ISSN: 1410-8917
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 18 (3) (2015) : 104 – 109
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi Journal of Scientific and Applied Chemistry
Journal homepage: http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa
Pengaruh Berat Molekul Kitosan terhadap Efisiensi Enkapsulasi BSA (Bovine Serum Albumin) Menggunakan Agen Crosslink Na-TPP
Nastiti a , Parsaoran Siahaan a*
a Physical Chemistry Laboratory, Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University, Jalan Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang
* Corresponding author: siahaan.parsaoran@live.undip.ac.id
A r t i c l e   I n f o

## A b s t r a c t
Keywords:
Chitosan, BSA, Na- TPP, encapsulation efficiency, molecular weight, interaction
This  research has  been  done  about  effect  of  the molecular  weight  chitosan  on  encapsulation efficiency of BSA ( Bovine Serum Albumin ) using Na-TPP as crosslink agent. This research aims to determine the effect of molecular weight chitosan and addition of crosslink agent Na-TPP toward  encapsulation  efficiency  of  BSA,  and  predict  the  interactions  that  occur  between chitosan  and  BSA  by  molecular  modeling.  Molecular  weight  chitosan  can  be  decrease  by hydrolysis with HCl 0.5N and encapsulation efficiency chitosan of BSA is measurement-using spectrophotometer UV-Vis at λ 278nm. Interaction between chitosan and BSA by optimization and  determination  of  interaction  energy  by  using ab  initio methods  and molecular  docking . Molecular  weight  of  initial  chitosan  and  hydrolyzed  chitosan  HCl  0.5N  are 1.666x10 5 Da  and 1.277x10 3 Da. Encapsulation  efficiency  of  hydrolyzed  chitosan  greater  than  initial  chitosan, 57.111% with the addition of Na-TPP becomes 61.751%. It can be concluded the chitosan with lower  molecular  weight  and  the  presence  of  Na-TPP  as  a  crosslink  agent  can  enhancing  the effiency encapsulation. Interaction between chitosan and BSA show by the interaction energy between chitosan trimer and glutamine at -74.765 kJ mol -1 , meanwhile with molecular docking is -13.221 kJ mol -1 . Calculation with molecular docking, energy interaction of trimer chitosan with glutamine in chain A and B of BSA are -12.301 kJ mol -1 and -9.665 kJ mol -1 .

## A b s t r a k
Kata Kunci: kitosan, BSA, Na-
TPP, efisiensi enkapsulasi, berat molekul, energi interaksi energy
Telah  dilakukan  penelitian  tentang  pengaruh  berat  molekul  kitosan  terhadap  efisiensi enkapsulasi  BSA  ( bovine  serum  albumin )  menggunakan  agen crosslink Na-TPP.  Penelitian  ini bertujuan  menentukan  pengaruh  berat  molekul  kitosan  dan  adanya  agen crosslink Na-TPP terhadap efisiensi enkapsulasi BSA, serta memprediksi interaksi yang terjadi antara kitosan dan BSA  menggunakan  pemodelan  molekul.  Berat  molekul  kitosan  diperkecil  dengan  metode hidrolisis  dengan  HCl  0,5N  dan  efisiensi  enkapsulasi  kitosan  terhadap  BSA  ini  ditentukan dengan pengukuran menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis pada λ 278nm.  Interaksi  antara kitosan  dan  BSA  dapat  diketahui  dengan  optimasi  dan  penentuan  energi  interaksi  dengan menggunakan metode ab initio dan molecular docking .. Berat molekul kitosan awal dan kitosan hasil hidrolisis HCl 0,5 N yaitu 1,666x10 5 Da dan 1,277x10 3 Da. Efisiensi enkapsulasi kitosan hasil hidrolisis lebih besar dibandingkan kitosan awal yaitu 57,111%, dengan penambahan Na-TPP menjadi  61,751%.  Disimpulkan  bahwa  penggunaan  kitosan  hasil  hidrolisis  dengan  berat molekul rendah dan adanya Na-TPP sebagai agen crosslink mampu meningkatkan kemampuan enkapsulasi kitosan. Interaksi antara kitosan dan BSA ditunjukkan dengan diperolehnya energi interaksi antara trimer kitosan dan glutamin dengan menggunakan ab initio sebesar -74,765 kJ mol -1 , sedangkan dengan molecular docking adalah -13,221 kJ mol -1 . Dengan molecular docking juga diperoleh energi interaksi antara trimer kitosan dengan glutamin pada rantai A dan B dari BSA sebesar -12,301 kJ mol -1 dan -9,665 kJ mol -1 .
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 18 (3) (2015) : 104 – 109

