Grup Kami

LEBIH BAIK MEMBACA WEB BLOG DOSEN DARI PADA WEB YANG TIDAK ADA MANFAATNYA.

Setuju kan…

Kita akan awali kuliah semester ini dengan beberapa senyawa yang sangat penting dalam kehidupan, diantaranya adalah ATP dan ibuprofen, bahkan pigmen dan protein. Tentu ada alasannya, pertama yaitu pengalaman terbaru ketika pada tanggal 24 Juli 2019 mendapat kesempatan sebagai penguji ujian tertutup disertasi Program Doktor mahasiswa S3 Kimia ITB an. Enung Siti Nurhidayah dengan judul disertasi “Pemodelan Komputasi Kompleks Inklusi R/S-Ibuprofen dengan beta-Siklodekstrin dan Turunannya.” Kedua yaitu diskusi dengan Beti ketika dia mendengar paparan makalah Yuan-Chung Cheng ketika mengikuti seminar ICICS di Bogor 6-7 Agustus 2019 dengan judul “Molecular Modeling of the Dynamics of Light Harvesting in Photosynthetic Pigment-Protein Complexes.”

Mengapa ATP menarik perhatian? Karena terlibat dalam proses penyimpanan dan penggunaan energi (light harvesting) dalam tubuh makhluk hidup dari sumber energi sinar matahari disamping yang terutama yaitu pigmen dan protein. Proses ini ternyata melibatkan transfer elektron yang hanya dapat dijelaskan dengan pendekatan mekanika kuantum. Keterlibatan transfer elektron dalam fotosintesis mendorong grup IMC melakukan perhitungan ATP dengan mekanika kuantum dan berdiskusi intens menggunakan buku Principles of Biochemstry (Moran, 2012, Bab 15 halaman 443). Senyawa tersebut dapat dilihat pada bagian awal perkuliahan SIK (Klik here).

Mengapa ibuprofen menarik perhatian? Senyawa ini mempunyai campuran R/S dengan momen dipol yang hampir sama. Kimia komputasi dapat menentukan stuktur geometri keduanya. Senyawa tersebut juga dapat dilihat pada bagian awal perkuliahan SIK (Klik here).

Salah satu struktur molekul senyawa pigmen dan protein akan menyusul.

Tentu contoh-contoh molekul ATP, pigmen, dan protein adalah menjadi pemotivasi mengapa pada matakuliah Kimia Dasar terdapat pokok bahasan (1) Manfaat ilmu kimia, metode saintifik, klasifikasi zat, perubahan fisika dan kimia zat hingga pokok bahasan (10) Faktor pengendali hasil reaksi kimia: Kelarutan dan ion kompleks.

Mulai Semester Gasal 2019/2020, kegiatan-kegiatan seminar yang diikuti kelompok penelitian IMC dapat dilihat di alamat SEMINAR

Kegiatan-kegiatan yang diikuti sebagai undangan dosen dan penguji tamu serta mendatangkan dosen tamu dapat dilihat di alamat KULIAH TAMU

Judul Disertasi: “Studi Komputasi Ab Initio: Hidrasi dan Transfer Proton pada Sel Bahan Bakar Membran Polimer Elektrolit Nata de Coco Tersulfonasi dan  Nata de Coco Terfosfatasi.”

Ketua Grup IMC, Dr. Parsaoran Siahaan, sebagai anggota penguji Ujian S3 (Disertasi) dari Luar ITB pada Tahun 2017-2018. Ucapan terimakasih sebesar-besarnya disampaikan oleh ketua dan anggota IMC  kepada ITB yang memberi kesempatan kepada Grup IMC untuk mengikuti perkembangan Ilmu Kimia khususnya Kimia Komputasi. Salam.

Judul Disertasi: “Pemodelan Komputasi Kompleks Inklusi R/S-Omeprazol dengan beta-Sikodekstrin Menggunakan Metode Kuantum Semiemperik dan ONIOM2.”

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sangat cepat. Masih sedang bicara 4IR (four Industrial Revolution-berbasis Knowledge) sdh didengungkan 5IR (berbasis Creativity), 6IR, dan 7IR. Bagaimana pengajaran dan pembelajaran Ilmu Kimia mengantisipasi ini? (link Diaspora Indonesia)

Kutivan dari salah satu buku ttg 4IR, “Higher Education in the Era of The Fourth Industrial Revolution”, edited by Namcy W. Gleason:

Sains, Teknologi dan Matematika menjadi kunci keberhasilan pada 4IR (four Industrial Revolution-berbasis Knowledge). Ilmu kimia sebagai salah satu sains menerapkan salah satu cara berpikir seperti pada diagram berikut:

Diagram 1a

Diagram 1b

Diagram 1c

Semua molekul mempunyai sifat dan fungsi tertentu.

Contoh 1:

Contoh sederhana yaitu molekul etena, H2C=CH2, dan butadiena, H2C=CH-CH=CH2, masing-masing molekul mempunyai satu dan dua ikatan rangkap, mempunyai sifat dan fungsi berbeda. Hasil kreativitas berpikir, tentu dengan dasar pengetahuan yang kuat, “bagaimana kalau jumlah ikatan tangkap ini lebih banyak dan berselangseling? Pada perkembangan terakhir (Anslyn dan Dougherty, 2006, bab 17 Material Organik Elektronik, hal. 1001), poliasetilena atau polietuna, ternyata telah mengawali material baru disebut material organik elektronik yang mempunyai sifat-sifat konduktivitas dan magnetik, menggantikan material logam/anorganik.

Etena adalah molekul monomer untuk membuat polimer polietena (PE), dapat digunakan sebagai bahan dasar plastik. Etena dengan rumus molekul C2H4 belum dapat menunjukkan sifat-sifat molekul. Struktur Lewis menunjukkan bahwa pada etena terdapat 1 ikatan rangkap C=C dan 4 ikatan C-H. Struktur Lewis pun belum dapat menunjukkan sifat-sifat molekul etena, Gambar 1. Konsep struktur Lewis biasanya diajarkan pada matakuliah Kimia Dasar dan Kimia Organik Dasar, yang diawali dengan konsep struktur, konfigurasi elektron atom, elektron valensi, ionisasi dan affinitas elektron atom.Pertanyaannya, konsep kimia apa lagi yang diperlukan untuk menjelaskan sifat-sifat etena sehingga dapat menjelaskan pembentukan polimer dan sifat-sifat PE yang sangat dibutuhkan dalam kehidupan.

