Sintesis Gel Kitosan - Hialuronat

SINTESIS GEL KITOSAN-HIALURONAT

PAJRI SAMSI NASUTION

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

ABSTRAK

PAJRI SAMSI NASUTION. Sintesis Gel Kitosan-Hialuronat. Dibimbing oleh GUSTINI SYAHBIRIN dan BUDI ARIFIN.

Kitosan sebagai polikation dapat membentuk kompleks makromolekul dengan polianion seperti hialuronat. Namun, film yang dihasilkan campuran ini sifatnya labil dalam kondisi asam dan basa sehingga perlu dimodifikasi untuk memperbaiki sifat reologinya. Modifikasi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah penambahan glutaraldehida sebagai penaut-silang kitosan. Sifat reologi gel yang diukur meliputi kekuatan, titik pecah, ketegaran, pembengkakan, dan pengerutan. Larutan hialuronat dibuat dengan konsentrasi 0; 0,5; dan 1,0% dalam asam laktat 18% (v/v). Kitosan lalu ditambahkan ke dalamnya hingga konsentrasinya 2,0%. Setelah itu, ditambahkan glutaraldehida 1,0; 2,0; dan 3,0% (v/v) sampai terbentuk gel. Kitosan yang digunakan memiliki bobot molekul 7,53 × 105 g mol-1 dengan kadar air 11,56% dan derajat deasetilasi 88,48%. Hialuronat yang digunakan memiliki bobot molekul 6,33 × 105g mol-1dengan kadar air 13,11%. Gel kitosan-hialuronat dengan sifat reologi optimum diperoleh dari konsentrasi kitosan 2,0%, hialuronat 0,3% dan glutaraldehida 1,4% (v/v) yang memberikan kekuatan, titik pecah, ketegaran, pembengkakan, dan pengerutan berturut-turut 678,4 g cm-2; 1,294 cm; 5,033 g cm-1; 2,634 g; dan 0,148 g.

ABSTRACT

PAJRI SAMSI NASUTION. Synthesis of Chitosan-Hyaluronate Gel. Supervised by GUSTINI SYAHBIRIN and BUDI ARIFIN.

Judul : Sintesis Gel Kitosan-Hialuronat

Nama : Pajri Samsi Nasution

NIM

: G44076017

Disetujui

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Dr. Gustini Syahbirin, MS

NIP 19600819 198903 2 002

Budi Arifin, SSi

NIP 19830109 200604 1 004

Diketahui

Ketua Departemen Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor,

Prof. Dr. Tun Tedja Irawadi, MS

NIP 19501227 197603 2 002

SINTESIS GEL KITOSAN-HIALURONAT

PAJRI SAMSI NASUTION

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PRAKATA

Segala puji dan syukur ke hadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan

hidayah-Nya, penulis dapat menyusun dan menyelesaikan karya ilmiah. Karya ilmiah

ini disusun berdasarkan penelitian yang dilaksanakan pada bulan Juli sampai

September 2009 di Laboratorium Kimia Organik, Departemen Kimia FMIPA IPB.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Gustini Syahbirin, MS dan

Bapak Budi Arifin, SSi selaku pembimbing yang telah banyak memberi arahan,

motivasi, saran, dan solusi dari setiap permasalahan yang dihadapi penulis selama

melaksanakan penelitian. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak, Mama,

Kakak, Adik-adik, dan Elsera Br. Selain itu, penulis juga mengucapkan terima kasih

kepada Drs. Amin Sjaugi, Apt dan Dwi Astuty SSi, atas kebijaksanaanya sehingga

penulis dapat menyelesaikan penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih

kepada seluruh staf dan laboran Kimia Organik: Bapak Sabur, Ibu Yenni Karmila,

dan Ibu Siti Robiah atas bantuannya selama penulis melakukan penelitian. Tidak

lupa, ungkapan terima kasih penulis sampaikan kepada seluruh rekan-rekan Ekstensi

Kimia I dan rekan-rekan peneliti di Laboratorium Kimia Organik, atas bantuan dan

kebersamaan, selama penulis menempuh studi dan menjalankan penelitian.

Akhir kata, semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.

Bogor, Desember 2009

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama lengkap Pajri Samsi Nasution, dilahirkan di Jakarta 25

November 1986. Penulis adalah anak ke dua dari empat bersaudara dari pasangan

Bapak Basirun Nasution, SH dan Ibu Riswarita.

DATAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL

………..

viii

DAFTAR GAMBAR ………...

viii

DAFTAR LAMPIRAN

………..

ix

PENDAHULUAN

………..

1

TINJAUAN PUSTAKA

Kitin dan Kitosan

………

1

Hidrogel Kitosan

………

2

Hialuronat

………...

3

Kompleks Polielektrolit Kitosan dengan Hialuronat

………..

3

Tautan-Silang Kitosan

………

3

BAHAN DAN METODE.

Bahan dan Alat ………...

4

Penentuan Kadar Air

………..

4

Penentuan Derajat Deasetilasi

………

4

Penetuan Bobot Molekul Kitosan dan Hialuronat

……….

4

Pembuatan Gel Kitosan dan Hialuronat

……….

5

Pengukuran Sifat Reologi Gel

………...

5

Analisis Data

………..

6

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penentuan Konsentrasi Kitosan, Glutaraldehida, dan Hialuronat untuk

Pembentukan Gel

………

6

Analisis Reologi Gel Kitosan-Hialuronat

………..………….

7

Perbandingan Gel Kitosan-Hialuronat Optimum dengan Modifikasi

Gel Kitosan Lainnya

……….

9

Validasi

………..

10

SIMPULAN DAN SARAN

………...

10

DAFTAR PUSTAKA

……….

10

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Spesifikasi kitosan niaga

………

2

2 Konsentrasi kitosan yang digunakan sebelumnya untuk pembentukan gel .

6

3 Hasil studi pendahuluan pembentukan gel dari kombinasi kitosan dan

glutaraldehida

………

...

……

7

4 Hasil optimalisasi Modde 5.0 pembentukan gek kitosan dan sifat

reologinya

………

...

………

..

10

5 Validasi hasil penelitian terhadap Modde 5.0

……….……….…………

....

10

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1

Struktur unit berulang kitin dan kitosan

………

..

…

.

…

1

2

Pembentukan hidrogel kimia dan fisika

………

...

……

2

3

Semi-IPN dan IPN-penuh

………

2

4

Struktur unit berulang dari natrium hialuronat

………

.

3

5

Pembentukan tautan-silang melalui kondensasi glutaraldehida dengan

kitosan

………

3

6

Bentuk umum kurva yang diperoleh dari penganalisis tekstur Stevens

LFRA

………

5

7

Kurva viskositas larutan hialuronat

…………

..

………

7

8

Grafik tiga dimensi

pengaruh konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida

terhadap kekuatan gel

………

..

………

8

9

Grafik tiga dimensi

pengaruh konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida

terhadap pembengkakan dan

………...………

8

10 Grafik tiga dimensi

pengaruh konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida

terhadap pengerutan

………

..

………

..

8

11 Grafik tiga dimensi

pengaruh konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida

terhadap titik pecah

………...……….

.

9

12 Grafik tiga dimensi hubungan hialuronat dan glutaraldehida terhadap

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1

Diagram alir penelitian

………

14

2

Metode pembuatan pereaksi

………

.

………

...

15

3

Kadar air kitosan dan hialuronat

………

..

……

..

…

.

….

15

4

Derajat deasetilasi kitosan

………

...

16

4

Penentuan bobot molekul kitosan

………

.

………

...

17

6

Penentuan bobot molekul hialuronat

………

18

7

Viskositas larutan hialuronat

………

19

8

Hasil uji Anova untuk pembengkakan, pengerutan, kekuatan, titik pecah,

dan ketegaran gel kitosan-hialuronat

………

....

………

20

9

Kekuatan, titik pecah, dan ketegaran gel kitosan- hialuronat

………

..

21

10 Pembengkakan gel kitosan-hialuronat

………

.

23

PENDAHULUAN

Kitosan merupakan biopolimer ala diturunkan dari kitin. Kitin sendiri m polisakarida yang ketersediaannya kedua setelah selulosa. Kitin tersebar l invertebrata dan tanaman tingkat renda & Webber 1960). Sumber yang d untuk memperoleh kitin dan kitos umumnya ialah famili krustacea seper dan kepiting. Kulit udang mengandu sebesar 15–20% sedangkan cangkang mengandung 18–32% kitin. Pemanfaa dari limbah kulit udang dan cangkang merupakan hal yang selaras dengan pelestarian lingkungan.

Kitosan termasuk salah satu mater alami. Berbeda dengan polisakarid lainnya seperti selulosa, alginat, agar pektin yang memiliki sifat netral ata kitosan bersifat basa karena memili amino dalam jumlah besar pada ranta punggungnya (Mak & Sun 2008). G dapat mengalami protonasi pada pH ku 6,5, yang menjadikan kitosan polimer Muatan positif pada kitosan kemudia berikatan dengan material lain yang b negatif seperti enzim, sel, polisakarida asam nukleat, kulit, dan rambut (Argi et al.2007).

Telah banyak penelitian yang mem manfaat kitosan di bidang lingkunga kesehatan. Keserbagunaan ini dik kitosan bersifat khas. Kitosan biode biokompatibel, non-toksik, memiliki antimikrob, dapat mengelat ion loga dapat membentuk gel, serta memilik yang tinggi pada protein (Mak & Sun 2 Modifikasi kimia terhadap kitosa meningkatkan kebergunaannya telah dilaporkan. Salah satunya ialah pen hidrokoloid untuk memperbaiki s kitosan. Misalnya, alginat (Cardena 2003; Wahyono 2006), gom guar 2006), gom xantan (Argin-Soysal et a karboksimetil selulosa (Rachmanita 20 hialuronat (Kimet al. 2003).

