Jurnal Sains Kimia Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi

6
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 ( 1 ) ( 2019 ) : 11 - 16 11 Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 ( 1 ) ( 2019 ) : 11 - 16 ISSN: 1410 - 8917 Jurnal Kimia - Sains & Aplikasi e - ISSN: 2597 - 9914 Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi Journal of Scientific and Applied Chemistry Journal homepage: http: // ejournal .undip. ac.id / index. php / ksa Synthesis of Alginate - Chitosan Polyelectrolyte Complex ( PEC ) Membrane and Its Physical - Mechanical Properties a,b,* Mudasirb, Dwi Siswantab, Bambang Kuswandic Dhony Hermanto a Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Mataram, Mataram, Indonesia b Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Gadjah Mada University, Yogyakarta , Indonesia c Chemo and Biosensor Group, Faculty of Pharmacy, University of Jember , Jember , Indonesia * Corresponding author: dhony.hermanto @ unram.ac.id https: // d0i.0rg / 10.iA 710 / jksa.22.1 . 11- 16 Article Info Abstract Synthesis of alginate-chitosan polyelectrolyte membrane and the determination of the physical-mechanical properties were carried out. Alginate-chitosan polyelectrolyte complex membrane can be made by mixing hydrosol alginate and chitosan hydrosol with a ratio of 1 : 1 at pH 5.28 . Membranes of alginate-chitosan polyelectrolyte complexes produced have physical- mechanical properties including load , elongation and elasticity, water absorption and resistance better than the constituent polymers. The results of FTIR spectroscopy analysis showed that there was an electrostatic interaction between alginate and chitosan through protonated amine groups of chitosan and carboxylic groups from alginate. Surface analyses by SEM showed that morphology of alginate-chitosan polyelectrolyte complex membrane was different with single membrane morphology Article history: Received: 30 September 2018 Revised: 4 January 2019 Accepted: 7 January 2019 Online: 31 January 2019 Keywords: membrane; alginate- chitosan; polyelectrolyte; physical-mechanical properties Abstrak Pembuatan membran kompleks polielektrolit alginat - kitosan dan penentuan sifat fisik- mekaniknya telah dilakukan. Membran kompleks polielektrolit alginat- kitosan dapat dibuat melalui pencampuran hidrosol alginat dan hidrosol kitosan dengan ratio 1 : 1 pada pH 5 , 28. Membran kompleks polielektrolit alginat- kitosan yang dihasilkan memiliki sifat fisik-mekanik meliputi kekuatan tarik ( load ) , elongation ( regangan) , dan elastisitas ( modulus young) serta daya serap dan resistensi yang lebih baik dari pada polimer penyusunnya. Hasil analisis spektroskopi FTIR menunjukkan bahwa terjadi interaksi elektrostatik antara alginat dengan kitosan melalui gugus amina terprotonasi dari kitosan dan gugus karboksilat dari alginat. Analisis permukaan melalui SEM menunjukkan bahwa membran kompleks polielektrolit alginat- kitosan memiliki morfologi permukaan yang berbeda dengan membran tunggalnya. Kata Kunci: membran; alginat - kitosan; polielektrolit; sifat fisik-mekanik dengan muatan yang berlawanan karena adanya interaksi elektrostatik antara polimer ionik yang bermuatan berlawanan tersebut. Polielektrolit yang digunakan untuk mempersiapkan kompleks inter - polimer biasanya poli - asam dan poli - basa lemah [ 2] . 1. Pendahuluan Pada dekade terakhir, studi tentang pembuatan membran kompleks polielektrolit sebagai material pendukung ( matriks) telah banyak dilakukan [ 1 ] . Kompleks polielektrolit merupakan kompleks asosiasi yang terbentuk antara polimer yang memiliki poliion

Transcript of Jurnal Sains Kimia Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi

Page 1: Jurnal Sains Kimia Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (1) (2019):11-16 11

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (1) (2019):11-16ISSN:1410-8917

