Sintesis dan Karakterisasi Film Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida Melalui Reaksi Kondensasi dari Galaktomanan Kolang-Kaling (Arenga pinnata)

15

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Saat ini, sebagian besar sistem pembawa obat secara khusus untuk mengobati
gangguan usus sering mengalami kegagalan, karena pembawa obat tidak berada
pada konsentrasi yang tepat untuk mencapai lokasi target. Dengan demikian,
dilakukanlah strategi untuk membuat pembungkus obat yang dapat sampai menuju
target (Jose, 2009).
Sistem pembawa yang dimaksudkan untuk melepaskan obat pada
targetyang membutuhkan perlindungan terhadap obat dari lingkungan yang berbeda
suasanaseperti di dalam lambung dan usus kecil. Saat ini bahan pembungkus obat
yang paling sering digunakan berasal dari bahan matriks yang dapat bertahan dalam
saluran sistem pencernaan terhadap aksi pencernaan atau enzim pencernaan.
Matriks polisakarida tetap utuh dalam lingkungan fisiologis lambung dan usus kecil

tetapi setelah itu,

akan ditindak lanjuti oleh bakteri dan kemudian matriks

polisakarida tersebut mengalami degradasi (Gaurav, 2010).
Senyawa hidrokoloid sangat banyak terdapat dialam, salah satunya adalah
polisakarida galaktomanan yang banyak terdapat pada kolang-kaling (Rao et al.,
1961). Kolang-kaling dihasilkan dari pohon aren rata-rata sebanyak 100
kg/pohon/tahun, apabila tidak disadap niranya (Anonim, 2009). Pemanfaatan
kolang-kaling saat ini masih sangat terbatas dan tingkat konsumsi masyarakat juga
masih rendah. Kolang-kaling memiliki kadar air sangat tinggi mencapai 93,6%
disamping juga mengandung protein (2,344%), karbohidrat (56,571%) serta serat
kasar (10,524%) (Tarigan dan Kaban, 2011).
Karbohidrat di dalam biji aren yang disebut kolang-kaling (Arenga pinnata)
pada umumnya adalah galaktomanan yang memiliki berat molekul beragam, yaitu
± 6000-17000 (Kooiman, 1971). Galaktomanan merupakan polisakarida alami yang

Universitas Sumatera Utara

16

umumnya digunakan didalam industri makanan dan obat-obatan, telah banyak
digunakan sebagai penstabil, pengemulsi, dan pengental (Vargas et al., 2008).
Galaktomanan kolang-kaling adalah poligalaktomanan yang diisolasi dari
biji aren setengah

matang yang sering disebut sebagai “kolang-kaling”.

Galaktomanan kolang-kaling memliki rantai utama liniear β-(1-4) manosa dan
memiliki cabang galaktosa yang terikat pada α-(1-6). Galaktomanan memiliki
keunikan dibandingkan dengan galaktomanan lainnya, yaitu memiliki perbandingan
manosa dan galaktosa 1,331 : 1 (Tarigan, 2012).
Galaktomanan kolang-kaling merupakan poligalaktomanan seperti guar
gum (GG) tetapi perbandingan manosa dan galaktosa dari guar gum (GG) adalah 2
: 1. Jika Galaktomanan kolang-kaling dimodifikasi diharapkan dapat dimanfaatkan
seperti guar gum (GG) (Kabir, 2000). Guar gum merupakan salah satu polisakarida
yang dapat digunakan sebagai penghantar obat menuju usus besar yang merupakan
pusat target (Krishnaiah, dan Satyanarayana, 2001). Dalam industri makanan,
biasanya guar gum (GG) berperan sebagai bahan pengental. Dalam farmasi guar
gum (GG) telah diusulkan menjadi sebuah sarana pembawa obat dengan pelepasan

yang terkendali dan yang memiliki tujuan menuju usus sebagai targetnya (Wong et
al., 1997).
Karena keterbatasan utama dalam desain matriks yang berasal dari guar
gum

(GG)

sebagai

pembawa

obat

memiliki

karakteristik

mengembang(swelling)yang tinggi sehingga memaksanya membutuhkan kompresi
tinggi di dalam produksi untuk mengurangi sifat yang sangat swelling tersebut
sehingga dapat menghindari terjadinya kebocoran atau pecahnya pembungkus obat

sebelum mencapai target, modifikasi kimia pada guar gum (GG) sangat besar
mengurangi sifat mengembangnya yang merupakan solusi atau alternatif yang
cukup praktis, terutama sebagai sistem pembawa obat (Rubinstein et al.,1995).
Gliko-Kabir et al., 2000, menjelaskan dan meninjauperkembangan dari
galaktomanan guar gum yang diikat silang dengan menggunakan senyawa
glutaraldehidauntuk

memperoleh

derajat

swelling

yang

rendah

sehingga

berpotensial untuk digunakan sebagai penghantar obat yang spesifik sampai ke

pusat target.