Kompleks polielektrolit (PEC campuran kitosan dan hialurona dilaporkan peka terhadap stimulasi listr pembengkakan (swelling) kompleks bergantung pada pH. Kim et al. melaporkan bahwa nisbah pembengka kitosan-hialuronat pada pH 4 dapat m 1300% atau dengan kata lain, film dapat menyerap air 13 kali lebih besar bobot awalnya. Namun, film ini la kondisi asam dan basa sehingg



 alami yang

merupakan a terbesar r luas pada dah (Foster digunakan itosan pada perti udang dung kitin ng kepiting faatan kitin ng kepiting n program

terial pintar rida alami garosa, dan atau asam, iliki gugus ntai tulang Gugus ini kurang dari er kationik. dian dapat bermuatan ida lainnya, rgin-Soysal

emaparkan gan hingga ikarenakan degradabel, ki aktivitas gam berat, iliki afinitas

2008). osan untuk lah banyak enambahan sifat gel nas et al. ar (Lestari t al.2007), 2006), dan

EC) dari

nat telah listrik. Sifat s ini juga al. (2003) kakan film t mencapai m tersebut ar daripada labil pada gga perlu

dimodifikasi, agar terbentuk gel dengan mekanik yang baik. Salah satu modifikasi diharapkan dapat meningkatkan sifat mek gel kitosan-hialuronat ialah penamb penaut-silang glutaraldehida.

Hidrogel hialuronat sendiri berpo sebagai sistem pengantaran obat antiradang

yang mengalami peradangan

menghasilkan radikal hidroksil (HO•)

dapat mendegradasi hialuronat. Degradas akan mengerosi permukaan gel sehin pelepasan obat antiradang dapat berlang secara terkendali pada bagian yang sakit (Y al. 1992 dalam Kikhuchi & Okano 2005).

Dalam penelitian ini, disintesis gel campuran kitosan dan hialuronat, de penaut-silang glurataldehida. Ko optimumnya ditentukan berdasarkan reologi kekuatan gel, titik pecah (break po ketegaran (rigidity), pembengkakan, pengerutan gel yang dihasilkan. Me permukaan respons yang terdapat di d perangkat lunak Modde 5.0 digunakan d proses optimalisasi tersebut.

TINJAUAN PUSTAKA

Kitin dan Kitosan

Kitin adalah biopolimer polisakarida li dari monomer 2-asetamido-2-deoksi-D-glu (N-asetil-D-glukosamina), dengan ik glikosidik -(1→4). Kitin merupakan an

selulosa dengan substitusi gugus hidroksil C2 oleh gugus amino. Karena itu, beberapa kitin menyerupai selulosa (Foster & We 1960).

Kitin yang direaksikan dengan larutan konsentrasi tinggi akan terdeasetilasi me kitosan. Kitosan bukan zat tunggal, melai nama keluarga untuk produk deasetilasi k Seperti halnya kitin, kitosan memiliki r linear dengan unit berulang 2-amino-2-de D-glukopiranosa. Struktur kitin dan kit diberikan pada Gambar 1.

(a) (b)

Gambar 1 Struktur unit berulang kitin (a) kitosan (b).

1

n sifat si yang ekanik bahan potensi ng. Sel akan ) yang asi ini hingga ngsung (Yuiet . el dari dengan ondisi sifat point), , dan Metode dalam  dalam linear lukosa ikatan  analog il pada pa sifat ebber

n basa enjadi lainkan i kitin. rantai deoksi-kitosan

SINTESIS GEL KITOSAN-HIALURONAT

PAJRI SAMSI NASUTION

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

ABSTRAK

PAJRI SAMSI NASUTION. Sintesis Gel Kitosan-Hialuronat. Dibimbing oleh GUSTINI SYAHBIRIN dan BUDI ARIFIN.

Kitosan sebagai polikation dapat membentuk kompleks makromolekul dengan polianion seperti hialuronat. Namun, film yang dihasilkan campuran ini sifatnya labil dalam kondisi asam dan basa sehingga perlu dimodifikasi untuk memperbaiki sifat reologinya. Modifikasi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah penambahan glutaraldehida sebagai penaut-silang kitosan. Sifat reologi gel yang diukur meliputi kekuatan, titik pecah, ketegaran, pembengkakan, dan pengerutan. Larutan hialuronat dibuat dengan konsentrasi 0; 0,5; dan 1,0% dalam asam laktat 18% (v/v). Kitosan lalu ditambahkan ke dalamnya hingga konsentrasinya 2,0%. Setelah itu, ditambahkan glutaraldehida 1,0; 2,0; dan 3,0% (v/v) sampai terbentuk gel. Kitosan yang digunakan memiliki bobot molekul 7,53 × 105 g mol-1 dengan kadar air 11,56% dan derajat deasetilasi 88,48%. Hialuronat yang digunakan memiliki bobot molekul 6,33 × 105g mol-1dengan kadar air 13,11%. Gel kitosan-hialuronat dengan sifat reologi optimum diperoleh dari konsentrasi kitosan 2,0%, hialuronat 0,3% dan glutaraldehida 1,4% (v/v) yang memberikan kekuatan, titik pecah, ketegaran, pembengkakan, dan pengerutan berturut-turut 678,4 g cm-2; 1,294 cm; 5,033 g cm-1; 2,634 g; dan 0,148 g.

ABSTRACT

PAJRI SAMSI NASUTION. Synthesis of Chitosan-Hyaluronate Gel. Supervised by GUSTINI SYAHBIRIN and BUDI ARIFIN.

Judul : Sintesis Gel Kitosan-Hialuronat

Nama : Pajri Samsi Nasution

NIM

: G44076017

Disetujui

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Dr. Gustini Syahbirin, MS

NIP 19600819 198903 2 002

Budi Arifin, SSi

NIP 19830109 200604 1 004

Diketahui

Ketua Departemen Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor,

Prof. Dr. Tun Tedja Irawadi, MS

NIP 19501227 197603 2 002

SINTESIS GEL KITOSAN-HIALURONAT

PAJRI SAMSI NASUTION

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PRAKATA

Segala puji dan syukur ke hadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan

hidayah-Nya, penulis dapat menyusun dan menyelesaikan karya ilmiah. Karya ilmiah

ini disusun berdasarkan penelitian yang dilaksanakan pada bulan Juli sampai

September 2009 di Laboratorium Kimia Organik, Departemen Kimia FMIPA IPB.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Gustini Syahbirin, MS dan

Bapak Budi Arifin, SSi selaku pembimbing yang telah banyak memberi arahan,

motivasi, saran, dan solusi dari setiap permasalahan yang dihadapi penulis selama

melaksanakan penelitian. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak, Mama,

Kakak, Adik-adik, dan Elsera Br. Selain itu, penulis juga mengucapkan terima kasih

kepada Drs. Amin Sjaugi, Apt dan Dwi Astuty SSi, atas kebijaksanaanya sehingga

penulis dapat menyelesaikan penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih

kepada seluruh staf dan laboran Kimia Organik: Bapak Sabur, Ibu Yenni Karmila,

dan Ibu Siti Robiah atas bantuannya selama penulis melakukan penelitian. Tidak

lupa, ungkapan terima kasih penulis sampaikan kepada seluruh rekan-rekan Ekstensi

Kimia I dan rekan-rekan peneliti di Laboratorium Kimia Organik, atas bantuan dan

kebersamaan, selama penulis menempuh studi dan menjalankan penelitian.

Akhir kata, semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.

Bogor, Desember 2009

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama lengkap Pajri Samsi Nasution, dilahirkan di Jakarta 25

November 1986. Penulis adalah anak ke dua dari empat bersaudara dari pasangan

Bapak Basirun Nasution, SH dan Ibu Riswarita.

DATAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL

………..

viii

DAFTAR GAMBAR ………...

viii

DAFTAR LAMPIRAN

………..

ix

PENDAHULUAN

………..

1

TINJAUAN PUSTAKA

Kitin dan Kitosan

………

1

Hidrogel Kitosan

………

2

Hialuronat

………...

3

Kompleks Polielektrolit Kitosan dengan Hialuronat

………..

3

Tautan-Silang Kitosan

………

3

BAHAN DAN METODE.

Bahan dan Alat ………...

4

Penentuan Kadar Air

………..

4

Penentuan Derajat Deasetilasi

………

4

Penetuan Bobot Molekul Kitosan dan Hialuronat

……….

4

Pembuatan Gel Kitosan dan Hialuronat

……….

5

Pengukuran Sifat Reologi Gel

………...

5

Analisis Data

………..

6

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penentuan Konsentrasi Kitosan, Glutaraldehida, dan Hialuronat untuk

Pembentukan Gel

………

6

Analisis Reologi Gel Kitosan-Hialuronat

………..………….

7

Perbandingan Gel Kitosan-Hialuronat Optimum dengan Modifikasi

Gel Kitosan Lainnya

……….

9

Validasi

………..

10

SIMPULAN DAN SARAN

………...

10

DAFTAR PUSTAKA

……….

10

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Spesifikasi kitosan niaga

………

2

2 Konsentrasi kitosan yang digunakan sebelumnya untuk pembentukan gel .

6

3 Hasil studi pendahuluan pembentukan gel dari kombinasi kitosan dan

glutaraldehida

………

...