Jurnal Kimia-Sains &Aplikasi

e-ISSN: 2597-9914

Jurnal Kimia Sains dan AplikasiJournal of Scientific and Applied Chemistry

Journal homepage: http:/ /ejournal.undip.ac.id /index.php/ksa

Synthesis of Alginate-Chitosan Polyelectrolyte Complex (PEC)Membrane and Its Physical-Mechanical Properties

a,b,* Mudasirb, Dwi Siswantab, Bambang KuswandicDhony Hermanto

a Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Mataram, Mataram, Indonesiab Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Gadjah Mada University, Yogyakarta , Indonesiac Chemo and Biosensor Group, Faculty of Pharmacy, University of Jember, Jember, Indonesia

* Corresponding author: dhony.hermanto@ unram.ac.id

https://d0i.0rg/10.iA710/ jksa.22.1.11-16

Ar t i c l e In fo Abs t r ac t

Synthesis of alginate-chitosan polyelectrolyte membrane and the determination ofthe physical-mechanical properties were carried out. Alginate-chitosanpolyelectrolyte complex membrane can be made by mixing hydrosol alginate andchitosan hydrosol with a ratio of 1: 1 at pH 5.28. Membranes of alginate-chitosanpolyelectrolyte complexes produced have physical-mechanical properties includingload , elongation and elasticity, water absorption and resistance better than theconstituent polymers. The results of FTIR spectroscopy analysis showed that therewasan electrostatic interaction between alginate and chitosan through protonated aminegroups of chitosan and carboxylic groups from alginate. Surface analyses by SEMshowed that morphology of alginate-chitosan polyelectrolyte complex membrane wasdifferent with single membrane morphology

Article history:

Received: 30 September 2018Revised: 4 January 2019Accepted: 7 January 2019Online: 31January 2019

Keywords:membrane; alginate-chitosan; polyelectrolyte;physical-mechanicalproperties

Abs t r ak

Pembuatan membran kompleks polielektrolit alginat-kitosan dan penentuan sifatfisik-mekaniknya telah dilakukan. Membran kompleks polielektrolit alginat-kitosandapat dibuat melalui pencampuran hidrosol alginat dan hidrosol kitosan dengan ratio1:1 pada pH 5,28. Membran kompleks polielektrolit alginat-kitosan yang dihasilkanmemiliki sifat fisik-mekanik meliputi kekuatan tarik (load), elongation (regangan),dan elastisitas (modulus young) serta daya serap dan resistensi yang lebih baik daripada polimer penyusunnya. Hasil analisis spektroskopi FTIR menunjukkan bahwaterjadi interaksi elektrostatik antara alginat dengan kitosan melalui gugus aminaterprotonasi dari kitosan dan gugus karboksilat dari alginat. Analisis permukaanmelalui SEM menunjukkan bahwa membran kompleks polielektrolit alginat-kitosanmemiliki morfologi permukaan yang berbeda dengan membran tunggalnya.

Kata Kunci:membran; alginat-kitosan; polielektrolit;sifat fisik-mekanik

dengan muatan yang berlawanan karena adanya interaksielektrostatik antara polimer ionik yang bermuatanberlawanan tersebut. Polielektrolit yang digunakan untukmempersiapkan kompleks inter-polimer biasanya poli-asam dan poli-basa lemah [2].

1. PendahuluanPada dekade terakhir, studi tentang pembuatan

membran kompleks polielektrolit sebagai materialpendukung (matriks) telah banyak dilakukan [1].Kompleks polielektrolit merupakan kompleks asosiasiyang terbentuk antara polimer yang memiliki poliion

Page 2: Jurnal Sains Kimia Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (1) (2019):11-16 12

pengaduk magnet dan pemanas (IKA Combimag-RETmotor), pH dan ion meter (TOAElectronic Ltd model IM-20E) dan peralatan gelas (Pyrex) yang biasa digunakandilaboratorium.

