjukkan  pola serapan dari jembatan metilen pada δ  sekitar3,8 ppm muncul dengan kenampakan sepasang duplet dan satu singlet . Hal ini memberikan informasi  bahwa konformasi dari senyawa kaliksarena 1  hasil sintesis adalah kerucut sebagian ( partial cone). Identifikasi produk didukung pula dari hasil analisis 13

spektra C NMR. Reaksi esterifikasi terhadap kaliksarena 1 dilakukan dengan menggunakan reagen NaI dan etil-2-kloroasetat serta katalis K 2 CO 3.   Pada reaksi ini, digunakannya reagen NaI adalah untuk mengubah etil-2-kloroasetat menjadi etil2-iodoasetat. Produk reaksi yaitu kaliksarena 2  diperoleh sebagai suatu padatan  berwarna kuning. Rendemen diperoleh sebesar 83 % dan titik lebur produk yaitu  o

164-166 C. Identifikasi produk menggunakan spektrofotometer IR memperlihatkan -1

hilangnya serapan pada daerah 3387 cm   yang merupakan serapan dari gugus hidroksi (-OH). Tidak munculnya serapan gugus -OH mengindikasikan bahwa reaksi esterifikasi telah terjadi. Hal ini didukung pula dengan munculnya serapan -1

-1

tajam pada daerah 1759,08 cm  dan serapan pada sekitar 1200-1100 cm , yang masing-masing merupakan serapan yang karakteristik untuk gugus karbonil (C=O) dan gugus (C-O-C) ester. Analisis

lebih

lanjut

menggunakan

spektrofotometer

1

H

NMR

menunjukkan sinyal dengan kenampakan multiplet  pada δ 4,28-4,27 ppm. Sinyal ini muncul akibat resonansi proton yang terikat pada –O-CH 2 - ester dan sinyal  pada pergeseran kimia δ 1,34-1,23 ppm menunjukkan proton gugus metil (-CH 3 ) gugus ester. Munculnya kedua sinyal ini menunjukkan bahwa telah terbentuk  produk ester hasil esterifikasi dari kaliksarena 1. Pola serapan dari gugus metilen

171

(jembatan metilen) pada δ 3,43 ppm muncul dengan kenampakan singlet , hal ini mengindikasikan bahwa konformasi dari kaliksarena 2  adalah 1,3,5- berseling (1,3,5-alternate). Hidrolisis terhadap kaliksarena 2  dilakukan menggunakan KOH dalam etanol 96 % sehingga menghasilkan suatu asam karboksilat. Reaksi berlangsung secara tidak reversibel. Hasil reaksi mula-mula berupa garam karboksilat, dan setelah diasamkan berubah menjadi asam karboksilat. Kaliksarena 3 diperoleh sebagai suatu padatan berwarna putih kekuningan o

dengan rendemen 85 % dan titik lebur 143-145 C. Analisis struktur terhadap 1

hasil hidrolisis dilakukan dengan spektrofotometer IR, H NMR, dan

13

C NMR.

Keberhasilan reaksi hidrolisis dapat terlihat dari munculnya serapan pada  bilangan gelombang 3425,58 cm gugus hidroksi (-OH).

-1.

Daerah serapan ini sangat karakteristik untuk

Terbentuknya kaliksarena 3  juga didukung dari hasil

analisis produk menggunakan spektrofotometer

13

C NMR.

Sinyal pada daerah δ

169,43 ppm muncul akibat resonansi karbon dari gugus karbonil.

Keberadaan

gugus ester yang sebelumnya ditandai dengan munculnya sinyal pada δ 61,04 ppm dan δ  14,43 ppm (masing-masing berasal dari metilen gugus etoksi dan karbon metil gugus etoksi) juga sudah tidak tampak lagi dalam spektrum tersebut. Pada

penelitian

ini

dilakukan

pula

sintesis

kaliksarena

4  yaitu

memasukkan 2 buah gugus aliloksi pada bagian bawah senyawa  p-t -butilkaliks[6]arena. Reaksi dilakukan dengan menggunakan alil bromida sebanyak 4,95 ekivalen terhadap bahan dasar dan katalisator basa K 2 CO 3  sebanyak 2,7 ekivalen terhadap bahan dasar.

Produk berbentuk kristal berwarna putih kekuningan

dengan rendemen 51,18 %. Titik lebur produk yang diperoleh ini adalah 141-143 o

C dan untuk identifikasi struktur lebih lanjut, produk kemudian dianalisis dengan 1

spektrofotometer IR, H NMR dan

13

C NMR.

Polimerisasi terhadap kaliksarena 1, 2, 3, dan 4 dilakukan pada temperatur kamar dan katalisator asam sulfat. Hasil yang diperoleh yaitu PMK[6]H, PMK[6]e, PMK[6]A dan PDK[6]H disajikan dalam Tabel R.1.

172

Tabel R.1 Hasil polimerisasi kaliks[6]arena Polikaliks[6]arena

Bentuk

PMK[6]H PMK[6]E PMK[6]A PDK[6]H

padatan padatan padatan padatan

o

Warna

m.p ( C)

coklat muda putih kecoklatan coklat coklat kehijauan

199-201 99-101 101-103 108-110

Rendemen (%) 70 87,5 67 68

Penentuan BM relatif dari polimer dilakukan dengan menggunakan viskometer Ubbelohde.

Berat molekul relatif dari PMK[6]H, PMK[6]E,

PMK[6]A dan PDK[6]H berturut-turut adalah 30.182, 27.228, 24.612 dan 12.510 mol/g, dengan unit pengulang 30,19,19, dan 12. Hasil penentuan BM relatif polimer menunjukkan bahwa PDK[6]H mempunyai BM dengan unit pengulang yang relatif jauh lebih kecil dibandingkan dengan PMK[6]H, PMK[6]E, dan PMK[6]A.

Hal ini dapat dipahami karena

PDK[6]H merupakan polimer bercabang yang mempunyai efek sterik yang besar ketika terjadi polimerisasi. Jika dibandingkan dengan PMK[6]H, PMK[6]E dan PMK[6]A, ketiga polimer tersebut merupakan polimer linier yang lebih sederhana dan efek steriknya pun lebih kecil pada saat terjadi polimerisasi. Pada penelitian ini, senyawa poli-kaliks[6]arena diaplikasikan sebagai adsorben.

Proses adsorpsi merupakan fenomena di permukaan, maka sifat

fisikokimia dari adsorben seperti luas permukaan, ukuran pori, morfologi  permukaan, dan konformasi dari adsorben dapat mempengaruhi kemampuannya dalam mengadsorpsi. Morfologi permukaan dari polimer linier (PMK[6]H) dan  polimer dalam bentuk bercabang (PDK[6]H) dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscope  (SEM). Terlihat bahwa morfologi senyawa

kaliksarena berubah setelah  p-t -butilkaliks[6]arena diubah menjadi bentuk  polimernya. Ketiga senyawa menunjukkan morfologi struktur senyawa berpori. Morfologi permukaan senyawa kaliks[6]arena menunjukkan permukaan yang  pejal dan kasar, dan setelah dilakukan polimerisasi terlihat bahwa morfologi  polimer menjadi lebih berpori dan teratur.

173

Polimer linier PMK[6]H mempunyai morfologi dengan jumlah pori yang lebih banyak dan tekstur pori yang lebih teratur jika dibandingkan dengan polimer dalam bentuk bercabang (PDK[6]H). Hal ini didukung pula dengan hasil analisis luas permukaan dan porositas dari kedua polimer menggunakan SAA sebagaimana tercantum dalam Tabel R.2. Tabel R.2 Analisis luas permukaan dan porositas Polikaliks[6]arena

PMK[6]H PDK[6]H

Luas permukaan 2

spesifik (m  /g) 2,197 0,957

Volume pori total -3

x 10 (cc/g) 4,368 2,087

Rata-rata o

jejari pori (A ) 39,765 43,594

Luas permukaan spesifik dari PMK[6]H juga memberikan hasil yang lebih  besar dibandingkan dengan PDK[6]H.

Dengan demikian secara umum dapat

dikatakan bahwa polimer kaliks[6]arena dalam bentuk linier cenderung lebih teratur daripada dalam polimer bentuk bercabang yang lebih kompleks. Polimer PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A dan PDK[6]H dimanfaatkan sebagai adsorben untuk kation logam berat Cd(II), Cu(II) dan Cr(III). Percobaan adsorpsi sistem batch  dilakukan menggunakan 0,008 g adsorben dalam 10 ml masing-masing larutan logam dengan konsentrasi 10 ppm.