Gambar 1 menunjukkan bahwa perlu konsep geometri molekul dan muatan parsial (kerapatan elektron) atom-atom pada molekul. Muatan kedua atom C adalah sama dan lebih negatip (-0,254) dari pada atom H. Kimia Dasar dan Kimia Organik Dasar tidak bertujuan untuk itu tetapi akan diperoleh pada matakuliah lain.

Pada bukunya Barbara Gross Dovis (2009) yang berjudul “Tools for Teaching” bab 3 “The First Days of Class” dikatakan bahwa dosen harus menjelaskan tujuan matakuliah. “Tell your students what you plan to accomplish and why, and ask what they want to learn from you.”

Gambar 2 menunjukkan bahwa molekul etena mempunyai struktur geometri yaitu panjang ikatan, sudut ikatan tertentu. Geometri menentukan sifat molekul, dan geometri tersebut menghasilkan momen dipol etena adalah nol.

Gambar 1. Struktur geometri optimasi molekul etena dengan muatan parsial (kerapatan elektron) atom-atom penyusun. Perhitungan NWCHEM pada tingkat teori dan basis set UHF/6-31G**.

Gambar 2. Parameter panjang ikatan dan sudut ikatan struktur geometri optimasi molekul etena. Perhitungan NWCHEM pada tingkat teori dan basis set UHF/6-31G**; momen dipol etena adalah nol.

Gambar 3. Diagram energi orbital molekul (MO) struktur geometri optimasi molekul etena. Perhitungan NWCHEM pada tingkat teori dan basis set UHF/6-31G**

Gambar 4. Diagram energi orbital molekul (MO) struktur geometri optimasi molekul decapentena. Perhitungan NWCHEM pada tingkat teori dan basis set UHF/6-31G**

Gambar 3 dan 4 adalah tingkat-tingkat energi orbital molekul etena dan decapentena, yang membuat polimer poliasetilena (propuna) dapat digunakan sebagai polimer elektronik. Syaratnya adalah elektron mudah berpindah dari pita valensi (occupy) ke pita konduksi (unoccupy) atau dari HOMO ke LUMO dengan selisih energinya (bad gap) yang kecil. Konsep tingkat energi elektronik sangat penting pada fotokimia seperti fotokatalis dan fotokatoda. Konsep tingkat energi elektronik diawali dengan konsep kuantum partikel dalam kotak. Molekul etena adalah molekul dengan satu ikatan rangkap (panjang kotak paling kecil). Selisih energi HOMO-LUMO adalah 15,1664 eV.

Sesuai dengan teori partikel dalam kotak, selisih energi akan makin keci untuk butadiena, Gambar 5, heksatriena, Gambar 6, oktatetraena, dan decapentaena, Gambar 7.

Gambar 5. Struktur geometri optimasi molekul butadiena dengan muatan parsial (kerapatan elektron) atom-atom penyusun. Perhitungan NWCHEM pada tingkat teori dan basis set UHF/6-31G**.

Molekul butadiena mempunyai 4 atom C dan 2 atom C dipinggir mempunyai muatan parsial lebih negatif (-0,296).

Gambar 6. Struktur geometri optimasi molekul heksatriena dengan muatan parsial (kerapatan elektron) atom-atom penyusun. Perhitungan NWCHEM pada tingkat teori dan basis set UHF/6-31G**

Molekul heksatriena mempunyai 6 atom C dan 2 atom C dipinggir mempunyai muatan parsial lebih negatif (-0,299).

Gambar 7. Struktur geometri optimasi molekul decapentena dengan muatan parsial (kerapatan elektron) atom-atom penyusun. Perhitungan NWCHEM pada tingkat teori dan basis set UHF/6-31G**

Molekul decapentena mempunyai 10 atom C dan 2 atom C dipinggir mempunyai muatan parsial lebih negatif (-0,3000).

Contoh 2:

Contoh sederhana yang kedua adalah molekul O2 singlet dan triplet, masing-masing molekul mempunyai tingkat energi HOMO dan LUMO yang berbeda, sehingga mempunyai sifat dan fungsi berbeda. Sama seperti pada polietuna, hasil kreativitas berpikir, tentu dengan dasar pengetahuan yang kuat, dapat dibuat O2 singlet aktif sehingga dapat menghasilkan efek fotodinamik (Anslyn dan Dougherty, 2006, bab 16 Fotokimia, hal. 990). Pada perkembangan terakhir telah dihasilkan Terapi Fotodinamik  (PDT) misalnya dengan menggunakan molekul Verteporfin, SnET2, dan Motexfin lutetium.

Gambar 8. Tingkat-tingkat energi orbital molekul O2 singlet dan O2 triplet dan Diagram perbandingan energi HOMO-LUMO

Link Kimia Dasar:

Apa yang dipelajari pada matakuliah Kimia Dasar tentang etena, poliasetilena, O2 dan interaksi O2 singlet dengan molekul lain yang mengandung kromofor?

Link Struktur dan Ikatan Kimia:

Apa yang dipelajari pada matakuliah Struktur dan Ikatan Kimia (SIK) tentang etena, poliasetilena, O2 dan interaksi O2 singlet dengan molekul lain yang mengandung kromofor?

Link Kimia Fisik Polimer:

Apa yang dipelajari pada matakuliah Kimia Fisik Polimer tentang etena, poliasetilena, O2 dan interaksi O2 singlet dengan molekul lain yang mengandung kromofor?

Link Kimia Supramolekul:

Apa yang dipelajari pada matakuliah Kimia Supramolekul tentang etena, poliasetilena, O2 dan interaksi O2 singlet dengan molekul lain yang mengandung kromofor?

Link Spektroskopi Kimia:

Apa yang dipelajari pada matakuliah Spektroskopi Kimia tentang etena, poliasetilena, O2 dan interaksi O2 singlet dengan molekul lain yang mengandung kromofor?

