Sintesis hidrogel antibakteri berbasis karboksimetil selulosa-asam suksinat-AgNO3.

SINTESIS HIDROGEL ANTIBAKTERI BERBASIS
KARBOKSIMETIL SELULOSA-ASAM SUKSINAT-AgNO3

DYAH PERMATA SARI

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Sintesis Hidrogel
Antibakteri Berbasis Karboksimetil Selulosa-Asam Suksinat-AgNO3 adalah benar
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, November 2014
Dyah Permata Sari
NIM G44100039

ABSTRAK
DYAH PERMATA SARI. Sintesis Hidrogel Antibakteri Berbasis Karboksimetil
Selulosa-Asam Suksinat-AgNO3. Dibimbing oleh BETTY MARITA
SOEBRATA dan HENNY PURWANINGSIH.
Hidrogel berbasis karboksimetil selulosa (CMC) memiliki potensi yang baik
untuk digunakan sebagai penutup luka. CMC direaksikan dengan asam suksinat
(AS) sebagai agen pengikat silang dan AgNO3 sebagai zat antibakteri. Penelitian
ini bertujuan menyintesis hidrogel antibakteri berbasis CMC-AS-AgNO3,
mempelajari ciri-ciri, dan potensinya sebagai zat antibakteri. CMC yang
digunakan berasal dari selulosa bakteri. CMC tersebut memiliki nilai kadar air
sebesar 9%, pH 4.6, dan derajat substitusi sebesar 0.24. Campuran CMC dan asam
suksinat ditambah AgNO3 dengan ragam konsentrasi 0.2%, 0.4%, dan 0.6%.
Peningkatan konsentrasi AgNO3 mengakibatkan peningkatan kemampuan
pembengkakan hidrogel. Peningkatan konsentrasi AgNO3 juga meningkatkan zona
inhibisi CMC-AS-AgNO3 terhadap bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus

aureus. Zona inhibisi terluas dihasilkan oleh CMC-AS-AgNO3 0.6% dengan
diameter zona inhibisi sebesar 17 mm terhadap bakteri E. coli dan 12 mm
terhadap bakteri S. aureus. Hidrogel CMC-AS-AgNO3 dicirikan menggunakan
mikroskop elektron payaran dan difraktometer sinar-X.
Kata kunci: antibakteri, CMC-AS-AgNO3, hidrogel, zona inhibisi

ABSTRACT
DYAH PERMATA SARI. Synthesis of Antibacterial Hydrogels Based on
Carboxymethyl Cellulose-Succinic Acid-AgNO3. Supervised by BETTY
MARITA SOEBRATA and HENNY PURWANINGSIH.
Hydrogels based on carboxymethyl cellulose (CMC) are potential to be used
as wound dressing. CMC was reacted with succinic acid as a cross linker and
AgNO3 as an antibacterial substance. The aims of the experiment are to synthesis
antibacterial hydrogels based on CMC-AS-AgNO3, to study its characteristic, and
its potential of antibacterial substance. CMC was prepared from bacterial
cellulose, with moisture content of 9%, pH 4.6, and degree of substitution 0.24.
To the CMC and succinic acid, AgNO3 were added with concentration of 0.2%,
0.4%, and 0.6%. The increasing concentration of AgNO3 caused increasing of
swelling behavior. The increasing concentration of AgNO3 also caused increasing
the inhibition zone towards Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The

wider inhibition zone was produced by CMC-AS-AgNO3 0.6% with diameter of
17 mm towards E. coli and 12 mm towards S. aureus. The CMC-AS-AgNO3 was
characterized using scanning electron microscopy and X-ray diffraction methods.
Key words: antibacterial, CMC-AS-AgNO3, hydrogels, inhibition zone

SINTESIS HIDROGEL ANTIBAKTERI BERBASIS
KARBOKSIMETIL SELULOSA-ASAM SUKSINAT-AgNO3

DYAH PERMATA SARI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

2014

Judul Skripsi : Sintesis Hidrogel Antibakteri Berbasis Karboksimetil
Selulosa-Asam Suksinat-AgNO3
Nama
: Dyah Permata Sari
NIM
: G44100039

Disetujui oleh

Betty Marita Soebrata, SSi, MSi
Pembimbing I

Dr Henny Purwaningsih, SSi, MSi
Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala yang
telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
karya ilmiah yang berjudul “Sintesis Hidrogel Antibakteri Berbasis Karboksimetil
Selulosa-Asam Suksinat-AgNO3”. Karya ilmiah ini disusun berdasarkan
penelitian yang dilakukan penulis di Laboratorium Kimia Fisik, Departemen
Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) IPB dan
Laboratorium Pusat Studi Biofarmaka Lembaga Penelitian dan Pengabdian
Kepada Masyarakat-Institut Pertanian Bogor (LPSB LPPM-IPB) dari Maret
sampai Juli 2014.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Betty Marita Soebrata, SSi, MSi
dan Ibu Dr Henny Purwaningsih, SSi, MSi selaku pembimbing yang telah
memberi saran, bimbingan, serta nasihat sehingga penelitian ini dapat
diselesaikan. Di samping itu, penghargaan dari penulis disampaikan kepada Ibu
Nunuk selaku staf Laboratorium Mikrobiologi LPSB IPB dan segenap staf
Laboratorium Kimia Fisik, Departemen Kimia, FMIPA IPB yang telah membantu

selama penelitian ini berlangsung. Ungkapan terima kasih juga disampaikan
kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Tak lupa rasa terima kasih juga disampaikan kepada Candra Perangin-angin,
Alfian Hadi, Oki Defrimika, Nanda Yuditya, dan seluruh teman-teman Kimia 47
yang tidak dapat disebutkan satu-persatu yang telah memberikan semangat,
nasihat, dan bantuannya selama penelitian ini berlangsung.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, November 2014
Dyah Permata Sari

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
METODE
Alat dan Bahan
Metode Penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN

Karboksimetil Selulosa
Karboksimetil Selulosa-Asam Suksinat-AgNO3
Pencirian CMC Hasil Sintesis
Kemampuan Pembengkakan (Swelling)
Identifikasi Gugus Fungsi
Morfologi CMC-AS-AgNO3
Aktivitas Antibakteri
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

vi
vi
vi
1
2
2

3
6
6
7
8
9
11
12
14
16
16
16
17
19
24

DAFTAR TABEL
1
2
3

4

Pencirian CMC hasil sintesis
Perbandingan pola difraksi hasil analisis dengan JCPDS-ICDD
Zona inhibisi CMC-AS-AgNO3
Rasio aktivitas antibakteri

9
14
15
16

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7

Struktur unit berulang dalam CMC
Struktur kimia asam suksinat
Metode difusi agar
Mekanisme reaksi pembentukan CMC
Hasil sintesis CMC
Reaksi esterifikasi CMC dengan asam suksinat
Film dengan berbagai komposisi a) CMC-AS, b) CMC-AS-AgNO3 0.2%,
c) CMC-AS-AgNO3 0.4%, d) CMC-AS-AgNO3 0.6%
8 Derajat swelling hidrogel
9 Spektrum FTIR
10 Analisis morfologi CMC-AS-AgNO3 0.6% a) perbesaran 100×, b)
perbesaran 1000×, c) morfologi CMC dengan penambahan nanopartikel
perak
11 Pola difraksi sinar-X CMC-AS-AgNO3 0.6%
12 Pola difraksi (a) CMC-AS (b) CMC-AS-AgNO3 0.6%
13 Hasil uji aktivitas antibakteri a) pada bakteri uji E. coli, b) pada bakteri
uji S. aureus

