7
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2.1.2.1. Kitosan Sambung Silang Secara Kovalen
Hidrogel yang didasarkan pada kitosan sambung silang kovalen dapat dibagi dalam tiga berdasarkan strukturnya: sambung silang kitosan-
kitosan, hybrid polymer network HPN, semi- or full-interpenetrating polymer networks IPN Berger et al., 2004.
Sumber: Berger et al, 2004
Gambar. 2.1. Stuktur Hidrogel Kitosan yang terbentuk oleh a sambung
silang kitosan-kitosan; b hybrid polymer network HPN, c semi or full-interpenetrating polymer networks IPN
dan d sambung silang kitosan ionik. Ikatan sambung silang kitosan-kitosan terjadi antara dua unit
struktural pada rantai polimer kitosan yang sama. Sedangkan pada HPN, reaksi penaut silang terjadi antara satu unit dari struktur rantai kitosan dan
unit lain dari struktur polimer tambahan berbeda dengan HPN, semi-IPN atau IPN penuh jika ditambahkan polimer lain yang tidak bereaksi dengan
larutan kitosan sebelum terjadi ikatan sambung silang. Agen sambung silang yang dapat membentuk ikatan kovalen yaitu suatu senyawa dengan
berat molekul rendah, minimal memiliki dua gugus fungsi reaktif sehingga dapat terbentuk suatu “jembatan” yang menghubungkan antar rantai
polimer Berger et al., 2004. Pembuatan hidrogel terdiri dari penaut silang kitosan kovalen dan
pelarut penaut silang. Komponen lain yang dapat ditambahkan yaitu polimer tambahan untuk membentuk HPN atau IPN Berger et al., 2004.
8
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Sambung silang kovalen terbentuk dari jaringan permanen yang menyebabkan difusi bebas dari air dan meningkatkan sifat mekanis dari gel.
Agen penaut silang yang paling umum digunakan pada kitosan adalah golongan seperti glioksal dan glutaraldehid. Pada reaksi taut silang kovalen
tersebut, gugus aldehid dari penaut silang beraksi dengan gugus amin dari kitosan membentuk ikatan imin kovalen. Namun, penggunaan agen taut
silang tersebut dapat menginduksi sifat toksik dimana glutaraldehid memiliki sifat neurotoksik dan glioksal memiliki sifat mutagenik Berger et
al., 2004.
2.1.2.2. Kitosan Sambung Silang Ionik
Agen sambung silang kovalen umumnya bersifat toksik, untuk mengatasi hal tersebut maka dilakukan agen sambung silang ionik yang
bersifat reversibel. Kitosan merupakan polimer polikationik. Sifat tersebut menyebabkan dapat terjadinya interaksi dengan komponen bermuatan
negatif anionik. Interaksi ionik terjadi antara muatan negatif dari agen penaut silang dengan muatan positif dari kitosan. Dalam proses
pembuatannya, agen penaut silang yang umum digunakan adalah golongan senyawa fosfat, seperti natrium tripolifosfat. Metode sambung silang ionik
merupakan prosedur yang sederhana dan mudah. Modifikasi sambung silang dapat menghasilkan eksipien dengan daya mengembang pada
medium pH asam maupun pH basa. Selain itu, adanya sambung silang ionik memungkinkan kitosan termodifikasi dibentuk menjadi berbagai sistem
penghantaran obat, seperti mikropartikel dan nanopartikel Berger et al., 2004.
Reaksi sambung silang dipengaruhi oleh ukuran agen sambung silang dan muatan dari kitosan dan agen sambung silang. Muatan densisitas
molekul ionik dipengaruhi oleh nilai pKa dan pada pH dari larutan selama reaksi. Kitosan memiliki pKa 6,5. Muatan densisitas kitosan dan agen
sambung silang harus cukup tinggi agar dapat berinteraksi dan membentuk hidrogel. Hal tersebut berarti bahwa pH selama reaksi sambung silang harus
berada pada interval pKa kitosan dan agen sambung silang. Ini harus dicatat
Kategori