review jurnal sintesis hidrogel dari rumput laut

7/26/2019 Review Jurnal Sintesis Hidrogel Dari Rumput Laut

1/13

Sintesis Hidrogel Karaginan Rumput Laut sebagai Kasa

Steril Untuk Penyembuhan Luka

Disusun Oleh :

Kelompok 16

1 Okta !ugraha "lamsyah #1$1%$&1$&'(

) *asika "rinal #1$1%$&1$6'(

' * !urul Hidayat #111%$&1$)6(

& Radina "+eng Prames,ari #1&1%$&1$&-(

% Usi !ur Pamiliani #1&1%$&1$6&(

.urusan /eknik Kimia 0akultas /eknik

Uniersitas Lampung

/ahun "+aran )$1%2)$16

Sintesis Hidrogel Karaginan Rumput Laut sebagai Kasa Steril

Untuk Penyembuhan Luka


2/13

"bstrak

Hidrogel adalah jaringan polimer hidrofilik yang terikat silang dan memiliki

kapasitas mengembang (swelling) dengan menyerap air atau cairan biologisnamun tidak larut karena adanya ikatan silang. Sifat swelling hidrogel yang

mampu merespon perubahan pH memberikan potensi untuk diaplikasikan di

bidang biomedis. Karagenan kappa, polimer alam tersulfasi dipungut dari rumput

laut, merupakan bahan baku alternatif yang menarik untuk sintesis hidrogel.

Proses desulfasi menggunakan alkali pada pemungutan karagenan dari rumput

laut merupakan upaya untuk menghasilkan struktur pembentuk gel. Penelitian ini

memodifikasi sifat swelling hidrogel berbasis karagenan yang dipungut dari

rumput laut ucheuma cottonii dengan proses desulfasi, o!ersulfasi, dan

crosslinking. Pada metode ekstraksi dengan alkali, desulfasi dan ekstraksi

karagenan dilakukan secara simultan. Sementara itu, pada metode perlakuan awal

dengan alkali, desulfasi dilakukan sebelum ekstraksi karagenan dengan pelarut

akuades. "etode desulfasi yang dipilih adalah metode yang menghasilkan

karagenan yang dapat dimodifikasi dengan proses o!ersulfasi dan crosslinking.

Pada proses o!ersulfasi, larutan karagenan yang telah mengalami desulfasi

direaksikan dengan larutan K#S$%. Pada tahap crosslinking, reaksi crosslinking

karagenan dengan glutaraldehid (&') dilakukan dengan # cara, yaitu metode

sistem homogen dan metode sistem heterogen (film immersion dengan thermal

curing). ujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui bahwa sintesis

hidrogel karaginan ucheumma cottonii dapat digunakan sebagai kasa steril untuk

penyembuhan luka. apat diambil kesimpulan bahwa proses desulfasi dengan

K$H, o!ersulfasi dengan K#S$%, dan crosslinking dengan glutaraldehid

mempengaruhi kemampuan swelling hidrogel. Hasil penelitian ini adalah Sifat

swelling hidrogel berbasis karagenan kappa dari ucheuma cottonii menunjukkan

bahwa hidrogel ini berpotensi dapat diaplikasikan di bidang biomedis yaitu untuk

penyembuhan luka.

Kata kunci * desulfasi, ekstrasi, eucheumma cottoni

3"3 4

P5!D"HULU"!


3/13

Pengembangan hidrogel dewasa ini merupakan subyek komersial yang

penting karena pemanfaatannya sebagai pembalut luka dengan cakupan yang

relatif luas. +akupan tersebut antara lain untuk penyembuhan luka, luka bakar,

dan luka berat (trauma) umumnya digunakan sebagai pembalut basah (wet

dressing) menjaga lingkungan luka tetap lembab dalam jangka waktu yang relatif

lama atau menutupi luka untuk sementara waktu. Hidrogel adalah polimer

hidrofilik berbentuk jaringan berikatan silang, berkemampuan swelling dalam

air,serta memiliki daya difusi air yang tinggi (Kartika, ikka dkk., #-/). $leh

karena sifat fisik yang khas tersebut, pada awalnya hidrogel disintesis untuk

digunakan sebagai matriks pengekang pelepasan obat, kontak lensa, imobilisasi

en0im dan sel. 1ebih jauh lagi, seiring dengan perkembangan teknologi dan

kebutuhan akan bahan, maka penelitian dan pengembangan hidrogel khususnya

untuk aplikasi di bidang biomedis dilakukan secara intensif pada saat dewasa ini,

salah satu aplikasi hidrogel dalam bidang kesehatan adalah untuk pembalut luka.