1

2
6
7
7
8
8
10
11
12
13
14
15

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8

Diagram alir penelitian
Kadar air CMC hasil sintesis
pH larutan CMC 1%
Penentuan derajat substitusi CMC
Derajat swelling CMC-AgNO3
Spektrum FTIR standar selulosa bakteri
Spektrum FTIR standar CMC
Database JCPDS-ICDD AgNO2

19
19
20
20
21
22
22
23

23

PENDAHULUAN
Hidrogel dapat didefinisikan sebagai jejaring polimer tiga dimensi yang
dapat menyerap air maupun cairan biologis dan memiliki kemampuan
mengembang tanpa larut di dalam air (Defader et al. 2009). Berdasarkan sifatnya
yang dapat menyerap air dalam jumlah yang besar dan biokompatibilitasnya yang
baik, hidrogel banyak dimanfaatkan sebagai penutup luka, sistem pelepasan obat,
kosmetik, maupun pertanian. Hidrogel dapat dibuat menggunakan polimer sintetik
di antaranya polivinil pirolidon, asam poliakrilat, dan polietilena glikol, maupun
polimer alam seperti alginat, kitosan, karaginan, dan selulosa (Gulrez et al. 2011).
Karboksimetil selulosa (CMC) (Gambar 1) merupakan senyawa turunan
selulosa yang diperoleh dari reaksi selulosa dengan senyawa monokloroasetat
(Tomasino 1992). Karboksimetil selulosa banyak dimanfaatkan untuk keperluan
biomedis karena memiliki keunggulan dalam hal biokompatibilitas dan
biodegradabilitasnya, serta ketersediaan bahan bakunya, yaitu selulosa yang
sangat melimpah di alam (Hashem et al. 2013). Selulosa yang digunakan sebagai
bahan baku dapat bersumber dari selulosa bakteri seperti nata de coco. Selulosa
bakteri mempunyai kekhasan sifat struktural dan fisikokimiawi dibandingkan
dengan selulosa kayu (Yoshinaga et al. 1997).

Gambar 1 Struktur unit berulang dalam CMC
Gugus hidroksil yang banyak terdapat pada CMC dapat berikatan silang
melalui reaksi esterifikasi dengan senyawa yang memiliki gugus karboksil. Asam
karboksilat seperti asam sitrat, asam malat, dan asam suksinat dapat digunakan
sebagai agen pengikat silang pada preparasi hidrogel CMC (Hashem et al. 2013).
Ikatan silang yang dihasilkan ini menyebabkan paduan CMC-asam karboksilat
memiliki kemampuan menyerap air atau cairan biologis. Menurut Hashem (2013)
asam suksinat (AS) (Gambar 2) merupakan agen pengikat silang yang paling baik
dibandingkan dengan asam sitrat dan asam malat. Hidrogel dengan agen pengikat
silang asam suksinat menghasilkan derajat swelling mencapai 40 kali bobot
hidrogel kering.

2

Gambar 2 Struktur kimia asam suksinat
Hidrogel memiliki sifat yang ideal sebagai penutup luka karena bersifat
moist wound healing, yang berarti dapat mempertahankan kelembapan lingkungan
di sekitar luka sehingga dapat mempercepat penyembuhan luka (Perwitasari et al.
2012). Penutup luka yang baik harus memiliki zat antibakteri (antibiotika) untuk
mencegah tumbuhnya bakteri penyebab infeksi. Infeksi dapat memperberat
kerusakan jaringan sehingga luka menjadi sukar pulih. Impregnasi antibakteri ke
dalam penutup luka dapat memberikan hasil yang baik karena zat antibakteri yang
ada dapat dilepaskan secara perlahan-lahan ke tempat luka untuk membunuh
bakteri yang ada pada luka tersebut (Darwis et al. 2005).
Penelitian yang mengarah pada pengembangan hidrogel sebagai penutup
luka dan sekaligus bersifat antibakteri telah banyak dilakukan. Istiqomah et al.
(2012) telah meneliti pembuatan hidrogel kitosan-glutaraldehida untuk aplikasi
penutup luka secara in vivo. Perwitasari et al. (2012) telah mencirikan secara in
vitro dan in vivo komposit alginat-polivinil alkohol-ZnO berukuran nano sebagai
penutup luka antibakteri. Hashem et al. (2013) telah meneliti pembuatan hidrogel
dari CMC dan ZnO yang memiliki aktivitas antibakteri terhadap bakteri gram
positif dan negatif.
Pada penelitian ini dibuat hidrogel menggunakan CMC dan asam suksinat
serta penambahan zat antibakteri berupa logam perak. Perak telah dikenal luas
sebagai senyawa yang dapat membunuh mikrob dengan efektif, seperti bakteri
gram positif maupun negatif, dan bakteri super resisten (Ashe 2011). CMC-ASAgNO3 diuji aktivitas antibakterinya terhadap Escherichia coli dan
Staphylococcus aureus untuk mengetahui besarnya penghambatan yang
ditimbulkan terhadap kedua bakteri tersebut.
Penelitian ini bertujuan menyintesis hidrogel CMC-AS-AgNO3 dengan
penambahan asam suksinat sebagai agen pengikat silang, menentukan pengaruh
nisbah komposisinya, serta ciri-ciri dan potensinya sebagai zat antibakteri.
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret hingga Juli 2014 di Laboratorium
Kimia Fisik, Departemen Kimia, FMIPA IPB dan Laboratorium Pusat Studi
Biofarmaka, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat-Institut
Pertanian Bogor (PSB LPPM-IPB).

METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah mikroskop elektron
payaran (SEM) (Phillips tipe 550), spektroskopi inframerah transformasi Fourier
(FTIR) (IR-Prestige 21), difraktometer sinar-x (XRD) (Shimadzu XRD610),

