BAHAN-BAHAN MEMBRAN KALSIUM ALGINAT-KITOSAN.

BAB 3 BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1. ALAT-ALAT

1. Gelas Beaker pyrex 2. Gelas Ukur Fisonss 3. Termometer 210 o C Fissons 4. Sel Difusi 5. Termostat Gallenkamp 6. Labu ukur pyrex 7. Hot plate stirer 8. Plat kaca 9. Pipet Volume Griffin 10.Spektrofotometer UV-Visible Shimadjzu 11.Magnetik bar 12.Universal testing Machine SC-2DE 13.Neraca analitis 14.Scanning Electron Machine SEM

3.2. BAHAN-BAHAN

1. Natrium Alginat Wako Pure Chemical 2. Kitosan Sigma-aldrich Germany 3. CaCl 2 s p.a. E. Merck 4. Albumin Bovine 5. Na-Salisilat s p.a. E. Merck 6. Urea s p.a. E. Merck 7. H 2 SO 4 p.a. E. Merck 8. HgCl 2 s p.a. E. Merck 9. KI s p.a. E. Merck 10. akuades 11. Asam Asetat glasial p.a. E. Merck 12. NaOH p.a. E. Merck Universitas Sumatera Utara 3.3. PROSEDUR PENELITIAN 3.3.1. Pembuatan membran Kalsium Alginat-kitosan Sebanyak 0.5 g kitosan didispersikan kedalam 12.5 ml akuades dan ditambahkan 2.5 ml asam asetat glasial sambil diaduk dengan magnetik bar untuk mendapatkan campuran yang homogen. Ditimbang 0.5 g Na-Alginat dan dilarutkan dengan 12.5 ml akuades. Kedua larutan tersebut dibiarkan terpisah selama 1 malam. Kedua larutan polimer tersebut dicampurkan dan ditambahkan larutan NaOH 2M sampai pH 5-6 dan dicetak di atas plat kaca, lalu didiamkan selama 1 malam, lapisan tipis yang diperoleh kemudian direndam dengan CaCl 2 0,1M. Dicuci dengan akuades dan dibiarkan hingga kering.

3.3.2. Uji Kekuatan Tarik Membran Kalsium Alginat-Kitosan

Membran Kalsium Alginat-kitosan yang diperoleh diuji keteguhan tariknya dengan menggunakan alat ” Universal Testing Machine ” typr SC-2DE,Cap : 2000 kg, Meg No : 6079 Made in Tokyo Jepang dengan pengujian : a. Sampel yang akan diuji dibentuk sesuai dengan kriteria bahan dan alat b. Alat dihidupkan warm up selama 1 jam c. Alat dikalibrasi dan diaatur tombol beban yang ada di dalam alat d. Diatur kecepatan alat untuk pengujian sampel dengan satuan mmmenit e. Dipasang alat penjepit sampel uji atas dan bawah f. Dicatat nilai dari hasil pengujian pada saat beban maksimum dan pada saat stroke g. Print elastisitas pengujian sampel pada kertas grafik.

3.3.3. Uji Difusi Urea,Na-Salisilat dan Albumin Melalui membran Kalsium Alginat-kitosan

3.3.3.1.Pembuatan Larutan Induk Baku LIB Urea, Na-Salisilat dan Albumin 3.3.3.1.1.Pembuatan LIB urea Ditambahkan 100 mg urea lalu dimasukkan kedalam 1000 ml labu ukur dan ditambahkan akuades hingga garis tanda, lalu dihomogenkan. Sehingga diperoleh larutan induk baku urea dengan konsentrasi 100 mcgml. Universitas Sumatera Utara 3.3.3.1.2..Pembuatan LIB Na-Salisilat Ditimbang 10 mg Na-Salisilat lalu dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml. Ditambahkan akuades hingga garis tanda, lalu dihomogenkan. Diperoleh larutan induk baku Na-Salisilat dengan konsentrasi 100 mcgml 3.3.3.1.3.Pembuatan LIB albumin. Ditimbang 10 mg albumin dan dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml.Ditambahkan akuades hingga garis tanda lalu dihomogenkan. Diperoleh larutan induk baku albumin dengan konsentrasi 100 mcgml

3.3.3.2. Penentuan λ maksimum urea, Na-Salisilat dan Albumin.

3.3.3.2.1. Penentuan λ maksimum urea.

Dari LIB dipipet sebanyak 50 ml dan dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml. Lalu dipanaskan pada suhu 60 o C selama 30 menit. Diteteskan regen Nessler sebanyak 0,5 ml dan dibiarkan selama 20 menit.Ditambahkan aquadest hingga garis tanda. Diperoleh larutan urea dengan konsentrasi 50 mcgml.