## 1. Pendahuluan
Drug  Delivery merupakan  suatu  sistem  pembawa obat (agen teraupetik) atau zat yang mudah terdegradasi, dengan adanya suatu sistem yang dapat melindungi agen teraupetik dari lingkungan yang dapat mendegradasinya maka  agen  teaupetik  tersebut  dapat  sampai  ke  tempat yang  di  targetkan  (sel  target).  Sistem  pengiriman  obat ( drug  delivery )  terdiri  dari  tiga  komponen:  agen terapeutik,  sebuah  bagian  penargetan  (sel  target),  dan sistem  pembawa,  dimana  agen  terapeutik  ini  dapat dimasukkan dalam sistem secara penyerapan pasif atau konjugasi kimia [1].
Sistem pembawa atau carrier yang sering digunakan adalah  kitosan.  Kitosan  merupakan  polimer  kationik yang dapat larut dalam asam organik seperti asam asetat dan asam format. Kitosan memiliki sifat nontoksik dan biokompatibel,  sifat-sifat  kitosan  ini  dipengaruhi  oleh derajat deasetilasi (DD) dan berat molekul, dimana gugus amina dalam kitosan merupakan pembawa sifat khas [2, 3].  Gugus  amina  (-NH 2 )  dalam  kitosan  menyebabkan terjadinya mekanisme seperti ikatan silang kimia, ikatan silang  ionik,  dan  ion  kompleksasi.  Ikatan  silang (c rosslink )  adalah  ikatan  yang  menghubungkan  antar molekul  polisakarida.  C rosslink dapat  terjadi  antara kation kitosan dengan protein maupun dengan polianion multivalen  seperti  TPP  (tripolipospat)  yang  memiliki kemampuan untuk membentuk gel [4]. Adanya crosslink antara  TPP  dan  kitosan  ini  menyebabkan  kitosan menunjukkan hasil yang lebih tinggi dalam enkapsulasi [5].
Enkapsulasi  dapat  juga  menggunakan  kitosan dengan berat molekul yang rendah (memiliki rantai yang lebih  pendek),  karena  gugus  amina  (-NH 2 )  akan  lebih mudah terprotonasi,
Sehingga dapat berinteraksi dengan molekul protein yang  akan  dienkapsulasi,  sedangkan  untuk  kitosan dengan  berat  molekul  besar  gugus  amina  sulit  untuk terprotonasi [2]. Salah satu metode untuk memperpendek  rantai  kitosan  adalah  dengan  proses hidrolisis.  Hasil  yang  diperoleh  dari  proses  hidrolisis adalah  kitosan  dengan  berat  molekul  yang  lebih  kecil (rantai kitosan lebih pendek), sehingga memungkinkan untuk  meningkatkan  efisiensi  enkapsulasi  kitosan. Enkapsulasi dilakukan dengan metode presipitasi, yaitu dengan mengendapkan kembali kitosan telah berinteraksi  atau  menjebak  molekul  protein  dengan penambahan  larutan  basa.  Suatu  interaksi  yang  terjadi antara  dua  molekul  dapat  diprediksi  dengan  melihat energi  interaksi  antara  kedua  molekul  dengan menggunakan  pemodelan  molekul.  Energi  interaksi  ini merupakan  landasan  penting  dalam  memahami  suatu molekul maupun atom dalam suatu sistem kimia. Metode yang  dapat  digunakan  dalam  menentukan  energi interaksi  antar  molekul  adalah ab  initio dengan memperhitungkan interaksi setiap elektron dalam suatu molekul dan molecular docking hanya memperhitungkan titik muatan dalam suatu atom atau molekul.
Pada  penelitian  ini  dilakukan  enkapsulasi  protein BSA  ( Bovine  Serum  Albumin )  sebagai  model  molekul
protein  menggunakan  kitosan  dengan  berat  molekul berbeda  dan  enkapsulasi  dengan  menggunakan  agen crosslink Na-TPP  untuk  meningkatkan  efisiensi enkapsulasi.  Serta  menentukan  energi  interaksi  yang dapat  terjadi  antara  kitosan  dan  BSA  dengan menggunakan metode ab initio dan molecular docking.