3
inkubator, ruang laminar (Aneka Lab), autoklaf, penangas air, oven, ultrasonik,
desikator, neraca analitik, blender, ayakan 100 dan 400 mesh, kertas alumunium,
kempa hidraulik, mikropipet, dan alat-alat kaca. Bahan-bahan yang digunakan
adalah nata de coco, isopropanol p.a (Merck), NaOH 35% (b/v) (Merck), asam
monokloroasetat p.a (Merck), metanol 80%, metanol absolut p.a (Merck), asam
suksinat p.a (Merck), asam asetat teknis (Bratachem), AgNO3 p.a (Merck), NaOH
0.3 M (Merck), HCl 0.3 M (Merck), induk bakteri Escherichia coli dan
Staphylococcus aureus (IPB Culture Centre Lab Mikrobiologi), agar hara (NA),
kaldu hara (NB), agar soya tripton (TSA), kaldu soya tripton (TSB),
kloramfenikol 1000 ppm, tetrasiklin 1000 ppm, akuabides, dan akuades.
Metode Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan meliputi pembuatan CMC dan CMCAS-AgNO3, pencirian CMC, pencirian, dan pengujian antibakteri CMC-ASAgNO3 (Lampiran 1).
Pencucian Nata de Coco
Nata de Coco dicuci dengan air keran hingga bersih, kemudian direndam di
dalam ember plastik selama 3 hari dan setiap hari air rendaman diganti. Setelah itu,
nata direbus sampai mendidih pada suhu 110 °C selama 10-20 menit. Setelah
direbus, lembaran nata ditekan menggunakan kempa hidraulik hingga hampir
seluruh air keluar. Selulosa bakteri yang berbentuk lembaran tipis dikeringkan di
bawah sinar matahari, lalu dihancurkan dengan blender. Serbuk halus berukuran
60 mesh disaring dengan ayakan (Awalludin 2004).
Pembuatan CMC
Sebanyak 5.5 g serbuk selulosa bakteri direndam selama 15 menit dengan
100 mL isopropanol, kemudian ditambahkan 40 mL NaOH 35% (b/v) sedikit
demi sedikit selama 30 menit. Setelah 1 jam, 18 g asam monokloroasetat
ditambahkan sedikit demi sedikit selama 30 menit. Campuran diaduk selama 4
jam pada suhu 55 °C, lalu disaring dan ditambahkan metanol 80%, kemudian
dinetralkan dengan asam asetat pada suhu kamar. Campuran disaring kembali,
lalu CMC dicuci dengan metanol absolut dan dikeringkan pada suhu 55 °C hingga
kering. CMC yang diperoleh dihaluskan hingga berukuran 100 mesh (Awalludin
2004).
Pembuatan CMC-AS-AgNO3
Sebanyak 3 g CMC, 1.5 g asam suksinat, dan AgNO3 (0.2, 0.4, 0.6% (b/v))
dilarutkan dalam 20 mL akuabides dengan pengadukan terus-menerus hingga
menghasilkan campuran yang homogen. Proses ultrasonikasi kemudian dilakukan
hingga diperoleh pasta yang bebas dari gelembung. Pasta yang terbentuk
dituangkan pada permukaan pelat kaca sehingga berbentuk lembaran, kemudian
lembaran hidrogel dikeringkan di dalam oven pada suhu 55 °C hingga kering
(modifikasi Hashem et al. 2013).

4
Penentuan Derajat Substitusi CMC
Sebanyak 0.5 g serbuk kering CMC ditimbang, dimasukkan ke dalam
Erlenmeyer 250 mL dan ditambahkan 100 mL akuades, kemudian diaduk.
Sebanyak 25 mL NaOH 0.3 M ditambahkan dan campuran dipanaskan di atas
penangas air selama 15 menit. Setelah larutan homogen, ditambahkan indikator
fenolftalein sebanyak 3 tetes, selanjutnya larutan dititrasi menggunakan HCl 0.3
M. Titik akhir titrasi tercapai ketika terjadi perubahan warna larutan dari merah
muda menjadi tidak berwarna. Titrasi dilakukan 3 kali ulangan (Hong 2013).
Derajat substitusi (DS) dari CMC dapat diketahui melalui persamaan
berikut:
Kandungan Karboksimetil (%CM) =
DS =
Keterangan:
V0
Vn
M
m
162 g/mol
59 g/mol

= Volume HCl yang digunakan saat titrasi blangko (mL)
= Volume HCl yang digunakan saat titrasi sampel (mL)
= Molaritas HCl yang digunakan (M)
= Massa sampel (g)
= Massa molar dari satu unit anhidroglukopiranosa (AGU)
= Massa molar dari –CH2COOH

Penentuan Kadar Air CMC
Penentuan kadar air CMC dilakukan secara gravimetri. Mula-mula, cawan
petri kosong dikeringkan selama 1 jam pada suhu 105 °C dalam oven. Setelah
didinginkan dalam desikator, bobot cawan ditimbang dengan teliti (A). Sebanyak
1 g CMC ditimbang dan diletakkan pada cawan tersebut, kemudian ditimbang
kembali dengan teliti (B). Cawan yang berisi CMC dikeringkan di dalam oven
pada suhu 105 °C selama 3 jam, lalu ditimbang setelah dimasukkan ke dalam
desikator selama 30 menit. Pengeringan dan penimbangan diulangi setiap jam
hingga bobot konstan tercapai (C) (SNI 06-3736-1995). Kadar air dapat dihitung
dengan persamaan berikut:
Kadar air (%) = (

) × 100%

Penentuan pH Larutan CMC 1%
Sebanyak 1 g CMC dilarutkan ke dalam 100 mL akuades kemudian
dipanaskan pada suhu 70 °C sambil diaduk hingga larut. Setelah dingin, pH
larutan diukur (SNI 06-3736-1995).

5
Kemampuan Pembengkakan (Swelling)
Lembaran CMC-AS-AgNO3 berukuran 1 cm2 ditimbang dengan teliti (A),
kemudian direndam di dalam cawan petri berisi akuades. Lembaran direndam
selama 24 jam, setelah itu hidrogel dikeluarkan dari cawan petri, dan air pada
permukaan hidrogel dihilangkan dengan tissue, kemudian hidrogel ditimbang
kembali dengan teliti (B) (Modifikasi Darwis et al. 2010). Derajat pembengkakan
atau swelling dihitung dengan persamaan berikut:
Derajat swelling (%) =

× 100%

Identifikasi Gugus Fungsi dengan Spektroskopi FTIR
Selulosa bakteri, CMC, dan CMC-AS dilakukan pengujian gugus fungsi
dengan spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR). Sebanyak 0.02 g
sampel dihaluskan secara hati-hati dengan 0.1 g KBr kemudian dipanaskan dalam
oven pada suhu 60 °C selama 12 jam. Setelah itu dicetak dalam bentuk pelet.
Kemudian dilakukan pengukuran menggunakan alat FTIR pada bilangan
gelombang 500-4000 cm-1.
Analisis Morfologi dengan Mikroskop Elektron Payaran (SEM)
Lembaran CMC-AS-AgNO3 0.6% dilakukan pengujian bentuk
morfologinya dengan menggunakan Mikroskop Elektron Payaran atau Scanning
Electron Microscopy (SEM). Sampel berukuran 1 cm2 dilapisi dengan lapisan
tipis logam emas, kemudian dianalisis menggunakan SEM.
Pola Difraksi CMC-AS-AgNO3 dengan Difraktometer Sinar-X (XRD)
Lembaran CMC-AS-AgNO3 0.6% dilakukan pengujian pola difraksinya
dengan menggunakan difraktometer sinar-X. Sumber sinar yang digunakan adalah
radiasi sinar Cu dengan panjang gelombang 1.5406 Å dan sudut difraksi antara
10°-80° dengan kecepatan 2°/menit.
Uji Aktivitas Antibakteri CMC-AS-AgNO3
Metode uji antibakteri diadaptasi dari metode Garriga et al. (1993) dengan
menggunakan teknik difusi agar yang telah dimodifikasi. Pertama-tama, alat-alat
dan bahan yang akan digunakan seperti cawan petri, kertas cakram, akuades harus
disterilkan terlebih dahulu di dalam autoklaf pada suhu 121 °C selama 15 menit.
Kultur mikroba uji harus disegarkan terlebih dahulu. Inokulasi bakteri
dimulai dengan menyiapkan media cair NB untuk bakteri Escherichia coli
sebanyak 10 mL (13 g/1000 mL) dan TSB untuk bakteri Staphylococcus aureus
sebanyak 10 mL (30 g/1000 mL), bakteri disegarkan dengan menginokulasikan
satu ose kultur murni E. coli dari agar miring NA ke dalam medium cair NB
secara aseptik, hal yang sama juga dilakukan dengan menginokulasikan satu ose
kultur murni S. aureus dari agar miring TSA ke dalam medium cair TSB secara
aseptik. Kultur uji kemudian diinkubasi selama 18 jam untuk bakteri E. coli dan
24 jam untuk bakteri S. aureus pada suhu 37 °C.
Pembuatan media agar dilakukan dengan melarutkan NA sebanyak 2 g
dalam 100 mL akuades (20 g/1000 mL) untuk media bakteri E. coli dan TSA
sebanyak 4 g dalam 100 mL akuades (40 g/1000 mL) untuk media bakteri S.
aureus, kedua larutan tersebut dilarutkan di dalam Erlenmeyer. Selanjutnya