……

7

4 Hasil optimalisasi Modde 5.0 pembentukan gek kitosan dan sifat

reologinya

………

...

………

..

10

5 Validasi hasil penelitian terhadap Modde 5.0

……….……….…………

....

10

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1

Struktur unit berulang kitin dan kitosan

………

..

…

.

…

1

2

Pembentukan hidrogel kimia dan fisika

………

...

……

2

3

Semi-IPN dan IPN-penuh

………

2

4

Struktur unit berulang dari natrium hialuronat

………

.

3

5

Pembentukan tautan-silang melalui kondensasi glutaraldehida dengan

kitosan

………

3

6

Bentuk umum kurva yang diperoleh dari penganalisis tekstur Stevens

LFRA

………

5

7

Kurva viskositas larutan hialuronat

…………

..

………

7

8

Grafik tiga dimensi

pengaruh konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida

terhadap kekuatan gel

………

..

………

8

9

Grafik tiga dimensi

pengaruh konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida

terhadap pembengkakan dan

………...………

8

10 Grafik tiga dimensi

pengaruh konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida

terhadap pengerutan

………

..

………

..

8

11 Grafik tiga dimensi

pengaruh konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida

terhadap titik pecah

………...……….

.

9

12 Grafik tiga dimensi hubungan hialuronat dan glutaraldehida terhadap

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1

Diagram alir penelitian

………

14

2

Metode pembuatan pereaksi

………

.

………

...

15

3

Kadar air kitosan dan hialuronat

………

..

……

..

…

.

….

15

4

Derajat deasetilasi kitosan

………

...

16

4

Penentuan bobot molekul kitosan

………

.

………

...

17

6

Penentuan bobot molekul hialuronat

………

18

7

Viskositas larutan hialuronat

………

19

8

Hasil uji Anova untuk pembengkakan, pengerutan, kekuatan, titik pecah,

dan ketegaran gel kitosan-hialuronat

………

....

………

20

9

Kekuatan, titik pecah, dan ketegaran gel kitosan- hialuronat

………

..

21

10 Pembengkakan gel kitosan-hialuronat

………

.

23

PENDAHULUAN

Kitosan merupakan biopolimer ala diturunkan dari kitin. Kitin sendiri m polisakarida yang ketersediaannya kedua setelah selulosa. Kitin tersebar l invertebrata dan tanaman tingkat renda & Webber 1960). Sumber yang d untuk memperoleh kitin dan kitos umumnya ialah famili krustacea seper dan kepiting. Kulit udang mengandu sebesar 15–20% sedangkan cangkang mengandung 18–32% kitin. Pemanfaa dari limbah kulit udang dan cangkang merupakan hal yang selaras dengan pelestarian lingkungan.

Kitosan termasuk salah satu mater alami. Berbeda dengan polisakarid lainnya seperti selulosa, alginat, agar pektin yang memiliki sifat netral ata kitosan bersifat basa karena memili amino dalam jumlah besar pada ranta punggungnya (Mak & Sun 2008). G dapat mengalami protonasi pada pH ku 6,5, yang menjadikan kitosan polimer Muatan positif pada kitosan kemudia berikatan dengan material lain yang b negatif seperti enzim, sel, polisakarida asam nukleat, kulit, dan rambut (Argi et al.2007).

Telah banyak penelitian yang mem manfaat kitosan di bidang lingkunga kesehatan. Keserbagunaan ini dik kitosan bersifat khas. Kitosan biode biokompatibel, non-toksik, memiliki antimikrob, dapat mengelat ion loga dapat membentuk gel, serta memilik yang tinggi pada protein (Mak & Sun 2 Modifikasi kimia terhadap kitosa meningkatkan kebergunaannya telah dilaporkan. Salah satunya ialah pen hidrokoloid untuk memperbaiki s kitosan. Misalnya, alginat (Cardena 2003; Wahyono 2006), gom guar 2006), gom xantan (Argin-Soysal et a karboksimetil selulosa (Rachmanita 20 hialuronat (Kimet al. 2003).

Kompleks polielektrolit (PEC campuran kitosan dan hialurona dilaporkan peka terhadap stimulasi listr pembengkakan (swelling) kompleks bergantung pada pH. Kim et al. melaporkan bahwa nisbah pembengka kitosan-hialuronat pada pH 4 dapat m 1300% atau dengan kata lain, film dapat menyerap air 13 kali lebih besar bobot awalnya. Namun, film ini la kondisi asam dan basa sehingg



 alami yang

merupakan a terbesar r luas pada dah (Foster digunakan itosan pada perti udang dung kitin ng kepiting faatan kitin ng kepiting n program

terial pintar rida alami garosa, dan atau asam, iliki gugus ntai tulang Gugus ini kurang dari er kationik. dian dapat bermuatan ida lainnya, rgin-Soysal

emaparkan gan hingga ikarenakan degradabel, ki aktivitas gam berat, iliki afinitas

2008). osan untuk lah banyak enambahan sifat gel nas et al. ar (Lestari t al.2007), 2006), dan

EC) dari

nat telah listrik. Sifat s ini juga al. (2003) kakan film t mencapai m tersebut ar daripada labil pada gga perlu

dimodifikasi, agar terbentuk gel dengan mekanik yang baik. Salah satu modifikasi diharapkan dapat meningkatkan sifat mek gel kitosan-hialuronat ialah penamb penaut-silang glutaraldehida.

Hidrogel hialuronat sendiri berpo sebagai sistem pengantaran obat antiradang

yang mengalami peradangan

menghasilkan radikal hidroksil (HO•)

dapat mendegradasi hialuronat. Degradas akan mengerosi permukaan gel sehin pelepasan obat antiradang dapat berlang secara terkendali pada bagian yang sakit (Y al. 1992 dalam Kikhuchi & Okano 2005).

Dalam penelitian ini, disintesis gel campuran kitosan dan hialuronat, de penaut-silang glurataldehida. Ko optimumnya ditentukan berdasarkan reologi kekuatan gel, titik pecah (break po ketegaran (rigidity), pembengkakan, pengerutan gel yang dihasilkan. Me permukaan respons yang terdapat di d perangkat lunak Modde 5.0 digunakan d proses optimalisasi tersebut.

TINJAUAN PUSTAKA

Kitin dan Kitosan

Kitin adalah biopolimer polisakarida li dari monomer 2-asetamido-2-deoksi-D-glu (N-asetil-D-glukosamina), dengan ik glikosidik -(1→4). Kitin merupakan an

selulosa dengan substitusi gugus hidroksil C2 oleh gugus amino. Karena itu, beberapa kitin menyerupai selulosa (Foster & We 1960).

Kitin yang direaksikan dengan larutan konsentrasi tinggi akan terdeasetilasi me kitosan. Kitosan bukan zat tunggal, melai nama keluarga untuk produk deasetilasi k Seperti halnya kitin, kitosan memiliki r linear dengan unit berulang 2-amino-2-de D-glukopiranosa. Struktur kitin dan kit diberikan pada Gambar 1.

(a) (b)

Gambar 1 Struktur unit berulang kitin (a) kitosan (b).

1

n sifat si yang ekanik bahan potensi ng. Sel akan ) yang asi ini hingga ngsung (Yuiet . el dari dengan ondisi sifat point), , dan Metode dalam  dalam linear lukosa ikatan  analog il pada pa sifat ebber

n basa enjadi lainkan i kitin. rantai deoksi-kitosan

2

Kitosan termasuk salah satu material pintar alami. Berbeda dengan polisakarida alami lainnya seperti selulosa, alginat, agarosa, dan pektin yang memiliki sifat netral atau asam, kitosan bersifat basa karena memiliki gugus amino dalam jumlah besar pada rantai tulang punggungnya (Mak & Sun 2008). Gugus ini dapat mengalami protonasi pada pH kurang dari 6,5, yang menjadikan kitosan polimer kationik. Muatan positif pada kitosan kemudian dapat berikatan dengan material lain yang bermuatan negatif seperti enzim, sel, polisakarida lainnya, asam nukleat, kulit, dan rambut (Argin-Soysal et al.2007).

Kitosan tidak larut dalam basa kuat dan hanya sedikit larut dalam HCl, HNO3, dan

H3PO40,5%. Namun, kitosan larut dalam asam

organik berair. Kitosan juga merupakan biopolimer yang tidak beracun dan mudah terbiodegradasi.

Kitosan relatif banyak digunakan pada berbagai industri terapan dan kesehatan. Mutu kitin dan kitosan untuk aplikasi tersebut dapat ditentukan dari nilai derajat deasetilasi, kadar air, dan viskositasnya. Pada Tabel 1 diberikan spesifikasi kitosan niaga.

Tabel 1 Spesifikasi kitosan niaga*

Parameter Ciri

Ukuran partikel Serpihan sampai bubuk

Kadar air 10%

Kadar abu 2%

Derajat deasetilasi 70%

Warna larutan Tidak berwarna

Viskositas (cps):

 Rendah <200

 Medium 200–799

 Tinggi 800–2000

 Sangat tinggi >2000

* Sumber: Anonim (1987), diacu dalam Jamaludin (1994).