Proses adsorpsi

dilakukan pada berbagai variasi pH, waktu kontak dan konsentrasi awal larutan logam. Dilakukan pula kajian kinetika adsorpsi dan kajian isotermal adsorpsi dari keempat adsorben terhadap ion logam Cd(II), Cu(II), dan Cr(III). Hasil penelitian menunjukkan bahwa adsorpsi logam Cd(II), Cu(II), dan Cr(III) oleh polimer PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A dan PDK[6]H dipengaruh oleh keasaman larutan uji. Terjadi peningkatan jumlah logam yang teradsorpsi seiring dengan naiknya pH larutan. Secara umum nilai pH optimum berada pada daerah dengan tingkat keasaman menengah yaitu pada pH 4-7. Pada kondisi pH yang lebih tinggi, justru terjadi penurunan jumlah logam teradsorpsi akibat terbentuknya endapan logam hidroksida. Proses adsorpsi logam Cd(II), Cu(II), dan Cr(III) oleh polimer PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A dan PDK[6]H juga dipengaruh oleh lama waktu kontak antara kation logam dengan adsorben.

Jumlah logam teradsorpsi mengalami

174

 peningkatan seiring dengan kenaikan waktu kontak sampai dicapai keadaaan kesetimbangan yaitu penambahan waktu kontak tidak lagi meningkatkan jumlah adsorbat. Secara umum proses adsorpsi mencapai kesetimbangan pada waktu kontak antara 60-180 menit. Kajian kinetika adsorpsi ion logam Cd(II), Cu(II), dan Cr(III) oleh PMK[6]H dan PDK[6]H mengikuti kinetika adsorpsi  pseudo orde dua Ho. Sementara itu untuk PMK[6]E dan PMK[6]A, kinetika adsorpsi ion logam Cd(II) dan Cr(III) mengikuti kinetika adsorpsi  pseudo  orde dua Ho sedangkan untuk ion logam Cu(II) mengikuti kinetika adsorpsi  pseudo orde satu Lagergren. Kajian terhadap isotermal adsorpsi memberikan hasil yaitu bahwa pola adsorpsi isotermal keempat adsorben terhadap ion logam Cd(II), Cu(II), dan Cr(III) semuanya mengikuti pola adsorpsi isotermal Langmuir. Nilai kapasitas adsorpsi kation Cd(II) oleh PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A dan PDK[6]H  berturut-turut adalah 29,38; 24,41; 29,02 dan 7,06 μmol/g. Kapasitas adsorpsi kation Cu(II) oleh PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A dan PDK[6]H berturut-turut 41,08; 58,69; 45,79 dan 38,45 μmol/g. Adapun kapasitas adsorpsi kation Cr(III) oleh PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A dan PDK[6]H berturut-turut 77,39; 25,27; 79,56 dan 14,72 μmol/g. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari keempat adsorben yang digunakan, maka adsorben poli-monoaliloksi-asamkaliks[6]arena (PMK[6]A) mempunyai kapasitas adsorpsi yang paling besar untuk logam Cr(III) dibandingkan dengan kation yang lain. Diduga faktor kesesuaian ukuran antara PMK[6]A dengan ion Cr(III) dalam bentuk terhidrat memegang peranan penting dalam proses adsorpsi. Di samping itu, pada adsorben PMK[6]A terdapat gugusgugus aktif berupa gugus -COOH yang merupakan golongan basa keras, sehingga akan stabil berikatan dengan asam keras (Cr(III)). Hal ini didukung pula dengan nilai energi adsorpsi yang dihasilkan cukup tinggi yaitu sebesar 27,48 kJ/mol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi untuk logam Cd(II) maupun Cr(III) oleh poli-kaliks[6]arena lebih besar jika dibandingkan dengan  p-bromopropil-kaliks[6]arena.

Hal ini menunjukkan bahwa dalam

keadaan terpolimerisasi, maka lingkar gugus aktif dan rongga molekul

175

kaliks[6]arena akan menjadi lebih banyak dan tersusun berjajar menyerupai terowongan sehingga dapat meningkatkan kapasitas adsorpsinya. Besarnya energi adsorpsi dari senyawa PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A dan PDK[6]H untuk ion logam Cd(II), Cu(II) dan Cr(III) adalah lebih dari 23 kJ/mol. Hal ini memberi indikasi bahwa mekanisme adsorpsi ion logam oleh  poli-kaliks[6]arena terjadi secara kimiawi.

Hal ini didukung pula dari hasil

analisis desorpsi sekuensial yang menunjukkan bahwa ikatan hidrogen merupakan mekanisme yang paling dominan dalam proses adsorpsi oleh poli-kaliks[6]arena. Kontribusi mekanisme adsorpsi melalui pembentukan ikatan hidrogen mencapai 52,59 %, kemudian melalui pembentukan kompleks yaitu sebesar 28,79 %. Sementara untuk mekanisme melalui pertukaran ion 17,96 % dan melalui  pemerangkapan hanya 0,65 %. Pada pemanfaatan

senyawa poli-kaliks[6]arena sebagai antidotum

keracunan logam berat, dipilih logam Cd sebagai logam uji karena merupakan salah satu logam berat yang memiliki toksisitas tinggi.

Pada penelitian ini

digunakan PMK[6]H sebagai bahan uji karena kapasistas adsorpsinya terhadap logam Cd yaitu 29,38 μmol/g lebih tinggi dibandingkan dengan kapasitas adsorpsi dari adsorben yang lain. Sebelum dilakukan uji aktivitas, maka terlebih dahulu dilakukan  penentuan koefisien partisi dan uji toksisitas akut dari PMK[6]H.

Koefisien

 partisi senyawa PMK[6]H pada pH 3,5 memberikan nilai Log P = 0,51 ± 0,04 dan  pada pH 7,4 Log P = 2,28 ± 0,19.

Nilai koefisien partisi pada kedua pH

memberikan nilai yang lebih besar dari nol, sehingga dapat dikatakan bahwa senyawa PMK[6]H sebagai obat mempunyai kelarutan yang lebih tinggi di dalam lemak dibandingkan dengan kelarutannya di dalam air. Hal ini berarti pula bahwa derajat absorpsi obat ke membran biologis juga cukup tinggi. Uji toksisitas akut dilakukan terhadap mencit jantan dan betina, Balb/C ( Mus musculus), berumur 2-3 bulan dengan berat sekitar 20 gram, terdiri dari 5 kelompok mencit jantan dan 5 kelompok mencit betina @ 5 ekor (satu kelompok sebagai kontrol). Tiap kelompok dosis uji diberikan PMK[6]H dengan 4 tingkat dosis uji. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai LD 50 dari PMK[6]H tidak

176

dapat ditentukan karena pemberian dosis tunggal PMK[6]H tidak menimbulkan kematian pada seluruh kelompok perlakuan hewan uji. Sebagai antidotum, PMK[6]H mempunyai nilai LD 50   semu yaitu lebih besar dari 260 mg/Kg BB, dengan demikian senyawa PMK[6]H cukup aman digunakan pada hewan uj i. Uji aktivitas PMK[6]H sebagai antidotum dilakukan secara in vivo menggunakan mencit Balb/C jantan dengan 5 kali pengulangan. Tiga puluh ekor mencit berumur sekitar 8-12 minggu dengan berat sekitar 24,7 g, diaklimasikan selama 7 hari.

Larutan Cd diberikan dengan dosis 157,5 mg/Kg BB mencit.