6
dihomogenkan dengan pengaduk magnetik di atas penangas air hingga larutan
berubah menjadi bening. Media ini disterilkan menggunakan autoklaf pada suhu
121 °C selama 15 menit. Media NA dan TSA steril didinginkan sampai suhu 4550 °C.
Kultur uji segar diinokulasikan sebanyak 100 µL ke dalam 100 mL media
NA dan TSA. Setelah kultur bercampur dengan media, media cair dituangkan ±
20 mL ke dalam cawan petri. Setelah campuran media dan kultur uji membeku,
sampel CMC-AS-AgNO3 yang dibentuk cakram berukuran 6 mm diletakkan di
atas media agar tersebut, selain sampel digunakan juga kontrol negatif berupa
CMC-AS dan DMSO, serta kontrol positif berupa kloramfenikol 1000 ppm untuk
bakteri S. aureus dan tetrasiklin 1000 ppm untuk bakteri E. coli. Cawan petri
tersebut diinkubasi pada suhu 37 °C selama 18 jam untuk bakteri E. coli dan 24
jam untuk bakteri S. aureus. Areal penghambatan diukur berdasarkan zona bening
yang terbentuk di sekitar cakram sampel (Modifikasi Garriga et al. 1993). Metode
difusi agar untuk CMC-AS-AgNO3 dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3 Metode difusi agar

HASIL DAN PEMBAHASAN
Karboksimetil Selulosa
Selulosa bakteri direaksikan dengan asam monokloroasetat dan basa NaOH
untuk memperoleh CMC. Basa NaOH digunakan untuk meregangkan struktur
selulosa yang rapat sehingga dapat memudahkan masuknya gugus karboksimetil
ke dalam monomer-monomer selulosa. Awalludin (2004) melaporkan bahwa
konsentrasi optimum NaOH yang menghasilkan CMC paling baik adalah NaOH
35% (b/v). Reaksi pembentukan selulosa menjadi CMC merupakan suatu reaksi
eter Williamson menurut Fessenden dan Fessenden (1986). Reaksi berlangsung
dengan tahap deprotonasi oleh basa NaOH, dilanjutkan reaksi eterifikasi oleh
reagen asam monokloroasetat. Reaksi tersebut juga menghasilkan reaksi samping
berupa NaCl dan asam glikolat. Mekanisme reaksi disajikan pada Gambar 4.

7

Gambar 4 Mekanisme reaksi pembentukan CMC
Reaksi samping berupa NaCl dan asam glikolat dapat dipisahkan melalui
pencucian dengan metanol dan penetralan menggunakan asam asetat (Aprilia
2009). Asam monokloroasetat yang ditambahkan secara berlebih pada polimer
selulosa menghasilkan CMC sebesar 3-4 kali berat selulosa awal. Hal ini
menunjukkan bahwa gugus-gugus hidroksil yang terdapat pada selulosa telah
bereaksi dengan gugus-gugus karboksimetil menghasilkan rantai eter antara
selulosa dan karboksimetil. Hasil sintesis CMC diperoleh berupa serbuk padatan
halus berwarna putih kekuningan yang ditunjukkan oleh Gambar 5.

Gambar 5 Hasil sintesis CMC
Karboksimetil Selulosa-Asam Suksinat-AgNO3
Hasil sintesis pada tahap pembuatan CMC direaksikan dengan asam
suksinat sebagai agen pengikat silang. Ikatan silang yang dihasilkan merupakan
suatu ikatan ester antara gugus hidroksil yang dimiliki oleh polimer-polimer CMC
dengan dua buah gugus karboksilat pada asam suksinat. Reaksi esterifikasi yang
terjadi ditunjukkan pada Gambar 6.

8

Gambar 6 Reaksi esterifikasi CMC dengan asam suksinat
Campuran CMC-asam suksinat (CMC-AS) menghasilkan larutan kental
berwarna kekuningan. Perbandingan CMC dan asam suksinat yang digunakan
menentukan sifat fisik dan kimia hidrogel yang dihasilkan, karena memengaruhi
banyaknya ikatan silang yang terbentuk. Campuran CMC-AS kemudian
ditambahkan larutan AgNO3 dengan variasi konsentrasi sebesar 0.2%, 0.4%, dan
0.6% (b/v). Menurut Kim & Kim (2013), perak dapat menunjukkan aktivitas
antibakteri yang baik pada konsentrasi di atas 0.1% dan tidak lebih dari 6%,
konsentrasi perak di atas 6% dapat menyebabkan toksisitas. Campuran larutan
CMC, asam suksinat, dan AgNO3 menghasilkan larutan kental berwarna putih
susu, selanjutnya larutan tersebut dicetak pada pelat kaca, dan dikeringkan pada
suhu 55 °C. Gambar 7 menunjukkan film yang dihasilkan.

Gambar 7 Film dengan berbagai komposisi a) CMC-AS, b) CMC-AS-AgNO3
0.2%, c) CMC-AS-AgNO3 0.4%, d) CMC-AS-AgNO3 0.6%
Pencirian CMC Hasil Sintesis
Hasil sintesis CMC ditentukan kadar airnya. Kadar air yang diperoleh dari
CMC hasil sintesis sebesar 8.99% (Lampiran 2). Menurut SNI 06-3736-1995,
CMC yang memenuhi standar mutu 1 adalah yang memiliki kadar air kurang dari

9
10.00%. Bahan organik tersebut dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama
karena lebih tahan terhadap kontaminan mikrob. Menurut SNI 06-3736-1995,
CMC merupakan senyawa yang memiliki rentang pH antara 6-8.5. Berdasarkan
hasil pengukuran, CMC hasil sintesis memiliki pH sebesar 4.57 (Lampiran 3),
hasil ini tidak berada pada rentang pH CMC berdasarkan literatur, hal ini mungkin
disebabkan proses penetralan yang tidak sempurna. Proses penetralan dilakukan
pada CMC hasil sintesis yang belum murni. Hasil sintesis masih berupa campuran
antara CMC, asam glikolat, dan NaCl (Aprilia 2009). Campuran ini dapat
dipisahkan dengan melakukan pencucian hasil sintesis menggunakan metanol dan
penetralan dengan asam asetat, namun pada penelitian ini proses pemurnian CMC
tersebut belum maksimal. Menurut Aprilia (2009) CMC stabil pada rentang pH 210. Tabel 1 menunjukkan pencirian dari CMC hasil sintesis dibanding dengan
CMC mutu 1.
Tabel 1 Pencirian CMC hasil sintesis
Parameter
CMC hasil sintesis
Kadar air (%)
8.99
pH
4.57
Derajat substitusi
0.2368