Hidrogel Kitosan

Gel adalah jejaring polimer yang bertautan-silang secara fisika atau kimia yang memerangkap fasa cair sehingga bersifat semipadatan viskoelastis. Air yang terdapat dalam hidrogel merupakan tipe air imbibisi, yaitu air yang masuk ke dalam suatu bahan dan akan memperbesar volume, tetapi tidak menjadi komponen penyusun bahan tersebut (Winarno 1997). Hidrogel diklasifikasikan berdasarkan sifatnya menjadi hidrogel kimia dan fisika. Hidrogel kimia dibentuk dari reaksi ireversibel, sedangkan hidrogel fisika dibentuk dari reaksi reversibel. Gambar 2 menunjukkan ilustrasi pembentukan hidrogel kimia dan fisika. Hidrogel kimia, seperti hidrogel kitosan,

bertautan-silang secara kovalen jika ditambahkan bahan penaut-silang, sedangkan hidrogel fisika bertautan-silang secara ionik.

Gambar 2 Pembentukan hidrogel kimia dan fisika (Hoffman 2002).

Menurut Berger et al.(2004), tautan-silang kovalen dalam hidrogel kitosan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu tautan-silang kitosan-kitosan, jejaring polimer hibrida, dan jejaring saling-tembus (interpenetrating polymer network, IPN) sebagian atau penuh. Tautan-silang kitosan-kitosan terjadi antara dua unit struktural pada rantai polimer kitosan yang sama, sementara pada jejaring hibrida, tautan silang terjadi antara satu unit struktur dari rantai kitosan dan unit lain dari struktur polimer tambahan. Berbeda dengan jejaring polimer hibrida, semi-IPN atau IPN-penuh terjadi jika polimer yang ditambahkan tidak bereaksi dengan kitosan sebelum terjadi tautan-silang. Semi-IPN merupakan kombinasi dua polimer yang saling melilit, hanya satu yang memiliki tautan-silang dan tidak ada ikatan antara keduanya. Sementara pada IPN-penuh, kedua polimer yang melilit memiliki tautan-silang (Gambar 3).

Gambar 3 IPN-penuh (kanan); Semi-IPN (kiri).

pada produk akhir. Contoh hidrokolo pernah ditambahkan ditunjukan pada T

Tabel 2 Konsentrasi kitosan yang d sebelumnya untuk pembentuk Campuran yang dibuat DD (%) Mrkit [g/mol] [kit] [%]

M kit-alg 75,27 9,8×105 0,75

M kit-PVA 75,60 1,6×105 1,00

M kit-hia 76,00 2,0×105 1,00

M kit-cmcs 75,00 11,0×105 2,00

M kit-alg 74,15 6,6×105 2,25

G kit-cmc 73,61 4,3×105 2,50

G kit-alg 73,61 4,5×105 2,50

G kit-guar 73,61 4.5×105 2,50

Keterangan:

M = membran

G = gel

Mr = Bobot molekul DD = Derajat deasetilasi kit = kitosan alg = alginat

PVA = poli(vinil alkohol) hia = hialuronat

cmcs = karboksimetil kitosan cmc = karboksimetil selulosa guar = gom guar

nd = tidak ada data

Hialuronat

Hialuronat adalah polisakarida ala linear, dengan unit berulang berupa d

dari asam D-glukuronat da

asetilglukosamina. Hialuronat te poliasam lemah dengan rapat muata rendah, yaitu 1 muatan per 2 residu m (Kimet al. 2003). Hialuronat dapat me larutan dengan viskositas tinggi dalam air (Kuo 2006). Hialuronat secara k tersedia dalam bentuk garam na (Gambar 4).

Hialuronat ditemukan oleh Me Palmer pada tahun 1934, ketika mengidentifikasi zat seperti muko diisolasi dari cairan mata sapi sebag polisakarida yang mengandung asam ur gula amino, tetapi tidak mengandun Nama hialuronat diturunkan dari

oloid yang Tabel 2. digunakan tukan gel Campuran yang dibuat DD (%) Mrkit [g/mol] [kit] [%] Referensi

M kit-alg 75,27 9,8×105 0,75

Czubenko dan Druzynska

2009

M kit-PVA 75,60 1,6×105 1,00

Costa-Junior et

al. 2008

M kit-hia 76,00 2,0×105

1,00 Kimet al. 2003

M kit-cmcs 75,00 11,0×105

2,00 Shanget al 2008

M kit-alg 74,15 6,6×105

2,25 Asnel 2008

G kit-cmc 73,61 4,3×105

2,50 Rachmanita 2006

G kit-alg 73,61 4,5×105

2,50 Wahyono 2006

G kit-guar 73,61 4.5×105

2,50 Lestari 2006

alami yang disakarida

dan N

-tergolong uatan yang u monomer membentuk m medium komersial natriumnya

eyer dan a mereka koid yang agai suatu uronat dan ung sulfat. ri hialoid

(hyaloid) dan asam uronat (uronic a Polisakarida berbobot molekul tinggi

dikumpulkan dengan pengend

menggunakan asam asetat. Pada ko fisiologis, hampir seluruh molekul a hialuronat berada dalam bentuk ionnya ( 2006).

Gambar 4 Struktur unit berulang dari natr hialuronat.

Hialuronat merupakan komponen matriks ekstraselular hewan tingkat ti Hialuronat dalam konsentrasi tinggi terdap tulang rawan, cairan mata, dan cairan s Sifat viskoelastik hialuronat menjadika bekerja sebagai pelumas peredam gunca dalam cairan sendi (Nishinari & Takah 2003).

Kompleks Polielektrolit Kitosan denga Hialuronat

Polielektrolit adalah polimer mengemban muatan ketika larut membengkak dalam pelarut polar seperti Polimer ini juga dikenal dengan sebutan ion karena muatannya berasal dari ion gugus fungsi pada rantai polimernya.

Kompleks polielektrolit (PEC) dibe melalui interaksi antara 2 polielektrolit berlawanan muatan di dalam. Gel diketahui memiliki sifat fisik dan kimia unik, seperti interaksi elektrostatik di a PEC yang lebih kuat dibandingkan de interaksi sekunder yang dibangun. Penggu gel PEC dari kitosan dan polianion seb pembawa untuk pengantaran obat dan sis imobilisasi terus meningkat dalam de terakhir (Argin-Soysal et al. 20 Hidrofilisitas kitosan disukai d pembentukan PEC dari campurannya de bahan yang bersifat anionik seperti hialur (Kimet al. 2003).

Tautan-Silang Kitosan

Senyawa yang lazim digunakan seb penaut–silang adalah glutaraldehida. Seny dwifungsi ini mempunyai rumus stru OHC(CH2)3CHO dengan bobot molekul 1

g mol-1, titik didih 100 °C, dan rentang pH

3

Campuran yang dibuat DD (%) Mrkit [g/mol] [kit] [%] Referensi

M kit-alg 75,27 9,8×105 0,75

Czubenko dan Druzynska

2009

M kit-PVA 75,60 1,6×105 1,00

Costa-Junior et

al. 2008

M kit-hia 76,00 2,0×105

1,00 Kimet al. 2003

M kit-cmcs 75,00 11,0×105

2,00 Shanget al 2008

M kit-alg 74,15 6,6×105

2,25 Asnel 2008

G kit-cmc 73,61 4,3×105

2,50 Rachmanita 2006

G kit-alg 73,61 4,5×105

2,50 Wahyono 2006

G kit-guar 73,61 4.5×105

2,50 Lestari 2006

acid). gi itu ndapan kondisi asam a (Kuo

atrium dari tinggi. apat di sendi. kannya cangan kahashi gan yang t atau rti air. n poli-ionisasi

4

4,2. Glutaraldehida berupa cairan kuning yang larut dalam air, alkohol, dan benzena.

Tautan-silang antarmolekul kitosan berasal dari reaksi kondensasi glutaraldehida dengan kitosan (Gambar 5). Glutaraldehida juga berfungsi sebagai penaut-silang untuk hialuronat (Tomihata & Ikada 1997), polivinil alkohol, dan beberapa polisakarida lainnya (Wanget al.2004).

Gambar 5 Pembentukan tautan-silang melalui kondensasi glutaraldehida dengan kitosan.

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan antara lain kitosan dari cangkang kepiting, didapat dari PT Ajinomoto, asam hialuronat dalam bentuk garam natrium, didapat dari PT Bioland, dan asam laktat 90% (b/v) teknis, glutaraldehida 25% (v/v) teknis. Alat-alat yang digunakan antara lain penganalisis tekstur Stevens Leatherhead Food Research Association (LFRA) di Pusat Antar-Universitas IPB, penguji kadar air Sartorius dan viskometer Brookfield LV di PT Arya Scientific, FTIR Bruker, viskometer Ostwald, pengaduk magnet, dan alat-alat kaca lainnya.

Penentuan Kadar Air

Penentuan kadar air dilakukan sebagai pencirian kitosan dan hialuronat, seperti yang dilihat pada Lampiran 1. Contoh kitosan dan hialuronat ditimbang dalam penguji kadar air Sartorius sebanyak 0,500 g, kemudian alat dioperasikan pada suhu 105 oC. Pemanasan akan berhenti jika bobot sampel sudah konstan

dan kadar air akan ditunjukkan pada layar. Pengukuran dilakukan sebanyak 3 kali.

Penentuan Derajat Deasetilasi Kitosan (Khanet al. 2002)

Penentuan derajat deasetilasi (DD) kitosan diukur dengan menggunakan FTIR. Puncak tertinggi dicatat dan diukur dari garis dasar yang dipilih. Nilai absorbans dapat diukur dengan menggunakan rumus:

A = logP0 P dengan

P0= transmitans pada garis dasar

P = transmitans pada puncak minimum A = absorbans.