## 2. Metode Penelitian

## Alat dan Bahan
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  peralatan  gelas  laboratorium  kimia, magnetic stirer ,  viskosimeter  Oswald,  Multimeter  HANNA  HI- 991301  (pH  meter&  konduktometer),  sentrifus, Spektrofotometer  UV-Vis T60U  Spectrometer,  FTIR IRPrestige-21 (SHIMADZU) , neraca analitik, seperangkat komputer  berbasis  linux  dan  windows.  Bahan  yang digunakan  dalam  penelitian ini adalah kitosan dari IPB, kitosan  medium  (merck),  Na-TPP  p.a  dari  Sigma- Aldrich,  NaOH  p.a  dari  Sigma-Aldrich,  HCl  p.a,  asam asetat glasial p.a, BSA dari Sigma-Aldrich, NaCl p.a.

## Hidrolisis Kitosan
Larutan  kitosan  dari  IPB  (awal)  2%  (w/v)  dibuat menggunakan  pelarut  asam  asetat  glasial  1%.  Proses hidrolisis menggunakan asam klorida (HCl) 0,5N dengan waktu  hidrolisis  selama  1  jam.  Penambahan  larutan NaOH  1N  sampai  pH  larutan  menjadi  7  dan  dilakukan proses dekantasi dan pengukuran konduktivitas sampai konduktivitas larutan mendekati konduktivitas aquades.
Penentuan berat molekul kitosan dengan mengukur viskositas  menggunakan  viskometer  oswald.  Kitosan yang  akan  diukur  viskositas  dilarutkan  dalam  pelarut campuran  antara  asam  asetat  glasial  1%  dan  NaCl  2M (3:1). Berat molekul di hitung dengan persamaan Mark- houwink  dengan  viskositas  intrinsik  yang  dihitung menggunakan persamaan Huggins [6].

## Enkapsulasi BSA
Proses  ekapsulasi  BSA  ini  dilakukan  dengan menggunakan  kitosan  konsentrasi  20mg/20mL  [7]  dan BSA  2000ppm  dengan  perbandingan  volume  1:1,  dan larutan campuran disentrufuse selama 10 menit dengan kecepatan  600rpm.  Penambahan  NaOH  sampai  pH menjadi  7  untuk  mendapatkan  kitosan  yang  telah menjebak molekul BSA dan dilakukan sentrifuse selama 30  menit  dengan  kecepatan  6000  rpm.  Dan  dilakukan proses enkapsulasi BSA 2000 ppm dengan menambahkan Na-TPP 0,1% sebagai agen crosslink pada larutan kitosan. Efisiensi enkapsulasi di hitung dengan:
EE (%) = [BSA]awal − [BSA]sisa
[BSA]awal
× 100%
Dimana  konsentrasi/banyaknya  BSA  sisa  ini diperoleh dengan mengukur banyaknya BSA yang ada di filtrat hasil pemisahan dengan spektofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 278nm, sesuai dengan literatur yang  menyatakan  BSA  dapat  terukur  pada  panjang gelombang  280nm  [8].  Persamaan  linier  kurva  standar yang diperoleh adalah:
[BSA] sisa =1,62016423A + 1,37332

## Pemodelan Molekul
Pemodelan  molekul  dilakukan  dengan  software gaussian  (QM)  dan  autodock  (MM),  yang  dihitung adalah  energi  interaksi  antara  trimerkitosan  dengan asam amino glutamin (salah satu penyusun BSA). Basis set yang digunakan pada software gaussian adalah RHF 6-31G(d,p)  dan  software  autodock  glutamin  berperan sebagai ligan dan trimer kitosan sebagai makromolekul, running dilakukan 150x.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## Hidrolisis Kitosan
Kitosan awal dan hasil hidrolisis menggunakan HCl 0,5N diukur viskositasnya, dan untuk mengetahui berat molekul  kitosan  tersebut  dilakukan  perhitungan menggunakan persamaan Huggin dengan menggunakan software  mathcad.  Berat  molekul  kitosan  awal  yang diperoleh  adalah  1,666.10 5 Da  sedangkan  kitosan  yang telah  dihidrolisis  adalah  sebesar  1,277x10 3 Da,  Adanya penurunan  berat  molekul  ini  menunjukkan  bahwa  HCl 0,5  N  mampu  memutuskan  ikatan  glikosidik  yang  ada dalam  polimer  kitosan,  yang  menyebabkan  rantai polimer kitosan memendek dan viskositasnya menurun (berat  molekulnya  rendah).  Hasil  pengukuran  berat molekul kitosan medium (merck) yaitu 3,418x10 3 Da, dan kitosan  medium  ini  digunakan  sebagai  pembanding dalam enkapsulasi BSA.