CMC Mutu 1(*)
≤10.00
6-8.5
0.7-1.2

(*) SNI 06-3736-1995

Derajat substitusi merupakan ukuran rerata dari banyaknya gugus hidroksil
yang digantikan menjadi gugus eter karboksilat pada pembentukan CMC. Derajat
substitusi ini mempengaruhi sifat kelarutan CMC yang dihasilkan, semakin
banyak gugus karboksimetil maka CMC memiliki gugus fungsi yang lebih mudah
berikatan dengan air. Setiap monomer selulosa memiliki dua gugus hidroksil
sekunder yang terikat pada C-2 dan C-3, serta satu gugus hidroksil primer pada C6. Secara teoritis 3 buah gugus hidroksil yang terdapat pada monomer selulosa
tersebut dapat digantikan dengan gugus karboksimetil menghasilkan CMC dengan
derajat substitusi sebesar 3. Namun pada berbagai pengujian dihasilkan derajat
substitusi antara 0.2-1.2. Hal ini disebabkan karena reaksi dipengaruhi oleh
halangan sterik dari polimer selulosa serta asam monokloroasetat yang digunakan.
Selama proses karboksimetilasi gugus hidroksil pada C-6 menunjukkan reaktivitas
paling tinggi diikuti oleh C-2 dan C-3 (Aprilia 2009). CMC hasil sintesis yang
diperoleh memiliki derajat substitusi rerata sebesar 0.2368 (Lampiran 4). CMC
dengan derajat substitusi sebesar 0.2368 tidak larut sempurna di dalam air,
sehingga masih terdapat sebagian kecil CMC yang tidak dapat larut. Ditinjau dari
segi kualitas, CMC dengan kemurnian yang tinggi merupakan CMC yang
memiliki nilai kadar air tidak lebih dari 10.00%, derajat substitusi antara 0.7-1.2,
dan nilai pH antara 6-8.5 (SNI 06-3736-1995). Dengan demikian, CMC yang
dihasilkan dari penelitian ini belum termasuk CMC dengan mutu terbaik.
Kemampuan Pembengkakan (Swelling)
Kemampuan pembengkakan (swelling) merupakan salah satu sifat penting
bagi hidrogel sebagai penutup luka. Swelling adalah kemampuan suatu hidrogel
untuk dapat menyerap air atau cairan biologis lainnya dan tidak larut serta tetap
mempertahankan struktur tiga dimensinya (Wijayani et al. 2005). Berdasarkan

10
sifat tersebut hidrogel sangat ideal digunakan sebagai penutup luka, karena
hidrogel yang telah menyerap air maupun cairan biologis lain dapat
mempertahankan kelembaban sekitar luka sehingga mempermudah pembentukan
sel-sel dan jaringan baru sehingga dapat mempercepat penyembuhan luka.
Kemampuan pembengkakan ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, di
antaranya adalah banyaknya ikatan silang yang terbentuk dan banyaknya
komposit atau zat lain yang ditambahkan. Ikatan silang dalam polimer
menghasilkan struktur tiga dimensi, struktur inilah yang membuat hidrogel dapat
mempertahankan bentuknya walaupun banyak molekul air yang masuk. Namun,
peningkatan ikatan silang dapat menurunkan absorbsi air ke dalam rongga-rongga
polimer, hal ini disebabkan karena semakin banyak ikatan silang yang terbentuk
maka struktur polimer akan semakin rapat sehingga kemampuan difusi air ke
dalam jaringan polimer berkurang dan menyebabkan derajat swelling hidrogel
relatif turun. Komposisi CMC dan asam suksinat yang digunakan merupakan
komposisi yang relatif baik karena menghasilkan hidrogel dengan ikatan silang
yang cukup untuk mempertahankan struktur tiga dimensi hidrogel. Penambahan
komposit berupa logam perak dapat menaikkan kemampuan pembengkakan
hidrogel, hal ini disebabkan karena kemampuan dari logam perak yang dapat
menempel pada hidrogel sehingga dapat meningkatkan porositas dan ruang
kosong di antara jaringan hidrogel yang berakibat dapat menyerap lebih banyak
air (Hebeish et al. 2013). Derajat swelling CMC-AS dan CMC-AS-AgNO3
disajikan pada Gambar 8.
160,00
134,18

Derajat Swelling (%)

140,00
117,45

120,00
100,00

88,69

80,00 64,83
60,00
40,00
20,00
0,00
CMCAS

CMCASAgNO3
0.2%

CMCASAgNO3
0.4%

CMCASAgNO3
0.6%

Jenis Contoh

Gambar 8 Derajat swelling hidrogel
Hidrogel CMC-AS-AgNO3 0.6% memiliki nilai derajat swelling tertinggi
sebesar 134.18%, sedangkan CMC-AS memiliki nilai derajat swelling terendah
sebesar 64.83%, derajat swelling meningkat seiring dengan meningkatnya logam
perak yang ditambahkan (Lampiran 5). Pengukuran kemampuan pembengkakan
hidrogel menunjukkan hasil yang tidak terlalu besar, namun cukup untuk
digunakan sebagai penutup luka karena hidrogel yang dihasilkan masih mampu
menciptakan daerah lembab pada luka. Hal ini dapat disebabkan karena CMC

11
yang digunakan tidak larut sempurna di dalam air sehingga ikatan silang yang
terbentuk belum maksimal.
Identifikasi Gugus Fungsi
Identifikasi gugus fungsi dengan FTIR dilakukan pada beberapa tahap
penelitian, yang pertama adalah analisis gugus fungsi pada selulosa bakteri yang
digunakan sebagai bahan baku pembuatan CMC, yang kedua adalah CMC hasil
sintesis, dan CMC-AS. Analisis ini didasarkan pada penyerapan radiasi
elektromagnetik oleh sejumlah sampel pada bilangan gelombang antara 4000-400
cm-1.
Selulosa bakteri yang dianalisis memperlihatkan pencirian pita serapan dari
gugus fungsi dan ikatan yang terdapat pada molekul selulosa. Pita serapan pada
panjang gelombang 3244.27 cm-1 mengindikasikan adanya gugus –OH. Pita
serapan pada 2920 cm-1 mengindikasikan adanya vibrasi C-H, serta pita serapan
pada panjang gelombang 1037.70 cm-1 menunjukkan vibrasi C-O. Spektrum IR
selulosa bakteri tersebut memiliki kemiripan gugus fungsi dengan selulosa bakteri
standar (Parthibanka et al. 2011) (Lampiran 6). Gambar 9 menunjukkan spektrum
FTIR yang diperoleh pada pengukuran selulosa bakteri, CMC hasil sintesis, dan
CMC-AS.

