PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT SODIUM …repository.unair.ac.id/29262/49/HALAMAN DEPAN.pdf · Saat ini material drug release berupa kapsul mengalami perkembangan yang sangat

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT SODIUM ALGINAT-

KARAGINAN DARI RUMPUT LAUT COKLAT (Sargassum sp.) DAN

RUMPUT LAUT MERAH (Eucheuma cottoni) SEBAGAI MATERIAL

DRUG RELEASE

SKRIPSI

M. YUNUS ANIS

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2016

ADLN-PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

SKRIPSI PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI... M. YUNUS ANIS

i

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT SODIUM ALGINAT-

KARAGINAN DARI RUMPUT LAUT COKLAT (Sargassum sp.) DAN

RUMPUT LAUT MERAH (Eucheuma cottoni) SEBAGAI MATERIAL

DRUG RELEASE

SKRIPSI

M. YUNUS ANIS

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2016







iv

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam

lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi

kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyusun dan harus menyebutkan

sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.

Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga.



v

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas kehadirat Allah SWT karena dengan limpahan rahmatNya

penulis dapat menyelesaikan penelitian skripsi dengan judul “Pembuatan dan

Karakterisasi Komposit Sodium Alginat-Karaginan dari Rumput Laut Coklat

(Sargassum sp.) dan Rumput Laut Merah (Eucheuma cottoni) sebagai Material

Drug Release”. Penelitian ini dilakukan untuk memenuhi persyaratan kelulusan

dalam menempuh pendidikan S1-Kimia di Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga.

Penelitian ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu,

dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Siti Wafiroh, S.Si., M.Si. selaku dosen pembimbing I yang selalu

memberikan bimbingan dan nasehat selama penelitian.

2. Bapak Ahmadi Jaya Permana, S.Si.,M.Si. selaku dosen pembimbing II yang

selalu memberikan saran, nasehat, dan motivasi selama penulis menempuh

studi S1-Kimia di Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga.

3. Bapak Dr. Purkan, M. Si selaku ketua Departemen Kimia Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Airlangga atas saran, nasehat, dan motivasinya selama

ini.

4. Seluruh staf pengajar dan laboran Departemen Kimia Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Airlangga atas ilmu, bimbingan, dan saran yang telah

diberikan.



vi

5. Kedua orang tua, teman dan semua keluarga yang selalu memberikan doa,

semangat, dan dukungan moral kepada penulis selama ini.

Penulis menyadari masih banyak kelemahan pada penelitian ini, sehingga

penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua

pihak untuk perbaikan dalam penelitian selanjutnya. Penulis berharap penelitian

ini dapat bermanfaat dalam memperkaya khasanah ilmu pengetahuan. Selain itu,

juga dapat dijadikan sebagai salah satu sumber referensi dalam penelitian

selanjutnya.

Surabaya, Januari 2016

Penulis,

M. Yunus Anis



vii

Anis, M.Y., 2016, Pembuatan dan Karakterisasi Komposit Sodium Alginat-

Karaginan dari Rumput Laut Coklat (Sargassum sp.) dan Rumput Laut

Merah (Eucheuma cottoni) Sebagai Material Drug Release, Skripsi, dibawah

bimbingan Siti Wafiroh, S.Si, M.Si dan Ahmadi Jaya Permana, S.Si, M.Si,

Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga,

Surabaya

ABSTRAK

Saat ini material drug release berupa kapsul mengalami perkembangan yang

sangat pesat. Kapsul komersil dengan matriks gelatin merupakan jenis kapsul

yang banyak digunakan. Namun, kapsul ini mudah mengalami cracking dan dapat

menyebabkan efek samping obat. Oleh karena itu, pengembangan material drug

release dengan ketahanan yang lebih baik diperlukan, salah satunya kapsul dari

komposit sodium alginat-karaginan. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat

dan mengkarakterisasi kapsul dari komposit sodium alginat-karaginan. Sodium

alginat dan karaginan diisolasi dari rumput laut jenis Sargassum sp.dan Eucheuma

cottoni. Metode yang digunakan dalam isolasi sodium alginat dan karaginan

adalah maserasi jalur asam alginat dan maserasi dalam akuades. Kedua

biomaterial hasil isolasi dikompositkan dalam bentuk kapsul dengan variasi

perbandingan karaginan terhadap sodium alginat 4:0; 3:1; 2:1; dan 2:2.