## Enkapsulasi BSA
Enkapsulasi BSA pada kitosan awal dan kitosan hasil hidrolisis  dilakukan  untuk  mengetahui  pengaruh  berat molekul  dalam  kemampuan  mengenkapsulasi  protein (efisiensi  enkapsulsai),  BSA  digunakan  sebagai  model molekul  protein.  Dan  untuk  mengetahui  interaksi anatara  kitosan  dan  BSA  dilakukan  pengukuran konduktivitas. Adanya interaksi antara kitosan, TPP dan BSA  dapat  dijelaskan  dengan  konduktivitas  dimana konduktivitas kitosan hasil hidrolisis, BSA 2000ppm dan Na-TPP  0,1%  adalah  589  µS,  51  µS  dan  1097  µS. Konduktiviitas  kitosan  hasil  hidrolisis  mengalami penurunan setelah penambahan BSA menjadi 412 µS, hal ini  menunjukkan  adanya  interaksi  antara  kitosan  dan BSA (kation dari kitosan berinteraksi dengan anion dari BSA).
Proses enkapsulasi menggunakan metode presipitasi (pengendapan) dengan NaOH ini menghasilkan endapan kitosan yang telah menjebak BSA dan  filtrat  yang  mengandung  BSA  yang  tidak terenkapsulasi oleh kitosan. Filtrat ini dianalisis dengan spektrofotometer  UV-Vis  pada  panjang  gelombang 278nm.  Hasil  pengukuran  dan  perhitungan  efisiensi enkapsulasi (EE) ditampilkan dalam tabel 1.
Tabel 1: Hasil penentuan berat molekul kitosan
Sampel Abs [BSA sisa ] EE(%) k.awal(IPB) 0,703 1145,973 42,701 k.Medium 0,832 1356,006 32,199 k.hidrolisis 0,469 764,9823 61,751
Pada  tabel  1  dapat  dilihat  kitosan  hasil  hidrolisis yang  memiliki  berat  molekul  lebih  rendah  dari  kitosan awalnya  memiliki  efisiensi  enkapsulasi  lebih  besar,  hal ini disebabkan karena rantai kitosan yang lebih pendek (BM kecil) ini gugus amina dari kitosan akan lebih mudah terprotonasi yang mengakibatkan semakin mudah untuk berinteraksi  dengan  molekul  BSA  sehingga  BSA  yang terenkapsulasi akan semakin besar dibandingkan dengan kitosan  yang  memiliki  rantai  panjang.  Namun  pada kitosan  medium  efisiensi  enkapsulasi  lebih  kecil dibandingkan kitosan awal meskipun berat molekul lebih kecil dari kitosan awal hal ini disebabkan karena kitosan awal memiliki  derajat deasetilasi  (DD)  yang  lebih  besar dibandingkan kitosan medium yaitu untuk kitosan awal 71,9  dan  kitosan  medium  60,9,  hasil  ini  sesuai  dengan penelitian yang dilakukan oleh Gan dan Wang [4] bahwa semakin  besa  DD  maka  efisiensi  enkapsulasi  juga semakin besar.
Selain dengan memperpendek rantai kitosan untuk meningkatkan  efisiensi  enkapsulasi  dari  kitosan  dapat digunakan  suatu  agen crosslink seperti  TPP.  Dilakukan penambahan  Na-TPP  pada  proses  enkapsulasi,  adanya interaksi  antara  Kitosan  dan  Na-TPP  ditunjukkan  oleh konduktivitas kitosan hasil hidrolisis turun menjadi 506 µS,  penambahan  BSA  mengalami  penurunan  kembali menjadi  402  µS,  ini  menunjukkan  bahwa  adanya interaksi  antara  kitosan  dan  Na-TPP  dan  juga  BSA. Efisiensi  enkapsulasi  dengan  menggunakan  Na-TPP lebih besar dibandingkan tanpa menggunakan Na-TPP, sebagaimana ditunjukkan pada gambar 1.
Gambar 1. Efisiensi enkapsulsi kitosan awal dan kitosan hasil hidrolisis dengan maupun tanpa menggunkan Na- TPP
Dari gambar 1 dapat dilihat bahwa penambahan Na- TPP sebagai agen crooslink dapat meningkatkan efisiensi enkapsulasi  dari  kitosan  dalam  mengenkapsulasi  BSA sebesar  4%,  Na-TPP  ini  dapat  meningkatkan kemampuan enkapsulsi dari kitosan dengan menrenggangkan ikatan antar rantai kitosan , sehingga menyediakan  tempat  untuk  menjebak  molekul  BSA, selain  itu  dengan  diduga  merenggangnya  jarak  antar rantai kitosan ini menyebabkan gugus amina yang belum terprotonasi  akan  terprotonasi  membentuk  -NH 3 + yang dapat meningkatkan banyaknya molekul BSA yang dapat berinteraksi  dengan  kitosan  sehingga  efisiensi enkapsulasinya meningkat.