DD dapat dihitung dengan membandingkan nilai absorbans pada bilangan gelombang 1655 cm-1 (serapan pita amida) dengan bilangan gelombang 3450 cm-1(serapan pita hidroksi), Kitin yang tidak terdeasetilasi menghasilkan nilai perbandingan A1655/A3450 = 1,33. DD

dihitung dengan persamaan: DD = 1- A1655

A3450

× 1

1,33 ×100%

Penentuan Bobot Molekul Kitosan dan Hialuronat

Bobot molekul kitosan dan hialuronat ditentukan dengan metode viskometri Oswald. Sekitar 0,1 g kitosan (bobot basah) dilarutkan dalam 100 mL asam asetat 0,50 M. Sebanyak 10 mL ditentukan waktu alirnya dalam viskometer sebanyak 3 kali ulangan. Pengukuran juga dilakukan untuk konsentrasi kitosan 0,02; 0,04; 0,06; dan 0,08% (b/v) dalam asam asetat 0,50 M (Tarbojevich & Cosani 1996). Densitas larutan kitosan dan pelarut ditentukan dengan piknometer.

Untuk penentuan bobot molekul hialuronat, sekitar 0,1 g natrium hialuronat (bobot basah) dilarutkan dalam 100 mL NaCl 0,20 M. Sebanyak 10 mL ditentukan waktu alirnya dalam viskometer sebanyak 3 kali ulangan. Pengukuran juga dilakukan untuk konsentrasi hialuronat 1×10-4, 2×10-4, 3×10-4 4×10-4, dan 10×10-4g/mL (Chelandet al.1970, diacu dalam Kuo 2006). Densitas larutan hiluronat dan pelarut ditentukan dengan piknometer.

Persamaan-persamaan yang digunakan ialah sebagai berikut:

Viskositas relatif ηr =η/0η0≅ t/t0

Viskositas spesifik ηs =ηr–1 Viskositas intrisik [η] = (ηsp/c)c=0

lnηsp/c =ln [η] +K[η] 2

5

[η] =KM

Kkitosan = 3,5×10 -4

(Tarbojevich & Cosani 1996)

Khialuronat= 0,0228 (Cheland et al. 1970, diacu

dalam Kuo 2006)

kitosan = 0,76 (Tarbojevich & Cosani 1996) hialurona = 0,816 (Cheland et al.1970, diacu

dalan Kuo 2006) t = waktu alir larutan sampel t0 = waktu alir pelarut

 densitas larutan sampel 0 = densitas pelarut

η = viskositas larutan sampel η0 = viskositas pelarut

M = bobot molekul sampel

Pembuatan Gel Kitosan dan Hialuronat

Studi Pendahuluan

Studi pendahuluan untuk menentukan konsentrasi kitosan, dan glutaraldehida yang akan digunakan dalam pembuatan gel dilakukan dengan mengombinasikan konsentrasi kitosan 1,0; 2,0; dan 3,0% dalam asam laktat 18% (v/v) dengan konsentrasi glutaraldehida 0,5; 1,0; dan 4,0% (v/v). Berdasarkan studi pendahuluan ini, dipilih konsentrasi kitosan tetap 2,0% dan konsentrasi glutaraldehida 1,0; 2,0; dan 3,0% (v/v).

Pemilihan konsentrasi hialuronat didasarkan pada kekentalan larutan yang terbentuk. Hialuronat dengan konsentrasi 0,5; 1,0; dan 1,5% dalam asam laktat 18% (v/v), diukur viskositasnya dengan viskometer Brookfield LV. Sebanyak 50 g larutan dimasukan ke dalam gelas piala 50 mL, kemudian dicelupkan batang pemutar (spindel) dengan kecepatan 6 rpm. Viskositas akan ditunjukkan pada layar jika telah konstan. Dipilih konsentrasi hialuronat yang digunakan 0,5 dan 1,0%.

Pemilihan pelarut dilakukan dengan cara melarutkan 0,1 g hialuronat dalam 19,5 g pelarut. Kitosan sebanyak 0,4 g ditambahkan ke dalam larutan tersebut, lalu diaduk dengan pengaduk magnet hingga diperoleh konsentrasi hialuronat 0,5% dan kitosan 2%. Pelarut dipilih berdasarkan kehomogenan campuran hialuronat dan kitosan. Pelarut yang diujikan meliputi asam asetat 2%, asam laktat 2%, 10%, dan 18% (v/v), dan terpilih asam laktat 18% (v/v).

Pembuatan gel

Sebanyak 0,1; 0,2; dan 0,3 g hialuronat berturut-turut ditambahkan 19,5; 19,4; dan 19,3 g asam laktat 18% (v/v), kemudian diaduk hingga homogen. Kitosan sebanyak 0,4 g ditambahkan ke dalam setiap larutan tersebut

agar konsentrasi kitosan dalam larutan akhir 2,0%, kemudian diaduk lagi hingga homogen. Campuran kitosan dan hialuronat ini ditambahkan NaOH 30% sebanyak 2,0 g hingga tercapai pH 4, lalu 1 mL glutaraldehida ditambahkan dan kembali diaduk hingga homogen. Larutan yang terbentuk didiamkan selama semalam, agar mengegel.

Pengukuran Sifat Reologi Gel

Sifat reologi gel yang ditentukan meliputi kekuatan gel, titik pecah, ketegaran, pembengkakan, dan pengerutan. Kekuatan gel, titik pecah, dan ketegaran ditentukan dengan menggunakan penganalisis tekstur Stevens LFRA. Contoh dalam cetakan diletakkan dalam tabung plastik ukuran 50 mL, lalu alat dioperasikan untuk mengukur gaya (g) yang diperlukan untuk memecah gel (kekuatan gel), dan kedalaman penetrasi (cm) saat gel pecah (titik pecah). Ketegaran gel ditentukan sebagai nisbah antara besarnya gaya yang memecah gel dan titik pecahnya (Angalett 1986). Alat yang dipakai memiliki luas bidang penekan (probe) 0,192 cm2, beban penekan 97 g, dan jarak penekan ke gel 5,025 cm.

Kurva yang dihasilkan ditunjukkan pada Gambar 6. Kemudian sifat reologi dihitung dengan persamaan-persamaan berikut:

Gambar 6 Bentuk umum kurva yang diperoleh dari penganalisis tekstur Stevens LFRA.

Kekuatan gel(g cm-2)= beban pecah(BC)

luas bidang penekan×nilai kalibrasi

6

Ketegaran(g cm-1₎₌beban penekan (BC)

penetrasi pecah (AC) Uji pembengkakan dilakukan dengan merendam sekitar 1,0000 g gel dalam 30 mL larutan bufer asetat pH 4 (pembuatan bufer diberikan pada Lampiran 2) selama 24 jam pada suhu kamar. Selama proses pembengkakan, wadah ditutup untuk mencegah menguapnya larutan 6buffer. Setelah 24 jam, gel ditimbang kembali untuk mengetahui bobot air yang terserap (Wanget al. 2004).

Uji pengerutan dilakukan dengan merendam sekitar 2,0000 g gel dalam 30 mL larutan bufer fosfat pH 7 (pembuatan bufer diberikan pada Lampiran 2) selama 24 jam pada suhu 10 °C. Setelah itu, gel ditimbang kembali untuk mengetahui bobot air yang keluar dari gel (Wanget al. 2004).

Analisis Data

Rancangan percobaan yang dilakukan dalaha rancangan acak lengkap dengan variabel bebas adalah konsentrasi hialuronat level 0,0; 0,5; dan 1,0% dan konsentrasi glutaraldehida level 1,0; 2,0; dan 3,0% v/v.

Hasil penelitian diolah dengan Modde 5.0® untuk mengetahui kombinasi hialuronat dan glutaraldehida yang memberikan gel kitosan-hialuronat dengan sifat reologi optimum, yakni kekuatan, titik pecah, dan pembengkakan gel yang maksimum, serta ketegaran dan pengerutan yang minimum. Setiap sifat reologi diukur sebanyak 6 kali. Untuk setiap perlakuan dan respon, dipilih 3 data yang menghasilkan simpangan baku terendah. Pengaruh perubahan konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida terhadap masing-masing sifat reologi juga dikaji dengan uji analisis ragam dan metode permukaan respons.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penentuan Konsentrasi Kitosan, Glutaraldehida, dan Hialuronat untuk

Pembentukan Gel

Kitosan yang digunakan Dalam penelitian ini berasal dari cangkang kepiting dengan kadar air 11,56% (Lampiran 3). Nilai ini tidak sesuai dengan spesifikasi kitosan niaga. Walaupun kadar airnya tidak sesuai dengan spesifikasi niaga kitosan masih dapat digunakan. Derajat deasetilasi yang diperoleh sebesar 88,48% (Lampiran 4), nilai ini memenuhi spesifikasi kitosan niaga.

Konsentrasi kitosan yang digunakan untuk pembentukan gel sangat ditentukan oleh bobot molekulnya. Semakin besar bobot molekul kitosan, semakin rendah konsentrasi yang diperlukan. Kitosan dari bahan baku dan produsen yang berbeda biasanya berbeda pula bobot molekulnya. Karena itu, konsentrasi kitosan untuk pembentukan gel harus selalu ditentukan terlebih dulu jika kitosan yang digunakan berbeda.

Penentuan bobot molekul kitosan secara viskometri memberikanMr= 7,53 × 105g mol-1

(Lampiran 5). Tabel 2 menunjukkan pengunaan bobot molekul dan konsentrasi kitosan yang digunakan untuk membuat gel lebih tinggi daripada untuk membuat membran. Hal ini dikarenakan kitosan dengan konsentrasi yang tinggi cepat membentuk gel sehingga sulit dituang ke cetakan membran (Asnel 2008).

