Pengaruh KonsentrasiPolivinil Alkohol (PVA) Terhadap Karakteristik Membran Kitosan- Kolagen-PVA untuk Aplikasi Pembalut Luka Bakar

PENGARUH KONSENTRASI POLIVINIL ALKOHOL (PVA)
TERHADAP KARAKTERISTIK MEMBRAN KITOSANKOLAGEN-PVA UNTUK APLIKASI
PEMBALUT LUKA BAKAR

SKRIPSI

DARMA SURBAKTI
130822032

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

PENGARUH KONSENTRASI POLIVINIL ALKOHOL (PVA)
TERHADAP KARAKTERISTIK MEMBRAN KITOSANKOLAGEN-PVA UNTUK APLIKASI
PEMBALUT LUKA BAKAR

SKRIPSI


Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

DARMA SURBAKTI
130822032

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

PERSETUJUAN

Judul

: Pengaruh KonsentrasiPolivinil Alkohol (PVA)
Terhadap Karakteristik Membran KitosanKolagen-PVA untuk Aplikasi Pembalut Luka
Bakar
: Skripsi

: Darma Surbakti
: 130822032
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
(FMIPA) Universitas Sumatera Utara

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

Disetujui di
Medan, Juli 2015

Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,


Prof. Dr. Thamrin, M.Sc.
NIP. 19600741989031003

Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,

Dr. Rumondang Bulan, MS.
NIP. 195408301985032001

Pembimbing 1,

Dr. Amir Hamzah Siregar, M.Si.
NIP. 196106114199131002

PERNYATAAN

PENGARUH KONSENTRASI POLIVINIL ALKOHOL (PVA)
TERHADAP KARAKTERISTIK MEMBRAN KITOSANKOLAGEN-PVA UNTUK APLIKASI
PEMBALUT LUKA BAKAR


SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2015

DARMA SURBAKTI
130822032

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT Yang Maha Pengasih dan
Maha Penyayang, dengan limpah karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini dengan judul Pengaruh Konsentrasi Polivinil Alkohol
(PVA) Terhadap Karakteristik Membran Kitosan-kolagen-PVA sebagai Pembalut
Luka Primer pada Mencit (mus musculus) Secara In Vivo.
Selain itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dr. Amir
Hamzah Siregar, M.Si. selaku dosen pembimbing 1 yang telah memberikan judul
dan tunjuk ajar serta bimbingan dan Prof. Dr. Thamrin, M.Sc. selaku dosen

pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan dan bimbingan hingga
terselesaikannya skripsi ini. Terima kasih kepada Dr. Rumondang Bulan Nst, M.S
selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU dan Dr. Darwin Yunus, M.S selaku
Koordianator Ekstensi Kimia FMIPA USU, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA
USU, seluruh Staff dan Dosen Kimia FMIPA USU. Terima kasih kepada
Ayahanda tercinta Nasib dan Ibunda tersayang Kusmida beserta adik-adik
tersayang atas do’a, cinta, kasih sayang dan semangat yang telah diberikan kepada
Penulis selama ini. Terima kasih kepada teman-teman Mahasiswa Kimia Ekstensi
Angkatan 2013 atas dukungan dan semangat yang diberikan kepada Penulis. Serta
segala pihak yang telah membantu Penulis menyelesaikan skripsi ini. Semoga
Allah SWT membalasnya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, karena
keterbatasan pengetahuan Penulis. Oleh karena itu Penulis mengharapkan saran
dan masukan yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini, dan semoga skripsi
ini bermanfaat bagi kita semua.

PENGARUH KONSENTRASI POLIVINIL ALKOHOL (PVA)
TERHADAP KARAKTERISTIK MEMBRAN KITOSANKOLAGEN-PVA UNTUK APLIKASI
PEMBALUT LUKA BAKAR