Tabel R.3 memperlihatkan perlakuan yang diberikan pada hewan uji. Selama masa aklimasi dan masa perlakuan, mencit diberi pakan dan minum yang sama. Perlakuan terhadap hewan uji dilakukan selama 14 hari dan  pada hari ke-15 sampai hari ke-28, dilakukan pengamatan fisik terhadap gejalagejala keracunan. Tabel R.3 Perlakuan uji antidotum PMK[6]H terhadap keracunan logam Cd

Kode P-1

Kelompok Normal

N 5

P-2

Kontrol Negatif

5

P-3

Kontrol Positif

5

P-4

Dosis 1

5

P-5

Dosis 2

5

P-6

Dosis 3

5

Perlakuan

Pagi : akuades Sore : Larutan CMC 0,5 % Pagi : Larutan Cd Sore : Larutan CMC 0,5 % Pagi : Larutan Cd Sore : Larutan dimerkaprol dengan dosis 0,65 mg/KgBB Pagi : Larutan Cd Sore : Larutan PMK[6]H dengan dosis 0,22 mg/KgBB dalam CMC 0,5 % Pagi : Larutan Cd Sore : Larutan PMK[6]H dengan dosis 0,65 mg/KgBB dalam CMC 0,5 % Pagi : Larutan Cd Sore : Larutan PMK[6]H dengan dosis 1,95 mg/KgBB dalam CMC 0,5 %

Pada hari ke-29, dilakukan pembedahan terhadap mencit. Pada penelitian ini diambil sampel hati dan ginjal mencit untuk dianalisis kadar Cd serta dilakukan analisis histopatologi. Preparasi sampel hati dan ginjal mencit

177

dilakukan dengan metode wet digestion  dan pengukuran kadar Cd dalam kedua organ tersebut dilakukan dengan menggunakan AAS. Hasil analisis kadar Cd dalam hati dan ginjal mencit sebagaimana terlihat  pada Tabel R.4. Tabel R.4 Hasil pengukuran kadar logam Cd dalam ginjal dan hati mencit Ginjal Kadar (ppm) 1,559 66,909 56,884 56,726 46,220 36,390

 Normal K.negatif K.positif (dimerkaprol) Dosis 1 Dosis 2 Dosis 3

Hati Kadar

% Δ Cd

(ppm) 1,429 69,804 53,489 51,801 47,590 44,909

14,983 15,219 30,921 45,613

% Δ Cd

23,373 25,791 31,823 35,664

Hasil uji aktivitas secara in vivo dari senyawa PMK[6]H sebagai antidotum keracunan logam Cd(II) diketahui bahwa PMK[6]H dapat menurunkan kadar Cd dalam ginjal dan hati mencit yang telah diracuni CdCl 2. Dari data yang diperoleh, terlihat kemampuan senyawa PMK[6]H dalam menurunkan kadar Cd dalam ginjal dan hati adalah lebih tinggi dibandingkan dengan dimerkaprol pada tingkat dosis yang sama. Hubungan dosis PMK[6]H dengan efek penurunan kadar Cd dapat dilihat dari Gambar R.2 berikut. 50     d    C    r    a     d    a    K    n    a    n    u    r    u    n    e    P    %

40 30 20

Ginjal Hati

10 0 0

1

2

3

4

Dosis

Gambar R.2 Hubungan dosis PMK[6]H dengan efek penurunan kadar Cd

178

Dari data ini terlihat bahwa pemberian PMK[6]H dengan dosis yang meningkat memberikan efek yang meningkat pula pada penurunan kadar Cd dalam ginjal dan hati mencit yang telah diracuni CdCl 2 . Pada pemberian dosis PMK[6]H sebesar 1,95 mg/kgBB, mampu menurunkan kadar Cd sebesar 45,61 % dalam organ ginjal dan sebesar 35,66 % dalam organ hati. Hasil uji statistik Mann Whitney menunjukkan bahwa pada pemberian PMK[6]H dosis 3 memberikan hasil yang berbeda bermakna dibandingkan dengan dimerkaprol. Berdasarkan hasil yang diperoleh ini dapat dikatakan bahwa senyawa PMK[6]H cukup efektif digunakan sebagai antidotum keracunan Cd. Hasil analisis histopatologi menunjukkan bahwa terlihat adanya noda (bintik) hitam di dalam organ ginjal dan hati mencit. Jika dibandingkan dengan organ ginjal dan hati mencit normal, maka jumlah noda (bintik) hitam tersebut terlihat lebih banyak pada organ ginjal dan hati mencit yang telah diracuni dengan CdCl 2 .

Setelah pemberian antidotum PMK[6]H, hasil analisis menunjukkan

 bahwa bintik hitam berkurang signifikan. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi  pengurangan kandungan Cd dalam organ ginjal dan hati mencit setelah pemberian antidotum PMK[6]H.

179

SYNTHESIS AND UTILIZATION OF POLY-PROPYLCALIX[6]ARENES AS ADSORBENTS AND THE ACTIVITY TEST AS ANTIDOTE FOR HEAVY METAL POISONING

SUMMARY Calixarene is one of the potential materials to be synthesized. Calixarene is an important class of macrocyclic molecules in supramolecular that consist of aromatic rings which linked by methylene bridges. This compound was first discovered by Zinke in the 1940s, from the base-induced reaction of  p-alkilphenol with formaldehyde (Xin-Shen, 2006). The significance of this discovery was not realized for almost 30 years. The development of calixarene chemistry has tremendously increased in the last decade especially after Gutsche revealed that calixarenes can be considered as “baskets” to be used to trap molecules or ions (Gutsche, 1998). The unique geometry and the presence of active groups in calixarenes, allowing these compounds can be used for various purposes. In general, the cyclic oligomer compound of calixarenes either tetramer, hexamer and octamer, can be derived from phenol, resorcinol or pirogalol as a starting material (Gutsche, 1998). The synthesis of cyclic hexamer calix[6]arene is much easier than cyclic tetramer calix[4]arene. Meanwhile, cyclic octamer calix[8]arene has too large cavity size, so that its application as an adsorbent, extractant, ionophores, and the ligand are relatively less. The uniqueness of the calixarenes structure allows these compounds can act as “host-guest” for the molecule or ion. This phenomena is different with crown ethers that can trap the ion only, and cyclodextrin that can trap molecules only. examples,

Kunsagi-Mate

(2005)

had

shown

that

For

calix[6]-Na-hexasulphonat

successfully used to trap  p-nitro-phenol. Calix[n]arenes can also be used as adsorbent for dye waste (Ming-Chen, 2011) or heavy metals.

180

The experiments using calix[6]arene as adsorbent for heavy metal had been done by Jumina et  al. (2001) using  p-(1-bromopropyl)-calix[6]arene

to trap Cr

metal. That compound was able to absorb 24.8% of Cr. Similarly, Budiana (2005) had used  p-t -butylcalix[6]arene to trap Pb metal ion, and the result showed that compound can absorb 39.57% of Pb. The results of previous studies showed that the active side of calix[6]arene which plays an important role in the process of adsorption, extraction, and the complexation, is the number of -OH groups. The unique molecular geometry of calixarenes, like a flower vase or bowl, and the existence of -OH groups surrounding the molecules make them suitable as ionophores.

The functionalization of -OH

groups can also be done both on the bottom (lower rim) and the upper rim of calixarenes. Generally, there are two synthesis strategies that can be done to improve the affinity of calixarenes in forming complexes with metal ions. Firstly, synthesize calixarenes by including the polar ionophores groups such as carboxyl, amide, nitrile, halide and phosphate.

However, calixarenes with these groups belong to the

calixarenes soluble in water, so this is not consistent with use as an adsorbent that should not be soluble in water. Secondly, synthesize calixarenes with highly polar groups, but to suppress their solubility in water, it can be done through calixarenes immobilized on a polymer or by synthesize the calixarenes polymer (Tabakci, 2008). Various studies have been done in this synthesize calixarenes polymers, for example, Trivedi et al. (2002), had made the synthesis of calix[6]-hydroxyamide  based polymer and it can be used to trap the metal ions of Uranium, Thorium and Cerium.