Penelitian-penelitian sebelumnya yang membentuk gel dari kitosan atau dari campuran kitosan dengan hidrokoloid menggunakan konsentrasi kitosan yang beragam. Kisaranya dari 0,75% sampai 2,50% (Tabel 2). Konsentrasi kitosan terpilih berdasarkan hasil studi pendahuluan ialah kitosan 2,0%. Sebagai mana ditunjukan pada Tabel 3, kitosan 1,0% tidak menghasilkan gel yang kokoh. Disisi lain, kitosan 2,0 dan 3,0% memiliki waktu gelasi, kondisi gel, dan waktu pengerutan yang hampir serupa, oleh karena itu dalam penelitian ini digunakan konsentrasi kitosan yang lebih sedikit, yaitu 2%. Konsentrasi kitosan yang digunakan pada penelitian ini lebih rendah dibandingkan dengan yang digunakan Rahmanita (2006), Wahyono (2006), dan Lestari (2006). Hal ini karena derajat deasetilasi dan bobot molekul kitosan yang digunakan lebih tinggi (Tabel 2).

7

Tabel 3 Hasil studi pendahuluan pembentukan gel dari kombinasi kitosan dan glutaraldehida. [kit] % [glut] % (v/v) Waktu gelasi Kondisi gel Waktu pengerutan

1,0 0,5 Tg cair

-1,0 Tg cair

-4,0 8 jam kurang

padat

8 hari

2,0 0,5 Tg cair

-1,0 20 jam padat Stabil

4,0 1,2 jam padat 7 Hari

3,0 0,5 Tg cair

-1,0 15 jam padat Stabil

4,0 1,2 jam padat 7 Hari

Keterengan: kit = kitosan glut = glutaraldehida tg = tidak terbentuk gel

Hialuronat yang digunakan memiliki kadar air 13,11% (Lampiran 3) dan penentuan bobot molekul secara viskometri memberikan Mr =

6,33×105 g mol-1 (Lampiran 6). Hialuronat dapat membentuk larutan dengan viskositas yang tinggi. Viskositas larutan hialuronat dalam asam laktat 18% ditunjukkan pada Gambar 7 (data selengkapnya di Lampiran 7). Semakin tinggi konsentrasi hialuronat, viskositasnya semakin meningkat. Peningkatan tajam viskositas terjadi pada konsentrasi lebih dari 1%. Jika larutan hialuronat yang digunakan terlalu kental akan terbentuk gelembung saat pengadukan yang dihilangkan. Oleh karena itu konsentrasi hialuronat yang digunakan tidak lebih dari 1%. Hal ini sesuai dengan pernyataan BeMiller dan Whistler (1996) bahwa gel polisakarida umumnya mengandung 1% polimer.

Pelarut asam asetat 2% (v/v), asam laktat 2% (v/v) dan 10% (v/v) dapat melarutkan kitosan, namun ketika ditambahkan hialuronat terbentuk gumpalan-gumpalan yang tidak larut air. Diduga terbentuk gel PEC antara kitosan dan hialuronat. Larutan asam laktat 18% (v/v) dapat melarutkan kitosan dan hialuronat dengan homogen. Interaksi ionik antara gugus karboksil pada asam laktat dan gugus amino pada kitosan, diperkirakan mencegah kitosan berinteraksi dengan hialuronat. Hasil ini sesuai

dengan laporan Lindblad (2003) bahwa gugus amino kitosan dapat dicangkok oleh asam laktat tanpa katalis. Karena itu, pelarut yang digunakan adalah asam laktat 18% (v/v).

Gambar 7 Kurva viskositas larutan hialuronat.

Analisis Reologi Gel Kitosan-Hialuronat

Konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida berdasarkan uji analisis ragam pada Lampiran 8 memberikan pengaruh nyata pada semua sifat reologi yang diujikan pada = 5%. Kurva 3 dimensi pada Gambar 8 (data ditunjukkan pada Lampiran 8) menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi glutaraldehida dari 1,0% (v/v) ke 2,0% (v/v) menaikkan kekuatan gel, tetapi terjadi penurunan ketika dinaikkan lagi ke 3,0% (v/v). Hasil ini sesuai dengan penelitian Shang et al.(2008): selang konsentrasi glutaraldehida 0,5 sampai 1,0% memberikan nilai kekuatan pecah dan elastisitas yang optimum pada gel kitosan-karboksimetil kitosan. Pengaruh yang sama dijumpai pada konsentrasi hialuronat.

Glutaraldehida dapat membentuk tautan-silang dengan hialuronat. Gugus karbonil pada glutaraldehida dapat membentuk hemiasetal dengan gugus hidroksil pada hialuronat (Tomihata & Ikada 1997). Namun, glutaraldehida agaknya lebih suka membentuk tautan silang dengan gugus amino pada kitosan dibandingkan dengan hialuronat. Diduga karena nukleofilisitas RNH2lebih besar daripada ROH.

Hal ini dibuktikan dengan tidak tampaknya pengaruh yang besar penambahan hialuronat terhadap kekuatan gel (Gambar 9). Hialuronat agaknya hanya berfungsi sebagai pengisi ruang kosong yang terbentuk dari gel kitosan. Semakin banyak hialuronat yang mengisi ruang kosong tersebut, semakin stabil struktur gel yang dihasilkan, namun pengaruhnya jauh lebih

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000

0 0.5 1 1.5 2

V isk o si ta s (c p s)

8

kecil daripada pengaruh penambahan glutaraldehida. Penurunan kekuatan gel ketika konsentrasi hialuronat dinaikkan dari 0,5 ke 1,0% merupakan impikasi mengecilnya ruang kosong dalam struktur gel ketika konsentrasi glutaraldehida terlalu tinggi. Data pada Lampiran 8 menunjukan tren tersebut.

Gambar 8 Grafik tiga dimensi pengaruh konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida terhadap kekuatan gel.

Dugaan ini didukung oleh lebih sulitnya gel membengkak dan sebaliknya lebih mudah mengerut, sebagaimana ditunjukkan berturut-turut pada Gambar 9 dan 10 (data lengkap di Lampiran 10 dan 11), ketika konsentrasi glutaraldehida dinaikkan dari 1,0% (v/v) ke 2,0% (v/v) ke 3,0% (v/v). Hasil ini sejalan dengan laporan Berger et al. (2004) yang menjelaskan bahwa senyawa penaut-silang dapat menurunkan pembengkakan hidrogel kitosan. Tautan silang yang semakin rapat pada jejaring gel menyulitkan cairan masuk ke dalamnya. Sebaliknya, cairan yang terperangkap menjadi mudah terperas keluar dari matriks gel.

Di sisi lain, menambah hialuronat tidak mengubah secara signifikan pembengkakan gel (Gambar 9) dan justru menurunkan pengerutan gel (Gambar 10). Hasil ini semata membuktikan bahwa jumlah tautan silang yang dibentuk oleh glutaraldehida lebih menentukan kapasitas penyerapan air oleh gel, dan bahwa hialuronat hanya mengisi ruang kosong yang tersisa di antara jejaring gel. Semakin banyak hialuronat yang ditambahkan, semakin sedikit ruang kosong yang tersisa untuk cairan, maka pembengkakan gel sedikit menurun dari konsentrasi hialuronat 0,5% ke 1,0% .

Gambar 9 Grafik tiga dimensi pengaruh konsentrasi hialuronat dan

glutaraldehida terhadap

pembengkakan gel.

Penambahan hialuronat menurunkan pengerutan, sebab muatan negatif dari gugus karboksil pada natrium hialuronat yang terjebak dalam matriks dapat menahan air agar tidak keluar dari gel. Interaksi ion-dipol yang kuat berperan di sini. Menurut Nishinari dan Takahashi (2003) salah satu fungsi hialuronat dalam tubuh ialah sebagai penahan cairan. Karena itu, hialuronat banyak terdapat dalam persendian tulang.

Bufer yang dipakai untuk proses pengerutan adalah bufer fosfat. Ukuran molekul fosfat yang lebih besar daripada asam laktat dan air yang terdapat dalam matriks gel mampu mendesak keluarnya cairan tersebut.

9

Gel memiliki sebagian sifat padatan dan sebagian sifat cairan dan karena itu, disebut semipadatan viskoelastik. Gel dapat mempertahankan bentuknya seperti padatan elastik, namun fase cair kontinu yang diperangkapnya membuat gel tidak sekaku padatan biasa, dan dalam beberapa hal berlaku seperti cairan kental (BeMiller dan Whistler 1996). Jadi semakin banyak cairan yang terperangkap dalam gel, semakin elastis sifat gel itu.

Elastisitas gel ditunjukkan oleh titik pecah yang tinggi. Penekan akan dapat berpenetrasi lebih jauh ke dalam gel yang elastik. Seperti ditunjukkan pada Gambar 11, penambahan hialuronat sebanyak 0,5% dan glutaraldehida sebanyak 2,0% (v/v) relatif tidak mengubah titik pecah gel. Akan tetapi, titik pecah ini menurun tajam ketika digunakan hialuronat 1,0% dan glutaraldehida 3,0% (v/v). Berkurangnya jumlah air yang terperangkap ketika tautan silang dan hialuronat yang terjebak menjadi sangat banyak sangat menurunkan elastisitas gel.

Gambar 11 Grafik tiga dimensi pengaruh konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida terhadap titik pecah gel.