Hal ini didasarkan pada sifat fisiknya yaitu kemampuannya dalam mengekang air,

bersifat sebagai pembasah permukaan, memberikan efek dingin pada luka bakar

dan biokompatibel dengan tubuh.

Hidrogel berbahan dasar polimer alam, seperti karbohidrat, menjanjikan

sifat yang lebih unggul seperti lebih ramah lingkungan (biodegradable), non2to3ic,

bio2compatible dan bahan bakunya dapat diperbarui (renewable biosource) serta

harganya lebih murah karena bahan bakunya tersedia secara lokal dalam jumlah

yang cukup melimpah dibandingkan polimer sintetis. Polimer karbohidrat yang

memiliki potensi sebagai bahan baku hidrogel antara lain selulosa, pati, pektin,

kitosan, serta ekstrak rumput laut seperti agar2agar, karagenan dan alginat.

Polimer karaginan yang berasal dari rumput laut telah digunakan secara

luas di bidang pangan dan industri farmasi (+ampo et al., #--4). 5ndonesia

memiliki sumber bahan baku lokal hidrogel berbasis polimer alam, yaitu rumput

laut dengan jumlah dan jenisnya yang melimpah. umput laut jenis Eucheuma

cottoni menghasilkan karaginan jenis kappa. Karaginan kappa adalah polimer

alam bersifat hidrofilik dan mampu membentuk gel. Sifat ini menunjukkan

karagenan berpotensi sebagai bahan baku hidrogel yang bio-compatibledan dapat


4/13

diaplikasikan di bidang biomedis. alam hal ini, hidrogel disintesis dari karaginan

kappa yang diambil dari rumput laut Eucheuma cottoni.Struktur karaginan perlu

disintesis dan dimodifikasi secara kimiawi untuk menghasilkan ikatan silang

hidrogel yang memiliki sifat swellingyang dapat dirancang untuk aplikasi pada

pH tertentu. Polimer alam ini memiliki kemampuan untuk membentuk gel secara

thermo2re!ersible atau larutan kental jika ditambahkan ke dalam larutan garam

sehingga banyak dimanfaatkan sebagai pembentuk gel, pengental, dan bahan

penstabil di berbagai industri seperti pangan, farmasi, kosmetik, percetakan, dan

tekstil (6an de 6elde et al., #--#7 +ampo et al., #--4).

8erdasarkan sifat yang dapat memberikan efek pendinginan dan

kelembaban dari air yang yang dikekang oleh hidrogel pada kulit, selayaknyalah

hidrogel dapat digunakan untuk menyembuhkan luka.

3"3 44

UR"4"!2PROS5S


5/13

Hidrogel adalah jaringan polimer tiga dimensi dengan ikatan silang

(crosslinked), yang mampu swelling atau menyimpan air dan larutan fisiologis,

serta tidak mudah larut. Sifat swelling hidrogel yang mampu merespon perubahan

pH memberikan potensi untuk diaplikasikan di bidang biomedis. Karagenan

kappa, polimer alam tersulfasi dipungut dari rumput laut, merupakan bahan baku

alternatif yang menarik untuk sintesis hidrogel. Hidrogel disintesis dari karagenan

kappa yang dipungut dari rumput laut Eucheuma cottonii. Struktur karagenan

perlu dimodifikasi secara kimiawi untuk menghasilkan ikatan silang hidrogel

yang memiliki sifat swelling yang dapat dirancang untuk aplikasi pada pH tertentu

(9asita., #-).

Sediaan hidrogel dipilih berdasarkan beberapa kelebihan antara lain,

memiliki kemampuan menyerap atau cairan biologi, memiliki sifat biokompatibel

terhadap cairan tubuh, darah atau jaringan hidup dan bersifat elastis sehingga

meminimalkan iritasi pada jaringan sekitarnya.

Proses ekstraksi karagenan dari rumput laut dengan penambahan alkali

dapat meningkatkan sifat2sifat mekanis gel karagenan (+ampo dkk., #--47 Hilliou

dkk., #--:7 ;y dkk., #--/). Pembentukan ) mereaksikan

ekstrak karagenan dengan alkali, dan belum meninjau peristiwa ekstraksi dan

reaksi secara simultan.