Adsorption properties of the polymer calix[6]-1.4-crown had also been

reported by Yang et al. (2005) for soft cations such as Cu (II), Co (II) and Ni (II). Calixarene immobilized on a polymer had also been carried out by Tabakci and Yilmaz (2008) to conduct a cross connection between chitosan and calix[4]arene to produce a chelate polymer. The results of this synthesis was used to absorb the heavy metal cations and dichromate anions, apparently resulting polymer has

181

adsorption capacity is higher (80-93%) than chitosan (25-33%). A similar study was conducted by Tabakci and Yilmaz (2008) who did calixarene immobilized on silica gel and the polymer was also be able to trap the Cu(II) with satisfactory results. Jumina et al. (2007) suggested the possibility of such alkenyl groups include allyl groups at the lower rim of tetrahydroxy-calix[4]arene to

produce mono-

allycalix[4]arene. Furthermore, Utomo (2009) had been polymerized this compound under acidic conditions to produce poly-propylcalix[4]arene that were not soluble in water. Utilization of this polymer as adsorbent for Pb(II) and Cr(III) appeared to indicate that the adsorption capacity was much greater when compared with the monomer. Subsequent research conducted by Handayani (2011), also succeeded in synthesizing a compound of poly-5-allycalix[4]arene and showed good results in absorbing heavy metal cations. Based on previous research, in this research, it will be conducted the synthesis of a series of poly-calix[6]arene. The synthesis of calix[6]arene was much easier than other calixarene. The synthesize of poly-calix[6]arene was started by substituting one allyl group and the two allyl groups at the lower rim of the calix[6]arene. In the  polymerization process, the presence of one allyl group would form a linear polymer, while the presence of two allyl groups would form a cross link polymer. In the polymerized state, the number of -OH group as an active site will  become more numerous and spread evenly in a polymer chain. With a tunnel-like structure of the polymers, caused the polymers can be predicted to have higher adsorption for heavy metals. The modification of -OH groups of mono-allyloxycalix[6]arene will also be done in this research by substituting the ester and acid group. The polymerization of  both compounds will produce poly-ester calix[ 6]arene and poly-acid calix[ 6]arene. The presence of the carbonyl group in both compounds is possible to increase the  basicity of the anion of calix[6]arene. Thus the ability as heavy metal adsorbent will  be higher because of the effective interaction between ester and carboxylic groups occurs with heavy metals.

182

Calix[6]sulfonate and calix[8]sulfonate as antidote for uranium poisoning had  been reported by Archimbaud et al. (1994). The research in vivo results showed that the calix[6]arene could reduce the levels of uranium in rat kidneys. Macrocyclic compounds of calixarene derivatives have potential to be used as drug/antidote for heavy metal poisoning. It generally due to the formation of chelating compounds between the active groups like -OH,-SH, C = O, with the metal ion. Similarly, the structure and the active groups of the calix[6]arene polymers are also expected to be able to form a chelate and as an antidote for Cd poisoning, which until now has not been widely reported. Synthesis of a series of poly-calix[6]arene were done through several steps, i.e: (1) formation of  p-tert -butylcalix[6]arene from  p-tert -butylphenol, (2) synthesis of p-t-butyl-37-monoallyloxy-38,39,-40,41,42-pentahydroxycalix[6]arene (calixarene 1), (3) synthesis of p-t-butyl-37-monoallyloxy-38, 39, 40,41,42-pentaester-calix[6]

arene

(calixarene 2), (4) hydrolysis of calixarene 2  resulting p-t-butyl-37-

monoallyloxy-38, 39,40,41,42-penta-acidcalix[6]arene (calixarene 3), (5) synthesis of  p-t-butyl -37.40, di-aliloksi-38,39,41,42-tetra-hydroxy-calix[6]arene (calixarene 4), (6) polymerization of calixarene 1, 2, 3  and 4 to produce the polymers of (PMK[6]H), (PMK[6]E), (PMK[6]A) and (PDK[6]H). The structures of those 1

13

 products were observed by means of FTIR, H NMR and C NMR spectrometers. Calix[6]arene was obtained as a white solid: 65.47% with the melting point of 370-372 ° C (literature 380-381 ° C, Gutsche, et al., 1989). The synthesis of calixarene 1  was carried out by refluxing 1.65 equivalent of allyl bromide and 0.9 equivalent of K 2 CO 3  in dry aceton for 48 h under N2  atmosphere. The product of this reaction was obtained as yellow crystals, 86.99% with the melting point of 178-182 o

C. The solubility test had also known that the product was soluble in chloroform and

acetone but insoluble in methanol and water. Identification of the product using IR spectrophotometer confirmed that the allyl group had been substituted into the benzene ring. This was supported by a -1

strong absorption peak at 987.55 cm , indicating the presence of vinyl terminal.

183

1

The analysis of H NMR spectra showed that the adsorption pattern of the methylene bridge at δ 3.8 ppm appeared of a singlet and a pair duplet. That was indicated that the conformation of the calixarene 1  was partial cone. The 13

identification of this product was also supported from C NMR analysis. Esterification of calixarene 1  was performed using NaI, ethyl-2-chloroacetat and K 2 CO 3  as catalyst. In this reaction, NaI was used to convert ethyl-2-chloroacetat to ethyl-2-iodoacetat. Calixarene 2 was obtained as yellow crystals : 83%, with the  o

melting point of 164-166 C. The identification of calixarene 2  by IR spectrophotometer showed that the -1

absorption band at 3387 cm   of the hydoxyl group (-OH) dissappeared, indicating that the esterification reaction had taken place. The characteristic absorption of -1

carbonyl group (C=O) and (C-O-C) of ester appeared at 1759.08 cm  and 1200-1100 -1

cm , respectively. 1

Further analysis by H NMR spectrometer showed the appearance of multiplet signals at δ 4.28 to 4.27 ppm for the proton of –O-CH 2 - ester. While the signal at δ 1.34 to 1.23 ppm, showed the proton of methyl group. Those facts indicated that the ester product formed from the esterification of calixarene 1. The pattern of methylene group at δ 3.43 ppm appeared with the appearance of a singlet, indicating that the conformation of calixarene 2 was 1,3,5 – alternate. Hydrolysis of calixarene 2 was performed using KOH in 96% of ethanol. This reaction was irreversible. Calixarene 3 was obtained as a yellowish white crystal o

with a yield of 85% and a melting point of 143-145 C. The structural analysis of the 1

result was observed by means of melting point, FTIR H NMR and

13

C NMR

spectrometers. The successful synthesis of calixarene 3  was showed by the -1

appearence of absorption band at 3425.58 cm in IR spectrum, that characteristic for -OH groups. This indicated that the ester groups were hydrolyzed to carboxylic acid. In this research, the synthesis of calixarene 4 had also been conducted. It was  prepared by treatment of p-t -butylcalix[6]arene with 4.95 equivalents of allyl bromide and 2.7 equivalent of K 2 CO 3 under dry N2 condition. Calixarene 4 was obtained as

184

o

a yellowish white crystal with a yield of 51.18 % and melting point of 141-143 C. 1

13

The product was then analyzed with IR, H NMR and C NMR spectrometer. The polymerization of calixarene 1, 2, 3, and 4  were carried out at room temperature with sulfuric acid as catalyst. The results i.e : PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A and PDK[6]H were presented in Table S.1. Tabel S.1. Results of the polymerized products

Compounds

Results o

PMK[6]H PMK[6]E PMK[6]A PDK[6]H

m.p ( C) 199-201 99-101 101-103 108-110

Color brown brownish white Brown  brownish green

Rel. Mol. Weight 30,182 27,228 24,612 12,510

(n) 30 19 19 12

The relative molecular weight of PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A and PDK[6]H, obtained by viscometer respectively were, 30 182, 27 228, 24 612 and 12 510 mol / g, with the repetition unit of 30,19,19 , and 12. Based on the relative BM of polymers, it was showed that PDK[6]H had relative molecular weight with a repeater unit was relatively smaller than other  polymers. This was understandable because PDK[6]H was a branched polymer that have large steric effect when the polymerization was occurred. In this study, poly-calix[6]arenes were

applied as adsorbents for heavy

metals. Because of the adsorption process is a surface phenomenon, so the  physicochemical properties of adsorbents such as surface area, pore size, surface morphology, and the conformation of the adsorbent can affect its ability to absorb heavy metals. The surface morphology of the linear polymer (PMK[6]H) and  branched polymers (PDM[6]H) were characterized using Scanning Electron Microscope (SEM). The morphology of the calixarene compound change after  p-t -butylcalix[6] arene was transformed into polymers. These three compounds showed the porous morphology structure.