*Keterangan

= Merah (Selulosa Bakteri)
= Hitam (CMC)
= Biru (CMC-AS)

Gambar 9 Spektrum FTIR

Pengukuran spektrum IR pada CMC hasil sintesis memperlihatkan pita
serapan pada panjang gelombang 3163.26 cm-1 yang mengindikasikan adanya
gugus –OH. Pita serapan pada panjang gelombang 2924.09 cm-1 menunjukkan
vibrasi C-H. Pita serapan pada panjang gelombang 1593.20 cm-1 menunjukkan
gugus karbonil, dan pada panjang gelombang 1060.85 cm-1 merupakan vibrasi
gugus C-O (Pavia et al. 2009). Spektrum IR dari selulosa bakteri dan CMC
memiliki perbedaan yang terletak pada daerah bilangan gelombang 1593.20 cm-1

12
yang diidentifikasi sebagai gugus C=O dan pada daerah bilangan gelombang
1415.75 cm-1 yang diidentifikasi sebagai –CH2. Hal tersebut menunjukkan bahwa
selulosa telah memiliki gugus karboksimetil. Spektrum IR yang dihasilkan pada
pengukuran CMC hasil sintesis menunjukkan adanya kemiripan gugus fungsi
yang ada pada CMC standar (Mohkami & Talaeipour 2011) (Lampiran 7).
Pengukuran spektrum IR CMC-AS memperlihatkan adanya gugus –OH
yang ditunjukkan oleh pita serapan pada panjang gelombang 3387 cm-1. Pada
panjang gelombang 2931.80 cm-1 adalah vibrasi C-H. Pita serapan pada panjang
gelombang 1701.22 cm-1 merupakan vibrasi dari gugus karbonil. Pergeseran
gugus karbonil pada CMC dan CMC-AS dari pita serapan pada panjang
gelombang 1593.20 cm-1 ke panjang gelombang 1701.22 cm-1 menunjukkan
adanya ikatan silang yang terbentuk antara CMC dengan asam suksinat (Hashem
et al. 2013). Gugus fungsi yang dimiliki oleh spektrum IR sampel CMC-AS
menyerupai gugus fungsi yang dimiliki spektrum IR CMC-AS menurut penelitian
yang dilakukan oleh Hashem et al. 2013. Hal ini mengindikasikan bahwa proses
ikatan silang antara CMC dan asam suksinat telah berhasil dilakukan.
Morfologi CMC-AS-AgNO3
Analisis menggunakan mikroskop elektron payaran (SEM) adalah teknik
analisis untuk mengetahui morfologi, bentuk, ukuran, serta porositas dari
hidrogel. Gambar 10 menunjukkan mikrograf dari CMC-AS-AgNO3 0.6%. Pada
Gambar 10a terlihat cuplikan CMC-AS-AgNO3 0.6% pada perbesaran 100×
menunjukkan bahwa AgNO3 tidak terdistribusi secara merata di antara CMC-AS,
gambar berwarna terang merupakan distribusi logam AgNO3, sedangkan gambar
berwarna gelap merupakan CMC-AS. Distribusi yang tidak merata dapat
disebabkan karena larutan belum homogen. Pada Gambar 10b cuplikan CMCAgNO3 0.6% pada perbesaran 1000× memperlihatkan kristal AgNO3 yang
terdapat di permukaan film.

Gambar 10 Analisis morfologi CMC-AS-AgNO3 0.6% a) perbesaran 100×, b)
perbesaran 1000×, c) morfologi CMC dengan penambahan
nanopartikel perak (Hebeish et al. 2013)

13
Analisis lebih jauh mengenai morfologi film yang dihasilkan tidak dapat
dilakukan karena permukaan film dengan perbesaran 1000× sebagian besar
menunjukkan distribusi kristal, oleh karena itu pori-pori dari film yang dihasilkan
tidak dapat diamati. Hebeish et al. (2013) melaporkan morfologi dari CMC yang
ditambahkan komposit berupa nanopartikel perak menghasilkan penampang
nanopartikel perak yang berbentuk bola (Gambar 10c).
Difraktogram CMC-AS-AgNO3
Hasil pengukuran CMC-AS dan CMC-AS-AgNO3 0.6% menggunakan
difraksi sinar-X menghasilkan difraktogram yang khas. Difraktogram yang
dihasilkan dari CMC-AS-AgNO3 0.6% dibandingkan dengan standar dari
program PCPDFWIN database Joint Committee on Powder Diffraction
Standards-International Centre for Diffraction Data (JCPDS-ICDD) untuk
mengetahui jenis logam yang terbentuk. Difraktogram yang dihasilkan dapat
dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11 Pola difraksi sinar-X CMC-AS-AgNO3 0.6%
Perbandingan pola difraksi sinar-X CMC-AS-AgNO3 0.6% menunjukkan
bahwa terdapat beberapa kesesuaian dengan database PCPDFWIN No. 73-1861
(Lampiran 8) yang merupakan kristal AgNO2 dengan sistem ortorombik. Puncakpuncak AgNO2 pada difraktogram terletak pada 2θ: 22.14; 31.84; 32.02; 45.60;
dan 56.62°. Perubahan bentuk AgNO3 yang ditambahkan sebelumnya menjadi
AgNO2 dapat disebabkan karena adanya pemberian panas mencapai suhu 70 °C
pada proses ultrasonikasi maupun pada proses pengeringan film. Tabel 2
menunjukkan perbandingan pola difraksi hasil analisis CMC-AS-AgNO3 0.6%
dengan database JCPDS-ICDD.

14
Tabel 2 Perbandingan pola difraksi hasil analisis dengan JCPDS-ICDD
CMC-AS-AgNO3 0.6%
JCPDS-ICDD AgNO2
2θ (°)
Intensitas
2θ (°)
Intensitas
22.12
149
22.386
837
31.84
643
29.132
999
32.02
128
30.633
195
45.60
360
45.84
428
56.62
153
55.183
72
Difraktogram CMC-AS-AgNO3 0.6% juga dibandingkan dengan
prekursornya yaitu CMC-AS. Pola difraksi dari kedua sampel menunjukkan
beberapa puncak yang hampir sama. Hasil difraktogram dapat dilihat pada
Gambar 12.

Gambar 12 Pola difraksi (a) CMC-AS (b) CMC-AS-AgNO3 0.6%
Aktivitas Antibakteri
Uji aktivitas antibakteri dari CMC-AS-AgNO3 dilakukan dengan dua bakteri
patogen, yaitu Staphylococcus aureus (bakteri gram positif) dan Eschericia coli
(bakteri gram negatif). Bakteri tersebut merupakan bakteri yang biasanya
menyebabkan infeksi pada luka. Perbedaan konsentrasi AgNO3 yang digunakan,
yaitu 0.2%, 0.4%, dan 0.6% menunjukkan aktivitas antibakteri yang berbeda pula
pada kedua bakteri uji. Seperti yang terlihat pada Gambar 13, peningkatan
konsentrasi dari AgNO3 juga menyebabkan peningkatan aktivitas antibakteri.

15
Gambar 13 menunjukkan dengan jelas zona inhibisi yang terbentuk akibat
penambahan CMC-AS-AgNO3 seperti yang terlihat juga pada antibiotik standar
seperti kloramfenikol dan tetrasiklin pada kedua bakteri uji.