3.3.3.2.2. Penentuan λ maksimum Na-Salisilat

Dari LIB dipipet 10 ml dan dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml. Ditambahkan H 2 SO 4 0,1N hingga mencapai garis tanda. Diperoleh larutan Na-Salisilat dengan konsentrasi 10 mcgml dan diukur panjang gelombang serapannya.

3.3.3.2.3. Penentuan λ maks Albumin

Dari LIB dipipet 50 ml dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml.Ditambahkan akuades hingga garis tanda dan diperoleh larutan albumin dengan konsentrasi 500 mcgml dan diukur panjang serapannya.

3.3.3.3. Pembuatan kurva kalibrasi urea, Na-Salisilat dan Albumin .

3.3.3.3.1. Pembuatan kurva kalibrasi urea

Dari LIB dipipet masing-masing 0.5ml, 1ml, 5ml, 10ml, 20ml, 30ml, 40ml, 50ml, 60ml, 70ml, 80ml, 90ml dan 100ml. Dimasukkan masing masing kedalam labu ukur 100 ml. Dipanaskan hingga suhu 60 o C selama 30 menit. Masing-masing ditambahkan dengan 0,5 ml regen Nessler dan dibiarkan selama 20 menit. Universitas Sumatera Utara Ditambahkan akuades hingga mencapai garis tanda. Diperoleh dengan konsentrasi 0,5: 1 ; 5; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100 dan masing masing diukur panjang serapannya.

3.3.3.3.2. Pembuatan kurva kalibrasi Na-Salisilat

Dari LIB dipipet masing masing 1 ml, 2ml, 4ml, 6ml, 8ml, 10ml, 12ml, 14ml, 16ml, 18ml, 20ml dan 22 ml. Dimasukkan dalam labu ukur 100 ml. Lalu ditambahkan H 2 SO 4 0,1 N sampai batas atas sehingga diperoleh larutan Na-Salisilat dengan konsentrasi 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 dan 22 mcgml.Diukur serapan masing masing larutan tersebut.

3.3.3.3.3. Pembuatan kurva kalibrasi albumin

Dari LIB dipipet masing masing 0,1 ml ; 0,5ml; 1ml, 2ml, 5ml, 10ml, 20ml, 30ml, 40ml, 50ml, 60ml, 70ml , 80ml, 90ml dan 100ml lalu dimasukkan kedalam labu ukur 100ml. Kemudian ditambahkan akuades hingga garis tanda sehingga diperoleh larutan albumin dengan konsentrasi 1, 5, 10, 20, 50, 100 , 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 dan 1000 mcgml dan diukur panjang gelombangnya. 3.3.3.4.Uji Difusi 3.3.3.4.1.Uji difusi Urea Ditempatkan membran kalsium alginat-kitosan diantara kedua bejana difusi. Dimasukkan 10 ml larutan urea 100 mcgml kedalam bejana difusi sebelah kiri A dan disebelah kanan B dimasukkan akuades dengan volume yang sama. Sel difusi ditempatkan pada thermostat dengan suhu 37 o C. Dengan selang waktu tertentu 1, 3, 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit urea yang terdifusi kedalam bejana B diambil sebanyak 1 ml. Setelah diambil pada bejana yang sama bejana B ditambahkan akuades dengan volume yang sama. Kemudian dipanaskan pada suhu 60 o C selama 30 menit masing-masing larutan urea yang terdifusi. Ditambahkan 0,5 ml reagen nessler. Dibiarkan 20 menit dan diencerkan dalam labu takar 10 ml dengan akuades. Kemudian diukur absorbansi larutan yang terdifusi.

3.3.3.4.2. Uji difusi Na-Salisilat.

Ditempatkan membran kalsium alginat kitosan diantara kedua bejana difusi. Dimasukkan 10 ml larutan Na-Salisilat 10 mcgml kedalam bejana difusi sebelah kiri A dan disebelah kanan B dimasukkan akuadest dengan volume yang sama. Sel difusi ditempatkan pada thermostat dengan suhu 37 o C. Dengan selang waktu tertentu Universitas Sumatera Utara 1, 3, 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit larutan Na-Salisilat yang terdifusi kedalam bejana B diambil sebanyak 1 ml. Setelah diambil pada bejana yang sama bejana B ditambahkan akuades dengan volume yang sama. Diencerkan dalam labu ukur 10 ml dengan menggunakan H 2 SO 4 0.1N. Kemudian diukur absorbansi larutan yang terdifusi.