Kompleks polielektrolit yang telah dibuatsebelumnya menggunakan poli allilamin ( PAA), poli-L-lisin ( PLL), poli-L-arginin ( PLA), poli-L-histidin ( PLH),dan polietilen imina (PEI) sebagai polikation, sedangkanpoli (stirenesulfonat, PSS), poli (vinil sulfonat, PVS), poli(asam akrilat, PAC), poli (asam maleat, PMA), asamdeoksiribonukleat (DNA), asam ribonukleat (RNA), danturunannya sebagai polianion [3]. Pada kajian inipolielektrolit kompleks dibuat dengan menggunakanalginat dan kitosan.

Alginat merupakan polisakarida linier yang disusunoleh residu asam b-D-manuronat dan a-L-guluronatyang dihubungkan melalui ikatan1,4. Alginat berasal darialga coklat yang merupakan tumbuhan laut [4]. Kitosanmerupakan polisakarida yang terdapat dalam jumlahmelimpah di alam. Kitosan adalah poli [b-(i,4)-2 amino-2 deoxy-D-glukopiranosa] dan merupakan produkdeasetilasi kitin [5]. Sebagai polimer alami, alginatmempunyai sifat aman, sederhana, murah danmempunyai kekuatan mekanik yang baik, porositas yangtinggi bagi substrat dan produk untuk berdifusi. Begitupula kitosan mempunyai sifat yang menarik diantaranyainert, hidrofilik, biokompatibel, afinitas tinggi padaprotein dan karena adanya gugus hidroksil dan amino.Karena sifat larut kitosan dalam asam organik encer,kitosan bisa dibentuk menjadi berbagai konfigurasigeometri yang berbeda: membran, serat, seratberongga ,kapsul dan butiran [6]. Alginat yang merupakanpolianionik dan kitosan polikationik bila dilarutkan padakondisi yang tepat dapat berinteraksi satu sama lainmelalui gugus karboksil dari alginat dan gugus amino darikitosan membentuk kompleks polielektrolit [7].

Pada kajian ini membran kompleks polielektrolitalginat-kitosan dapat dipreparasi secara mudah dengantanpa crosslinker. Hal ini berbeda dengan sintesissebelumnya yang menggunakan cosslinker sepertiglutaraldehid [8] dengan metode preprasi yang lebihkompleks. Keberadaan cosslinker juga akanmempengaruhi jenis ikatan dan pori membran yangterbentuk. Pembentukan kompleks polielektrolit tanpacrosslinker juga mengurangi kemungkinan keracunandan efek tidak diinginkan lainnya dari reagen dan dapatdimanfaatkan pada rekayasa jaringan organ, transportobat [9] dan sebagai membran hemodialisis [10].Berdasarkan pada uraian diatas akan disintesis membrankompleks polielektrolit kitosan-alginat denganmencampurkan polimer alginat dan kitosan pada kondisitertentu dan membran terbentuk akan diuji sifat fisik-mekaniknya seperti kekuatan tarik ( load ) , elongation(regangan), elastisitas ( modulus young) serta ujikemampuan mengembang.

Sedangkandigunakan antara lain: sodium alginat (sigma), kitosan(sigma), asam asetat glasial, asam klorida, sodiumhidroksida ( analytical grade ) (merck), kertas saringWhatman no.41dan aquabides.

bahan-bahan yang

2.1. Pembuatan Larutan Hidosol Alginat dan Kitosan

Ditimbang 1 gr kitosan, didispersikan ke dalam 25mL aquadest kemudian dilarutkan dengan menambahkan5 mL asam asetat glasial sambil diaduk denganmenggunakan pengaduk magnit sehingga terbentukcampuran homogen. Selanjutnya ditimbang 1 gr alginatdan dilarutkan dalam 25 mL aquadest. Kedua larutandibiarkan satu malam untuk menghilangkan gelembung.2.2. Pembuatan Membran Kompleks Polielektrolit

Alginat-Kitosan

Kedua larutan polimer kemudian dicampur danditambahkan 2 mL HC1 32%. Selanjutnya ditambahkanlarutan NaOH 10% (w/v) sampai diperoleh pH= 5,28.Polimer terbentuk adalah hidrosol. Hidrosol yangterbentuk kemudian dicetak di atas plat kaca, kemudiandikeringkan pada suhu kamar selama 72 jam.