Link Kimia Lainnya di Prodi S1 Kimia:

Apa yang dipelajari pada matakuliah Kimia Lainnya di Prodi S1 Kimia tentang etena, poliasetilena, O2 dan interaksi O2 singlet dengan molekul lain yang mengandung kromofor? Bila telah ada webnya maka akan dengan mudah dapat diketahui link and match antarmatakuliah.

materi lain menunggu…..update 16 Agustus 2018

Berita Penelitian Grup IMC. Selamat untuk mahasiswa, dan tetap berkarya.

Ilmu Kimia di masyarakat dikenal sebagai ilmu material, lingkungan, pengawetan, pencemaran, obat, dan lain-lain yang berkaitan langsung dengan kebutuhan manusia pada zat-zat kimia. Namun, ilmu kimia sebenarnya adalah ilmu tentang: (1) Struktur dan Ikatan Kimia (Kovalen) pada Molekul Penyusun dan Asosiasi Antarmolekul (Non-Kovalen) Penyusun Zat, (2) Sifat-Sifat Molekul Penyusun Zat (Kovalen) dan Sifat-Sifat Akibat Interaksi Antarmolekul (Non-Kovalen) Penyusun Zat, serta (3) Reaksi atau Perubahan Zat. Pemahaman ketiga hal tersebut dapat menjawab semua aspek pengertian ilmu kimia pada masyarakat. Material (polimer) tahan panas, material tipis tetapi kuat, dan material (polimer) untuk pembawa obat (drup delivery dan drug targetting) semuanya dapat dipahami dan dikembangkan hanya dengan pemahaman yang baik tentang Struktur, Sifat, dan Reaksi. Pemahaman fungsi molekul biologi (Biomolekul) telah dapat diperoleh hingga tingkat atom dengan mikroskop krioelektron, dan ketiga orang penemunya telah dianugerahi Nobel Kimia 2017.
Paper berikut adalah perhitungan komputasi kimia kuantum reaksi pembentukan ikatan peptida yang sangat penting untuk memahami reaksi antara asam amino yang memiliki gugus -NH2 dan -COOH sebagai pusat reaksi atau active site. (Catatan: bila sulit diakses dapat mencoba langsung ke alamat http://iopscience.iop.org/article/ )
Ab initio computational study of reaction mechanism of peptide bond formation on HF/6-31G(d,p) level.
Paper berikut adalah eksperimen reaksi pembentukan ikatan -C-N- dan -C-O- yang sangat penting untuk memahami reaksi antara kitosan yang memiliki gugus -NH2 dan monokloroasetat yang mengandung gugus -COOH keduanya sebagai pusat reaksi atau active site.
The Optimum Conditions of Carboxymethyl Chitosan Synthesis on Drug Delivery Application and Its Release of Kinetics Study.
Paper berikut adalah perhitungan komputasi docking interaksi antara protein E-Cadherin dengan peptida untuk memahami atau untuk menyelidiki pembuktian proses modulasi porositas Tight-Junction pada sel Blood Brain Barrier (BBB).

Structural Stability of ADTC5 Peptide: Conformational Insights into Dynamics and Its Binding Mode.

Rinaldy dan Andre mengikuti kuliah umum di Fak. Farmasi UGM pada tanggal 1 Oktober 2018. Pembicara adalah Prof. Donald Miller (Pembimbing S3 Marlyn) dari Department of Pharmacology & Therapeutic, Kleysen Institute for Advenced Medicine, University of Manitoba, Canada. Tema kuliah adalah “Medicating the Brain: The Challenges in Getting Drugs Past the Blood-Brain Barrier.”

Areas of Research Prof Donald Miller adalah Neuropharmacology, Blood-Brain Barrier Function: Drug Delivery.

TUJUAN PENGIRIMAN MAHASISWA MENGIKUTI KULIAH UMUM DAN PRESENTASI ORAL SEMINAR ADALAH UNTUK MENINGKATKAN TERUTAMA KEPERCAYAAN DIRI, WAWASAN, DAN JARINGAN.

Presentasi pada seminar Internasional untuk mahasiswa adalah latihan yang sangat penting untuk melatih dan meningkatkan kepercayaan diri. Salah satu mahasiswa anggota IMC yaitu Shella menyampaikan hasil penelitian grup IMC Studi Komputasi Pengaruh Katalis NaOH pada Mekanisme Modifikasi Kitosan.

Sumber ide untuk disampaikan kepada mahasiwa adalah hasil-hasil diskusi ketika mengikuti suatu seminar. Pada Seminar Internasional ICICS 2018 di Papua. Ketua Kelompok Penelitian IMC, Dr. Parsaoran Siahaan, bertemu dengan salah satu pembicara dari Thailand yang telah memetakan sifat-sifat senyawa yang ada di Thailand dengan Metode Komputasi Docking.

Mahasiswa anggota IMC yang lain yaitu Ahmad menyampaikan hasil penelitian grup IMC Studi Komputasi Efek Sterik pada Mekanisme Reaksi Sintesis Peptida.

Presentasi pada seminar Internasional untuk mahasiswa adalah latihan yang sangat penting untuk melatih dan meningkatkan kepercayaan diri.

Martha dan Rikno pada Seminar Internasional JCC 2018 di Semarang.

Martha menjadi peserta presentasi Oral sebagai latihan percaya diri dan keberanian di depan umum dalam forum resmi.

Rikno menjadi peserta presentasi Poster sebagai latihan Mendisain karya juga percaya diri dan keberanian di depan umum dalam forum resmi.

Tiga orang mahasiswa Grup Riset IMC (InterMolecular Chemistry) Jurusan Kimia FSM Undip mengikuti kuliah umum pada Sabtu, 1 September 2018 di FMIPA  ITB Bandung. Ketiga mahasiswa yang sedang mengambil matakuliah Tugas Riset 1 tersebut adalah utusan grup IMC untuk memperoleh dan mengetahui Pemikiran Terkini Prof. Dr. Susanto Imam Rahayu tentang peran Sains Dasar. Kegiatan ini sangat bermanfaat untuk menambah wawasan mahasiswa.

Satu hari sebelum kuliah umum dengan salah satu pembicara adalah Prof. Dr. Susanto Imam Rahayu, ketiga  Tim anggota Grup Riset IMC (Inter Molecular Chemistry) bertemu Dr. Muhammad Abdulkadir Martoprawiro dan berkenan berbagi ilmu Kimia Komputasi dengan ketiga mahasiswa Undergraduate Grup IMC, pada hari Jumat, 31 Agustus 2018. Kegiatan tersebut juga dimaksudkan untuk meneruskan kegiatan kerjasama yang sudah ditandatangani antara FSM Undip dan FMIPA ITB. Kegiatan ini sangat bermanfaat untuk menambah wawasan mahasiswa.