3.3.3.4.3. Uji difusi Albumin

Ditempatkan membran kalsium alginat-kitosan diantara kedua bejana difusi. Dimasukkan 10 ml larutan Albumin 500 mcgml kedalam bejana difusi sebelah kiri A dan disebelah kanan B dimasukkan akuades dengan volume yang sama. Sel difusi ditempatkan pada thermostat dengan suhu 37 o C. Dengan selang waktu tertentu 1, 3, 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 dan 180 menit larutan Albumin yang terdifusi kedalam bejana B diambil sebanyak 1 ml. Setelah diambil pada bejana yang sama bejana B ditambahkan akuades dengan volume yang sama.Diencerkan dalam labu ukur 10 ml dengan akuades. Kemudian diukur absorbansi larutan yang terdifusi. Universitas Sumatera Utara 3.4. BAGAN PENELITIAN. 3.4.1.Pembuatan Membran Kalsium Alginat-Kitosan. 0.5 g kitosan 0.5 g Na-Alginat Akuades 12.5 ml Asetat glasial 2.5 ml diaduk Dibiarkan 12 jam Akuades 12.5 ml Distirer 2jam Dibiarkan 12 jam Larutan NaOH 2M hingga pH 5-6 Dicetak diatas plat kaca Didiamkan 12 jam Membran alginat kitosan Direndam CaCl 2 0.1M Dicuci dengan akuades Dikeringkan Membran kalsium alginat-kitosan Universitas Sumatera Utara

3.4.2. Uji Kekuatan Tarik.

Membran kalsium Alginat Kitosan Dipotong sesuai dengan ukuran pada alat Dimasukkan kedalam universal testing machine Uji Kekuatan Tarik Dihidupkan alat Dikalibrasi Diatur kecepatan alat Dipasang alat penguji sampel atas dan bawah Dicatat nilai hasil pengujian load stroke Universitas Sumatera Utara 3.4.3. Uji difusi urea, natrium salisilat dan albumin. 3.4.3.1. Pembuatan larutan induk baku LIB dan penentuan λ maksimum urea, natrium salisilat dan albumin.

3.4.3.1.1. Pembuatan LIB, penentuan λ maksimum dan kurva kalibrasi urea.

100 mg Urea Dimasukkan dalam labu ukur 1000 ml Akuades hingga garis tanda Dihomogenkan LIB Urea Diambil 50 ml Dimasukkan dalam labu ukur 100 ml Dipanaskan pada suhu 60 o C 30 menit Regen nessler 0.5ml Akuades hingga garis tanda Uji maksimum Dipipet masing masing 1, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80,90 dan 100 ml Didiamkan selama 20 menit Dimasukkan dalam labu ukur 100 ml Dipanaskan pada suhu 60 o C 30 menit Regen Nessler 0.5ml Akuades hingga garis tanda Diukur serapan dengan maksimum 288 nm Kurva Kalibrasi Universitas Sumatera Utara

3.4.3.1.2. Pembuatan LIB, penentuan λ maksimum dan kurva kalibrasi natrium

salisilat. 10 mg Na-Salisilat Dimasukkan dalam labu ukur 100 ml Akuades hingga garis tanda Dihomogenkan LIB Na-Salisilat Diambil 10 ml Dipipet masing masing 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 20 dan 22 ml H 2 SO 4 0.1 N hingga garis tanda Dimasukkan dalam labu ukur 100 ml Uji maksimum Dimasukkan dalam labu ukur 100 ml Diukur serapan dengan maksimum 278 nm Kurva Kalibrasi H 2 SO 4 0.1 N hingga garis tanda Universitas Sumatera Utara

3.4.3.1.3. Pembuatan LIB, penentuan λ maksimum dan kurva kalibrasi albumin.

10 mg Albumin Dimasukkan dalam labu ukur 100 ml Akuades hingga garis tanda Dihomogenkan LIB Albumin Diambil 50ml Dimasukkan dalam labu takar 100 ml Akuades hingga garis tanda Uji maksimum Dipipet masing-masing 0,1:0,5: 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 dan 100 ml Akuades hingga garis tanda Dimasukkan dalam labu ukur 100 ml Diukur serapan dengan maksimum 237 nm Kurva Kalibrasi Universitas Sumatera Utara

3.4.3.2 . Uji difusi urea

Membran Kalsium Alginat-Kitosan ditempatkan diantara 2 bejana difusi Bejana Difusi A Bejana Difusi B dimasukkan 10 ml larutan urea 1000 ppm dimasukkan 10 ml akuades ditempatkan pada thermostat dengan suhu 37 o C distirer diambil 1arutan urea sebanyak 1 ml dengan selang waktu tertentu 1, 3, 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 menit yang terdifusi dari bejana B ditambahkan 1 ml akuades pada bejana B dipanaskan pada suhu 60 o C selama 30 menit ditambahkan 0,5 ml reagen nessler diencerkan dalam labu takar 10 ml diukur absorbansi larutan yang terdifusi didiamkan selama 20 menit Hasil Universitas Sumatera Utara