The surface morphology of calix[6]arene showed a rough

185

solid surface, and after the polymerization, the morphology of the polymer becomes more porous and regular. PMK[6]H had more regular pore texture than PDM[6]H. This was also supported by SAA anal ysis that was listed in Table S.2. Table S.2 surface area and porosity analysis

Poly-calix[6]arenes PMK[6]H PDK[6]H

Surface Area 2 (m /g) 2,197 0,957

Total Pore Volume -3 x 10 (cc/g) 4,368 2,087

Average Pore o Radius (A ) 39,765 43,594

Specific surface area of PMK[6]H was also greater than PDK[6]H. Thus in general it can be said that the a linear calix[6]arene polymer tends to be more regular than a branched polymer that are more complex. PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A and PDK[6]H were used as adsorbents for Cd(II), Cu(II) and Cr(III) cations. Batch adsorption experiments were carried out by shaking 0.008 g of each polymer in 10 mL of the metal solution 10 mg/L in the variation of pH, contact time and initial concentration of metal ions. The results showed that the adsorption of Cd(II), Cu(II) and Cr III) by PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A and PDK[6]H were influenced by the pH solution. The amount of adsorbed metal increased with the increasing of the pH of metal solution.

In general, the adsorption of heavy metals on the polymers had the

optimum pH in region of 4-7, at higher pH conditions, the sorption competed with the  precipitation. The adsorption process of Cd(II), Cu(II) and Cr(III) by PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A and PDK[6]H were also influenced by the contact time between metal cations and the adsorbent. It was found that the adsorption of metal ions increased with increasing contact time and then having equilibrium. In general, the adsorption  process reached equilibrium at the contact time between 60-180 minutes. Study of adsorption kinetics of Cd(II), Cu(II) and Cr(III) metal ions by PMK[6]H and PDK[6]H tend to follow the pseudo second order of Ho. Meanwhile,

186

for PMK[6]E and PMK[6]A, the adsorption kinetics of Cd(II) and Cr(III), followed kinetics model of Ho while for the Cu (II) followed Lagergren kinetic models. Study of the adsorption isotherm showed that the linearity of the Langmuir isotherm model is higher than Freundlich isotherm model for all three metal ions. The adsorption capacity of Cd(II) by PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A and PDK[6]H were, 29.38; 24.41; 29.02 and 7.06 mole/g, respectively. The adsorption capacity of Cu(II) by PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A and PDK[6]H were 41.08; 58.69; 45.79 and 38.45 mole/g, respectively. The adsorption capacity of Cr(III) by PMK[6]H, PMK[6]E, PMK[6]A and PDK[6]H were 77.39; 25.27; 79.56 and 14.72 mole/g. Based on the data, it could be concluded that poly-monoallyloxyacidcalix[6]arenes, (PMK[6]A) had the largest adsorption capacity for Cr(III). The capacity adsorption of poly-calix[6]arenes both for Cd(II) and Cr(III) metal ions were greater than  p-bromopropyl-calix[6]arene. That phenomena suggested that in the  polymerized state, the active groups and the molecular cavity of calix[6]arene will  become more numerous and arranged to resemble tunnel lining,

so it could be

increasing the adsorption capacity. The adsorption energy of metal ions on poly-calix[6]arenes were higher than 23 kJ/mole. This gives an indication that the mechanism of adsorption of metal ions  by poly-calix[6]arenes occurring by chemical process. This was also supported from the sequential desorption analysis indicating that hydrogen bonding was the dominant mechanism in the adsorption process by poly-calix[6]arenes. The contribution of adsorption mechanism through the formation of hydrogen bonds reached 52.59% and then through a complex formation was 28.79%. While the mechanism of adsorption  process through ion exchange was 17.96% and through the trapping was only 0.65%. On the application of poly-calix[6]arene as antidote for heavy metal  poisoning, Cd metal was selected as the test metal because it is one of the heavy metals which have high toxicity and PMK[6]H was used as a test for antidote because it had adsorption capacity of adsorbents.

Cd metal, i.e. 29.38 mole/g higher than other

187

Before the activity test, partition coefficient and acute toxicity test the of PMK[6]H were determined at the first. The experiment of partition coefficient was done in pH 3.5 and 7.4 and gave the value of Log P = 0.51 ± 0.04, at pH 3.5 and at  pH 7.4 i.e. Log P = 2.28 ± 0.19. Based on the data, it can be said that the PMK[6]H as a drug had a higher solubility in fat compared to its solubility in water. This means the degree of drug absorption into biological membranes was also quite high. Acute toxicity test was made up of five groups of male mice and 5 groups of female mice (one group as control), @ 5 individuals. Each group was given of PMK[6]H with 4 variations of dose. The results showed that the LD50  of PMK[6]H could not be determined because a single dose of PMK[6]H did not cause mortality in all treatment groups of test animals. As antidote, the LD50  of PMK[6]H was higher than 260 mg/kgBW, so it is quite safe to use in test animals. The activity test of PMK[6]H as antidote was carried out in vivo test. Thirty mice, age of 2-3 8-12 weeks, and weight about 24.7 g, were acclimated for 7 days. Cd solution was administered at a dose of 157.5 mg/kg BW of mice. The treatment to test animals, were shown in Table S.3. th

In the 29 , mice were dissected and their liver and kidneys of mice were taken to determine the content of Cd and histopathologic analysis. The sample preparation of liver and kidneys of mice were conducted by wet digestion method while measured of Cd levels in both organs were carried out by AAS. Table S.3 Treatment of antidote activity test of PMK[6]H for Cd Poisoning

Code P-1

Group Normal

N 5

P-2

Neg. Control

5

P-3

Pos. Control

5

P-4

Dose 1

5

Treatment Morning : aquades Afternoon : Solution of CMC 0,5 % Morning : Solution of Cd Afternoon : Solution of CMC 0,5 % Morning : Solution of Cd Afternoon : Solution of dimercaprol Dose of 0.65 mg/KgBW Morning : Solution of Cd Afternoon : Solution of PMK[6]H in

188

CMC 0,5 %, dose of 0.22 mg/kg BW P-5

Dose 2

5

P-6

Dose 3

5

Morning : Solution of Cd Afternoon : Solution of PMK[6]H in CMC 0,5 %, dose of 0.65 mg/kg BW Morning : Solution of Cd Afternoon : Solution of PMK[6]H in CMC 0,5 %, dose of 1.95 mg/kg BW

The determination of Cd levels in liver and kidneys of mice as shown in Table S.4. Based on the data, it could be concluded that the PMK[6]H can reduce the Cd levels in kidneys and liver of mice that had been poisoned with CdCl2 . It showed that, comparing with dimercaprol as antidote control, at the same dose, provision of PMK[6]H gave greater reduction of Cd in both of kidneys and liver. Table S.4 Determination of Cd levels in kidneys and hepar of mice

Kidneys Cd Level (ppm) 1.559 66.909 56.884 56.726 46.220 36.390

P-1 P-2 P-3 P-4 P-5 P-6

Hepar % Δ Cd

14.983 15.219 30.921 45.613

Cd Level (ppm) 1.429 69.809 53.489 51.801 47.590 44.909

% Δ Cd

23.373 25.791 31.823 35.664

The relationship between the dose of PMK[6]H with the effect of decreasing levels of Cd can be seen in Figure S.1. 50

    d    C     f 40    o    n 30    o    i    t    c    u 20     d    e    R 10    %

0 0

1

2 Dose

3

4

Figure S.1 The dose of PMK[6]H and the effect of decreasing Cd levels

189

This data showed that the increasing of the dose of PMK[6]H will decrease Cd levels in kidneys and liver of mice. The dose of 1.95 mg/kgBW of PMK[6]H was significantly decreased the Cd levels in kidneys and liver of mice i.e. 45.61 and 35.66 %, respectively. The result of Mann Whitney statistical test showed that at the dose 3 of PMK[6], gave significantly different results compared to dimercaprol. Based on these results we can conclude that PMK[6]H is quite effective as antidote for Cd toxicity. The histopathological analysis showed the more black stain in kidney and liver of mice being poisoned with CdCl 2   comparing with the normal mice. After treated with PMK[6]H, the black stain was significantly decreased. This indicated that the decreased of Cd levels in kidneys and liver of mice, caused after treated with antidote of PMK[6]H.