Pada hari yang sama, Jumat 31 Agustus 2018, ketiga mahasiswa Grup IMC tersebut juga belajar bagaimana analisis senyawa menggunakan NMR dengan Prof. Yana Staf Departeman Kimia FMIPA ITB.

Pada diskusi tersebut mahasiswa ingin mengetahui analisis interaksi antara kation K dan Cu(II) dengan asam amino.

Sifat paramagnetik kation logam sangat berpengarus pada spektra.

Ketiga anggota IMC, Beti, Rika dan Esti yang sedang mengambil TR1 sedang mendengarkan penjelasan analisis NMR.

Rinaldy, Anggota Grup Riset IMC (InterMolecular Chemistry) Jurusan Kimia FSM Undip mengikuti Seminar Internasional ISoC ke-3 18-19 Juli 2018 di ITS Surabaya.

…………….

Dua mahasiswa Grup Riset IMC (InterMolecular Chemistry) Jurusan Kimia FSM Undip mengikuti Seminar Internasional JCC ke-12 pada Selasa, 19  September 2017 di  Semarang, sebelum kedua mahasiswa menjalani ujian untuk memperoleh Sarjana Kimia yang akan dilaksanakan satu minggu berikutnya.

Foto bersama Tim Grup Riset IMC (Inter Molecular Chemistry) dengan Prof. Dr. Hajime dari City University Hongkong atas undangan Ketua Departemen Kimia.  Kami sangat berterimakasih, beliau sebelum menghadiri (pembicara) Seminar JCC ke-12 berkenan berbagi ilmu Kimia Komputasi dengan mahasiswa Undergraduate Grup IMC, pada hari Senin, 18 September 2017 di Ruang Lab Kimia Fisik Departemen Kimia FSM Undip. Kegiatan ini diharapkan dapat meningkatkan rasa percaya diri mahasiswa dengan materi kuliah khususnya kimia fisik kuantum dan kimia komputasi yang diperoleh selama ini.

Simbol dan rumus-rumus mekanika kuantum yang dijelaskan oleh Prof. Dr. Hajime adalah sangat familiar bagi mahasiswa.

Apa yang berbeda?

Beliau sangat menguasai materi tersebut dan dapat menjelaskan dengan runtut  meskipun persamaan tersebut memang sangat sulit. Penguasaan komputasi menunjukkan bahwa beliau telah berpengalaman dalam melakukan eksperimen komputasi.

Eksperimen komputasi memerlukan komputer klaster kecepatan tinggi dan software-sofware  yang harganya mahal.

Mahasiswa memperoleh manfaat lain yaitu belajar kuliah dalam bahasa inggris.

Foto kegiatan dapat dilihat di /KULIAH TAMU.

Dua Anggota Grup Riset IMC (InterMolecular Chemistry) Jurusan Kimia FSM Undip mengikuti Seminar Internasional ISoC ke-2 26-27 Juli 2016 di ITS Surabaya.

Foto bersama Tim Grup Riset IMC (InterMolecular Chemistry) dengan Prof. Dr. Teruna J. Siahaan (Pharmaceutical Chemistry Department, Universitas Kansas, USA) dan Prof. Dr. Suwaldi, MSc. Apt. (Farmasi UGM) pada Quest Lecture, Jumat 29 Juli 2016 di Fak Farmasi UGM Yogyakarta.

Berita yang memotivasi mahasiswa agar belajar lebih giat:

  1. Bahwa dua lulusan anggota grup sedang melanjutkan S2 di ITB (Tiwi, 2016, Beasiswa LPDP) dan UGM (Digna, UGM), S3 di ITB (Hilda, 2016, Beasiswa LPDP).

Updated: 20 September 2017

Dua Anggota Grup Riset IMC (InterMolecular Chemistry) Jurusan Kimia FSM Undip yang sedang Tugas Riset I (Maya) dan Tugas Riset II (Wuning)  memperoleh urutan ke-2 dan ke-4 The Best Poster pada Seminar Internasional 10-11 Desember 2015 di ITB Bandung.

Dua Anggota Grup Riset IMC (InterMolecular Chemistry) yang sedang Tugas Riset I (Maya) dan Tugas Riset II (Wuning)  memperoleh urutan ke-2 dan ke-4 The Best Poster pada Seminar Internasional 10-11 Desember 2015 di ITB Bandung.

Foto bersama Tim Grup Riset IMC (InterMolecular Chemistry) dengan peserta seminar dari RSC (Royal Society of Chemistry) pada Seminar Internasional 10-11 Desember 2015 di ITB Bandung.

Sebelum anda berselancar di halaman web ini ada baiknya kami perkenalkan diri.

  1. Ketua Grup IMC: Dr. Parsaoran Siahaan, MS
  2. Anggota 1: Suci Zulaikha Hildayani, SSi, MSi.

  3. Anggota 2: Semua mahasiswa yang terlibat pada Praktikum Kimia Terpadu (PKT) dan  Tugas Riset (TR)

No. Tahun Nama Mahasiswa Judul Tugas Akhir / Paper
1. 2011

1. Muflikhah

2. Ade Rahmani

3. Wempy Gressangga

4. Sekar Kusuma Dewi (*)

1. Perhitungan Ab Initio Interaksi antara Trikalsium Fosfat dan Hidroksiapatit dengan Segmen  Molekul Selulosa. (Lulus Cum Laude), (Sudah lulus S2 UGM, kerja di BATAN Serpong)

2. Studi Interaksi antara Segmen Dimer Kitin dengan Molekul Kalsium Fosfat Menggunakan Metode Ab Initio.

3. Studi Kemampuan Adsorpsi Zeolit Alam Terdealuminasi terhadap Senyawa Fenol dan 2-Metoksifenol pada Asap Cair Sekam Padi: Eksperimen dan Komputasi Ab Initio.

4. Kitosan sebagai Bahan Dasar Drug Delivery: Studi Interaksi Segmen Dimer Kitosan dengan Vitamin C secara Komputasi Ab Initio dan Eksperimen.