3.4.3.3. Uji difusi natrium salisilat

Membran Kalsium alginat-Kitosan Bejana Difusi A Bejana Difusi B ditempatkan diantara 2 bejana difusi dimasukkan 10 ml larutan Na-Salisilat 100 ppm dimasukkan 10 ml akuades ditempatkan pada thermostat pada suhu 37 o C distirer diambil larutan Na-salisilat sebanyak 1 ml dengan selang waktu tertentu 1, 3, 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180 menit yang terdifusi dari bejana B ditambahkan 1 ml akuades pada bejana B diencerkan dengan H 2 SO 4 0,1 N pada labu takar 10 ml diukur absorbansi larutan yang terdifusi Hasil Universitas Sumatera Utara

3.4.3.4. Uji difusi albumin.

Membran Kalsium Alginat-Kitosan Bejana Difusi A Bejana Difusi B ditempatkan diantara kedua bejana difusi dimasukkan 10 ml larutan albumin 100 ppm dimasukkan 10 ml akuades ditempatkan pada thermostat dengan suhu 37 oC distirer diambil larutan albumin sebanyak 1 ml dengan selang waktu tertentu 3, 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 menit yang terdifusi dari bejana B ditambahkan 1 ml akuades pada bejana B diencerkan dengan akuades dalam labu takar 10 ml diukur absorbansi larutan yang terdifusi Hasil Universitas Sumatera Utara BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. MEMBRAN KALSIUM ALGINAT-KITOSAN.

Membran kalsium alginat yang diperoleh adalah membran transparan yang memiliki ketebalan 210 m. Berikut adalah hasil pengukuran ketebalan membran kalsium alginat kitosan dengan menggunakan mikrometer pada 5 posisi acak. Tabel 2. Ketebalan membran kalsium alginat-kitosan. Sampel Pengukuran mm X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X Kalsium Alginat-Kitosan 0.25 0.23 0.21 0.215 0.185 0.21 Membran kalsium alginat-kitosan yang dihasilkan mempunyai ketebalan sesuai dengan penggunaan membran hemodialisa dimana ukuran ketebalan membran untuk difusi adalah 100-500 m. Dalam pembuatan membran, pada pH dibawah 5 membran tidak dapat terbentuk dan pada kondisi pengeringan yang tinggi membran yang dihasilkan menjadi sangat rapuh dan mudah koyak. Jika pH lebih besar daripada 6, terjadi netralisasi muatan positif kitosan sehingga kitosan dapat mengendap. Sebaliknya jika pH lebih kecil dari 3 bisa menurunkan biokompatibel sistem dan juga mengakibatkan pengendapan alginat. Pada pH mendekati 5, gugus karboksilat dan gugus amino dari kitosan terprotonasi. Sehingga lebih banyak terjadi interaksi antara alginat dengan kitosan Adriana et al, 2003. Akibatnya terdapat ikatan garam baru. Penelitian tentang enkapsulasi hemoglobin dalam butiran kitosan kalsium alginat kitosan pada ph 2.4 dan 5.4. Gambar berikut menunjukkan bahwa pada pH 5.4 diperoleh retensi terbaik. Universitas Sumatera Utara Rantai Alginat Knill et al,2004, Kumar 2000 Gambar 7. Interaksi Ionik antara alginat dengan kitosan pada pH 5.4 Cadenak dkk berhasil membuat membran kompleks polielektrolit alginat kitosan dengan cara mencampurkan larutan kitosan asetat dengan natrium alginat sebelum diperoleh kompleks polielektrolit pada pH 5.28 melalui penambahan NaOH, campuran larutan ditambahkan HCl 32 terlebih dahulu. Interaksi kitosan dengan natrium alginat dan penambahan kalsium klorida akan membentuk kompleks polielektrolit. Sebagai hasil pencampuran dua polielektrolit akan dihasilkan kompleks membran tidak larut yang mampu melewatkan zat dengan berat molekul tertentu melalui pengembangan dalam air. Dalam interaksi antara kalsium alginat dengan kitosan membentuk ikatan silang. Dimana ikatan silang tersebut memperkokoh ikatan kalsium alginat-kitosan sehingga membran yang dihasilkan tidak mudah koyak.Berikut merupakan interaksi antara kalsium alginat-kitosan : Gambar 8. Pembentukan khelat kalsium alginat-kitosan. - OOC NH 3 + COOH COO - Na + - OOC AcNH NH 3 Cl - H 2 N Rantai Kitosan Interaksi ionik Universitas Sumatera Utara

4.2. SCANNING ELECTRON MICROSCOPE SEM