190

DAFTAR PUSTAKA

Abia, A.A., Horsfall, M., Jr. and Didi, O., 2003, The Use of Chemically Modified and Unmodified Cassava Waste for The Removal of Cd, Cu and Zn Ions from Aqueous Solution, Bioresourse Technol., 90, 3, 345-348. Adamson, A.W., 1990, Physical Chemistry of Surface , 5th edition, John Wiley and Sons, New York. Adhikari, B.B., Kanemitsu, M., Kawakita, H., Jumina, and Ohto, K., 2011, Synthesis and Application of a Highly Efficient Polyvinylcalix[4]arene tetraaceticacid Resin for Adsorptive Removal of Lead from Aqueous Solutions, Chem. Eng. J. , 172, 341– 353. Adhikari, B.B., Gurung, M., Kawakita, H., Jumina, and Ohto, K., 2011, Methylene Crosslinked Calix[6]arene Hexacaarboxylic Acid Resin: A Highly Efficient Solid Phase Extractant for Decontamination of Lead Bearing Effluents J. Hazard. Mater. , 193, 200-208. Ahmad, F., 2009, Tingkat Pencemaran Logam Berat dalam Air Laut dan Sedimen di Perairan Pulau Muna, Kabaena, dan Buton Sulawesi Tenggara,  Makara Sains, 13, 2, 117-124. Alfian, Z., 2005, Analisis Kadar Logam Kadmium (Cd 2+) dari Kerang yang Diperoleh dari Daerah Belawan secara Spektrofotometer Serapan Atom,  Jurnal Sains Kimia, 9, 2, 73-76. Allcock, H.R., and Lampe, F.W., 1990, Contemporary Polymer Chemistry,  Englewood Cliffs, New Jersey. Anitasari, F., 2009, Kajian Adsorpsi Logam Pb(II) dan Cr(III) menggunakan Poli5-alil-25,26,27,28-tetrahidroksikaliks[4]arena sebagai Adsorben, Skripsi S-1, FMIPA-UGM, Yogyakarta. Archimbaud, M., Henge-Napoli, M.H., Lilieenbaum, D., Desloges, M., and Montagne, C., 1994, Application of Calixarenes for the Decorporation of Uranium: Present Limitation and Further Trends,  Radiat. Prot. Dosim., 53, 327-330. Arora, T.B.G., 2006 , Calix[4]Arenes with Proton-Ionizable Groups on The Lower And Upper Rim, Thesis, Texas Tech University. Bardam, C.V., 1999, Pengaruh Suhu terhadap Perubahan Koefisien Partisi Parasetamol dalam Sistem Oktanol-Air, Skripsi, Fakultas Farmasi, UGM, Yogyakarta. Barros, M.A.S.D., Zola, A.S., Arroyo, P.A., Sousa-Agular, E.F., and Tavares, C.R.G., 2003, Binary Ion Exchange of Metal Ion in Y and X Zeolit,  Braz.  J. Chem. Eng., 20, 4.

191

Becker, A., Tobias, H., Porat, Z., and Mandler D., 2008, Detection of Uranium (VI) in Aqueous Solution by a Calix[6]arene Modified Electrode,  J.  Electroanal. Chem., 621, 214–221. Bernard, A., 2008, Cadmium and Its Adverse Effect on Human Health,  Indian. J.  Med. Res., 128, 557-564. Bezouška, K., Šnajdrová, R., Krˇenek , K., Vancˇurová, M., Kádek, A., Adámek, D., Lhoták, P., Kavan, D., Hofbauerová, K., Man, P., Bojarová, P., and Krˇen, V., 2010, Carboxylated Calixarenes Bind Strongly to CD69 and Protect CD69+ Killer Cells from Suicidal Cell Death Induced by Tumor Cell Surface Ligands, Bioorgan. Med. Chem., 18, 1434–1440. Bohmer, V., 1995, Calixarenes, Macrocycles with (Almost) Unlimited Possibilities, Angew. Chem. Int. Edit., 31, 713 – 745. Brandrup, J., Immergut, E.H., and McDowel, W., 1975, Polymer Handbook , John Wiley and Sons, New York. Budiana, I.G.M.N, 2005, Sintesis Senyawa 4,10,16,22,-tetra O-asetat kaliks[4]arena dan p-ter-butilkaliks[6]arena sebagai Penjebak Ion Pb 2+, Tesis, Program Pascasarjana UGM, Yogyakarta. Casnati, A., Domiano, L., Pochini, A., and Ungaro, R., 1995, Synthesis of Calix[6]arene Partially Functionalized at the Upper Rim, Tetrahedron , 51, 46, 12699-12720. Castillo, A., Martinez, J.L., Alanis, P., and Castillo, I., 2010, Monomeric, Oligomeric, and Polymeric Copper(II) Complexes of Calix[4]arenederived Ligands,  Inorg. Chim. Acta, 363, 1204-1211. Chlebda, E., Magdalana,J., Merwid-Lad, A., Trochaa, M., Kopaczb, M., Kuz´niar, A., Nowak, D., and Szelag, A., 2010, Influence of Water-Soluble Flavonoids, Quercetin-50-sulfonic acidsodium salt and Morin-50-sulfonic acidsodium salt, on Antioxidant Parameters in The Subacute Cadmium Intoxication Mouse Model, Exp. Toxicol. Pathol., 62, 105–108. Chowdhury, S., and Georghiou, P.E., 2001, First Synthesis of Lower Rim Substituted Aryl Ethers of  p-ter -butylcalix[4]arene,  J. Org. Chem., 66, 6257-6262. Colston, M.J., Hailes, H.C., Stavropoulos, E., Herve, A.C., Herve, G., Goodworth, K.J., Hill, A.M., Jenner, P., Hart, P.D., and Tascon, R.E., 2004, Antimycobacterial Calixarenes Enhance Innate Defense Mechanisms in Murine Macrophages and Induce Control of  Mycobacterium tuberculosis Infection in Mice, Infect. Immun., 72, 11, 6318–6323. Crompton, T.R., 1989,  Analysis of Polymers an Introduction , Pergamon Press, Oxford. Cuppett, J.D., Duncan, S.E., Dietrich, A.M., 2006, Evaluation of Copper Speciation and Water Quality Factors That Affect Aqueous Copper Tasting Response, Chem. Senses, 31, 689–697.

192

Curinova, P., Pojarova, M., Budka, J., Lang, K., Stibor, I., and Lhotak, P., 2010, Binding of Neutral Molecules by  p-Nitrophenylureido Substituted Calix[4]arene, Tetrahedron, doi: 10.1016/j.tet.2010.08.006. Darmono, 1995, Logam dan Sistem Biologi Mahluk Hidup , UI-Press, Jakarta. Dean, A.J., 1985,  Lange’s Handbook of Chemistry, Mc. Grow Hill Book Company, New York. Egwurugwu, J.N., Ufearo, C.S., abanobi, O.C., Nwokocha, C.R., Duruibe, J.O., Adeleye, G.S., Ebunlomo, A.O., Adetola, A.O., and Onwufuji, O., 2007, Effects of Ginger ( Zingiber officinale ) on Cadmium Toxicity,  Afr. J.  Biotechnol., 6, 18, 2078-2082. Eybl, V., Kotyzová, D., and Bludovská, M., 2004, The Effect of Curcumin on Cadmium-Induced Oxidative Damage and Trace Elements Level in The Liver of Rats and Mice, Toxicol. Lett. , 151, 79–85. Fei, G.P., Pu, Z.W., and Quan, S.Z, 2007, Kinetics and mechanism studies on scandium calix[6]arene complex initiating ring-opening polymerization of 2,2-dimethyltrimethylene carbonate, Sci. China. Ser. B., 50, 5, 648-653. Firdaus, Jumina, dan Sastrohamidjojo, H., 2007, Pengaruh De-t-butilasi dan Fungsionalisasi Gugus Atas Cincin p-t-butilkaliks[4]arena dengan Gugus Amina pada Ekstraktabilitas terhadap Ion Cr 3+, Cd2+, dan Pb2+,  Indo. J. Chem., 7, 3, 289-296. Fuente, H.D., Perez, D.P., Baranda, F.D., Alanis, V.S., Layseca, E., and Amaro, R.G., 2002, Efek of Arsenic, Cadmium, and Lead on The Induction Apoptosis of Normal Human Mononuclear Cells, Clin. Exp. Immunol., 129, 69-77. Fukushima, M., Nakayasu, K., Tanaka, S., and Nakamura, H, 1995, Chromium (III) Binding Abilities of Human Acid, Anal. Chim. Acta, 317, 195-206. Gidwani, M.S., Menon, S.K., and Agrawal, Y.K., 2002, Chelating Polycalixarene for The Chromatographic Separation of Ga(III), In(III) and Tl(III),  React. Funct. Polym., 53, 143-156. Glennon, J.D., Walker, A and McKervey, M.A., 2003, Synthesis of Mono- and Diboronic Acid Calix[4]arene Receptors,  ARKIVOC, 7, 402-411. Goodworth, K.J., Herve, A., Stavropoulos, E., Herve, G., Casades, I., Hill, A.M., Weingarten, G.G., Tascon, R.E., Colston, M.J., and Hailes, H.C., 2011, Synthesis and in vivo Biological Activity of Large-ringed Calixarenes Against Mycobacterium Tuberculosis, Tetrahedron, 67, 373-382. Gupta, V.K., and Ali, I., 2000, Utilisation of Baggase Fly Ash (a sugar industry waste) for the Removal Copper and Zink from Wastewater, Purif. Technol ., 18, 131–140.