2. 2012

5. Sapto Adi Wibowo

6. Niswatun Hasanah

7. Army Putra Satriya P.

8. Suci Z. Hilda

9. Amin Suryono

5. Studi Interaksi Segmen dimer Kitosan…Nikotinamida secara Komputasi Ab Initio dan Eksperimen.

6.Studi Interaksi Segmen Trimer Kitosan dengan Asam Askorbat  secara Komputasi Ab Initio dan Eksperimen (Lulus Cum Laude)

7. Kitin sebagai Bahan Dasar Drug Delivery: Studi Interaksi Molekul Kitin dengan Vitamin C secara Komputasi Ab Initio.

8. Hibrid Selulosa Bakterial/Kitosan sebagai Bahan Dasar Drug Delivery Asam Askorbat (Vitamin C) : Studi Interaksi secara Komputasi Ab Initio dan Eksperimen. (Sedang Studi S3 di Kimia ITB).

9. Studi Interaksi antara Segmen Fosfolipid dengan Peptida Alanin-Sistein (AC) Menggunakan Metode Ab Initio. (Sedang S2 di Undip)

3. 2013

10. Imelda F. Saragih

11. Abdul Rahman Nurmanto

12. Diky Yopianto

13. Nastiti

14. Bani Amanullah Prasojo

15. Bungaran M.D. Simanjuntak

16. Sesilia D. Novitriani

10. Kitosan sebagai Bahan Dasar Drug Delivery: Studi Interaksi antara  Dimer Kitosan dengan Peptida Ac-AD-NH2 dan Ac-PV-NH2 secara Komputasi Ab Initio.

11. Kitosan sebagai Bahan Dasar Drug Delivery: Studi Interaksi antara  Dimer Kitosan dengan Peptida Ac-CD-NH2 dan Ac-PP-NH2 secara Komputasi Ab Initio.

12. Studi Interaksi antara Segmen Dimer Kitosan dengan Peptida Ac-CA-NH2 dan Ac-TP-NH2 secara Komputasi Ab Initio.

13. Pengaruh Berat Molekul Kitosan terhadap Efisiensi Enkapsulasi BSA (Bovine Serum Albumin) menggunakan Agen Crosslink Na-TPP. (Bekerja di PT. St. Morita Industries)

14. Pengaruh Berat Molekul Kitosan terhadap Efisiensi Enkapsulasi BSA (Bovine Serum Albumin) Menggunakan Agen crosslink Asam Sitrat.

15. Molecular Docking : Studi Interaksi antara E-Cadherin dengan Peptida  ADTC1 (Ac-CADTPPVC-NH2) .

16. Studi Interaksi antara Peptida Siklik ADTC-5 (Ac-CDTPPVC-NH2) dengan Protein E-Cadherin Menggunakan Metode Molecular Docking

4. 2014

17. Jordy Armand Kaswanda

18. Bima Arya  Fathullah

19. Ni Wayan Pratiwi

20. Sri Wuning

17. Studi Interaksi antara Peptida Siklik ADTC-6 (Ac-CDTPPC-NH2) dengan Protein E-Kadherin Menggunakan Metode Molecular Docking.

18. Modifikasi Kitosan Berat Molekul Rendah Menggunakan Asam Monokloroasetat dan Aplikasinya terhadap Enkapsulasi Nikotinamida. (Lulus Cum Laude).

(Sedang Studi S2 di Kimia ITB).

19. Modifikasi Kitosan High Molecular Weight (Berat Molekul Besar) dengan Asam Monokloroasetat dan  Diaplikasikan pada Enkapsulasi Nikotinamida. (Lulus Cum Laude),

20. Studi Interaksi antara E-Kadherin dengan Peptida Linier dan Siklik ADT-C1 (Ac-CADTPPVC-NH2) berbasis Molecular Docking. (Lulus Cum Laude)

5. 2015

21. Nadira Cahyaning Mentari.

22. Ustera Octovindra.

23. Maya Nirmala Tyas L.

24. Digna Renny Panduwati.

25. Rinaldy  Christian.

21. Modifikasi Kitosan  Menggunakan Asam Monokloroasetat dengan Variasi Konsentrasi NaOH dan Aplikasinya terhadap Enkapsulasi Nikotinamida. (Bekerja di UNDP Bank Dunia)

22. Modifikasi Kitosan  Menggunakan Asam Monokloroasetat dengan Variasi Temperatur dan Aplikasinya terhadap Enkapsulasi Nikotinamida. (Lulus Cum Laude)

23. Mekanisme Reaksi Sintesis Peptida dari Asam Amino Prolin (P) dan Valin (V): Studi Komputasi Ab Initio.

24. Studi Interaksi antara Peptida Siklik ADTC2 (Ac-CADTPPC-NH2) dengan Protein E-Kadherin Menggunakan Metode Molecular Docking. (Sedang S2 di UGM).

25.

6. 2016

26. Siti Nurmilatus

27. Atiatul Manna

28. Marta J. Sipangkar

29. Anisa Nur Fauziyah

26. Mekanisme Reaksi Sintesis Karboksimetil Kitosan (CMC) antara Dimer Kitosan dan Asam Monokloroasetat (MCAA): Studi Komputas Ab Initio.

27. Studi Interaksi antara Peptida Siklik ADTC3 (Ac-CADTPC-NH2) dengan E-Cadherin Domain EC1-EC2 Menggunakan Metode Molecular Docking.

28….

29. Interaksi Anion Halida dengan Peptida CysAla dan Peptida ValCys: Studi Komputasi Ab Initio.

7. 2017

30. Shella Valentina Y

31. Rikno Budiyanto

32. Ahmad Dzikrullah

30. …..

31. …..

32. …..

Publikasi yang dituliskan dalam bahasa Inggris sangat penting. Namun tulisan yang dipublikasikan dalam bahasa Indonesia pun sangat diperlukan untuk memberikan kesempatan kepada masyarakan Indonesia yang lebih umum untuk mengetahui perkembangan ilmu pengetahuan di Indonesia.

Paper berikut adalah menjelaskan perkembangan ilmu pengetahuan bagian dari metoda pembawaan obat dalam tubuh (Drug delivery and Drug Targetting).  Tulisan ini adalah metode komputasi menjelaskan bahwa dalam pengobatan salah satu proses yaitu interaksi antarmolekul antara senyawa (gugus fungsinya) yang ditambahkan dari luar tubuh dengan senyawa (gugus fungsi) pada sel dalam tubuh adalah memegang peranan sangat penting. Keberhasilan proses pengobatan sangat tergantung pada energi interaksi antara kedua senyawa.