Kekuatan dan titik pecah menentukan ketegaran suatu gel. Semakin kuat gel dan semakin kecil titik pecah (artinya semakin kurang elastis), gel akan semakin kaku. Terlihat

pada Gambar 12 bahwa peningkatan

konsentrasi hialuronat ke 1,0% meningkatkan secara signifikan ketegaran gel. Hal ini disebabkan hialuronat sangat menurunkan titik pecah (Gambar 11), melampaui penurunan kekuatan gel yang ditimbulkannya (Gambar 8). Sebaliknya, penambahan glutaraldehida ke 3,0% (v/v) menurunkan ketegaran gel, sebab penurunan kekuatan gel yang ditimbulkan

(Gambar 8) jauh melebihi penurunan titik pecah (Gambar 11).

(a)

Gambar 12 Grafik tiga dimensi pengaruh konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida terhadap ketega-ran gel.

Perbandingan Gel Kitosan-Hialuronat Optimum dengan Modifikasi Gel Kitosan

Lainnya

Optimalisasi dengan perangkat lunak Modde 5,0® untuk setiap sifat reologi memberikan hasil sebagai berikut: kekuatan gel yang maksimum yaitu sebesar 773,2 g/cm2 didapat dari konsentrasi hialuronat 0,3% dan glutaraldehida 1,8% (v/v). Titik pecah maksimum sebesar 1,332 cm terdapat pada konsentrasi hialuronat 0,1% dan glutaraldehida 1,2% (v/v). Pembengkakkan gel terbesar sebesar 2,887 g didapat pada hialuronat 0,1% dan glutaraldehida 1,0% (v/v). Ketegaran gel yang maksimum (2,931 g/cm) didapat pada hialuronat 0,1% dan glutaraldehida 1,0% (v/v). Pengerutan minimun (-1,067 g) didapat pada hialuronat 1,5% dan glutaraldehida 1,0 % (v/v).

10

Seperti yang ditunjukan pada Tabel 4, gel kitosan-hialuronat baik dalam hal pengerutan dan titik pecah dibandingkan dengan gel kitosan dengan alginat, CMC, atau gom guar. Namun, kekuatan gel dan pembengkakannya paling rendah, sementara ketegarannya masih lebih rendah daripada gel kitosan-alginat.

Validasi

Hasil valiadasi gel kitosan-hialuronat menunjukkan sifat kekuatan, titik pecah, ketegaran, dan pengerutan lebih rendah dari

pada hasil optimum dari Modde 5.0, hanya pembengkakan yang lebih besar dari nilai Modde 5.0 (Tabel 5). Pembengkakan dan pengerutan memiliki nilai yang mendekati hasil optimasi. Namun, sifat kekuatan, titik pecah, dan pengerutan jauh dari nilai optimum. Hal ini dapat dikarenakan keterulangan sifat yang rendah diberikan hialuronat. Hal ini agaknya dapat diminimalisir dengan mempersempit selang konsentrasi hialuronat, karena penyimpangan data diperoleh dari pengunaan konsentrasi hialuronat yang tinggi.

Tabel 4 Hasil optimalisasi Modde 5.0 pembentukan gel kitosan dan sifat reologinya

Gel yang dibuat kit-alg kit-cmc kit-guar kit-hia

[Hidrokoloid] 0,830% (b/v) 0,880% (b/v) 0,330% (b/v) 0,3%

[Glutaraldehida] 4,00% (v/v) 6,00% (v/v) 4,86% (v/v) 1,4% (v/v)

Kekuatan gel (g/cm2) 891,3 738,9 598,4‒_{731,4 678,4}

Titik pecah (cm) 1.025 1,068 0,912‒_{1,115 1,294}

Ketegaran gel (g/cm) 8,518 3,510 3,23‒_{3,948 5,033}

Pembengkakan (g) 4,069 5,337 4,077‒_{4,983 2,634}

Pengerutan (g) 1,456 1,208 1,167‒_{1,426 0,148}

Referensi Wahyono

(2006)

Rachmanita

(2006) Lestari (2006) Penelitian ini

Keterangan: kit = kitosan alg = alginat

cmc = karboksimetil selulosa guar = gom guar

hia = hialuronat

Tabel 5 Validasi hasil penelitian terhadap Modde 5.0 Respons Ulangan Hasil pengukuran Modde 5.0 Penelitian

kk 1 678,4 190,7

2 192,7

3 190,7

tp 1 1,294 0,770

2 0,765

3 1,135

kt 1 5,033 2,468

2 1,692

3 1,659

pb 1 2,634 2,857

2 2,832

3 2,739

pg 1 0,148 0,034

2 0,340

3 0,356

Keterangan:

kk : kekuatan (g cm-2) tp : titik pecah (cm) kt : ketegaran (g cm-1) pb : pembengkakan (g) pg : pengerutan (g)

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa gel kitosan-hialuronat optimum menurut MODDE 5.0® dengan konsentrasi kitosan 2,0% terjadi pada konsentrasi hialuronat dan glutaraldehida berturut-turut 0,3% dan 1,4% (v/v).

Saran

Perlu dilakukan penelitian sintesis gel kitosan-hialuronat dengan selang konsentrasi hialuronat antara 0,0–0,5%.

DAFTAR PUSTAKA

11

Argin-Soysal S, Kofinas P, Martin L. 2007. Effect of complexation conditions on xanthan-chitosan polyelectrolyte complex gels. Food Hydrocolloids23:202-209.

Asnel RS. 2008. Perilaku disolusi ketoprofen melalui membran kitosan-alginat [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

BeMiller JN, Whistler RL. 1996. Carbohydrates. Di dalam: Fennema OR, editor. Food Chemistry. Ed ke-3. New York: Marcel Dekker. hlm 157-224.

Berger J et al. 2004. Structure and interactions in covalently and ionically crosslinked chitosan hydrogels for biomedical applications.Eur J Pharm Biopharm 57:19-34.

Cardenas A, Monal WA, Goycoolea FM, Ciapara IH, Peniche C. 2003. Diffusion through membranes of the polyelectrolyte complex of chitosan and alginate. Macromol Biosci3:535-539.

Costa-Junior ES, Barbosa-Stancioli EF, Mansur AP, Vasconcelos WL, Mansur HS. 2008. Preparation and characterization of chitosan/poly(vinyl alcohol) chemically crosslinked blends for biomedical applications. Carbohydr Polym 76:472-481.

Czubenko JO, Druzynska MG. 2009. Effect of ionic crosslinking on the water state in hydrogel chitosan membranes.Carbohydr Polym77:590-598.

Foster AB, Webber JM. 1960. Chitin. Di dalam:

Wolform ML, editor. Advance in

Carbohydrate Chemistry. London:

Academic Pr.

Hoffman AS. 2002. Hydrogels for biomedical applications.Adv Drug Delivery Rev 43:3-12.

Jamaludin MA. 1994. Isolasi dan pencirian kitosan limbah udang windu (Penaeus monodon fabricus) dan afinitasnya terhadap ion logam Pb2+, Cr6+, dan Ni2+ [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Khan TA, Peh KK, Ch’ng HS. 2002. Reporting degree of deacetylation values of chitosan: the influence of analytical methods. J Pharm Pharmaceut Sci5:205-212.

Kikhuchi A, Okano T. 2005. Hydrogels: Stimuli-sensitive hydrogels. Di dalam: Kwon GS, editor.Polymeric Drug Delivery Systems. Wisconsin: Taylor & Francis. Hl. 275-231.

Kim SJet al. 2003. Electrical sensitive behavior of a polyelectrolyte complex composed of chitosan/hyaluronic acid. Solid State Ionics 164:99-204.

Kuo JW. 2006.Practical Aspects of Hyaluronan Based Medical Products. Boca Raton: CRC Pr.

Lestari SI. 2006. Sintesis dan optimalisasi gel kitosan-gom guar [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Lindblad MS. 2003. Strategies for building polymers from renewable source: Using prepolymers from steam treatment of wood and monomers from fermentation of agricultural products [tesis]. Stockholm: KTH Fibre and Polymer Technology, Royal Institute of Technology Stockholm.

Mak A, Sun S. 2008. Intelligent chitosan-based hydrogels as multifunctional materials. Di dalam: Shahinpoor M, Schnieder HJ, editor. Intelligent Materials. Cambridge: RSC. Hlm 447-461.

Nishinari K, Takahashi K. 2003. Interaction in polysaccharide solutions and gels. Curr Opin Colloid Interface Sci8:396-400.

Rachmanita. 2006. Sintesis dan optimalisasi gel kitosan-karboksimetil selulosa [skripsi] Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Shang J, Shao Z, Chen X. 2008. Chitosan-based electroactive hydrogel. Polym 49: 5520-5525.

Tomihata K, Ikada Y. 1997. Crosslinking of hialuronat with glutaraldehyde.J Polym Sci 35:3553-3559.

12

editor. Chitin Handbook. Grotammare: European Chitin Society. hlm 85-108.

Wahyono D. 2006. Optimalisasi sintesis dan kajian adsorpsi gel kitosan-alginat terhadap ion Cu(II) [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Wang T, Turhan M, Gunasekaram S. 2004. Selected properties of pH-sensitive, biodegradable chitosan-poly(vinyl alcohol) hydrogel.Polym Int53:911-918.