&ambar . eaksi desulfatasi pada proses pemungutan karagenan menggunakan


6/13

alkali

"etode penambahan alkali dan jenis alkali pada proses desulfasi

mempengaruhi sifat karagenan yang dihasilkan (u!ikene et al., #--:). Pada

proses desulfasi, pembentukan struktur pembentuk gel ini diiringi pelepasan sulfat

dari rantai karagenan prekursor (+ampo et al., #--4). &ugus sulfat dalam suatu

polimer merupakan gugus hidrofilik dan mampu terionisasi pada pH lingkungan

tertentu. Kemampuan ini mendorong polimer diprediksi bersifat responsif

terhadap pH. Penambahan gugus sulfat pada rantai polimer dalam sintesis

hidrogel dapat meningkatkan kemampuan swelling. Penambahan sulfat atau

o!ersulfasi pada rantai karagenan yang telah mengalami desulfasi diperkirakan

dapat meningkatkan sifat sensiti!as swelling degree hidrogel terhadap perubahan

pH. Proses desulfasi menggunakan alkali pada pemungutan karagenan dari

rumput laut merupakan upaya untuk menghasilkan struktur pembentuk gel.

Karena gugus sulfat merupakan gugus yang dapat terionisasi pada pH tertentu,

maka penambahan gugus sulfat atau proses o!ersulfasi pada karagenan yang telah

mengalami desulfasi diprediksi dapat menghasilkan sifat swelling hidrogel yang

dapat diaplikasikan pada pH tertentu. &el karagenan yang masih mudah larut

menunjukkan kecepatan hidrasinya tidak terkontrol. ;ntuk mengatasi hal ini,

maka upaya meningkatkan kestabilan gel melalui pembentukan ikatan silang

ko!alen atau proses crosslinking diperlukan. Pada proses desulfasi, penambahan

alkali pada rumput laut dilakukan dengan dua metode yang berbeda. Pada metode

ekstraksi dengan alkali, desulfasi dan ekstraksi karagenan dilakukan secara

simultan. Sementara itu, pada metode perlakuan awal dengan alkali, desulfasi

dilakukan sebelum ekstraksi karagenan dengan pelarut akuades. 6ariabel yangdiamati adalah jenis pelarut (akuades, =a$H, dan K$H). ata yang diukur adalah

yield, kadar sulfat, spektrum ?5, gel strength, suhu pembentukan gel dan suhu

pelelehan gel. "etode desulfasi yang dipilih adalah metode yang menghasilkan

karagenan yang dapat dimodifikasi dengan proses o!ersulfasi dan crosslinking.

Pada proses o!ersulfasi, larutan karagenan yang telah mengalami desulfasi

direaksikan dengan larutan K#S$%. 6ariabel yang diamati adalah kadar K#S$%.

ata yang diamati adalah kadar sulfat dan spektrum ?5. ;ntuk mengetahui


7/13

sumber larutan sulfat yang sesuai untuk sulfasi karagenan, o!ersulfasi di!erifikasi

menggunakan larutan H#S$%. ata yang diukur adalah kemampuan swelling pada

!ariasi media perendaman, analisis termal, dan spektrum ?5. Karagenan yang

dihasilkan dari ucheuma cottonii pada penelitian ini menunjukkan spektrum

#


8/13

air sangat dipengaruhi kadar grup sulfat (bersifat hidrofilik) dan kation dalam

karagenan. Kation yang terionisasi yang dijumpai dalam karagenan adalah

sodium (=a), potasium (K), calsium (+a), dan magnesium ("g). 8anyaknya

fraksi sulfat dan keseimbangan kation dalam air menentukan kekentalan atau

kekuatan gel yang dibentuk karagenan (+ampo et al., #--4). Sesuai penjelasan

+ampo (#--4), pengurangan sulfat menyebabkan terbentuknya formasi ' yang

dapat menyebabkan crosslinking sehingga terbentuk fase gel.

