1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kadar
advertisement
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kadar kreatinin merupakan salah satu parameter yang dijadikan acuan untuk mengetahui fungsi ginjal. Kadar kreatinin dalam darah pada manusia dewasa normal berkisar 1,0-2,0 mg/dL (FDA, 2013). Apabila kadar kreatinin di dalam darah telah melebihi batas normal maka terdapat indikasi bahwa ginjal sudah tidak bisa berfungsi secara normal. Oleh karena itu, perlu dilakukan hemodialisis untuk menggantikan kerja ginjal. Hemodialisis merupakan proses pembersihan darah dari zat-zat yang sudah tidak dibutuhkan oleh tubuh melalui proses penyaringan menggunakan ginjal buatan yang disebut hemodializer. Dalam peralatan hemodializer terdapat membran semipermeabel yang berfungsi menghilangkan metabolit biologi dengan berat molekul rendah hingga menengah dalam darah secara selektif melewati pori membran (Carpi dan Donadio, 2011), sementara molekul yang lebih besar seperti glukosa, protein dan vitamin-vitamin yang masih dibutuhkan oleh tubuh tidak dapat melewati barier membran. Sejauh ini membran hemodialisis telah banyak dikaji, baik membran sintetik maupun membran non sintetik. Beberapa membran hemodialisis non sintetik yang telah dikembangkan antara lain membran selulosa dan selulosa asetat. Membran selulosa kaya akan gugus hidroksil, hal ini menyebabkan terjadinya penggumpalan darah akibat interaksi gugus hidroksil dengan darah. Untuk mengatasi kekurangan tersebut gugus hidroksil pada selulosa diganti dengan gugus asetat, namun hal tersebut mengakibatkan membran selulosa tidak tahan terhadap bakteri dan memicu terjadinya leukopenia dimana jumlah sel darah putih menurun dari batas normal akibat terjadinya infeksi oleh bakteri (Clark dan Gao, 2002). Polieter sulfon (PES) merupakan membran sintetik yang telah digunakan secara luas sebagai membran hemodialisis, hanya saja membran ini dapat menyebabkan penyerapan protein akibat material PES yang bersifat hidrofobik (Barzin et al., 2004). Oleh karena itu, pemilihan bahan polimer yang tepat sangat penting dan harus memenuhi beberapa kriteria, antara lain: bersifat 1 2 biokompatibel, hemokompatibel, memiliki aktifitas anti bakteri, permeabilitas yang tinggi dan lain-lain. Biopolimer yang saat ini banyak digunakan dan cukup menjanjikan sebagai bahan dasar untuk membuat membran hemodialisis adalah kitosan dan κ-karaginan. Kitosan merupakan polisakarida alam yang bersifat non toksik dan banyak diaplikasikan di bidang farmasi dan biomedis karena memiliki biokompatibilitas yang tinggi, permeabilitas yang selektif, aktivitas antimikroba, dapat terurai secara alami, serta dapat dibentuk menjadi gel, fiber dan film (Rinaudo, 2006). Kitosan sangat bermanfaat dalam aplikasi biomedis yang berhubungan dengan darah, akan tetapi kitosan dalam suasana asam terprotonasi membentuk -NH3+ yang menyebabkan penggumpalan darah disebabkan oleh adsorpsi protein dari muatan positif gugus amino yang terprotonasi (Lima et al., 2013). Oleh karena itu, dibutuhkan modifikasi untuk mengurangi muatan positif dari gugus amino yang terprotonasi yaitu dengan membentuk suatu kompleks polielektrolit. Kompleks polielektrolit (PEC) merupakan gabungan polisakarida dengan muatan yang berbeda dalam larutan berair (Sæther et al., 2008). Setiap organ pada tubuh manusia memiliki pH yang bervariasi, sehingga PEC banyak diaplikasikan sebagai pelepasan obat secara oral karena tingkat swelling PEC yang sangat sensitif terhadap pH (Li et al., 2013). PEC juga