## Analisis FTIR
Hasil karakterisasi FTIR kitosan sebelum dan setelah proses  hidrolisis menunjukkan  tidak adanya  berubahan yang  signifikan  pada  peak-peak  yang  menunjukkan gugus fungsi khas yang ada si kitosan yang di tunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2. Hasil FTIR (a) kitosan awal (b) kitosan hidrolisis 0,5N (c) kitosan medium
Pada gambar 2 menunjukkan adanya gugus amida I (-CO-NH-), yang dalam kitosan adalah gugus asetil, dan – C-O pada 1080 cm -1 menunjukkan bahwa dalam kitosan terdapat ikatan antara – C-O yaitu pada ikatan glikosidik yang  menghubunkan  monomer-monomer  kitosan. Selain itu pada daerah 3000-3600 menunjukkan adanya ikatan  hidrogen  dalam  struktur  kitosan,  dimana  dalam monomer kitosan (glukosamin) terdapat gugus – OH dan juga -NH 2.
Secara  kualitatif  adanya  molekul  BSA  yang terjebak/terenkapsulasi  oleh  kitosan  dapat  ditunjukkan dengan  data  FTIR  dengan  menlihat  adanya  peak-peak baru.
Gambar 3. Hasil FTIR (a) kitosan hidrolisis 0,5N (b)BSA dan (c) kitosan hidrolisis 0,5N+BSA
Pada  gambar  3  munculnya  peak  baru  yaitu  adanya gugus amida II dan amida III (khas untuk protein) yang ada pada BSA pada bilangan gelombang 1566,20 cm -1 dan 1473  cm -1 .  Ini  menunjukkan  bahwa  kitosan  hasil hidrolisis ini telah mengkapsul molekul BSA. Sedangkan hasil  enkapsulasi  BSA  oleh  kitosan  dengan  adanya penambahan Na-TPP ditunjukkan pada gambar 4.
Gambar 4. Hasil FTIR (a) kitosan hidrolisis 0,5N; (b) kitosan hidrolisis 0,5N+BSA; (c) Na-TPP d) kitosan hidrolisis 0,5N+Na-TPP+BSA
Adanya gugus fosfat pada bilangan gelombang 1100 cm -1 (Michele R. Dkk, 1999) ditunjukkan pada gambar 4 d),  Pada  bilangan  gelombang  3440  cm -1 gambar  4  d) puncaknya  semakin  tinggi  (%T  rendah)  dan  melebar dibandingkan pada gambar 4 b), ini menunjukkan bahwa adanya penambahan gugus – NH yang berasal dari BSA, karena semakin banyak BSA yang terperangkap di dalam kitosan.

