INTISARI Sintesis Senyawa Turunan Kitosan melalui

INTISARI
Sintesis Senyawa Turunan Kitosan melalui Reaksi Cangkok dan Taut Silang
dan Aplikasinya Sebagai Membran Hemodialisis
Oleh
Retno Ariadi Lusiana
10/306880/SPA/0331`
Tujuan utama penelitian ini adalah memodifikasi kitosan melalui substitusi
dengan gugus aktif yang dapat membentuk ikatan hidrogen dengan permeat agar
jumlah senyawa pembawa pada membran bertambah. Substitusi dengan gugus
aktif yang tepat diharapkan mampu mengubah orientasi muatan membran
sehingga dapat menurunkan adsorpsi protein pada permukaan membran. Ada
empat strategi dalam penelitian ini, yaitu (1) reaksi pencangkokan menggunakan
asam kloroasetat yang mempunyai satu gugus fungsi aktif, (2) reaksi taut silang
menggunakan poli etilenglikol diglisidileter (p(EGDE)) yang mempunyai dua
gugus fungsi aktif, (3) reaksi taut silang menggunakan asam sitrat yang
mempunyai tiga gugus fungsi aktif, dan (4) pemaduan masing-masing senyawa
hasil modifikasi dengan poli vinil alkohol (PVA) pada waktu pembuatan
membran untuk meningkatkan kekuatan mekanik. Membran dicetak dengan
ketebalan yang berbeda, kemudian dipanaskan pada suhu antara 50-70 ºC.
Karakterisasi awal terhadap membran meliputi: uji serapan air, kuat tarik, ukuran
jari-jari pori dan transpor terhadap kreatinin. Selanjutnya seluruh membran diuji
kemampuan transpor terhadap urea, kreatinin, vitamin B12 dan albumin.
Karakterisasi senyawa-senyawa yang dihasilkan dilakukan dengan menggunakan
spektrometri FTIR, H¹-NMR, EA, TG/DTG, SEM.
Hasil karakterisasi gugus yang dilakukan menunjukkan bahwa telah terjadi
substitusi pada kitosan untuk menghasilkan senyawa turunan kitosan. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa masing-masing strategi yang dilakukan dapat
meningkatkan kapasitas transpor dibandingkan dengan membran kitosan murni.
Persentase transpor urea pada kitosan murni adalah 133,5 mg/L, kitosan tertaut
silang asam sitrat adalah 287 mg/L, kitosan tertaut silang p(EGDE) adalah 291
mg/L, N,O-KMK (karboksimetil kitosan) adalah 272 mg/L dan N-KMK adalah
255 mg/L. Persentase transpor kreatinin pada kitosan murni adalah 2,88 mg/L,
kitosan tertaut silang asam sitrat adalah 7,95 mg/L, kitosan tertaut silang
p(EGDE) adalah 6,66 mg/L, N,O-KMK adalah 7,04 mg/L dan N-KMK adalah
6,45 mg/L. Persentase transpor vitamin B12 dan albumin pada keempat membran
tersebut adalah 0 mg/L. Hasil transpor terbaik didapatkan pada membran kitosan
tertaut silang asam sitrat. Secara umum, keempat membran mampu menurunkan
adsorpsi protein, namun keberadaan vitamin B12 dan albumin sedikit mengganggu
proses transpor membran terhadap urea dan kreatinin.
Kata kunci: modifikasi gugus, cangkok, taut silang, membran, transpor
xxi
ABSTRACT
Synthesis of Chitosan Derivatives through Grafted and Cross-linked
Reaction and Its Aplication as Hemodialysis Membranes
By
Retno Ariadi Lusiana
10/306880/SPA/0331`
The main purpose of this research is to modify chitosan through
substitution with active groups used for the formation of hydrogen bond with
permeates which can increase the amount of carrier compounds in the membrane.
In addition, substitution with an appropriate active group should be able to change
to membrane surface charge so that adsorption on the surface can be reduced.
Four strategies were used for this purpose: 1) grafting with chloroacetic acid as a
compound having only one reactive group; (2) crosslinking using poly(ethylene
glycol diglycidyl ether) p(EDGE) with two reactive groups; (3) cross-linking with
citric acid which has three reactive groups; and (4) combining each compound
obtained from method (1) to (3) with poly vynil alcohol (PVA) to synthesize the
membrane to increase its mechanical strength. Membranes with different
thickness were printed and heated to 50-70 oC. Initial characterization for the
compounds produced was carried out using FTIR spectrometry, 1H-NMR, EA,
TG/DTG, and SEM. Afterward, the four compounds produced by different
modification methods were tested for their transport capacity for urea, creatinine,
vitamin B12 and albumin.
Characterization results indicate that chemical substitution has occurred in
the chitosan chain to produce chitosan derivatives. Experimental results also
demonstrated that the four methods used for modifying chitosan were able to
increase the transport capacities as compared to the pure chitosan. The transport
capacities for urea on chitosan membranes were 133,5 mg/L, on citric acid
crosslinked chitosan were 287 mg/L, on p(EGDE) crosslinked chitosan were 291
mg/L, on N,O-CMC (carboxy methyl chitosan) were 260 mg/L and on N-CMC
were 260 mg/L. The transport capacities for creatinine on chitosan membranes
were 2,88 mg/L, on citric acid crosslinked chitosan were 7,95 mg/L, on
p(EGDE) crosslinked chitosan were 6,66 mg/L, on N,O-CMC were 7,04 mg/L
and on N-CMC were 6,36 mg/L. The percentage transport of vitamin B12 and
albumin of the fourth membrane was 0 mg/L. The best membranes obtained on
citric acid crosslinked chitosan. In general, the four types of membrane do not
experience any protein adsorption on its surface, although both Vitamin B12 and
albumin slightly influence the transport process of urea and creatinine.
Keywords : modification , grafted, crosslinked , membranes , transport
xxii