Asam ferulat (C10H10O4) adalah senyawa fenolik alami yang banyak ditemukan pada tanaman. Senyawa ini termasuk dalam kelompok asam hidroksinamat dan menunjukkan beberapa aktivitas biologis yang signifikan. Asam ferulat adalah turunan dari asam sinamat yang biasa ditemukan di dinding sel tumbuhan, terutama dalam bentuk terkonjugasi dengan polisakarida dan protein. Asam ferulic terjadi secara alami pada berbagai jenis tanaman, terutama pada biji-bijian, termasuk gandum, beras, jagung, dan gandum. Bahan kimia ini juga terdapat dalam buah-buahan seperti jeruk dan apel, serta sayuran seperti brokoli dan tomat. Sumber utama asam ferulat dalam industri sering kali berasal dari sekam padi atau jagung, yang kemudian diekstraksi dan dimurnikan untuk berbagai penggunaan.
Asam ferulic menunjukkan sifat antioksidan yang signifikan yang dikaitkan dengan konfigurasi molekulnya, yang meliputi gugus hidroksil (OH) dan metoksil (O-CH3) pada cincin aromatik, di samping sistem ikatan rangkap terkonjugasi yang memfasilitasi stabilisasi radikal bebas melalui delokalisasi electron. Ini dapat menetralkan radikal bebas yang dapat merusak sel, DNA, dan protein, mengurangi risiko penyakit degeneratif seperti kanker, kondisi kardiovaskular, dan penuaan dini. Meskipun terdapat gugus hidrofilik seperti hidroksil dan karboksilat, kekuatannya tidak cukup untuk mengimbangi karakteristik hidrofobik molekul secara keseluruhan, sehingga mengurangi interaksi antara asam ferulat dan air. Masalah ini harus diatasi untuk meningkatkan kelarutan asam ferulat, sehingga meningkatkan ketersediaan hayati, salah satu metodenya adalah pembuatan kokristal.
Kokristal adalah entitas kristal yang terdiri dari dua atau lebih konstituen yang saling berhubungan melalui interaksi non-kovalen, seperti ikatan hidrogen, gaya van der Waals, atau interaksi elektrostatik. Salah satu komponennya adalah molekul bahan aktif farmasi, dan komponen lainnya adalah coformer, molekul netral yang meningkatkan fitur fisikokimia bahan aktif farmasi. Sebaliknya, asam ferulat memiliki gugus hidroksil dan karboksilat, yang memberikan keuntungan penting dalam pembentukan kokristal karena kapasitasnya untuk membentuk ikatan hidrogen yang kuat, kemampuan beradaptasi dalam berinteraksi dengan beragam pembentuk, dan pengaruhnya terhadap penurunan energi kisi.
Kokristal asam ferulat-nikotinamida telah berhasil disintesis dengan menggunakan metode penguapan pelarut. Nikotinamida yang sebagai koformer dicampur dengan asam ferulat dengan rasio molar 1:1 melalui proses pelarutan dalam etanol. Kokristal yang diperoleh dikarakterisasi melalui Differential Scanning Calorimetry (DSC), Powder X-Ray Diffraction (PXRD), spektroskopi Fourier-Transform Infrared (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), dan analisis komputasi. Karakterisasi DSC menunjukkan puncak endotermik yang berbeda pada suhu 99,5掳C dan 128,5掳C dengan profil berbentuk W. Hasil ini berbeda dengan perilaku termal asam ferulic murni yang mengindikasikan bahwa kokristal asam ferulic-nicotinamide berhasil terbentuk. Hasil ini juga didukung oleh hasil PXRD yang menunjukkan adanya puncak-puncak yang berbeda pada 5,24掳, 16,31掳, dan 34,69掳 yang menunjukkan deformasi kristal dari kokristal asam ferulat karena adanya koformer nikotinamida. Data FTIR juga lebih lanjut menunjukkan pembentukan kokristal yang ditandai dengan hilangnya gugus fungsi NH (饾湀) pada 3400 cm-1 dan munculnya puncak seperti sekering pada sekitar 1600 cm-1 yang sesuai dengan gugus fungsi C-O (饾湀) dan NH (饾浛).
Analisis SEM juga menunjukkan perbedaan morfologi antara kokristal yang diperoleh dengan kristal asam ferulat murni. Kristal asam ferulat murni menunjukkan bentuk persegi panjang, sedangkan kokristal menunjukkan morfologi seperti pedang. Fenomena pembentukan kokristal juga dipelajari dengan menggunakan studi komputasi melalui Density Functional Theory (DFT) dan Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) yang mengkonfirmasi bahwa kokristal tersebut distabilkan melalui ikatan hidrogen antarmolekul.
Penulis: Prof. Dr. Dwi Setyawan, S.Si., M.Si., Apt
Link artikel :