2.3. Uji Sifat Fisik-Mekanik Membran KompleksPolielektrolit Alginat-Kitosan

Pada tahap ini membran yang telah dicetak akandikarakterisasi dengan beberapa uji sifat fisik-mekanikmeliputi kekuatan tarik ( load ) , elongation (regangan) ,dan elastisitas ( modulus young ). Membran alginat-kitosan dipotong dengan ukuran 1x10 cm2, selanjutnyamembran dijepit pada alat autograph. Selanjutnyamembran diamati sampai putus kemudian dicatat nilaiload dan elongation yang dihasilkan.

Uji swelling membran alginat-kitosan dilakukandengan memotong dengan ukuran 2x2 cm2, kemudianditimbang beratnya sebagai berat awal (wi /gr).Selanjutnya membran alginat-kitosan direndam dalam50 mL aquades selama waktu tertentu. Setelah direndampermukaan membran alginate-kitosan dikeringkandengan tisu kertas dan kemudian ditimbang beratnyasebagai berat akhir (wf /gr).

wf- wi% kemampuan swelling = x100%

wi

2.4. Analisis Morfologi Permukaan Membran

SEM ( Scanning Electron Microscopy ) digunakan untukmengetahui morfologi membran yaitu mengenai strukturmembran dan penampang lintang, serta pori membran.SEM membran kompleks polielektrolit alginat-kitosandipelajari menggunakan metode pelapisan membranpada gold palladium untuk ditentukan morfologipermukaan membran tersebut.

2. Metode PenelitianPeralatan yang digunakan antara lain:

spektrofotomer USB Ocean Optic 2000 UV-VIS auto, SEMmodel Joel LV 5600 USA, FT IR spectrophotometer 1600Perkin Elmer Co Japan, neraca analitik (Mettler AE 200) ,

Page 3: Jurnal Sains Kimia Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (1) (2019):11-16 13

2.5. Analisis Gugus Fungsi

Penentuan gugus fungsi membran alginat-kitosanyang dihasilkan digunakan spektrofotometer FTIR.Absorpsi FTIR dari membran kompleks polielektrolitalginat-kitosan diukur menggunakan metode pellet KBrpada tekanan kompresi 2500 Ib/m2.

Tabel 1. Nilai Kuat Tarik dan Elongasi MembranKompleks Polielektrolit Alginat-Kitosan

Membran Kering Membran BasahKuatTarik %Elongasi Tarik %Elongasi(MPa)

KuatMembran

(MPa)

Alginat 16,6 ± 2,34 2,87 + 0,04 1,91 * 0,17 12,28 + 0,59

Kitosan 26,45 * 0,92 4,8110,45 3,6010,24 24,3012,033. Hasil dan Pembahasan3.1. Pembuatan Membran Kompleks Polielektrolit

Alginat-Kitosan

Membran kompleks polielektrolit alginat-kitosandapat dibuat dengan mencampurkan larutan natriumalginat dan kitosan. Perbandingan massa Na alginat dankitosan yang digunakan adalah 1:1 sehingga dapatmembentuk membran. Kondisi pH dan suhu pengeringanmempengaruhi kualitas membran. Membran alginat-kitosan dihasilkan dengan kualitas stabil dan kuat (tidakmudah koyak) pada pH campuran berkisar 5,28 dankondisi pengeringan yang pada suhu kamar selama ± 72jam.Sedangkan pada pH 5, membran tidak terbentuk, danpada kondisi pengeringan 6o°C, membran yangdihasilkan menjadi sangat rapuh dan mudah koyak.