;ntuk menguji efekti!itas kemampuan hidrogel dan kasa steril (kontrol)

pada penyembuhan luka digunakan uji pra2klinis. alam aplikasinya, kemampuan

daya serap air yang relatif tinggi sangat berguna untuk menyerap eksudat dari luka

basah dan kandungan air yang dikekang hidrogel yang relatif besar berguna untuk

pembasah dan pendingin luka. "enurut =ikitina dkk. Salah satu hal yang sangat

penting agar terjadi ikatan silang dalam reaksi polimerisasi radikal adalah

mengaktifkan molekul polimer yang saling berdekatan satu dengan lainnya secara

serentak. Hal tersebut disebabkan faktor waktu paruh polimer radikal yang relatif

pendek. Proses desulfasi rumput laut Eucheuma cottonii menggunakan metode

perlakuan awal dengan K$H -,< =, o!ersulfasi karagenan dengan K#S$%-, "

dan crosslinking karagenan menggunakan metode film immersion dengan

glutaraldehid (-,#4# A -,>4> g &'Bg film) dilanjutkan curing pada -$+

selama #/ menit mampu menghasilkan struktur jaringan ikat silang yang memiliki

sifat swelling . Proses desulfasi dengan K$H, o!ersulfasi dengan K#S$%, dan

crosslinking dengan glutaraldehid mempengaruhi kemampuan swelling hidrogel.

Sifat swelling hidrogel berbasis karagenan kappa dari ucheuma cottonii

menunjukkan bahwa hidrogel ini berpotensi dapat diaplikasikan di bidang

biomedis. (istantina., #-%)

Penyembuhan luka adalah merupakan reaksi pemulihan jaringan luka yang

prosesnya berjalan secara alamiah dan tersistematis, dan merupakan interaksi

jaringan2jaringan sel secara kompleks menghasilkan pemulihan tegangan tarik

dari bagian luka (&adri., #-%). Proses penyembuhan luka terdiri atas tahap

inflammasi (pembengkakan), profeliferaso (pembiakan) dan maturasi

(pematangan). alam tahap inflammasi terlihat timbulnya warna merah pada


9/13

bagian luka yang akan mengalami gradasi selama proses pemulihan penyembuhan

luka. alam pengamatan ini tidak terlihat adanya infeksi dari luka karena dilihat

dengan kasat mata tidak terbentuk nanah pada luka akibat pemakaian pembalut

hidrogel dan kasa. Hal tersebut menunjukkan bahwa pemakaian pembalut

hidrogel dan kasa steril tidak menyebabkan infeksi padaluka. "enurut Syamsul

hidajat dkk. Proses koagulasi protein sel di jaringan yang terpapar suhu tinggi

berlangsung terus setelah api dipadamkan sehingga dekstruksi tetap meluas.

Proses tersebut dapat dihentikan dengan mendinginkan daerah yang terbakar dan

mempertahankan suhu padajam pertama. $leh karena itu, mendinginkan bagian

yang terbakar sangat bermanfaat untuk menurunkan suhu jaringan, mencegah

infeksi dan memberi kesempatan sisa2sisa sel epitel untuk berfoliferasi dan

menutup permukaan luka. Hal ini mungkin yang menyebabkan hidrogel yang

mengandung air yang bersifat sebagai pelembab dapat mencegah inflammasi pada

luka bakar hingga hari ke2# dibandingkan pengaruh kasa.

ahapan selanjutnya dari proses inflammasi pada penyembuhan luka

adalah epitillisasi yang merupakan pembentukkan epetilium pada bagian luka

yang terbuka. pitelisasi bagian luka berkaitan dengan migrasi sel2sel pada bagian

tepi luka yaitu dari satu tepi kebagian tepi lainnya. Proses eptilisasi akan

menyebabkan terjadinya kontraksi dari luka atau reduksi dari ukuran luka.

Kontraksi adalah pergerakan centripental dari bagian tepi luka yang memfasilitasi

rapatnya luka yang cacat. homas dkk. "elaporkan bahwa lingkungan lembab

pada luka akan mempercepat proses epitelisasi luka. Penutupan luka dengan

pembalut hidrogel pada # hari pertama dapat menjaga kestabilan kelembaban

jaringan dan mengoptimalkan proses epitilisasi. Hal ini mungkin yang

menyebabkan pemakaian pembalut hidrogel yang bersifat sebagai pembasah dan

pendingin menyebabkan dapat mempercepat reduksi ukuran diameter dibanding

kasa steril. (ri0al., #--@)


10/13

&ambar # Pengaruh waktu terhadap perubahan diameter luka oleh sebab

pemakaian pembalut hidrogel dan kasa steril.