## Pemodelan Molekul
Molekul  yang  digunakan  dalam  pemodelan  ini adalah  trimer  kitosan  yang  mewakili  kitosan  dan glutamin, dimana glutamin merupakan salah satu asam amino penyusun BSA. Dengan metode ab initio dilakukan optimasi  dengan  teori  dan  basis  set  RHF  6-31G  (d,p) dengan  perintah “opt” sehingga  diperoleh  energi sebesar -6,215.10 6 kJ mol -1
Gambar 5. Interaksi trimer kitosan dan glutamin dengan metode ab initio
Dari  gambar  5  hasil  optimasi  interaksi  trimer kitosan  dan  glutamin  dapat  diketahui  adanya  2  ikatan hidrogen yang terjadi antara atom O 13 dari trimer kitosan dengan  H 81 (yang  berikatan  dengan  atom  N)  pada glutamin dengan jarak interaksi 2,18 Å, dan atom H 61 dari trimer  kitosan  dengan  O 70 dari  glutamin  dengan  jarak interaksi 1,98 Å. Dua ikatan hidrogen berada pada gugus amida  I  yang  ada  di  glutamin,  ini  dapat  membuktikan bahwa  adanya  interaksi  antara  kitosan  dengan  gugus amida  I  pada  glutamin.  energi  interaksi  antara  trimer
kitosan  dengan  glutamin  sebesar  -74,765  kJ  mol -1 . Dilihat  dari  besarnya  energi  interaksi  kedua  molekul berada  di  bawah  418  kJ  mol -1 dan  jarak  interaksi  dua molekul tersebut adalah mendekati 2 Å, sehingga dapat dikatakan bahwa interaksi yang terjadi adalah interaksi non  kovalen.  Dan  interaksi  yang  terjadi  antara  kedua molekul  adalah  ikatan  hidrogen.  Sedangkan  dengan menggunakan molecular  docking diperoleh  energi interaksi  sebesar  -13,221  kJ  mol -1 ,  dan  menunjukkan adanya interaksi antara trimer kitosan dan glutamin.
Gambar 6. Interaksi trimer kitosan dan glutamin dengan metode molecular docking
Pada  gambar  6  menunjukkan  adanya  3  ikatan hidrogen  yang  terbentuk  antara  trimer  kitosan  dan glutamin.  Tetapi  energi  interaksi  dengan molecular docking ini  lebih  rendah  dibandingkan  energi  interaksi pada ab  initio hal  ini  disebabkan  karena  pada  metode molecular  docking ini  yang  diperhitungkan  adalah  titik muatan  dari  molekulnya,  sedangkan  metode ab  initio memperhitungkan  interaksi  yang  terjadi  di  setiap elektron yang menyusun molekulnya. Molecular docking hanya  memperhitungkan  titik  muatan  molekul  maka perhitungan  (penentuan  energi  interaksi)  dapat berlangsung  lebih  cepat  untuk  molekul  yang  besar sehingga  dengan  metode molecular  docking ini  dapat  di gunakan  untuk  menentukan  energi  interaksi  antara trimer kitosan dan BSA. BSA ini terdiri dari 2 rantai yaitu A  dan  B,  sehingga  dilakukan  interaksi  antara  trimer kitosan dan glutamin yang ada di rantai BSA A maupun B.
Energi  interaksi  yang  terjadi  antara  glutamin  33 (urutan  asam  amino  ke-33)  pada  rantai  A  BSA  dan trimerkitosan sebesar -12,301 kJ mol -1 dengan adanya 2 ikatan hidrogen yang terbentuk. Energi interaksi tersebut tidak jauh berbeda dengan energi interaksi antara trimer kitosan  dengan  glutamin  dengan  metode molecular docking. Energi  interaksi  tersebut  merupakan  energi terendah dari 150 yang diperoleh pada konformasi ke-80. Pada konformasi ke-80 ini gugus amida I dari glutamin berdekatan  dengan  gugus  C-O  pada  trimer  kitosan ditunjukkan pada gambar 7.
Gambar 7. Hasil docking Gln33 (BSA-A)...trimer kitosan conf 80
Sedangkan  untuk  interaksi  yang  terjadi  antara glutamin  94  (urutan  asam  amino  ke-94)  pada  rantai  B BSA  dan  trimer  kitosan  energi  interaksi  terendah diperoleh pada running ke-5 yaitu sebesar -9,665 kJ mol - 1 . Pada gambar 8 juga menunjukkan bahwa interaksi yang terjadi antara trimer kitosan (gugus – C-O) dan glutamin BSA  (gugus  amida  I). Energi  interaksi  pada  rantai  B  ini lebih  kecil  dibandingkan  pada  perhitungan  sebelumnya pada  konformasi  ke-5  tidak  ada  ikatan  hidrogen  yang terbentuk.
Gambar 8. Hasil docking Gln94 (BSA-B)....trimerkitosan- conf5
Hasil dari kedua metode pemodelan ini menunjukkan bahwa interaksi antara trimer kitosan dan glutamin  terjadi  pada  gugus  amida  I  pada  glutamin dengan  gugus – C-O  pada  trimer  kitosan  dan  energi interaksi yang dalam range energi interaksi non-kovalen [9]. Ditinjau dari energi interaksinya maka antara kitosan dan BSA ini memenuhi syarat dalam sistem drug delivery, dimana interaksi yang terjadi tidak terlalu kuat sehingga BSA tersebut dapat dilepaskan ( release ).