Karakterisasi yang dilakukan meliputi uji tarik, uji swelling air, dan uji desolusi.

Berdasarkan karakterisasi tersebut, komposisi 2:1 memiliki kinerja yang paling

baik dengan nilai modulus young sebesar 20.691,274 N/m2, nilai swelling air

sebesar 125,36% dan persentase obat yang terdistribusi dalam waktu 1 jam

sebesar 42,795%. Dengan demikian, kapsul dari komposit sodium alginat-

karaginan dapat digunakan sebagai material drug release.

Kata Kunci : Sodium Alginat, Karaginan, Material Drug Release, Kapsul



viii

Anis, M.Y., 2016, Synthesis and Characterization Sodium alginate-

Carrageenan Composite from Brown Algae (Sargassum sp.) and Red Algae

(Eucheuma cottoni) As Drug Release Material, Thesis, Guided by Siti

Wafiroh, S.Si, M.Si and Ahmadi Jaya Permana, S.Si, M.Si, Department of

Chemistry, Faculty of Science and Technology, Airlangga University,

Surabaya

ABSTRACT

Recent year, drug release material in the form of capsule had been

developed so fast. Commercial capsule with gelatin matrix is often consumed.

But, this capsule is easy to crack and cause the side effect of drug. So that, more

drug release material developments is so needed. One of them is capsule from

sodium alginate-carrageenan composite. The purpose of this research is to

synthesize and characterize sodium alginate-carrageenan composite as drug

release material. Sodium alginate and carrageenan are isolated from Sargassum

sp. and Eucheuma cottoni. The methods are maseration by alginate acid way and

maseration by water. These biomaterials is composed to be capsule with ratio

variations of carrageenan to sodium alginate 4:0; 3:1; 2:1; dan 2:2. The

characterizations are tensile test, water swelling test, and dissolution test. By this

characterizations, the ratio 2:1 is the best one with modulus young value

20.691,274 N/m2, water swelling level 125,36%, and release 42,795% of drug in

an hour. Based on this research, sodium alginate-carrageenan composite is able to

be a good drug release material.

Key Note : Sodium Alginate, Carrageenan, Drug Release Material, Capsule





x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

LEMBAR PERNYATAAN ........................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii

LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI .................................... iv

KATA PENGANTAR .................................................................................... v

ABSTRAK ...................................................................................................... vii

ABSTRACT .................................................................................................... viii

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS .................................................... ix

DAFTAR ISI ................................................................................................... x

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 4

1.3 Tujuan ..................................................................................................... 4

1.4 Manfaat ..................................................................................................... 4

BAB II KERANGKA KONSEPTUAL ....................................................... 6

2.1 Material Drug Release ............................................................................... 6

2.2 Sodium Alginat dan Karaginan pada Rumput Laut .................................. 10

2.3 Crosslink pada Material Drug Release ...................................................... 14

2.4 Metode Pembuatan Kapsul ........................................................................ 17

2.5 Prinsip Kerja Material Drug release .......................................................... 17

2.6 Karakterisasi Material Drug Release ......................................................... 18

2.6.1 Fourier Transformed Infra Red (FTIR) ............................................ 18

2.6.2 Scanning Electron Microscopy (SEM) ............................................... 19

2.6.3 Penentuan berat molekul ................................................................... 20

2.6.4 Uji swelling air .................................................................................. 21

2.6.5 Uji tarik ............................................................................................... 21

2.6.6 Uji desolusi ......................................................................................... 22

BAB III METODE PENELITIAN ............................................................... 24

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................... 24

3.2 Bahan dan Alat Penelitian .......................................................................... 24

3.2.1 Bahan penelitian ................................................................................. 24

3.2.2 Alat-alat penelitian ............................................................................. 25

3.3 Diagram Alir Penelitian ............................................................................. 26



xi

3.4 Prosedur Penelitian..................................................................................... 27

3.4.1 Preparasi reagen ................................................................................. 27

3.4.2 Isolasi sodium alginat dari Sargassum sp........................................... 28

3.4.3 Isoalsi karaginan dari Eucheuma cottoni……………………………….. 29

3.4.4 Karakterisasi sodium alginat dan karaginan ......................................... 29

3.4.4.1 Penentuan berat molekul.................................................................. 29

3.4.4.2 Penentuan gugus fungsi dengan FTIR ............................................ 30

3.4.5 Pembuatan komposit sodium alginat-karaginan ...................................... 30

3.4.6 Karakterisasi komposit alginat-karaginan ............................................... 31

3.4.6.1 Uji mekanik ..................................................................................... 31

3.4.6.1.1 Uji swelling air .................................................................... 31

3.4.6.1.2 Uji tarik ............................................................................... 31

3.4.6.2 Uji desolusi ............................................................................. 32

3.4.6.3 Uji SEM.................................................................................. 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 33