3.2. Hasil Karakterisasi Sifat Fisik-MekanikMembranKompleks Polielektrolit Alginat-Kitosan

Nilai kuat tarik dan elongasi membran pada Tabel 1menunjukkan bahwa membran alginat-kitosan cukupelastis karena tidak mudah putus walaupun mempunyaikekuatan tarik yang lemah. Interaksi alginat-kitosantersebut menghasilkan perpaduan karakter kekuatanmekanik polimer alginat dan kitosan, sehingga memilikikekuatan mekanik yang lebih baik. Interaksi dua polimerini menyebabkan peningkatan kuat tarik dan elongasimembran. Peningkatan elongasi ini dimungkinkan olehkarena efek plastisisasi membran akibat interaksi ionikalginat-kitosan tersebut.

Kekuatan mekanik membran memberikan gambarankarakter fisik membran mengenai kekuatan renggangputus (tensile strength) dan pemanjangan (elongasi). Ujikekuatan mekanik membran dilakukan untuk membrandalam keadaan kering dan dalam keadaan basah (setelahdifusi). Kekuatan mekanis membran dalam keadaanbasah penting untuk diketahui dalam kaitannya untukaplikasi biomaterial [11]. Berkurangnya kuat tarikmembran dalam keadaan basah ini dimungkinkanberkaitan dengan terbentuknya interaksi antara airdengan membran. Semakin banyak gugus-gugus hidrofilper satuan luas permukaan membran, semakin kuatinteraksi air dengan membran sehingga memberikankekuatan mekanik yang semakin berkurang.

PEC 38,0410,66 8,1310,44 6,0610,67 35,1211,88

Nilai modulus young membran pada Tabel 2menunjukkan membran kompleks polielektrolit alginat-kitosan memiliki nilai modulus young yang lebih besardaripada membran single (alginat dan kitosan). Sifatmekanik membran campuran semakin baik, hal tersebutdikarenakan strukturnya yang rapat menyebabkan jarakantara molekul dalam membran semakin rapat. Semakinbesar nilai modulus young maka membran mempunyaikemampuan yang lebih baik untuk mencegah terjadinyakerusakan yang disebabkan oleh gaya (tarik, tekan ataugesekan) yang berasal dari luar, sehingga menghasilkanmembran kompleks polielektrolit alginat-kitosan yangkuat.

Pada Tabel 2 diketahui ketebalan membrankompleks polielektrolit alginat-kitosan lebih tipisdibandingkan membran dalam keadaan single (alginatdan kitosan) akan tetapi memiliki nilai modulus youngyang lebih besar. Hal ini menunjukkan bahwa membrankompleks polielektrolit yang terbentuk memilikikeunikan struktur dan sifatnya sehingga dapatdimanfaatkan dalam aplikasi sebagai materialpendukung yang lebih baik.

Tabel 2. Nilai Modulus Young Membran KompleksPolielektrolit Alginat-Kitosan

Ketebalan Membran Modulus Young( N/mm2)Membran (mm)

AlginatKitosan

0,0222 7,7516,12

18,33

0,02180,0214PEC

Daya serap air pada membran secara umumpengujiannya mirip dengan pengembangan (swelling)membran. Daya serap air memberikan gambaranmengenai berat air yang dapat terserap pada membran,sedangkan swelling memberikan gambaran mengenaipengembanganterperangkapnya air pada membran.

Nilai daya serap dan resistensi membran pada Tabel3, menunjukkan bahwa membran kompleks polielektrolitalginat-kitosan memiliki nilai daya serap air danresistensi yang lebih besar daripada membran single(alginat dan kitosan). Daya serap air atau swellingmembran dipengaruhi adanya keseimbangan hidrofilikdan hidrofobik pada membran, sambung silang, derajationisasi dan interaksinya dengan counter ion.Meningkatnya hidrofobisitas membran akibat dari

volume membran akibat

Page 4: Jurnal Sains Kimia Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (1) (2019): 11-16 14

