PENGARUH PENAMBAHAN CHITOSAN PADA POLIVINIL ALKOHOL HIDROGEL YANG DIBUAT DENGAN TEKNIK IRADIASI Salah satu bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan hidrogel adalah polivinil alkohol (PVA) yang merupakan bahan polimer yang relatif murah dan tidak toksik. Hidrogel yang transparan dan kuat secara mekanik dapat dihasilkan dari campuran PVA dan chitosan yang diiradiasi sehingga dapat dihasilkan hidrogel yang dapat berfungsi sebagai antibakteri

1. PENGARUH PENAMBAHAN CHITOSAN PADA
POLIVINIL ALKOHOL HIDROGEL YANG DIBUAT
DENGAN TEKNIK IRADIASI
Gatot Trimulyadi Rekso
Pusat AplikasiTeknologi Isotop dan Radiasi
Badan Tenaga Nuklir Nasional
Jl. Cinere, Ps Jumat PO Box 7002 JKSL, Jakarta 12070
Fax : 021 7513270. E-mail gatot2811@yahoo.com

2. Latar Belakang
Indonesia  Perairan luas

Potensi yg besar berbagai hewan laut termasuk udang
Kulit Udang  Sumber khitin
Aplikasi Khitosan
= Bidang Industri
= Bidang Pertanian
= Bidang Kesehatan

3. KHITIN ADALAH BIOPOLIMER POLISAKARIDA
DENGAN RANTAI LURUS YANG TERSUSUN DARI
2000 – 3000 MONOMER N-ASETIL-D-
GLUKOSAMIN (2-ASETAMIDA-2-DEOKSI-D-
GLUKOSA) YANG TERANGKAI DENGAN IKATAN
1,4-ß-GLIKOSIDA
KHITIN TERSEBAR LUAS DI ALAM DAN
MERUPAKAN SENYAWA ORGANIK KEDUA YANG
SANGAT BERLIMPAH SETELAH SELULOSA

4. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, kitosan dapat berfungsi
sebagai antibakteri
Sehingga kitosan dapat diaplikasikan salah satunya adalah dengan
pembuatan hidrogel
Saat ini pemakaian hidrogel di bidang farmasi dan kedokteran semakin
berkembang antara lain sebagai pembalut luka, sediaan lepas lambat
dan pemakaian transdermal
Hidrogel ditinjau berdasarkan dari beberapa sifat kimia-fisika yang khas
dapat memenuhi syarat sebagai bahan biomaterial dengan beberapa
keunggulan diantaranya hidrogel bersifat biokompatibel baik bila kontak
dengan cairan tubuh, darah dan jaringan hidup, dapat menyerap dan
mengeluarkan air (swelling dan deswelling) (7).

5. Hydrogel
 Hydrogel is a cross-linked polymeric material (natural
or synthetic) which swells when placed in contact with
water but not soluble.
 It is two-component systems where one of the
components is hydrophilic polymer, insoluble in water
and the second one is water.

6. Aplikasi hidro-gel
• Medical
• Personal care
• Agriculture
• Industrial
Wound dressing, drug
delivery, etc.
Facial mask, superabsorbance,
skin care, underpad,
Water retention, fertilizer delivery,
soil conditioner etc.
Waste water treatment

7. Potential of CMC Hydrogel in Herbal Delivery
System
Swelling
Herb trap in hydrogel
Herb leach out
Dissolved or dispersed Herb

8. Delivery of Herb depend on medium
condition
Swelling
Shrink
Dissolved or dispersed Herb
Stomach pH 1-3
Intestine pH 5.5 –7.5
Microsphere Hydrogel

9. Polysaccharides
Chitin/Chitosan,
and their derivatives
Degradation
・Solid state
Dilute aq. solution
Crosslinking
Irradiation
Carboxymethylchitin
Carboxymethylchitosan
Applications
In Agriculture, Industry, Food,
Medicine, Cosmetic Fields
MODIFIKASI KHITIN DAN KHITOSAN DENGAN TEKNIK
IRADIASI

10. Salah satu bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan hidrogel
adalah polivinil alkohol (PVA) yang merupakan bahan polimer yang
relatif murah dan tidak toksik.
Hidrogel yang transparan dan kuat secara mekanik dapat dihasilkan dari
campuran PVA dan chitosan yang diiradiasi sehingga dapat dihasilkan
hidrogel yang dapat berfungsi sebagai antibakteri

11. Penelitianinibertujuanuntukmengetahuipengaruhkonsentrasi
chitosan terhadapkarakteristikhidrogelyangdihasilkan.
Pengujian yang dilakukan meliputi :
fraksi gel,
nilai swelling
karakterisasi dengan FTIR

14. Bahan dan metode

15. Isolasi Chitosan
O
OH
NHCOCH3
HO
O
O
OH
NHCOCH3
HO
O
O
OH
NHCOCH3
HO
O
Chitin
O
OH
NH2
HO
O
O
OH
NH2
HO
O
O
OH
NH2
HO
O
Chitosan
Conc.NaOH at boil. Temp.aq.
Crustacean Shells
1. dil. HCl t at room temp.
2. dil. NaOH at room. temp.