Molecular Docking of Interaction between E-Cadherin Protein and Conformational Structure of Cyclic Peptide ADTC3 (Ac-CADTPC-NH2) Simulated on 20 ns.

Paper berikutnya adalah….
Mari kita tunggu…
Paper berikutnya adalah…
Mari kita tunggu…

Pada buku “Undergraduate Professional Education in Chemistry” (Spring 2015, ACS, Committee on Profesional Training) terdapat kalimat seperti ini: Chemistry is central to intelectual and technological advances in many areas of science. Chemistry increasingly overlaps with other sciences. Unchanged , however, is the molecular perspective that lies at the heart of chemistry.

Artinya, ilmu kimia adalah memahami zat melalui molekul penyusunnya. Teori terakhir untuk memahami molekul adalah TEORI KIMIA KUANTUM. Pesannya adalah bahwa pengajaran ilmu kimia harus sampai pada molekul, struktur geometri-sifat-reaksi, interaksi antarmolekul, dan teori yang menjelaskannya hingga teori kuantum.  Tentu harus  berguna (overlap) untuk menjelaskan fenomena dalam ilmu kimia dan ilmu-ilmu lainnya.

Mudah-mudahan informasi ini lebih memotivasi kita untuk belajar ilmu kimia pada tingkat cara pandang molekular.

…..Pengalaman ketika mengikuti PAR (Program Academic Recharging) ke Amerika Serikat (Universitas Kansas, KU) pada akhir tahun 2011 untuk me-refresh keilmuan tentang Interaksi Antarmolekul dan penerapannya pada drug delivery dan drug targetting, Prof. Dr. Teruna Siahaan mengatakan bahwa sebagai dosen dia tidak hanya mempunyai anak kandung tetapi mempunyai anak angkat pertama yaitu mahasiswa bimbingannya. Pengalaman tersebut semakin menguatkan pandangan kami yang juga kami alami dari semua pembimbing (S3) dan salah satunya adalah Prof. Dr. Dieter Ziessow dari Universitas Teknik Berlin (TU-Berlin). Tulisan Bapak Prof. Erwan Rajagukguk berikut dapat menggambarkan hal tersebut dan menjadi pola bimbingan yang kami terapkan di grup “kecil” IMC (InterMolecular Chemistry) yang didesiminasikan di: http://imc.kimia.fsm.undip.ac.id

Tugas dosen: MEMBACA DAN MENJELASKAN. Menambah sumber bacaan sehingga minat siswa/siswi harus terus didorong setelah masuk perguruan tinggi. Sejak mahasiswa tingkat pertama hingga doktoral pun sebaiknya selalu mendapatkan pendampingan agar minat membaca, belajar, dan penelitian meningkat sehingga berhasil dalam perkuliahan dan kelak di masyarakat.

…..masih berkaitan dengan pengalaman sewaktu di Amerika Serikat (Universitas Kansas, KU), Prof. Dr. Teruna Siahaan mengatakan bahwa sebagai dosen tidak cukup hanya belajar ilmu di kampus, tetapi juga budaya di kampus dan sekitarnya sebagai bagian dari negara bagian dan bagian dari negara Amerika Serikat itu sendiri. Pada saat liburan sabtu dan minggu kami memanfaatkan waktu dengan baik untuk menimba ilmu dari “sekolah kehidupan di Lawrence-Kansas”. Lawerence adalah kota asal-muasal Basket, dll. Pengalaman ini juga kami alami ketika bersama Prof. Dr. Dieter Ziessow dari Universitas Teknik Berlin (TU-Berlin). Berlin (sekarang ibu kota Jerman) adalah tempat Albert Einstein menghasilkan banyak pemikiran termasuk masalah sosial ketika Hitler berkuasa. Kedua pengalaman tersebut menggambarkan bahwa sekolah tidak sama dengan gelar tetapi adalah interaksi dengan lingkungan baru. Tulisan Bapak Juwono Sudarsono berikut dapat menggambarkan hal tersebut, dan saling mendukung dengan tulisan Bapak Prof. Erwan Rajagukguk di atas.

Tugas dosen: MEMBACA DAN MENJELASKAN. Menambah sumber bacaan sehingga minat siswa/siswi harus terus didorong setelah masuk perguruan tinggi. Sejak mahasiswa tingkat pertama hingga doktoral pun sebaiknya selalu mendapatkan pendampingan agar minat membaca, belajar, dan penelitian meningkat sehingga berhasil dalam perkuliahan dan kelak di masyarakat.

Saudara-saudara mahasiswa yang kami sayangi, kuliah semester genap 2016/2017 telah berakhir dan anda telah mengisi KRS Semester Gasal 2017/2018. Minggu depan,  senin 14 Agustus 2017 adalah awal perkuliahan Semester Gasal 2017/2018 Selamat belajar dan semoga sukses.

Untuk melihat peta penelitian grup ini silahkan klik LOGO:
Makna Logo: kimia harus bermanfaat dengan kajian hingga pada tingkat molekul
Hingga saat ini, umumnya Ilmu Kimia masih dipahami sebagai ilmu tentang zat. Diagram berikut menunjukkan pemetaan peranan Ilmu Kimia yang sangat luas, tetapi hanya sebatas memahami Ilmu Kimia sebagai zat. Ternyata dibalik perannya yang sangat luas sebagai ilmu tentang zat, yang paling penting tetapi tidak begitu (mau) dipahami termasuk oleh ahli kimia, adalah bahwa zat tersebut dapat berfungsi adalah karena dia mempunyai struktur yang sedemikian rupa yang tidak dapat dipahami dengan cara pandang zat sebagai kumpulan partikel/benda kecil. Cara pandang tersebut adalah kuantum. Mengapa pemahaman molekul hingga pendekatan kuantum menjadi Penting?

Peradigma Ilmu Kimia: Kimia Dasar (Makroskopik dan mikroskopik) Catatan:

Pembelajaran memang tidak hanya menjelaskan pokok bahasan matakuliah semata, tetapi sangat penting memahaminya melalui konteks atau sebagai bagian alam yang lebih luas.