terbentuknya kompleks polielektrolit dan diperkirakanakan memiliki resistensi daya tahan yang lebih besaruntuk tidak larut dalam air. Adanya reaksi sambungsilang dapat mempengaruhi ukuran pori kaitannyadengan ruang kosong diantara struktur membrantersebut. Ruangan kosong dalam membran ini dapatmenjebak larutan yang lebih banyak. Berhubung sifattermodinamika polimer dalam larutan berbeda-beda,maka tidak ada teori yang bisa memprediksikan denganpasti tentang sifat pengembangan Pengembangan padamembran kompleks polieketrolit alginat-kitosankemungkinan disebabkan masih adanya ion COO" yangbersifat hidrofilik dalam membran.

TM3000_1354 2016/01/07 14 57 HL D5.5 100 umc.Gambar1.SEM morfologi permukaan a) kitosan, b)

alginat, dan c) PEC alginat-kitosan

3.4. Analisis Gugus Fungsi

Pada Gambar 2(i) dapat diamati spektra FTIRhidrosol kitosan. Pita pada daerah 3459 cmmenunjukkan regangan gugus N-H dan 0-H, serapankuat dan lebar mengindikasikan adanya ikatan hidrogenterutama sampel kitosan berada dalam bentuk hidrosol.Keberadaan gugus hidroksil diperkuat dengan adanyaserapan pada daerah 1260 cm 1 [12]. Pita absorpsi disekitar 2924 dan 2852 cm"1 merupakan regangan C-Hsimetri dan asimetri. Serapan pada daerah 1589 cmmengindikasikan tekukan N-H amina primer [13].Tekukan CH2 dan deformasi simetris CH3 ditunjukkandengan adanya serapan pada daerah 1426 and 1375 cm-1.Pita absorpsi pada 1325 cm"1 merupakan regangan C-N.Serapan di daerah1157 cm 1merupakan pita karakteristikamino. Pita pada daerah 1081dan 1028 cm-1(regangan C-0) terlihat melebar akibat ikatan hidrogen pada hidrosolkitosan. Serapan pada daerah 897 cm-1 mengindikasikantekukan keluar bidang dari CH cincin monosakarida [14].

Spektra FTIR hidrosol alginat yang terdapat padaGambar 2(ii) menunjukkan beberapa serapan padapanjang gelombang tertentu, yaitu di daerah 3459 cmyang menandakan vibrasi peregangan 0-H, 2930 dan2864 cm"1 merupakan vibrasi peregangan C-H. Pita didaerah 1628 dan 1420 cm'1 merupakan vibrasiperegangan asimetris dan simetris gugus karboksilat.Serapan di daerah 1305 cm-1 mengindikasikan adanyavibrasi O-C-H. Serapan pada 1028 cm-1 terkait denganvibrasi peregangan C-O-C. Pita absorpsi pada 950 cmmerupakan getaran peregangan C-0 dari residu asamuronat, sedangkan pita pada 891cm"1adalah karakteristikuntuk alginat yaitu residu asam manuronik [7].

Spektra FTIR membran PEC alginat-kitosanditunjukkan pada Gambar 2(iii) terdapat absorpsi padabilangan gelombang 3459 cm-1 yang mengindikasikanadanya gugus-OH dari alginat dan -NH2 kitosan, 2924dan 2870 cm-1 adalah serapan dari CH (sp3), 1578 cm-1

adalah vibrasi gugus-COO-. Hilangnya pita serapan padadaerah 1157 cm'1 yang mencirikan gugus aminmenunjukkan bahwa gugus amin kitosan telahterprotonasi dan berinteraksi dengan gugus karboksilatalginat [15]. Hal ini diperkuat dengan munculnya puncakpada daerah1550 cm 1 yang menunjukkan keberadaan ionNH3

+ [16]. Intensitas puncak pada 1398 cm-1 jugamenunjukkan interaksi elektrostatik pada membranpolielektrolit komplek [7], dengan ratio massa alginat