4.1 Hasil Sintesis Sodium Alginat dari Sargassum sp. ......................................... 33

4.2 Hasil Ekstraksi Karaginan dari Eucheuma cottoni ......................................... 37

4.3 Hasil Karakterisasi Sodium Alginat dan Karaginan ....................................... 38

4.3.1 Penentuan berat molekul ......................................................................... 38

4.3.2 Hasil penentuan gugus fungsi dengan FTIR ........................................... 40

4.4 Hasil Pembuatan Komposit Sodium Alginat-Karaginan ................................ 43

4.5 Hasil Karakterisasi Komposit Sodium Alginat-Karaginan ............................. 46

4.5.1 Hasil uji mekanik ..................................................................................... 46

4.5.1.1 Hasil uji tarik ................................................................................... 46

4.5.1.2 Hasil uji swelling air ........................................................................ 49

4.5.2 Hasil uji desolusi ..................................................................................... 51

4.5.3 Hasil uji FTIR .......................................................................................... 52

4.5.4 Hasil uji SEM .......................................................................................... 54

BAB V KASIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 56

5.2 Saran ............................................................................................................... 56

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 58

LAMPIRAN



xii

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Tabel Halaman

2.1 Karakteristik sodium alginat ................................................................ 12

2.2 Unit-unit monomer fraksi karaginan .................................................... 13

4.1 Data spektra FTIR sodium alginat ....................................................... 41

4.2 Data spektra FTIR karaginan ............................................................... 43

4.3 Karakteristik cangkang kapsul pada masing-masing komposisi .......... 45

4.4 Hasil uji FTIR komposit sodium alginat-karaginan ............................. 53



xiii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Gambar Halaman

2.1 Modifikasi karaginan menjadi PAAM-g-CG ..........................................7

2.2 Rumput laut coklat ..................................................................................11

2.3 Struktur kimia sodium alginat .................................................................12

2.4 Tipe-tipe karaginan .................................................................................13

2.5 Struktur kimia genipin .............................................................................15

2.6 Struktur kimia N,N’-metilen-bis-akrilamida (MBA) ..............................16

2.7 Struktur kimia sodium tripoliphosphat (STPP) .......................................16

4.1 Persamaan reaksi kimia pada proses demineralisasi ...............................34

4.2 Persamaan reaksi netralisasi Na2CO3 oleh HCl ......................................34

4.3 Pembentukan gel asam alginat dari sodium alginat ................................35

4.4 Reaksi delignifikasi oleh NaOCl .............................................................36

4.5 Sodium alginat hasil isolasi .....................................................................36

4.6 Pembentukan karaginan iota dari prekursornya ......................................37

4.7 Karaginan hasil isolasi ............................................................................38

4.8 Viskositas reduksi sodium alginat pada berbagai konsentrasi ................39

4.9 Viskositas reduksi karaginan pada berbagai konsentrasi ........................40

4.10 Spektra FTIR sodium alginat hasil isolasi dari Sargassum sp ................42

4.11 Spektra FTIR karaginan hasil isolasi dari Eucheuma cottoni .................43

4.12 Kapsul sodium alginat-karaginan hasil penelitian...................................45

4.13 Alat Autograph ........................................................................................46

4.14 Nilai stress membran pada masing-masing komposisi ...........................47

4.15 Nilai strain membran pada masing-masing komposisi ...........................48

4.16 Nilai Modulus Young membran pada masing-masing komposisi ...........49

4.17 Persen swelling air membran pada masing-masing komposisi ...............50

4.18 Hasil uji desolusi kapsul hasil sintesis dibandingkan dengan kapsul

komersil ...................................................................................................52

4.19 Hasil uji FTIR komposit ..........................................................................53

4.20 Hasil uji SEM membran hasil sintesis .....................................................54

4.21 Morfologi permukaan material drug release komersil............................54



Documents

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT SODIUM …repository.unair.ac.id/29262/49/HALAMAN DEPAN.pdf · Saat ini material drug release berupa kapsul mengalami perkembangan yang sangat