193

Gutsche, C.D., Dhawan, B., Hyun-No, K., Muthukrishnan, R., 1981, The Synthesis, Characterization and Properties of the Calixarenes from  p-tert Butylphenol, J. Am. Chem. Soc., 109, 4314-4320. Gutsche, C.D., Iqbal, M., and Alam, I., 1987, The Interaction of Calixarene and Amines, J. Am. Chem. Soc., 103, 3782-3792. Gutsche, C.D., 1998, Calixarenes  Revisited , Monograph in Supramolecular Chemistry, Royal Society of Chemistry, Cambridge. Hamilton, K., 2003, Synthesis, Characterization, and Application of WaterSoluble Chiral Calix[4]arene Derivatives in Spectroscopy and Capillary Electrokinetic Chromatography,  Dissertation, The Departement of Chemistry, Louisiana State University, Louisiana. Handayani, D.S., Jumina, Firdaus, M., and Kusumaningsih, T., 2010, Synthesis of Poly-5,7-diallyl-25,26,27,28-tetrahydroxycalix[4]arene,  Indo. J. Chem., 10, 1, 127-131. Handayani, D.S., 2011, Sintesis Poli-5-Alilkaliks[4]arena dan Turunan Ester, serta Asam Karboksilatnya sebagai Adsorben dan Antidotum Keracunan Logam Berat, Disertasi, UGM, Yogyakarta. Herman, D.N., 2006, Tinjauan terhadap tailing  mengandung Unsur Pencemar Arsen (As), Merkuri (Hg), Timbal (Pb), dan Kadmium (Cd) dari Sisa Pengolahan Bijih Logam, Jurnal Geologi Indonesia , 1, 1, 31-36. Ho, Z., Ku, M., Shu, C., and Lin, L., 1996, p-Triallylcalixl4]arene: The Final Member of the p-Allylcalix[4]arenes, Tetrahedron, 52, 41, 13189-13200. Ho, Y.S., and Mckay, G., 1999, Pseudo-second Order Model for Sorption Processes, Process Biochem., 34, 451-465. Ho, Y.S., 2004, Citation Review of Lagergren Kinetic Rate Equation on Adsorption Reactions, Scientometrics , 59, 1, 171-177. Hodgson, E., 2004,  A Textbook of Modern Toxicology, Third edition, John Wiley & Sons, Inc., New Jersey. Hughes, M.N., and Poole, R.K., 1989,  Metal and Microorganism, Chapman and Hall, London. Iyo, M., Tsutsui, K., Kameyama, A., and Nishikubo, T., 1999, Synthesis and Photochemical Reaction of Novel p-Alkilcalix[6]arene Derivative Containing Acryloyl or Methacryloyl Groups,  J. Polym. Sci. Pol. Chem., 37, 3071-3078. Igwe, J.C., Ogunewe, D.N., and Abia, A.A., 2005, Competitive Adsorption of Zn(II), Cd(II), and Pb(II) Ions from Aqueous and Non-Aqueous Solution  by Maize Cob and Husk, Afr. J. Biotechnol., 4, 10, 1113-1116. Ivanov, L., Lesauskaite, V., Sadauskiene, I., Stapulionis, R., and Ivanoviene, L., 2002, Acute Cadmium Exposure Changes in Protein Synthesis in Mice Liver and Activates Apoptosis,  Biomedicine, 2, 1, 41-45.

194

Jumina, Sarjono, R.E., Matsyeh, S., and Kumar, N., 2001, Synthesis and Investigation of The Capability of p-tert-Butylcalix[6]arene and p-(1Bromopropyl)calix[6]arene for Trapping of Heavy Metal Cations,  Berkala  Ilmiah MIPA, 3, XI, 35-51. Jumina, Sarjono, E., Matsyeh, S., and Kumar, N., 2002, Synthesis of 4,10,16,22Tetramethoxy-calix[4]arene and Its Potential Utilization for Trapping of Metal Cations, Proceeding of International Seminar on Environmental Chemistry and Toxicology , Held by Graduate Study on Environmental Chemistry, Department of Chemistry UGM (20-21 May 2002), 128-137. Jumina, Sarjono, E.S., Sastrohamidjojo, H., Anwar, C. and Ohto, K, 2003, Sintesis 4,10,16,22-Tetraetoksikaliks[4]arena dari Minyak Adas, Prosiding Seminar Nasional Kimia XIII , Laporan diselenggarakan oleh Jurusan Kimia FMIPA UGM, Yogyakarta, 204-212. Jumina, Siswanta, D., Santosa, S., Anwar, C., Ohto, K., and Oshima, T., 2004, Synthesis and Use of Tetrasulfonatotetraalkoxy-calix[4]arenas, pAlkenylcalixarenes, and p-Haloalkylcalix-arenes for Trapping of Heavy Metal Cations, Proceeding of 15th  International Conference on Organic Synthesis, 1-6 August, Nagoya-Japan. Jumina, Handayani, D.S., Siswanta, D., Mustofa, Sholikhah, E.N., Ohto, K., and Kawakita, H, 2007, Development of Highly Efficient HPLC Column and Antidotum Agents Based on Polypropylcalix[4]arene Polymers and Resins, Annual Report of KNRT Project , Jakarta. Kamada, R., Yoshino, W., Nomura, T., Chuman,Y., Imagawa,T., Suzuku, T., and Sakaguchi, K., 2010, Enhancement of Transcriptional Activity of Mutant  p53 Tumor Suppressor Protein through Stabilization of Tetramer Formation by Calix[6]arene Derivatives,  Bioorg. Med. Chem. Lett. 20, 4412–4415. Kettle, S.F.A., 1998, Physical Inorganic Chemistry: A Coordination Chemistry  Approach, Oxford University Press, New York. Kiyozumi, M., Nouchi, T., Honda, T., Kojima, S., and Tsuruoka, M., 1990, Comparison of Effectiveness of 3 Dithiocarbamates on Excretion and Distribution of Cadmium in Rats and Mice, Toxicology, 60, 275-285. Klimmek, R., Krettek, C., and Werner, H.W., 1993, Acute Effect of The Heavy Metal Antidote DMPS and DMSA on Circulation, Respiration and Blood Homoeostasis in Dog,  Arch. Toxicol., 67, 428-434. Kolasinski, K.W., 2002, Surface Science : Foundations of Catalysis and  Nanoscience, John Wiley and Sons, New York. Kunsagi-Mate, S., 2000, Investigation of Interaction of Calixarene (host) and  Neutral Benzotriflouride Derivatives (guest), Paper , University of Pecs, Hungary.