Gambar 13 Hasil uji aktivitas antibakteri a) pada bakteri uji E. coli, b) pada
bakteri uji S. aureus
Tabel 3 Zona inhibisi CMC-AS-AgNO3
Sampel
Kontrol - DMSO
Kontrol - (CMC-AS)
A (0.2%)
B (0.4%)
C (0.6%)
Kontrol + (*)
(*) Kontrol + (E. coli)
Kontrol + (S. aureus)

Zona inhibisi (mm)
E. coli
S. aureus
0.00
0.00
15.25
15.74
16.21
17.27
21.91

10.52
11.27
11.77
11.94
16.72

: Tetrasiklin 1000 ppm
: Kloramfenikol 1000 ppm

Diameter zona inhibisi CMC-AS-AgNO3 pada bakteri E. coli maupun pada
bakteri S. aureus mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya
konsentrasi perak (Tabel 3). Sampel CMC-AS-AgNO3 lebih toksik terhadap
bakteri E. coli, hal ini dibuktikan dengan diameter zona inhibisi terhadap bakteri
E. coli lebih besar dibandingkan dengan bakteri S. aureus. Bakteri E. coli
merupakan bakteri gram negatif yang mengandung peptidoglikan lebih sedikit
dibandingkan dengan S. aureus yang merupakan bakteri gram positif.
Peptidoglikan adalah polimer-polimer dan protein penyusun dinding sel dari
bakteri, sehingga E. coli memiliki dinding sel yang lebih tipis dari pada S. aureus
yang menyebabkan E. coli lebih mudah diserang oleh senyawa antibakteri (Adji
2008). Kontrol negatif CMC-AS menunjukkan adanya aktivitas antibakteri,
namun nilai zona inhibisi yang dihasilkan lebih kecil dibanding dengan CMC-ASAgNO3. Analisis lebih lanjut dapat dilakukan untuk mempelajari aktivitas
antibakteri CMC-AS.

16
Tabel 4 Rasio aktivitas antibakteri
Sampel
CMC-AS-AgNO3
0.6%
CMC-AS-ZnO
0.5%
CMC-AS-TiO2
0.5%

E. coli

S.
aureus

Zona inhibisi
kontrol positif
(mm)
S.
E. coli
aureus

17.27

11.94

21.91

16.63

10.16

15.87

16.10

Zona inhibisi
sampel (mm)

Rasio aktivitas
antibakteri
E. coli

S.
aureus

16.72

0.7882

0.7141

20.33

17.41

0.8180

0.5836

19.50

21.21

0.8138

0.7590

CMC-AS-AgNO3 0.6% memiliki rasio aktivitas antibakteri sebesar 0.7882
dibanding dengan kontrol antibiotik standar untuk bakteri uji E. coli dan 0.7141
untuk bakteri uji S. aureus. Hidrogel CMC yang berpotensi sebagai penutup luka
juga dapat dihasilkan dengan penambahan logam-logam selain perak, yaitu seng
dan titanium. Hadi (2014) melaporkan CMC-AS-ZnO 0.5% memiliki rasio
aktivitas antibakteri sebesar 0.8180 dibanding dengan kontrol positif antibiotik
standar untuk bakteri uji E. coli dan 0.5838 untuk bakteri uji S. aureus. Peranginangin (2014) melaporkan CMC-AS-TiO2 0.5% memiliki rasio aktivitas antibakteri
sebesar 0.8138 dibanding dengan kontrol antibiotik standar untuk bakteri uji E.
coli dan 0.7590 untuk bakteri uji S. aureus. Hasil tersebut menunjukkan bahwa
hidrogel berbasis karboksimetil selulosa dengan penambahan logam memiliki
potensi sebagai antibakteri.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
CMC berhasil disintesis dari bahan dasar selulosa bakteri. CMC yang
dihasilkan merupakan CMC kualitas 2 yang memiliki derajat substitusi sebesar
0.2368 dan pH sebesar 4.57. Hidrogel yang berpotensi sebagai penutup luka dapat
dibuat dari campuran CMC, asam suksinat, dan AgNO3. Paduan CMC-AS-AgNO3
berpotensi sebagai penutup luka yang baik karena memiliki aktivitas antibakteri
dan bersifat dapat mempertahankan kelembaban sekitar luka. CMC-AS-AgNO3
dengan penambahan AgNO3 sebesar 0.6% menunjukkan kemampuan
pembengkakan terbaik sebesar 134.16% dan aktivitas antibakteri terbaik dengan
zona inhibisi sebesar 17.27 mm untuk bakteri E. coli dan 11.94 mm untuk bakteri
S. aureus.
Saran
Perlu dilakukan pemurnian CMC hasil sintesis untuk mendapatkan CMC
dengan kualitas terbaik yang dapat memenuhi syarat sebagai bahan baku produk
farmasi. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan untuk meningkatkan kemampuan
aktivitas antibakteri akibat penambahan logam perak secara signifikan.

17

DAFTAR PUSTAKA
Adji K. 2008. Evaluasi kontaminasi bakteri pathogen pada ikan segar diperairan
teluk semarang [tesis]. Semarang (ID): Program Pasca Sarjana, Universitas
Diponegoro.
Aprilia L. 2009. Preparasi produk nata de pina dan aplikasi pengikatannya
terhadap logam kobalt (II) [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Ashe B. 2011. A detail investigation to observe the effect of zinc oxide and silver
nanoparticles in biological system [tesis]. Orissa (IN): Fakultas Teknologi,
Institut Teknologi Nasional.
Awaluddin A. 2004. Karboksimetilasi selulosa bakteri [skripsi]. Bogor (ID):
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Darwis D, Erlinda T, Hardiningsih L, Chosdu R. 2005. Uji daya antimikroba dan
sifat fisiko-kimia penutup luka hidrogel steril radiasi yang mengandung
ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia L.). J. Ilmiah AI & R 1(1):38-47
Darwis D, Hardiningsih L, Nurlidar F. 2010. Modifikasi penutup luka hidrogel
hasil iradiasi
sinar gamma dengan madu: karakteristik sifat fisika-kimia
hidrogel PVP madu. Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan
Lingkungan VI; 2010 Jun 15-16; Jakarta, Indonesia.
Defader NC, Ganguli S, Sattar MA, Haque ME, Akhtar F. 2009. Synthesis of
superabsorben acrylamide/kappa-carrageenan blend hydrogel by gamma
radiation. Malay Polym J 4(2): 27-45.
Fessenden RJ, Fessenden JS. 1986. Kimia Organik Jild 2. Pudjaatmaka AH,
penerjemah. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari Organic Chemistry Part 2.
Garriga M, Hugas M, Aymerich T, Monfort JM. 1993. Bacteriocinogenic activity
of Lactobacilli from fermenter sausages. J App Bact 75:142-148.
Gulrez SKH, Al-Assaf S, Phillips GO. 2011. Hydrogels: methods of preparation,
characterisation, and aplications, progress in molecular and environmental
bioengineering - Dari Analysis and Modeling to Technology Applications,
Prof. Angelo Carpi (Ed.), ISBN: 978-953-307-268-5, InTech, Tersedia
pada:
http://www.intechopen.com/books/progress-in-molecular-andenvironmental-bioengineeringfrom-analysis-and-modeling-to-technologyapplications/hydrogels-methods-of-preparation-characterisationandapplications
Hadi A. 2014. Sintesis hidrogel antibakteri berbasis karboksimetil selulosa-ZnO
[skripsi], siap terbit. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Hashem M, Sharaf S, El-Hady MMA, Habeish A. 2013. Synthesis and
characterization of novel carboxymethylcellulose hydrogels and
carboxymethylcellulose-hydrogel-ZnO-nanocomposites. Carbohyd Polym
94(2013): 421-427.
Heibeish A, Hashem M, Abd El-Hady MM, Sharaf S. 2013. Development of cmc
hydrogels loaded with silver nan0-particles for medical applications.
Carbohyd Polym 92(2013): 407-4013.
Hong KM. 2013. Preparation and characterization of carboxymethyl cellulose
from sugarcane bagasse [tesis]. Kuala Lumpur (ML): Fakultas Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Tuanku Abdul Rahman.