Hal tersebut harus dimulai dari matakuliah dasar seperti matakuliahKimia Dasar.

Konsep mol sangat penting memahami jumlah zat hasil peruraian sampah atau pakan ikan tawar.

Molekul H2S adalah bersifat fasa gas pada temperatur kamar, yang menyebabkannya menjadi lebih berbahaya bagi lingkungan, hanya dapat dipahami lewat sifat fisika titik didih dll.

Namun, senyawa H2S tersebut adalah molekul yang hanya dapat dipahami melalui teori kuantum atom dan molekul.

Peradigma Ilmu Kimia: Spektroskopi Kimia (Molekul) Peranan Ilmu Kuantum menjadi sangat jelas ketika akan menjelaskan fenomena spektrum yang ditunjukkannya. MatakuliahSpektroskopi Kimia adalah matakuliah pada semester lanjut yang akan menjelaskannya dengan lebih gamblang.

Namun demikian, peranannya yang sangat luas dalam konteks atau menjadi bagian alam harus lebih ditunjukkan dengan jelas.

Pada akhirnya, tuntutan dan tantangannya adalah bahwa dosen/guru yang menyampaikan ilmu kimia kepada mahasiswa/siswanya harus senantiasa belajar terus-menerus.

Sebagai contoh, prinsip paling penting pada pengobatan (Catatan: Pada Insentif Riset SiNas menjadi Bidang Prioritas Iptek: Teknologi Kesehatan dan Obat) adalah interaksi obat dengan sel (Prinsip fundamental konsep umum Lock and Key). Obat tentu tidak berinteraksi dengan keseluruhan sel tetapi bagian dari sel, dan salah satunya adalah E-Cadherin. Oleh karena itu, memahami interaksi pada membran sel memerlukan pemahaman E-Cadherin seperti yang akan disebutkan di bawah. E-Cadherin adalah peptida yang tersusun dari ratusan asam amino, sehingga diperlukan pemahaman struktur asam amino. Cabang ilmu kimia yang membahas interaksi antarmolekul disebut dengan Kimia Supramolek (Supramolecule Chemistry) atau Kimia Interaksi Antarmolekul (Intermolecular Chemistry) atau Kimia Ikatan Non-Kovalen (Non-Covalent Bonding Chemistry). Struktur asam amino hanya dapat ditentukan dengan pendekatan kuantum. Berikut adalah 20 asam amino esensil.

Intermolecular Chemistry adalah website yang dimiliki salah satu grup penelitian di laboratorium kimia fisik yang berada di Jurusan Kimia Fakultas Sains dan Matematika (FSM) Universitas Diponegoro (UNDIP), yang memfokuskan arah penelitiannya mengkaji Struktur dan Sifat-Sifat Fisika-Kimia Sistem Kimia meliputi Atom, Molekul Terisolasi, Molekul Berinteraksi pada Fasa Gas dengan pendekatan Metode Komputasi (selanjutnya disebut Kimia Komputasi; dalam bahasa inggris Computational Chemistry) untuk memahami Fenomena (Makroskopik) Kimia, Fisika dan Biologi yang dikaji dengan pendekatan Eksperimen.

Salah satu contoh Fenomena (Makroskopik) adalah bahwa pada temperatur kamar (25oC dan 1 atm) air adalah fasa cair sedangkan klorin adalah fasa gas. Fenomena ini adalah fenomena fisik yang dapat dipahami melalui konsep interaksi antarmolekul. Pada fasa cair interaksi antarmolekul lebih kuat sedangkan pada fasa gas interaksi antarmolekul lebih kecil. Ukuran kekuatan interaksi adalah energi, sehingga energi interaksi antarmolekul H2O…H2O pada sistem cairan air diduga atau diperkirakan adalah lebih besar dari pada Cl2…Cl2 pada sistem gas klorin. Dugaan ini perlu dibuktikan dengan metode eksperimen atau metode kimia komputasi.

Metode komputasi dapat menghitung energi interaksi antarmolekul dua molekul H2O…H2O maupun Cl2…Cl2, dan energi hasil perhitungan ini ternyata dapat memprediksi fenomena fisik gas klorin dan cairan air tersebut meskipun perhitungan dilakukan dengan asumsi molekul pada fasa gas. Artinya, metode Kimia Komputasi mempunyai kemampuan memprediksi yang sangat luar biasa. Tantangannya (kata yang lebih tepat dari pada permasalahan) akan makin besar bila jumlah molekul yang berinteraksi lebih banyak dan ukuran molekul lebih besar seperti pada zeolit, polimer, peptida, dan protein.

Hasil perhitungan energi interaksi dua molekul H2O…H2O dengan metode komputasi mekanika kuantumab intio pada tingkat teori dan basis set HF/3-21G** dan HF/6-31G** masing-masing adalah -23,kJ/mol dan -23,183 kJ/mol dengan jarak interaksi atau panjang ikatan hidrogen O…H adalah 2,083 Ao. Hasil perhitungan untuk dua molekul Cl2…Cl2 pada tingkat teori dan basis set HF/6-31G** adalah -0,317 kJ/mol dengan jarak interaksi 4,35 Ao.

Tantangan tersebut adalah pada rumus energi yang diperlukan pada perhitungan dengan metode Kimia Komputasi tersebut. Berbicara tentang energi pada molekul adalah awal lahirnya metode pada ilmu kimia yaitu Pemodelan Molekul (Molecular Modelling) dan Kimia Komputasi (Computational Chemistry) yang telah disebutkan di atas. Molekul adalah nyata tetapi tidak dapat dilihat, sehingga diperlukan model. Ketika model sudah diperoleh maka model tersebut harus dapat digunakan untuk menjelaskan sifat-sifat molekul tersebut. Model atom Dalton adalah model pertama yang dapat digunakan untuk menerangkan atom tetapi tidak dapat menjelaskan sifat-sifat atom. Model atom Bohr yang diturunkan berdasarkan hasil eksperimen spektrum atom hidrogen dapat digunakan untuk menjelaskan sifat-sifat atom tetapi terbatas hanya untuk atom hidrogen. Model atom kuantum dengan persamaan Schrodinger ternyata dapat mengungkap lebih jauh lagi tentang sifat-sifat atom. Bila persamaan energi atom Bohr dan persamaan Schrodinger untuk atom hidrogen masih dapat dihitung secara analitik (tanpa komputer) tetapi hal itu tidak berlaku lagi untuk atom-atom dengan jumlah elektron banyak. Model atom yang semakin kompleks memerlukan alat bantu yaitu hardware komputer dan persamaan yang dapat dihitung yaitu program komputer cara penyelesaian persamaan komputer yang disebut dengansoftware, dan kombinasi keduanya disebut Kimia Komputasi, dan modelnya disebut pemodelan atom mekanika kuantum.