14

Lampiran 1 Diagram alir penelitian

Pencirian kitosan dan hialuronat (Penetapan kadar air, bobot molekul, dan derajat deasetilasi)

Pembuatan gel [kit] = 2,0%

[hia] = 0; 0,5; dan 1,0% [glut] = 1,0; 2,0; dan 3,0% (v/v)

Penganalisis tekstur  Steven Leatherhead Food

Research Association  bobot penekan 97 g

 Luas bidang penekan 1,27 cm2  Kec. penekan 2 mm/detik

Pembengkakan (dalam bufer asetat pH 4)

Pengerutan (dalam bufer asetat pH 7)

Optimalisasi

Metode permukaan respons (Modde 5.0®)

Gel optimum Studi pendahuluan: Pemilihan konsentrasi kitosan, glutaraldehida, dan hialuronat yang digunakan

15

Lampiran 2 Metode pembuatan bufer

Bufer asetat pH 4

Sebanyak 11,55 mL CH3COOH diencerkan dengan akuades sampai volumenya 1 L sehingga

terbentuk larutan 0,2 M. Sebanyak 16,4 g CH3COONa juga dilarutkan dengan akuades sampai 1 L

sehingga terbentuk larutan 0,2 M. Sebanyak 410 mL CH3COOH 0,2 M dan 90 mL CH3COONa 0,2 M

dimasukkan ke dalam labu takar 1 L lalu ditera dengan akuades. Larutan bufer asetat ini diukur pH-nya dengan pH meter. Jika pH masih kurang atau lebih dari 4, ditambahkan berturut-turut larutan basa atau asam dari campuran tersebut.

Bufer fosfat pH 7

Sebanyak 27,8 g NaH2PO4H2O dilarutkan dengan akuades hingga diperoleh 1 L larutan

NaH2PO4H2O 0,2 M. Sebanyak 52,65 g Na2HPO47H2O juga dilarutkan dengan akuades membentuk

larutan Na2HPO47H2O 0.2 M. Larutan NaH2PO4H2O 0.2 M sebanyak 390 mL dicampurkan dengan

610 mL larutan Na2HPO47H2O 0.2 M, kemudian diencerkan dengan akuades sampai volume totalnya

2 L. Larutan bufer fosfat ini diukur pH-nya dengan pH meter. Jika pH masih kurang atau lebih dari 7, ditambahkan berturut-turut larutan basa atau asam dari campuran tersebut.

Lampiran 3 Kadar air kitosan dan hialuronat

Contoh Ulangan Bobot awal (g) Kadar air (%) Rerata

Kitosan 1 0,528 11,17 11,56

2 0,513 11,89

3 0,501 11,62

Hialuronat 1 0,587 13,15 13,11

2 0,517 13,15

16

Lampiran 4 Derajat deasetilasi kitosan

Spektrum FTIR kitosan.

Contoh perhitungan: = logP0

P dengan

P0= transmitans pada garis dasar

P = transmitans pada puncak minimum A = absorbans.

A₁₆₅₅=log3,298 2,399=0,138

A₃₄₅₀=log 5,505 0,689=0,902

Derajat deasetilasi (DD) kitosan dihitung dengan rumus:

DD = 1- A1655

A₃₄₅₀×

1

1,33 ×100%

= 1- 0,138 0,902×

1

1,33 ×100%

= 88,48%

P0

P0

P

17

Lampiran 5 Data penentuan bobot molekul kitosan

Konsentrasi,c, kitosan (% b/v dalam asam asetat 0,5 M)

Waktu alir,t

(detik) Rerata

 g/mL)

Viskositas spesifik

η_sp=t

t0 -1

0 60,91 61,27 0,998 0 (t0) -

-61,38 61,53

0,02 74,46 74,42 0,998 0,21 10,73 2,37

74,40 74,41

0,04 88,11 88,18 0,998 0,44 10,98 2,40

88,04 88,39

0,06 104,64 104,90 0,998 0,71 11,86 2,47

104,96 105,09

0,08 119,99 120,16 0,998 0,96 12,01 2,49

120,24 120,24

Kurva hubungan lnƞ sp/cdengan konsentrasi kitosan.

Persamaan regresi linear: lnηsp/c = 0,041c+ 2,327

[] = exp (2,327) = 10,284 [] =KMa

10,284 = 3,5 × 10-4×M0,.76

Mr =753390,2922 g mol-1≈ 7,53 × 105g mol-1

y= 0,041x+ 2,327

R² = 0,921

2.36 2.38 2.4 2.42 2.44 2.46 2.48 2.5 2.52

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

ln

ƞsp

/c

18

Lampiran 6 Data penentuan bobot molekul hialuronat

Konsentrasi, c, hialuronat (g/mL dalam NaCl 0,2 M)

Waktu alir,t

(detik) Rerata

 g/mL)

Viskositas spesifik

η_sp=t

t0-1

0,0000 64,41 64,83 1.006 0 (t0) -

-64,65 65,43

0,0001 73,91 74,41 1.006 0,15 1476 7,30

74,73 74,60

0,0002 82,94 83,21 1.006 0,28 1416 7,26

83,47 83,84

0,0003 96,20 95,95 1.006 0,48 1600 7,38

95,84 95,81

0,0004 108,11 108,05 1.006 0,66 1666 7,42

108,11 107,94

0,0005 123,01 123,47 1.006 0,90 1808 7,50

123,82 123,58

Kurva hubungan lnƞ sp/cdengan konsentrasi hialuronat. y= 568,7x+ 7,199

R² = 0,858

7.2 7.25 7.3 7.35 7.4 7.45 7.5 7.55

0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006

ln

ƞ

sp

/c

19

Lampiran 6

.

Lanjutan Persamaan regresi linear:

Lnηsp/c = 548,7c+ 7,199

[] = exp (7,199)

[] =KMa

1255,215 = 0,0228×M0,816

Mr =632753,8069 g mol-1≈6,33 × 105g mol-1

Lampiran 7 Data viskositas larutan hialuronat

Hialuronat (%) Viskositas (cps) Rerata (cps)

0,0 3,50 3,17

3,00 3,00

0,5 166,20 166,87

167,40 167,00

1,0 3032,00 3058,67

3088,00 3056,00

1,5 19120,00 19000,00

20

Lampiran 8 Hasil uji analisis ragam (Anova) untuk sifat reologi gel kitosan-hialuronat

Respon Sumber

keragaman DB JK KT F P

Pembengkakan Hialuronat 2 0,376 0,188 14,25 0,000*

Glutaraldehida 2 30,18 15,09 1144,7 0,000*

Interaksi 4 6,587 1,647 124,9 0,000*

Galat 18 0,237 0,013

Total 26 37,38

Pengerutan Hialuronat 2 15,736 0,787 41,13 0,000*

Glutaraldehida 2 5,018 2,509 131,2 0,000*

Interaksi 4 3,426 0,856 44,77 0,000*

Galat 18 0,344 0,019

Total 26 10,36

Kekuatan Hialuronat 2 120211 60105 65,40 0,000*

Glutaraldehida 2 800546 400273 435,5 0,000*

Interaksi 4 929213 232303 252,8 0,000*

Galat 18 16543 919

Total 26 1866512

Titik pecah Hialuronat 2 2,110 1,055 296,4 0,000*

Glutaraldehida 2 0,894 0,447 125,6 0,000*

Interaksi 4 0,668 0,167 46,92 0,000*

Galat 18 0,064 0,004

Total 26 3,737

Ketegaran Hialuronat 2 314,3 157,2 142,0 0,000*

Glutaraldehida 2 127,9 63,94 57,8 0,000*

Interaksi 4 853,4 213,4 192,7 0,000*

Galat 18 19,93 1,107

Total 26 1315,52

Keterangan:

DB = derajat bebas JK = jumlah kuadrat KT = kuartil tengah F = nilai uji F ( )

Lampiran 9 Data kekuatan, titik pecah, dan ketegaran gel kitosan- hialuronat

Ulangan Hialuronat (%)

Glutaraldehida (%v/v)

Glutaraldehida (%v/v)

Glutaraldehida (%v/v)

Glutaraldehida (%v/v)

1,0 2,0 3,0 1,0 2,0 3,0 1,0 2,0 3,0 1,0 2,0 3,0

T L T L T L Kekuatan Gel

(g cm-2)

Titik Pecah (cm)

Ketegaran (g cm-1)

1 0,0 2,345 1,215 9,590 1,100 4,140 0,610 235,4 962,7 415,6 1,215 1,100 0,610 1,930 8,718 6,787

2 2,655 1,245 9,590 1,200 3,970 0,600 266,5 962,7 398,5 1,245 1,200 0,600 2,133 7,992 6,617

3 2,715 1,29 9,885 1,200 4,055 0,770 272,5 992,3 407,1 1,290 1,200 0,770 2,105 8,238 5,266

1 0,50% 4,800 1,240 8,225 1,020 2,850 0,500 481,8 825,6 286,1 1,240 1,020 0,500 3,871 8,064 5,700

2 5,150 1,340 8,940 1,025 3,115 0,685 516,0 897,4 312,7 1,340 1,025 0,685 3,843 8,722 4,547

3 5,535 1,350 9,410 1,070 2,290 0,625 555,6 944,6 229,9 1,350 1,070 0,625 4,100 8,794 3,664

1 1,00% 6,610 0,220 3,220 0,585 2,165 0,335 663,5 323,2 217,3 0,220 0,585 0,335 30,05 5,504 6,463

2 6,664 0,260 3,225 0,600 2,430 0,370 668,9 323,7 243,9 0,260 0,600 0,370 25,63 5,375 6,568

3 6,720 0,270 3,255 0,620 2,706 0,455 674,6 326,7 271,6 0,270 0,620 0,455 24,89 5,250 5,947

T = tinggi kurva tekstur (cm) L = lebar kurva tekstur (cm)

Contoh perhitungan:

Hialuronat 0,0%; glutaraldehida 1,0%; ulangan