18
Istiqomah N, Izak D, Sumarsih S. 2013. Pembuatan Hidogel KitosanGlutaraldejid untuk Aplikasi Penutup Luka secara In Vivo. Jurnal Fisika
dan Terapannya 1(1): 104-116.Kim YS, Kim JY, penemu; Cellulose
Concepts, Llc. 2013 Apr 2. Methods for producing silver-bonded
antimicrobial moist wound dressings and moist wound dressings produced
by the methods. Paten Amerika Serikat US 8409608 B2.
Mohkami M, Talaeipour M. 2011. Investigation of the chemical structure of
carboxylated and carboxymethylated fibers from waste paper via XRD and
FTIR analysis. BioResources 69(2): 1988-2003.
Parthiban K, Manikandan S, Ganesapandian S. 2011. Production of cellulose I
microfibrils from Rhizobium sp. and its wound healing activity on mice.
AJAS 4(3): 247-254.
Pavia DL, Lampman GM, Kriz GS, Vyvyan JR. 2009. Introduction to
Spectroscopy. Ed ke-4. Washington (US): Thomson Learning.
Perangin-angin C. 2014. Sintesis hidrogel antibakteri berbasis karboksimetil
selulosa-TiO2 [skripsi], siap terbit. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Perwitasari FLR, Aminatun, Sumarsih S. 2012. Karakterisasi in vitro dan in vivo
komposit alginat-poli vinil alkohol-ZnO nano sebagai wound dressing
antibakteri. Di dalam: Samian, Yuwana YGY, editor. Peran Fisika Dan
Terapannya Sebagai Modal Pengembangan Kemandirian Bangsa Di
Bidang Pendidikan, Industri, dan Kedokteran. Seminar Nasional Fisika
Terapan III; 2012 Sept 15; Surabaya, Indonesia.
Surabaya
(ID):
Universitas Airlangga. hlm 115-118.
[SNI 06-3736-1995]. 1995. Natrium Karboksimetil Selulosa Teknis. Jakarta:
Badan Standarisasi Nasional.
Tomasino C.1992. Chemistry and Technology of Fabric Preparation and
Finishing. Raleigh: North Carolina state University.
Wijayani A, Ummah K, Tjahjani S. 2005. Characterization of carboxymethyl
cellulose (CMC) from Eichornia crassipes (Mart) Solms. Indo J Chem 5(3):
228-231.
Yoshinaga F, Tonouchi N, Watanabe K. 1997. Research progress in production of
bacterial cellulose by aeration oand agitation culture and its aplication as a
new industrial material. Biosichi Biotechnol Biochem 61: 219-224.

19

LAMPIRAN
Lampiran 1 Diagram alir penelitian
Selulosa Bakteri
+

Asam Monokloroasetat

CMC

0.2 %
0.4 %

AgNO3

+

+

Asam Suksinat

Hidrogel

0.6 %

FTIR

Swelling

SEM

Lampiran 2 Kadar air CMC hasil sintesis
Ulangan
Bobot
Bobot cawan
cawan kosong
+ CMC
(g)
(g)
41.5171
1
40.5118
45.6769
2
44.6734
40.6259
3
39.6234

XRD

Aktivitas
Antibakteri

Bobot cawan + Kadar
Rerata
CMC kering
air
Kadar air
(g)
(%)
(%)
8.67
41.4299
9.07
8.99
45.5859
9.23
40.5334

Contoh Perhitungan
Kadar air =

× 100%

=

× 100%

= 8.67%
Rerata kadar air =
=
= 8.99%

20
Lampiran 3 pH larutan CMC 1%
Ulangan
pH
1
4.58
2
4.57
3
4.57

pH
4.57

Contoh Perhitungan
Rerata pH CMC =
=
= 4.57
Lampiran 4 Penentuan derajat substitusi CMC
Volume HCl
Bobot
Ulangan
CMC
Awal Akhir Terpakai
Blangko
0.0000
0.00
24.30
24.30
1
0.5228
23.60 45.70
22.10
2
0.5053
1.80
23.90
22.10
3
0.5043
23.90 45.75
21.85
Rerata
Contoh Perhitungan
Molaritas HCl induk:
-HCl 32% (b/b)
-Bobot Jenis 1,160 g/mL
M=
=
= 10.1699 M
HCl 0.3 M
V1M1 = V2M2
100 mL × 0.3 M = V2 × 10.1699 M
V2 = 2.94 mL
Konsentrasi HCl sebenarnya:
V1M1 = V2M2
100 mL × M1 = 3 mL × 10.1699 M
M1 = 0.3051 M

%CM
7.5750
7.8373
8.4358

Derajat
Substitusi
0.2247
0.2332
0.2526
0.2368

21
Kandungan Karboksimetil (%CM) =
=
= 7.5750
Derajat Substitusi (DS) =
=
= 0.2247
Rerata DS =
=
= 0.2368
Lampiran 5 Derajat swelling CMC-AgNO3
Komposisi

Ulangan

W0
(g)

W1
(g)

1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3

0.0390
0.0389
0.0398
0.0528
0.0463
0.0428
0.0535
0.0560
0.0579
0.0548
0.0543
0.0576

0.0647
0.0640
0.0653
0.1007
0.0866
0.0806
0.1134
0.1233
0.1275
0.1243
0.1317
0.1343

CMC-AS
CMC-AgNO3
0.2%
CMC-AgNO3
0.4%
CMC-AgNO3
0.6%
Contoh Perhitungan
Derajat swelling (%) =

x 100%

=
= 65.90%
Rerata derajat swelling =
=
= 64.83%

× 100%

Derajat
Swelling
(%)
65.90
64.52
64.07
90.72
87.04
88.32
111.96
120.18
120.21
126.82
142.54
133.16

Rerata
Derajat
Swelling (%)
64.83

88.69

117.45

134.18

22
Lampiran 6 Spektrum FTIR standar selulosa bakteri

Gugus fungsi
-OH
-CH
C-O-C

Panjang gelombang
3412
2922
1034

Lampiran 7 Spektrum FTIR standar CMC

Gugus fungsi
-OH
-CH
C=O
C-O-C
-CH2

Panjang gelombang
3587
2876
1636
994
1438

23
Lampiran 8 Database JCPDS-ICDD AgNO2

23

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tangerang pada tanggal 10 Juli 1992 dari ayah
Rasimin dan ibu Siti Kanah. Penulis adalah putri kedua dari dua bersaudara.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 47 Jakarta dan pada tahun yang sama
penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan
Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai asisten praktikum
Kimia Fisik Layanan Biokimia pada tahun ajaran 2013/2014, asisten praktikum
Kimia Fisik Mayor Kimia tahun ajaran 2013/2014, dan asisten praktikum Kimia
Fisik Layanan Ilmu dan Teknologi Pangan tahun ajaran 2013/2014. Penulis juga
aktif sebagai staf Departemen Pengembangan Sumber Daya Mahasiswa
IMASIKA periode 2011/2012 dan Bendahara Departemen Pengembangan
Sumber Daya Mahasiswa IMASIKA periode 2012/2013. Bulan Juli-Agustus 2013
penulis melaksanakan Praktik Lapangan di PT MBRIO Biotekindo Bogor dengan
judul Penentuan Kadar Serat Pangan Total pada Sereal Cokelat, Sereal Buah, dan
Sereal Barley dengan Metode Uji Enzimatik-Gravimetri.