## 4. Kesimpulan
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwaefisiensi enkapsulasi  kitosan  terhadap  BSA  dapat  ditingkatkan dengan  memperkecil  berat  molekul  dan  dengan penambahan agen crosslink Na-TPP. Efisiensi enkapsulasi  tertinggi  pada  kitosan  hasil  hidrolisis dengan berat molekul 1,277x10 3 Da yaitu 57,11% menjadi
61,75%  dengan  penambahan  Na-TPP.  Interaksi  antara kitosan  dan  BSA ditunjukkan dengan  hasil  perhitungan energi  interaksi  antara  trimer  kitosan  dan  glutmin dengan  metode ab  initio sebesar  -74,765  kJ  mol -1 , sedangkan  dengan molecular  docking -13,221  kJ  mol -1 . Dengan molecular  docking diperoleh  energi  interaksi antara trimer kitosan dan glutamin yang ada pada rantai A maupun B di BSA sebesar sebesar -12,301 kJ mol -1 dan - 9,665 kJ mol -1 .

## 5. Daftar Pustaka
[1]  Himanshu  Patel,  RT  Vashi,  Treatment  of  Textile Wastewaterby  Adsorption  and  Coagulation, Journal of Chemistry , 7, 4, (2010) 1468-1476
[2]  Hui-Chia Yang, Min-Hsiung Hon, The effect of the molecular  weight  of  chitosan  nanoparticles  and  its application on drug delivery, Microchemical Journal ,
92,
1, (2009) 87-91 http://dx.doi.org/10.1016/j.microc.2009.02.001
[3]  Mike  TL  Tobing,  Nor  Basid  Adibawa  Prasetya, Khabibi  Khabibi,  Peningkatan  Derajat  Deasetilasi Kitosan  dari  Cangkang  Rajungan  dengan  Variasi Konsentrasi  NaOH  dan  Lama  Perendaman, Jurnal
Kimia Sains dan Aplikasi , 14, 3, (2011) 83-88
[4]  Quan  Gan,  Tao  Wang,  Chitosan  nanoparticle  as protein delivery carrier — Systematic examination of fabrication  conditions  for  efficient  loading  and release, Colloids  and  Surfaces  B:  Biointerfaces ,  59,  1,
(2007) 24-34
http://dx.doi.org/10.1016/j.colsurfb.2007.04.009
[5]  Jae  Hyung  Park,  Gurusamy  Saravanakumar, Kwangmeyung  Kim,  Ick  Chan  Kwon,  Targeted delivery of low molecular drugs using chitosan and its derivatives, Advanced Drug Delivery Reviews , 62, 1,
(2010) 28-41
http://dx.doi.org/10.1016/j.addr.2009.10.003
[6]  Moo-Yeal  Lee,  Figen  Var,  Yoshitsune  Shin-ya, Toshio Kajiuchi, Ji-Won Yang, Optimum conditions for the precipitation of chitosan oligomers with DP 5 – 7  in  concentrated  hydrochloric  acid  at  low temperature, Process Biochemistry , 34, 5, (1999) 493- 500 http://dx.doi.org/10.1016/S0032-
9592(98)00116-2
[7]  Parsaoran  Siahaan,  Cynthia  L  Radiman,  Susanto Imam  Rahayu,  Muhamad  A  Martoprawiro,  Dieter Ziessow, Molecular
Interaction
Between
Benzonitrile  and  Hexamethylphosphoric  Triamide by  13  C  NMR  T  1  Relaxation  Time  Studies  and  AB
Initio  QM  Calculations:  Extended  Investigation, Indonesian Journal of Chemistry , 9, 2, (2010) 292-296 http://dx.doi.org/10.22146/ijc.523
[8]  Yongmei Xu, Yumin Du, Effect of molecular structure of chitosan on protein delivery properties of chitosan nanoparticles, International Journal of Pharmaceutics ,
250,
1, (2003) 215-226
http://dx.doi.org/10.1016/S0378-5173(02)00548-3
[9]  George A Jeffrey, George A Jeffrey, An introduction to hydrogen  bonding,  Oxford  university  press  New York, 1997.