-1Tabel 3. Nilai Uji Swelling membran alginat-kitosan

Membran % resistensi% serapanAlginatKitosan

94 9598 99

PEC 104 105

-13.3. Analisis Morfologi Permukaan Membran

Analisis morfologi permukaan membran denganSEM (Scanning Electron Microscopy ) ini didapatkangambaran permukaan membran yang berwarna gelap danterang. Warna terang pada gambar hasil SEM EDXtersebut merupakan permukaan yang lebih tinggidibandingkan yang berwarna gelap. Bentuk permukaandari membran kitosan diketahui melalui SEM sepertiterlihat pada Gambar 1. Membran kitosan memilikipermukaan yang rapat dengan struktur fibril yang dapatdengan mudah dibedakan. Sedangkan morfologimembran alginat tidak teratur dan berpenampang kasar.Morfologi membran kompleks polielektrolit alginat-kitosan memiliki struktur fibril tidak teratur, memilikipermukaan yang rapat. Perbedaan morfologi membrancampuran dan membran single (alginat dan kitosan)menunjukkan telah terbentuknya membran komplekspolielektrolit alginat-kitosan.

-1

-1

Page 5: Jurnal Sains Kimia Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (1) (2019):11-16 15

dan kitosan adalah 1:1. Keberadaan pita serapan yangtelah disebutkan di atas menunjukkan adanya ikatanionik antara gugus amina terprotonasi dari kitosan dangugus karboksilat dari alginat.

[4] Gerhard A. De Ruiter and Brian Rudolph, Carrageenanbiotechnology, Trends in Food Science &Technology,8,12, (1997) 389-395 https: / /d0i.0rg/10.1016/S0Q24-2244(07)01001-1

[5] Magdolna Bodnar, John F. Hartmann and JanosBorbely, Preparation and Characterization ofChitosan-Based Nanoparticles, Biomacromolecules,

2521-2527

0 w

(2005)http:/ /doi.org/io.iQ2i/bmoso22S86 , 5chitosan

alginate

PK alginatectwosanozn-[6] Ping Li, Ya-Ni Dai, Jun-Ping Zhang, Ai-Qin Wang and

Qin Wei, Chitosan-alginate nanoparticles as a noveldrug delivery system for nifedipine, Internationaljournal of biomedical science ( IJBS ), 4, 3, (2008) 221-

F

I #.a-0225-*2-

0 1*-

228*15-

0.125-’0»MOO MOO 25W 2MW HOI [7] Dominika Kulig, Anna Zimoch-Korzycka, Andrzej

Jarmoluk and Krzysztof Marycz, Study on Alginate-Chitosan Complex Formed with Different PolymersRatio, Polymers, 8 , 5, (2016) 167

[8] Chengling Jiang, Zhiliang Wang, Xueqin Zhang,Xiaoqun Zhu, Jun Nie and Guiping Ma, Crosslinkedpolyelectrolyte complex fiber membrane based onchitosan-sodium alginate by freeze-drying, RSCAdvances, 4, 78, (2014) 41551-41560http://doi.org/io.102Q/C4RA04208E

[9] Anurag Verma and Ankita Verma, Polyelectrolytecomplex-An overview, International Journal ofPharmaceutical Sciences and Research, 4, 5, (2013)1684-1691

[10] Jamaran Kaban, Hakim Bangun, Asteria K. Dawoloand Daniel, Pembuatan Membran KompleksPolielektrolit Alginat Kitosan, Jurnal Sains Kimia , 10,1, (2006) 10-16

[11] Xia Wang, Ke-Xue Zhu and Hui-Ming Zhou,Immobilization of glucose oxidase in alginate-chitosan microcapsules, International journal ofmolecular sciences, 12, 5, (2011) 3042-3054http:/ /doi.org/io.22QO/ijmsi2Q52042

[12] Chao Song, Hao Yu, Min Zhang, Yanyan Yang andGuren Zhang, Physicochemical properties andantioxidant activity of chitosan from the blowflyChrysomya megacephala larvae, International Journalof Biological Macromolecules, 60 , (2013) 347-354https://d0i.0rg/10.1016/j.ijbi0mac.2012.05.020