ABSTRAK

Kerusakan jaringan seperti luka bakar membutuhkan penanganan yang khusus
yang melibatkan penggunaan pembalut luka yang dapat merangsang pertumbuhan
jaringan, melindungi luka serta tidak menyebabkan trauma baru ketika pelepasan
bahan pembalut luka. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh pembalut luka
dari membran kitosan-kolagen-poli(vinil alkohol) yang memenuhi kebutuhan
perawatan luka bakar. Membran kitosan-kolagen-poli(vinil alkohol) dipreparasi
dengan memvariasikan konsentrasi poli(vinil alkohol) yaitu 5, 10, dan 15%,
kemudian semua bahan polimer dicampur dan diaduk secara mekanik hingga
homogen pada suhu ruang. Selanjutnya ditambahkan gliserol sebagai plastisizer
dan dituangkan ke atas plat kaca yang selanjutnya dikeringkan pada suhu 35 oC.
Hasil penelitian menunjukan bahwa membran dengan konsentrasi poli(vinil
alkohol) 10% dipilih sebagai membran terbaik dengan mempertimbangkan daya
serap dan sifat mekaniknya yaitu 383% dan 1,44 Mpa. Selain itu membran tersebut
memiliki rata-rata degradasi 86,6%/minggu, kadar air 29,5% dan dapat
menyembukan luka bakar derajat II pada mencit (Mus musculus) dalam waktu 25
hari. Karakteristik dari membran tersebut telah memenuhi kebutuhan perawatan
luka bakar.


Kata kunci: kitosan, kolagen, polivinil alkohol (PVA), penyembuhan luka,
luka bakar.

THE EFFECT OF POLYVINYL ALCOHOL (PVA) CONCENTRATIAON TO
CHITOSAN-COLLAGEN-PVA MEMBRANES
CHARACTERISTICSFOR BURN
DRESSING APLICATION

ABSTRACT

Tissue damage such as burns requires special handling that involves the use of
wound dressing that can stimulates tissue growth, protects the wound and does not
cause a new trauma when the remove of the wound dressing material. This study
aims to obtain a wound dressing of chitosan-collagen-poly (vinyl alcohol)
membran which meet the needs of burn care. Chitosan-collagen-poly (vinyl
alcohol) membrans were prepared by varying the concentration of poly (vinyl
alcohol), ie 5, 10, and 15%, then all polymer materials were mixed and
mechanically stirred until homogeneous at room temperature. Then added glycerol
as a plasticizer and poured onto a glass plate and then dried at a temperature of 35 °
C. The results showed that the membrane with a concentration of poly (vinyl

alcohol) 10% chosen as the best membrane by considering absorption and
mechanical properties are 383% and 1.44 Mpa respectively. Besides the membrane
has an average degradation of 86.6%/week, 29.5% moisture content and can heal II
degree of burns of mice (Mus musculus) within 25 days. Characteristics of the
membrane has been meeting the needs of burn care.

Keywords : chitosan, collagen, polyphenyl alcohol (PVA), wound healing,
burn.

DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak ........................................................................................................
Abstract .......................................................................................................
Daftar Isi .....................................................................................................
Daftar Tabel
Daftar Gambar

Daftar lampiran
Daftar Singkatan

i
ii
iii
iv
v
vi
ix
x
xi
xii

BAB 1. Pendahuluan ............................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ......................................................................
1.2. Permasalahan ........................................................................
1.3. Pembatasan Masalah ............................................................
1.4. Tujuan ..................................................................................
1.5. Manfaat Penelitian ...............................................................

1.6. Metodologi Penelitian ..........................................................
1.7. Lokasi Penelitian
.

1
2
2
3
3
3
4

......................................................................................................................
BAB 2. Tinjauan Pustaka ....................................................................... 5
2.1. Kitosan ................................................................................. 5
2.1.1. Sifat Fisik dan Kimia Kitosan .................................... 8
2.1.2. Manfaat Kitosan ......................................................... 9
2.2. Kolagen ................................................................................ 10
2.2.1. Sifat Kolagen............................................................... 13
2.2.2. Peranan Kolagen dalam Penyembuhan Luka dan

Pembentukan Jaringan ............................................... 13
2.3. Polivinil Alkohol (PVA) ...................................................... 14
2.4. Luka
2.4.1. Luka Bakar
2.4.2. Penyembuhan Luka

15
16
18

2.5. Pembalut Luka
2.5.1. Membran

19
20

2.6. Biomaterial Medis

21

BAB 3.