Universitas Sumatera Utara

17

Berdasarkan hal tersebut diatas peneliti tertarik untuk melakukan sintesis
dan

karakterisasi

film

galaktomanan

kondensasidari

galaktomanan

glutaraldehida

sebagai

ikat

silang

kolang-kaling

pengikat

silang.

glutaraldehida

melalui

pinnata)

dengan

(Arenga

Galaktomanan

ikat

silang

glutaraldehidayang telah terbentuk akan dianalisis dengan spektrofotometer FTIR,
SEM (Scanning Electron Microscopic), DTA(Differential Thermal Analysis)dan
juga diuji kemampuan mengembang (swelling)serta ketebalan rata-rata film
galaktomanan ikat silang glutaraldehida.

1.2

Perumusan Permasalahan

1. Bagaimanakah sintesis galaktomanan ikat silang glutaraldehida melalui
kondensasi

dari

galaktomanan

kolang-kaling

(Arenga

pinnata)

dengan

glutaraldehida?
2. Bagaimanakah karakteristik film galaktomanan ikat silang glutaraldehida yang
diperoleh?

1.3

Pembatasan Masalah

Penelitian ini dibatasi pada sintesis dan karakterisasi film galaktomanan ikat silang
glutaraldehida yang disintesis dari galaktomanan “kolang-kaling” dengan
glutaraldehida sebagai bahan pengikat silang.

1.4

Tujuan Penelitian

1. Untuk mensintesis film galaktomanan ikat silang glutaraldehida melalui
kondensasi dari galaktomanan kolang-kaling (Arenga pinnata).
2. Untuk menentukan karakteristik film galaktomanan ikat silang glutaraldehida
yang diperoleh melalui kondensasi dari galaktomanan kolang-kaling (Arenga
pinnata).

Universitas Sumatera Utara

18

1.5

Manfaat Penelitian

Penelitianinidiharapkandapatmemberikaninformasimengenai sintesis galaktomanan
ikat silang glutaraldehida melalui reaksi kondensasi dari galaktomanan kolangkaling (Arenga pinnata) denganglutaraldehida dan karakteristik galaktomanan
terikat silang glutaraldehida yang dihasilkan.

1.6

Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan,
Proses

sentrifugasidilakukan

di

LaboratoriumAnorganik

FMIPA

USU,Laboratorium KimiaFisika FMIPA USU, danLaboratoriumKimia Polimer
FMIPA USU. Analisa SEM dilakukan di Laboratorium Terpadu FMIPA USU,
analisa DTA dilakukan dilaboratorium PTKI medan, dan SpektrofotometerFTIR
dilakukan di LaboratoriumFMIPA UGM.

1.7

Metodologi Percobaan

Penelitian yang dilakukan bersifat eksperimen, pertama dilakukan pengambilan
galaktomanan dari kolang-kaling melalui proses ekstraksi dengan menggunakan air
suling dengan perbandingan kolang-kaling banding air suling 1 : 10 (w/v), kemudian
di sentrifugasi pada kecepatan 6500 rpm selama 60 menit, kemudian supernatan
ditambahkan etanol teknis dengan perbandingan etanol banding supernatant 2 : 1
(v/v), lalu disaring, residu yang diperoleh ditambahkan dengan etanol p.a; dan
dikeringkan dalam desikator. Pada tahap berikutnya, galaktomanan yang diperoleh
diikat silang dengan glutaraldehida 25%dalamkondisi pH 2tanpa pemanasan.
Galaktomanan

terikat

silang

glutaraldehidayang

diperoleh

dianalisis

denganspektrofotometer FT-IR, DTA (Differential Thermal Analysis) dan SEM
(Scanning Electron Microscopic). Kemudiandiuji ketebalan rata-rata menggunakan
skala Vernier (Tricle Brand) dansifat mengembang (Swelling) pada air suling,
larutan Simulated Gastric Fluid(SGF) pada larutan media pH 1,2 dan larutan
Simulated Intestinal Fluid(SIF) pada larutan mediapH 7,4.

Universitas Sumatera Utara