BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Hidrogel pada umumnya terbentuk oleh molekul polimer hidrofilik yang saling sambung silang melalui ikatan kimia atau gaya kohesi seperti interaksi ionik, ikatan hidrogen atau interaksi hidrofobik (Lieberman et al., 1990). Hidrogel banyak diaplikasikan pada bidang kedokteran, hidrogel dimanfaatkan sebagai matrik media penyimpan-pengontrol pelepasan bahan aktif seperti obat dan sel, serta di bidang tissue engineering (teknik jaringan tubuh). Hidrogel digunakan sebagai matriks untuk memperbaiki dan meregenerasi berbagai macam jaringan dan organ tubuh manusia (Hoffman, 2002).
Hidrogel dapat disintesis dari polimer sintetik maupun polimer alam. Polimer sintetik seperti polyhydroxyethyl methacrylate (pHEMA), polyacrylamide, dan polivinil alkohol berasal dari turunan minyak bumi sehingga hidrogel yang dihasilkan cenderung sulit terurai di alam (Distantina, 2014). Penggunaan hidrogel dari polimer sintetik lebih dari satu juta ton per tahun di dunia (Abd El-Mohdy et al., 2009). Hal ini akan berdampak terhadap harga obat-obatan yang berbentuk hidrogel semakin mahal sehingga akan menyebabkan dampak negatif terhadap kesehatan masyarakat. Berdasarkan kondisi tersebut, maka upaya pengurangan penggunaan hidrogel berbasis polimer sintetik harus segera dilakukan.
Hidrogel berbahan dasar polimer alam memiliki keunggulan seperti ramah lingkungan (biodegradable), tidak bersifat racun (non toksik), dan bahan bakunya cukup melimpah dibandingkan polimer sintetis sehingga harganya lebih murah (Distantina, 2014). Polimer alam yang berasal dari karbohidrat memiliki potensi sebagai bahan baku pembuatan hidrogel antara lain seperti alginate, karagenan, tragakan, pectin, xanthan gum, gellan gum, dan guar gum (Lieberman et al., 1990).
Polisakarida merupakan suatu biopolimer yang pertama terbentuk di bumi. Galaktomanan merupakan suatu kelompok polisakarida, yang secara khusus
diproduksi dari kacang-kacangan (Mathur, 2012). Seperti namanya, galaktomanan terdiri dari dua jenis unit monomer gula, yaitu mannosa dan galaktosa. Mannosa merupakan komponen utama dan galaktosa merupakan komponen pelengkap (minor). Jumlah unit galaktosa pada polisakarida selalu lebih kecil dari mannosa (Mathur, 2012).
Salah satu sumber galaktomanan melimpah di alam adalah kolang-kaling. Kolang-kaling merupakan endosperm biji buah aren yang berumur setengah masak setelah melalui proses pengolahan. Kolang kaling adalah endosperm biji buah aren yang berumur setengah masak setelah melalui proses pengolahan. Setelah diolah menjadi kolang kaling, maka benda ini mejadi lunak, kenyal, dan berwarna putih agak bening (Sunanto, 1993).
Karbohidrat di dalam biji aren (Arenga pinnata) yang pada umumnya adalah galaktomanan memiliki berat molekul beragam, yaitu dari 6000 sampai dengan 17000 (Kooiman, 1971). Galaktomanan telah diisolasi dari kolang-kaling menggunakan air suling dan pemisahan dilakukan dengan cara sentrifugasi sehingga diperoleh kadar galaktomanan sebesar 4,58 % (Tarigan, 2012).
Pezron et al., 1988, telah meneliti interaksi-interaksi yang terjadi pada pembentukan gel reversible yang dipengaruhi oleh ion pengompleks borat dengan galaktomanan guaran. Kesavan dan Prud'homme, 1992, telah meneliti pembuatan hidrogel asam borat dan pengaruh dari reaksi ikat silang antara gum dengan senyawa borat. Selain itu, Burruano et al., 2002, meneliti sintesis guar gum ikat silang borat yang mengandung senyawa mucin dalam konsentrasi sama dengan lendir serviks sebagai pengganti lendir serviks (lendir leher rahim) segar.
Berdasarkan hal tersebut, peneliti tertarik untuk melakukan penelitian pembuatan hidrogel galaktomanan kolang-kaling yang diikat silang dengan senyawa borat yang berasal dari asam borat kemudian akan dianalisis gugus fungsi menggunakan FT-IR, morfologi permukaan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopic), kemampuan mengembang (swelling), dan ketebalan rata-ratanya.
1.2 Perumusan Masalah
1. Bagaimanakah pembuatan film hidrogel galaktomanan ikat silang borat dari galaktomanan kolang-kaling (Arenga pinnata) dengan asam borat (H3BO3) ?
2. Bagaimanakah karakteristik film hidrogel galaktomanan ikat silang borat yang dihasilkan yakni perubahan gugus fungsi, sifat morfologi, derajat swelling dan ketebalan ?
1.3 Pembatasan Masalah
Penelitian ini mengambil batasan-batasan sebagai berikut :
1. Kolang-kaling (Arenga pinnata) yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari pasar tradisional pasar V Padang Bulan, Medan.
2. Agen pengikat silang yang digunakan adalah asam borat (H3BO3).
1.4 Tujuan Penelitian
1. Untuk membuat film hidrogel galaktomanan ikat silang borat dari galaktomanan kolang-kaling (Arenga pinnata) dengan asam borat (H3BO3).
2. Untuk menentukan karakteristik film hidrogel galaktomanan ikat silang borat yang dihasilkan yakni perubahan gugus fungsi, sifat morfologi permukaan, derajat swelling dan ketebalan.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai pembuatan film hidrogel galaktomanan ikat silang borat dari galaktomanan kolang-kaling (Arenga pinnata) dengan asam borat (H3BO3) dan karakteristik galaktomanan ikat silang
borat yang dihasilkan.
1.6 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Organik Fakultas MIPA - USU Medan. Proses sentrifugasi dilakukan di Laboratorium Penelitian Fakultas Farmasi - USU Medan. Analisis morfologi permukaan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopic) dilakukan di Laboratorium Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe Aceh. Analisis perubahan gugus fungsi menggunakan FT-IR dilakukan di Laboratorium Penelitian Fakultas Farmasi USU Medan dan Laboratorium Kimia Organik Fakultas MIPA - UGM Yogyakarta.
1.7 Metode Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimen laboratorium dimana pada tahap pertama dilakukan pemisahan galaktomanan dari kolang-kaling (Arenga pinnata) melalui proses ekstraksi menggunakan pelarut air suling dengan perbandingan kolang-kaling banding air suling sebesar 1 : 10, kemudian disentrifugasi pada kecepatan 7000 rpm selama 60 menit. Endapan terbentuk dengan penambahan etanol pada perbandingan etanol banding supernatan sebesar 2 : 1 kemudian disaring dan dikeringkan didalam desikator.
Pada tahap kedua, galaktomanan yang diperoleh diikat silang dengan asam borat pada kondisi pH 9 sambil diaduk menggunakan hotplate stirrer, kemudian dituang kedalam cetakan berukuran 13x13 cm, dan dimasukkan kedalam desikator. Film hidrogel galaktomanan ikat silang borat yang diperoleh diuji ketebalan rata-rata dan indeks swelling kemudian dianalisis perubahan gugus fungsi menggunakan spektrofotometer FT-IR dan morfologi permukaan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopic).