Hal yang sama dengan atom berlaku untuk molekul. Model molekul paling sederhana adalah dengan cara struktur Lewis. Model yang paling banyak digunakan adalah menjelaskan sifat-sifat molekul adalah model orbital molekul (Teori MO-Molecular Orbital) dengan persamaan Schrodinger. Metode meyelesaikan persamaan Schrodinger yang paling banyak digunakan adalah metode ab inito dan semi-emperik., tetapi akhir-akhir ini telah banyak digunakan metode DFT (Density Functional Theory). Model di atas disebut dengan pemodelan molekul mekanika kuantum (Quantum Mechanics) ab initioatau DFT.

Model lain yang sering digunakan untuk molekul besar disebut dengan pemodelan molekul mekanika molekul (Molecular Mechanics). Pada model ini energi dihitung bukan melalui persamaan Schrodinger tetapi persamaan energi interaksi partikel antaratom penyusun molekul tanpa melibatkan elektron.

Grup penelitian kami telah banyak melakukan penelitian dengan pemodelan molekul mekanika kuantumab initio pada molekul-molekul sederhana dan interaksinya dengan molekul lain seperti H2O…CH3OH, Vitamin C…ion logam, Asam amino…segmen kitosan, dan peptida…segmen kitosan yang dapat dibaca di menu publikasi web ini. Pemodelan molekul juga telah dilakukan dengan mekanika molekul yaitu dockingantara peptida dengan E-Cadherin.

Hasil-hasil penelitian yang dilakukan dengan pendekatan teoritik (kimia komputasi) juga telah digunakan untuk menjelaskan fenomena-fenomena yang diukur dengan metode eksperimen seperti enkapsulasi vitamin B dan vitamin C dengan kitosan, interaksi kitosan dengan polianion TPP (polifosfat), enkapsulasi protein BSA dengan kitosan.

E-Cadherin adalah protein pada permukaan membran sel yang berperan sebagai barrier pada proses masuknya obat dari pembuluh darah ke dalam sel. Porositas barier dapat ditingkatkan dengan menambahkan peptida tertentu seperti ADT1 atau ADT5 (Teruna Siahaan, Universitas Kansas, USA) untuk meningkatkan jumlah obat yang masuk ke sel target. Bagaimana mekanisme interaksi antara peptida dengan E-Cadherin untuk meningkatkan porositas membran sel dapat di simulasi dengan pemodelan molekul yaitu Docking peptida dengan E-Cadherin, sehingga sangat bermanfaat untuk memahami dalam bidang drug delivery dan drug targetting.

Grup kami beranggotakan Dosen (Dr. Parsaoran Siahaan, M.S dan Tri Windarti, M.Si) dan para mahasiswa bimbingan Tugas akhir yang melakukan riset dalam bidang penelitian interaksi molekul. Mahasiswa yang terlibat dalam proyek penelitian di grup ini ada yang langsung kerja dan ada yang melanjutkan ke S2.

Website ini adalah salah satu tempat publikasi dari grup penelitian kami, sehingga anda dapat mengetahui perkembangan dari penelitian kami, dan juga aktivitas kegiatan yang kami lakukan. Untuk memperkaya sumber informasi bagi anda, website ini juga menyediakan materi perkuliahan, tutorial software, dan segala sesuatu yang berhubungan dengan bidang kimia komputasi, kimia interaksi antarmolekul, fenomena interaksi antarmolekul seperti enkapsulasi dengan polimer kitosan, sehingga diharapkan para stakeholder kimia yang tertarik dalam bidang kajian kami dapat memperoleh informasi yang memadai.

Mengapa harus membuat website? Saat ini, media ini sangat murah dan langsung dapat dinikmati banyak orang. Salah satu tulisan terbaru yang mendorong agar website terus dikembangkan adalah tulisan Iwan Pramono. Menulis dengan format html telah kami peroleh sejak tahun 1993 dari Prof. Dr. Dieter Ziessow. Internet sebagai media pembelajaran? Kami pun sangat setuju, dan untuk itu mari kita baca tulisan berikut ini:

Memahami keilmuan

Besar harapan kami anda dapat memberikan umpan balik demi mengembangkan website ini, agar perkembangan ilmu kimia khususnya bidang kajian molekular dapat terus berkembang.

Pada kesempatan ini saya sebagai ketua grup mengucapkan banyak terima kasih kepada guru-guru saya yang memberi kesempatan untuk lebih mendalami metode kimia komputasi dan beberapa aplikasinya seperti molekul kecil benzonitril dan fenilasetilen serta molekul besar protein, diantaranya Prof. Dr. Dieter Ziessow dari TU-Berlin (aktif di CHEMGAROO, dan pembuatan multimedia pengajaran NMR-“The NMR Instructor – A Multmedia e-Learning Approach for NMR Beginners”), Jerman, Muhammad Abdul Kadir Martoprawiro, PhD dari ITB Bandung, Indonesia, Prof. Dr. K. Kuzceradari Kansas University, USA (Murid Pemenang Nobel Martin Karplus, klik riwayat hidup), dan Prof. Dr. TerunaSiahaan dari Kansas University, USA. Saya juga berterimakasih kepada bapak Prof. Dr. Susanto Imam Rahayu (ITB bandung, Indonesia) yang menginspirasi untuk menyukai kimia teori dan Ibu Prof. Dr. Chintia Linaya Radiman (ITB bandung, Indonesia) yang mengispirasi untuk menerapkan teori pada bidang polimer (Kitosan dan Peptida).

Pada akhirnya kita akan lebih mudah memahami perkembangan Iptek, Kesehatan, hasil-hasil Inovasi seperti pada berita-berita www.dw.de, dll.

Mari bergabung…

Parsaoran Siahaan

  • Share/Bookmark