bersifat biokompatibel sehingga telah banyak diaplikasikan di bidang biomedis dengan biaya produksi yang murah. Kompleks polielektrolit kitosan dengan berbagai macam polimer alam telah banyak dikaji. Salah satu polimer alam yang dapat membentuk kompleks polielektrolit dengan kitosan yaitu κ-karaginan. κ-karaginan merupakan polisakarida yang terdiri dari α (1-3)-D-galaktosa dan β (1-4)-3,6 anhydro-D-galaktosa serta mengandung satu gugus sulfat (SO42-), diekstrak dari alga merah (Eucheuma cottonii) yang telah banyak dibudidayakan di Indonesia sehingga pemanfaatannya dalam industri cukup potensial. Karaginan telah banyak diaplikasikan secara komersial sebagai pengental dan agen penstabil khususnya dalam produksi makanan dan industri. Selain itu karaginan juga telah banyak diaplikasikan dalam bidang farmasi, medis dan industri (Necas dan Bartosikova, 2013). Muatan negatif pada gugus sulfat κ-karaginan dapat 3 memberikan aktivitas anti-pembekuan darah dan menghasilkan sifat pengembangan yang baik (Carneiro et al., 2013). Aktivitas anti pembekuan darah dari κ-karaginan membuat κ-karaginan sangat berpotensi sebagai bahan dasar pembuatan membran hemodialisis. Dari penelitian yang telah dilakukan (Carneiro et al., 2013), PEC kitosan/κ-karaginan dapat mengurangi adsorpsi BSA (Bovine Serum Albumin) dan meningkatkan adsorpsi fibrinogen. Oleh karena itu, PEC kitosan/κ-karaginan memiliki potensi untuk diaplikasikan sebagai membran hemodialisis. Pada saat proses hemodialisis selain proses pembuangan kreatinin dan zatzat sisa metabolisme lainnya, terdapat juga kemungkinan terbuangnya zat-zat yang masih dibutuhkan oleh tubuh seperti glukosa, protein dan vitamin, sehingga dilaporkan cukup banyak pasien yang mengalami malnutrisi setelah melakukan proses cuci darah. Oleh karena itu selektivitas membran sangat diperlukan dan untuk meningkatkan selektivitasnya pada penelitian ini digunakan teknik preparasi membran tercetak molekul atau molecule imprinted polimer (MIP). Teknik ini dapat meningkatkan transpor kreatinin dibandingkan asam urat dan albumin karena adanya situs pengenal yang telah tercetak pada membran EVAL poli(etilen-co-vinil-alkohol) (Lee et al.,2008). Pada penelitian ini, dilakukan uji transpor kreatinin menggunakan membran PEC kitosan/κ-karaginan pada berbagai variasi konsentrasi kreatinin dengan memvariasikan komposisi kitosan dan κ-karaginan dalam pembuatan membran PEC, membuat membran tercetak molekul kreatinin (MIP) pada variasi komposisi kitosan dan κ-karaginan yang memberikan hasil transpor kreatinin terbaik, serta melihat selektifitas membran dengan mengkompetisikan kreatinin dengan nikotinamid sebagai kompetitor. 1.2 Tujuan Penelitian 1. Tujuan umum: Untuk mengetahui kemampuan membran PEC kitosan/κ-karaginan sebagai membran transpor kreatinin. 4 2. Tujuan khusus: a. Mengetahui perbandingan komposisi kitosan dan κ-karaginan yang tepat untuk mendapatkan hasil transpor kreatinin yang baik. b. Mengetahui pengaruh membran PEC kitosan/κ-karaginan tercetak kreatinin (MIP) dan tanpa tercetak kreatinin (non MIP) terhadap hasil transpor kreatinin. c. Mengetahui selektifitas membran PEC kitosan/κ-karaginan non MIP dan MIP terhadap transpor kreatinin dengan penggunaan nikotinamid sebagai kompetitor. 1.3 Manfaat Penelitian a. Dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan membran hemodialisis terutama dalam upaya pengembangan membran hemodialisis menggunakan polimer alami. b. Memberikan nilai tambah untuk pemanfaatan kitosan dan κ-karaginan dalam bidang kesehatan.