195

Kunsagi-Mate, Szabo, K., Lemli, B., Bitter, I., Nagy, G., and Kollar, L., 2005, Host-Guest Interaction Between Water-Soluble Calix[6]arene Hexasulfonate and p-Nitrophenol, Thermochim. Acta, 425, 121-126. Kusumaningsih, T., Jumina, Siswanta, D., and Mustofa., 2010, Synthesis of Tetra p-propenyltetraestercalix[4]arene and Tetra- p-propenyltetracarboxylicacid-calix[4]arene from p-t -butylphenol, Indo. J. Chem., 10, 1, 122-126. Kusumaningsih, T., 2012, Sintesis Resin Poli-Kaliks[4]arena dari  p-t -Butilfenol dan Pemanfaatannya sebagai Adsorben dan Antidotum Keracunan Logam Berat, Disertasi, UGM, Yogyakarta. Li, L.S., Shi, L.D., Yu, Q.F., and Min, L., 2004, Preparation and Characrerization of a New p-tert-Butyl-Calix[8]arene-bonded Stationary Phase for HighPerformance Liquid Chromatography, Anal. Sci, 20, 561-564. Li, Z., Sun, X., Lou, J., and Hwang, J.Y., 2002, Unburned Carbon from Fly Ash for Mercury Adsorption: Adsorption Isotherms and Mechanisms,  J. Min. & Mat. Char. & Eng ., 2, 1, 79-96. Linane, P., and Shinkai, S., 1994, Calixarenes : Adaptable Hosts Par Exellence, Chem. Ind.-London, 811-814. Liu, C.C., Wang, M.K., and Li, Y.S., 2005, Removal Of Nickel from Aqueous Solution Using Wine processing Waste Sludge,  Ind. Eng. Chem. Res ., 44, 1438–1445. Loomis, T.A., 1978, Toksikologi Dasar , diterjemahkan oleh Donatus, I.A., Edisi III, IKIP Semarang Press, Semarang. Lynam, M.M., Kliduff, J.E., and Weber Jr., W.J., 1995, Adsorption of pnitrophenol from Dilute Aqueous Solution, J. Chem. Educ., 72, 80-84. Massadeh, A.M., Al-Safi, S.A., Momani, I.F., Alomary, A.A., Jaradat, Q.M., and AlKofahi, A.S., 2007, Garlic ( Allium sativum L.) as a Potential Antidote for Cadmium and Lead Intoxication: Cadmium and Lead Distribution and Analysis in Different Mice Organs,  Biol. Trace Elem. Res, 120, 227–234. Massaro, E.J., 1997,  Handbook of Human Toxicology,   CRC Press LLC, Barocaton, New York. Ming-Chen, Ting-Shang, Wei-Fang, and Guowang-Diao, 2011, Study on Adsorption and Desorption Properties of The Starch Grafted p-tert-buthylcalix[n]arene for Butyl Rhodamine B Solution,  J. Hazard. Mater., 185, 914–921 Mellah, A., Chegrouche, S., and Barkat, M., 2006, The Removal of Uranium (VI) from Aqueous Solution Onto Activated Carbon: Kinetic and Thermodynamic Investigation, J. Colloid Interf. Sci., 296, 434–441.  Ngatidjan, 2006 a, Farmakologi Dasar , Bagian Farmakologi dan Toksikologi Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

196

 Ngatidjan, 2006 b, Metode Laboratorium dalam Toksikologi , Bagian Farmakologi dan Toksikologi Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.  Nogrady, T., 1985,  Medical Chemistry A Biochemical Approach, Oxford University Press, New York.  Nomura, E., Hosada, A., and Taniguchi, H., 2001, Synthesis and Conformational Property of Tannin-like p-ter-butylcalix[4]arene 1,3 diesters Stabilized by Intramolecular Hydrogen Bonds, J. Org. Chem., 66, 8030-8036. Ocak, U., Ocak, M., and Bartsch, R.A., 2012, Calixarenes with Dansyl Groups as Potential Chemosensors, Inorg. Chim. Acta, 381, 44–57. Oscik, J., 1982, Adsorption, Ellis Harwood Limited, England. Patra, S., Suresh, E., and Paul,P., 2007, Functionalized Calix[4]arene as an Ionophore: Synthesis, Crystal Structure and Complexation Study with Na + and K + Ions, Polyhedron , 26, 4971-4980. Pramuwati, E., 2005, Studi Adsorpsi terhadap Logam Pb(II), Cu(II), dan Cr(III) mengunakan  p-ter -butil-kaliks[4]arena, Skripsi S-1, FMIPA-UGM, Yogyakarta. Purcell, W.P., Bass, G.E., and Clayton, J.M., 1973, Strategy of Drug Design: A Guide to Biological Activity , John Wiley & Sons, New York. Rekker, R.F., 1977, The Hydrophobic Fragmental Constant , Elsivier Scientific Publishing Co., Amsterdam. Richard, J.A., Pamart, M., Hucher N., and Jabin I., 2008, Synthesis and Host Guest Properties of a Calix[6]arene based Receptor Closed by an Internal Ion Paired Cap, Tetrahedron Lett. , 49, 3848-3852. Ritschel, W.A., 1976,  Handbook of Basic Pharmacokinetic, Ed. I, Drug Intelligence Publications Inc. Hamilton. Rosen, L.S., 1993, Fundamental Principles of Polymeric Materials , second edition, John Wiley and Sons Inc., New York. Rudkevich, D.M., 2005, Sensing and Fixation of NO 2  by Calixarene, Kem. Ind., 54, 2, 57-63. Safa, K.D., and Oskoei, Y.M., 2010, Fungsionalisation of Upper Rim of Calix[4]arene via Alcoholysis and Hydrosilylation Reactions,  J. Organomet. Chem., 695, 505-511. Santosa, S.J., Siswanta, D., Kurniawan, A., and Rahmanto, W.H., 2007, Hybrid of Chitin and Human Acis as High Performance Sorbent for Ni(II), Surf. Sci., 601, 5155-5161. Sarjono, R.E., 2007, Sintesis dan Penggunaan Tetramer Siklis Seri Kaliksresorsinarena, Alkoksikaliksarena dan Alkenilkaliksarena untuk Adsorpsi Kation Logam Berat, Disertasi S-3, UGM, Yogyakarta.

197

Sehol, M., 2004, Immobilisasi Asam Humat pad Kitin dan Aplikasinya sebagai Adsorben Cr(III), Tesis S-2, Program Studi Ilmu Kimia, FMIPA, UGM Yogyakarta. Shu, C., Yuan, T., Ku, M., Ho, Z., Liu, W., Tang, F., and Lin, L., 1996, Diallylbis(arylazo)calix[4]arenes: the Syntheses of Calix[4]arenes with Two Different Para-Substituents , Tetrahedron, 52, 29, 9805-981. Sliwa, W., 2005, Calixarene Complexes with Transition Metal Ions,  J. Incl. Phenom. Macro., 52, 13-37. Snoeyink, V.L., and Jenkin, D., 1980, Water Chemistry, John Wiley & Sons, New York. Solangi, I.B., Memon, S., and Bhanger, M.I., 2009, Synthesis and Application of a Highly Efficient Tetraester Calix[4]arene Based Resin for the Removal of Pb2+ from Aqueous Environment, Anal. Chim. Acta, 638, 146-153. Souane, R., Hubscher, V., Asfari, Z., Arnaud,F., and Vicens, J., 2003, Synthesis of Mono-, di-, and trinitro tricarboxymethyl Calix[6]arenes for The Complexation of Uranium (VI), Tetrahedron Lett., 44, 9061-9064. Sugiharto, 2006, Efek Rimpang temulawak terhadap Jumlah Eritrosit, Kadar Pb dan Cd dalam Darah Tikus yang Diberi Larutan Pb(NO 3 ) 2   dan CdCl 2 ,  Berk. Penel. Hayati, 11, 155-159. Stevens, M.P., 1975, Polymer Chemistry an Introduction , Addison-Wesley Pub. Co. Inc., London. Stoltz, E., and Greger, M., 2002, Accumulation Properties of As, Cd, Cu, Pb, and Zn by Four Wetland Plant Spesies Growing on Submerged Mine Tailings,  Environ. Exp. Bot., 47, 271-280. Stumm, W., and Morgan, 1981,  Aquatic Chemistry, John Wiley & Sons, Inc.,  New York. Swarbrick, J., and Boylan, J.C., 2002,  Encyclopedia of Pharmaceutical nd Technology , 2  edition, Vol.2, Marcel Dekker, New York. Tabakci, M., and Yilmaz, M., 2008, Synthesis of a Chitosan-Linked Calix[4]arene Chelating Polymer and Its Sorption Ability toward Heavy Metals and Dichromate Anions, Bioresourse Technol., 99, 6642-6645. Tabakci, M., and Yilmaz, M., 2008, Sorption Characteristics of Cu(II) ions onto Silica gel-Immobilized Calix[4]arene Polymer in Aqueous Solutions: Batch and Colum Studies, J. Hazard. Mater., 151, 331–338. Trivedi, U.V., Menon, S.K., and Agrawal, Y.K., 2002, Polymer Supported Calix[6]arene Hydroxamic Acid, a Novel Chelating Resin,  React. Funct. Polym., 50, 205-216. Triyono, Setiaji, B., Tahir, I., Kinetika Kimia, Jurusan Kimia FMIPA UGM, Yogyakarta.