16. Masing masing chitosan yang dihasilkan dilarutkan dengan konsentrasi
0,5% 1 %, 2% dan 3% dengan pelarut asam asetat
Kemudian masing masing dicampurkan dengan larutan 10 % PVA secara
merata.
Masing-masing larutan PVA-chitosan dengan perbandingan 80 : 20 tersebut
di ambil 10 mL kemudian di iradiasi engan dosis 30 kGy sehingga terjadi
proses pengikatan silang.

17. Pembuatan lembaran hidrogel

18. Hasil dan pembahasan
Penampilan fisik hidrogel. : Penampilan fisik hidrogel PVA-
Chitosan dibandingkan dengan hanya PVA ditunjukkan
pada Tabel 1.
Tabel 1. Penampilan fisik hidrogel PVA-Chitosan
Komposisi Konsentrasi
chitosan (%)
Bentuk Warna
PVA +
Chitosan
0
0,5
1,0
2,0
3,0
gel
Gel
Gel -kenyal
Gel –kenyal
Gel –sangat kenyall
Bening
Bening
Bening agak kecoklatan
Bening agak kecoklatan
Bening agak kecoklatan

19. b. Fraksi gel
Penetapan fraksi gel perlu dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan
variasi dosis iradiasi terhadap hidrogel yang dihasilkan.
Pengujian fraksi gel pada percobaan ini dilakukan dalam pelarut air dan asam
asetat 1% sebab dalam proses iradiasi tidak semua PVA dan chitosan berikatan
silang sehingga PVA dan chitosan yang tidak berikatan silang ini perlu dilarutkan
dulu, yaitu air untuk melarutkan PVA dan Asam asetat untuk melarutkan
chitosan.

20. Konsentrasi
chitosan (%)
% Fraksi gel
PVA-chitosan
0
0,5
1,0
2,0
3,0
72,8 %
76,4 %
86,3 %
87,4 %
91,5%
Fraksi gel dalam air Fraksi gel dalam asam asetat
Konsentrasi
chitosan (%)
% Fraksi gel
PVA-chitosan
0
0,5
1,0
2,0
3,0
71,8 %
70,8 %
79,3 %
83,1 %
87,5 %

21. c. Nilai swelling
1) Uji pengaruh suhu
Tabel 5. Hasil uji pengaruh waktu terhadap nilai swelling
Konsentrasi
chitosan (%)
Nilai swelling (%)
Ns 40’ Ns 80’ Ns 120’ Ns 160’ Ns 200’ Ns240’
0
0,5
1,0
2,0
3,0
51,4
37,9
25,6
23,7
22,5
154,6
76,9
51,7
47,7
43,5
155,2
92,2
57,8
54,5
49,2
173,2
98,2
60,5
61,2
56,4
175,5
103,0
71,6
69,3
60,2
180,2
104
72,5
70,3
63,8
Keterangan : ‘= menit

22. d. Karakterisasi dengan FTIR
Spektrum hidrogel PVA-Chitosan (2%)

23. Spektrum FTIR hidroge PVA

24. Kesimpulan
1. Hidrogel PVA-chitosan menghasilkan hidrogel tidak berwarna sampai agak
kecoklatan. Dilihat dari kekenyalannya PVA-chitosan dengan konsentrasi lebih
tinggi lebih kenyal dibandingkan yang lebih rendah.
2. Meningkatnya konsentrasi chitosan fraksi gel dari hidrogel PVA-chitosan
semakin besar sehingga semakin kenyal hidrogel yang didapat.
3. . Fraksi gel yang diperoleh hidrogel PVA-chitosan lebih baik dibandingkan
hanya PVA.
4. Nilai swelling pengaruh suhu dari Hidrogel PVA-chitosan dan hidrogel PVA
mengalami peningkatan pada suhu 28º-40ºC dan mengalami penurunan pada
suhu 50ºC.
5. Nilai swelling pengaruh waktu dari hidrogel PVA-chitosan lebih besar dibanding
PVA, karena asam asetat yang dipakai untuk melarutkan chitosan mempunyai
gugus –OH, sehingga meningkatkan sifat hidrofilik dari hidrogel. Nilai swelling
tertinggi dari perlakuan hidrogel dicapai pada konsentrasi 2% dengan waktu
perendaman 240 menit.