3"3 444

P5!U/UP


11/13

Hidrogel adalah polimer hidrofilik berbentuk jaringan berikatan silang,

berkemampuan swelling dalam air,serta memiliki daya difusi air yang tinggi. $lehkarena sifat fisik yang khas tersebut, pada awalnya hidrogel disintesis untuk

digunakan sebagai matriks pengekang pelepasan obat, kontak lensa, imobilisasi

en0im dan sel. Seiring dengan perkembangan teknologi, penelitian dan

pengembangan hidrogel bertambah khususnya di bidang biomedis yaitu hidrogel

sebagai bahan pembalut luka. Hal ini didasarkan pada sifat fisiknya yaitu

kemampuannya dalam mengekang air, bersifat sebagai pembasah permukaan,

memberikan efek dingin pada luka bakar dan biokompatibel dengan tubuh

Hidrogel berbahan dasar polimer alam, seperti karbohidrat, contohnya

seperti polimer karagenan dari rumput laut. umput laut jenis Eucheuma cottoni

menghasilkan karaginan jenis kappa. Karaginan kappa adalah polimer alam

bersifat hidrofilik dan mampu membentuk gel. Sifat ini menunjukkan karagenan

berpotensi sebagai bahan baku hidrogel yang bio-compatible dan dapat

diaplikasikan sebagai bahan pembalut luka.

Proses yang dilakukan antara lain proses ekstraksi karagenan dari rumput

laut dengan penambahan alkali kemudian pembentukan ikatan silang ko!alen atau

proses crosslinking selanjutnya dimodifikasi dengan proses o!ersulfasi. Proses

penyembuhan luka terdiri atas tahap inflammasi (pembengkakan), profeliferaso

(pembiakan) dan maturasi (pematangan).

Penutupan luka dengan pembalut hidrogel pada # hari pertama dapat

menjaga kestabilan kelembaban jaringan dan mengoptimalkan proses epitilisasi.

Hal ini mungkin yang menyebabkan pemakaian pembalut hidrogel yang bersifat

sebagai pembasah dan pendingin menyebabkan dapat mempercepat reduksi

ukuran diameter dibanding kasa steril.

D"0/"R PUS/"K"


12/13

+ampo, 6.1., Kawano, .?., Sil!a CDnior, .8. dan +ar!alho, 5. (#--4).

Carrageenans: biological properties, chemical modifications and structuralanalysis. +arbohydrate Polymers >>* :>2@-.

Distantina, S., (2014). Modifkasi Siat Swelling Hidrogel

Karagenan Eucheuma Cottonii dengan Proses Desulasi,

Oversulasi, dan Crosslinking Yogyakarta : Universitas

Gadjah Mada

istantina, S., ?adilah, rrochmadi, "oh. ?ahrurro0i, dan Eiratni. (#--).Proses

Ekstraksi Karagenan dariEucheuma Cottonii. Seminar ekayasa Kimia

dan Proses , %2/ 'gustus #--

ri0al. #--@. Sintesis idrogel dengan !eknik "adiasi untuk #plikasi di $idang

Energi, Kesehatan, %armasi &an Pertanian,. Pusat 'plikasi eknologi

5sotop dan adiasi, 8''=, Cakarta

ri0al. #[email protected] pembalut hidrogel kopolimer poli'inilpirrolidon (P)P*-+

-karaginan hasil radiasi dan waktu penyembuhan pada reduksi diameter

luka bakar tikus putih wistar. 5ndo Cournal +hem. @(#)* #> A #>@

&adri, '., ina "ulyanti, dan Santi 'prilianti (#-%).%ormulasi Pembalut uka

idrogel $erbasis -Karagenan dengan etode %ree/ing and !hawing

Cycle.Prosiding S=aPP#-% Sains, eknologi, dan Kesehatan

Hilliou, 1., 1arotonda, ?..S, 'breu, P, amos '."., Sereno, '.". dan &oncal!es

".P. (#--:).Effect of e0traction parameters on the chemical structure and

gel properties of k1i-hybrid carrageenans obtained from astocarpus

stellatus.8iomolecular ngineering #


13/13

=a!arro, .'., ?lores, ".1., Stort0, '.+., #-->, icrowa'e-assisted &esulfation

of Sulfated Polysaccharides,+arbohydrate Polymers, :4, >%#A>%>.

Syamsuhidajat dan Eim C. #--/.$uku #2ar lmu $edah. Cakarta* &+. Hlm>#2-

u!ikene, ., ruus, K., 6aher, "., Kailas, ., "artin, &., and Kersen P., #--:,

E0traction and 3uantification of ybrid Carrageenans from the $iomass of

the "ed #lgae %ulcellarian lumbricalis and Cocotylus truncatus, Proc.

stonian 'cad. Sci. +hem., //, , %-2/

review jurnal sintesis hidrogel dari rumput laut

Documents