2.7. Hidrogel

23

2.8. Simulated Body Fluid (SBF)
2.8.1. Pembuatan Larutan (SBF)

24
25

2.9. Kuat Tarik
2.9.1. Uji Kekuatan dan Persen Perpanjangan

26
27

2.10. FT-IR (Fourier Transfor Infrared)
2.10.1. Uji Gugus ujung ( Gugus Fungsi)

28

Metode Penelitian

29
30

3.1. Alat-alat

30

3.2. Bahan-bahan

31

3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Pembuatan Larutan Pereaksi
3.3.2. Pembuatan Membran Kitosan-kolagen-PVA
3.3.3. Karakteristik Membran Kitosan-Kolagen-PVA
3.3.3.1. Uji Kadar Air
3.3.3.2. Uji Daya serap
3.3.3.3. Uji Ketebalan
3.3.3.4. Uji Tarik
3.3.3.5. Uji FT-IR
3.3.3.6. Uji Biodegradasi
3.3.3.7. Uji Densitas
3.3.3.8. Uji Preklinis

31
31
32
33
33
33
34
34
35
35
36
36

3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Pembuatan Membran Kitosan-Kolagen-PVA

38
38

3.5. Uji Karakteristik Membran Kitosan-Kolagen-PVA
3.5.1. Uji Kadar Air
3.5.2. Uji Tarik
3.5.3. Uji Daya Serap
3.5.4. Uji Biodegdradasi
3.5.5. Uji Pre-Klinis (Khasiat) Kitosan-Kolagen-PVA
Pada Mencit
BAB 4. Hasil dan Pembahasan
4.1. Preparasi Membran Kitosan-Kolagen-PVA
4.1.1. Uji Densitas
4.1.2. Uji Ketebalan
4.1.3. Uji Biodegradasi
4.1.4. Uji Kadar Air
4.1.5. Uji Daya Serap
4.1.6. Uji Tarik
4.1.7. Uji FTIR

39
39
39
40
. 40
41
42
42
43
44
45
48
49
51
54

4.1.8. Uji Preklinis

55

BAB 5. Kesimpulan dan Saran

60

5.1 Kesimpulan

60

5.2 Saran

60

Daftar Pustaka

60

DAFTAR TABEL

Nomor
Tabel

2.1.
2.2.
2.3.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
4.9.
4.10.
4.11.

Judul

Halaman

Standar Kitosan
Aplikasi Kitosan dan Turunannya dalam Industri pangan
Komposisi Penyusun SBF
Hasil uji densitas .........................................................................
Hasil uji ketebalan membran
Hasil uji Biodegradasi Membran .................................................
Hasil Perbandingan Degradasi Membran Setelah 7 Hari
Hasil Uji Kadar Air Membran
Data Pengukuran Berat Serapan Air
Data Pengukuran Uji Tarik
Data Karakteristik Optimal
Hasil Analisa Gugus Fungsi Menggunakan FTIR
Hasil Pengukuran Luka Mencit
Hasil Pengamatan Penyembuhan Luka Mencit

9
10
26
43
44
46
47
48
50
51
53
55
56
57

DAFTAR GAMBAR

Nomor
Gambar

2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
4.9

Judul

Halaman

Struktur Kitosan
Struktur Kolagen
Struktur Polivinil Alkohol
Aplikasi Membran Hidrogel
Skema Komponen Dasar FTIR
membran kitosan-kolagen-PVA Konsentrasi 5% (a), 10% (b)
dan 15% (c) .................................................................................
Hubungan Konsentrasi PVA terhadap Densitas
Hubungan Konsentrasi PVA terhadap Ketebalan Rata-rata
Hubungan Konsentrasi PVA terhadap Persen Degradasinya
Hubungan Konsentrasi PVA terhadap Persen Kadar Air
Hubungan Konsentrasi PVA terhadap Daya Serap.....................
Hubungan Konsentrasi PVA terhadap Kekuatan Tarik .............
Hasil Uji FTIR ...........................................................................
Perbandingan Hari Pengamatan dengan Persen penyembuhan
Luka

6
11
14
24
28
41
43
45
47
49
50
52
54
58

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor
Lampiran

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Judul

Hasil uji densitas
Hasil uji daya serap membran
Hasil uji ketebalan membran
Hasil uji Biodegradasi membran
Hasil uji Biodegradasi membran
Data untuk mencari kekuatan tarik (N/mm2) dan
reganggan (%) dengan L0 = 1100 mm
Hasil pengukuran diameter luka mencit putih jantan
hari ke 1-36
Hasil pengamatan penyembuhan luka pada mencit
Uji FTIR terhadap membran kitosan-kolagen-polivinil
alkohol

Halaman

66
66
67
68
69
70
72
73
74

DAFTAR SINGKATAN

DD

= Derajat Deasetilasi

FT-IR

= Fourier Transform – Infra Red

PVA

= Polivinil Alkohol

PVC

= Polivinil Clorida

BM

= Berat Molekul

SBF

= Simulated Body Fluid

FC

= fosfatidil Cholin

IM

= Inner Membran