[13] Sang-Hoon Lim and Samuel M. Hudson, Synthesisand antimicrobial activity of a water-solublechitosan derivative with a fiber-reactive group,Carbohydrate Research, 339, 2, (2004) 313-319https:/ /doi.Org/io.ioi6/ j.carres.20Q2.io.024

[14] Moacir Fernandes Queiroz, Karoline Rachel TeodosioMelo, Diego Araujo Sabry, Guilherme Lanzi Sassakiand Hugo Alexandre Oliveira Rocha, Does the use ofchitosan contribute to oxalate kidney stoneformation?, Marine drugs, 13, 1, (2014) 141-158http:/ /doi.org/io.220Q/mdi20ioi4i

[15] Jing Han, Ziyou Zhou, Ruixue Yin, Dongzhi Yang andJun Nie, Alginate-chitosan/hydroxyapatitepolyelectrolyte complex porous scaffolds:Preparation and characterization, InternationalJournal of Biological Macromolecules, 46, 2, (2010)199-205https:/ /d0i.0rg/10.1016/j.ijbi0mac.200Q.11.004

Gambar 2.Spektra FTIR membran i) kitosan, ii) alginat,dan iii) PEC alginat-kitosan

4. KesimpulanKompleks polielektrolit alginate-kitosan dapat

dibuat menjadi membran pada kondisi ratio masa alginatdan kitosan adalah 1:1 pada pH = 5.28 dan pengeringanpada suhu kamar. Membran kompleks polielektrolit yangdihasilkan memiliki sifat fisik-mekanik (meliputikekuatan tarik ( load ) , elongation (regangan), danelastisitas ( modulus young ) serta uji daya serap danresistensi) yang lebih baik dibandingkan membranesingle (alginat atau kitosan). Hasil analisis spektroskopiFTIR menunjukkan bahwa terjadi interaksi elektrostatikantara alginat dengan kitosan dalam membentukmembran polielektrolit kompleks.

PersantuananPenulis ucapkan terima kasih kepada

KEMENRISTEKDIKTI yang telah membiayai penelitianini dalam skim hibah disertasi doktor tahun anggaran2016, no: 65F /SPP-PDDI/UN.18.12/PL/2016.

Daftar Pustaka[1] Mayur G. Sankalia, Rajashree C. Mashru, Jolly M.

Sankalia and Vijay B. Sutariya, Reversed chitosan-alginate polyelectrolyte complex for stabilityimprovement of alpha-amylase: Optimization andphysicochemical characterization, European Journalof Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 65, 2, (2007)215-222 https:/ /doi.Org/io.ioi6/ j.ejpb.20o6.Q7.oi4

[2] J. Berger, M. Reist, J. M. Mayer, 0. Felt, N. A. Peppasand R. Gurny, Structure and interactions incovalently and ionically crosslinked chitosanhydrogels for biomedical applications, EuropeanJournal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 57, 1,(2004) 19-34 https:/ /doi.org/io.ioi6/Soo2Q-6411(02)00161-0

[3] Soichi Yabuki, Polyelectrolyte Complex Membranesfor Immobilizing Biomolecules, and TheirApplications to Bio-analysis, Analytical Sciences, 27,

(2011)http:/ /doi.org/io.2ii6/analsci.27.6Q5

695-6957

Page 6: Jurnal Sains Kimia Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (1) (2019):11-16 16

[16] Jin Woo Lee, So Yeon Kim, Seong Soo Kim, YoungMoo Lee, Kwang Hyun Lee and Seon Jeong Kim,Synthesis and characteristics of interpenetratingpolymer network hydrogel composed of chitosan andpoly(acrylic acid), Journal of Applied Polymer Science,73, 1, (1999) 113-120 doi:io.ioo2/(SICI)i097-4628(i9990705)73:i<ii3::AID-APPi3>3.o.CO;2-D