## SINTESIS NANOKITOSAN DARI LIMBAH CANGKANG HALILING (Filopaludina javanica) KALIMANTAN SELATAN
Siska Musiam*, Noor Aisyah Akademi Farmasi ISFI Banjarmasin
*Email: siska.musiam@gmail.com
Artikel diterima: 23 Agustus 2019; Disetujui: 19 Oktober 2019

## ABSTRAK
Haliling  ( Filopaludina  javanica )  biasa  dikonsumsi  sebagai  lauk  oleh masyarakat Kalimantan Selatan dengan cara diambil bagian dagingnya, kemudian cangkangnya  dibuang  sebagai  limbah  yang  belum  termanfaatkan.  Penelitian  ini memanfaatkan limbah dari cangkang haliling sebagai bahan baku sintesis kitosan. Kitosan adalah polimer alami multiguna yang digunakan dalam bidang biomedis sebagai  pelindung  bahan  aktif  obat.  Serbuk  cangkang  haliling  dideproteinasi dengan larutan NaOH 4%(b/v) perbandingan 10:1 dengan cara direfluks selama 2 jam pada temperatur 100°C.  Hasil reaksi deproteinasi kemudian  didemineralisasi dengan  larutan  HCl  1  N  perbandingan  15:1  yang  diaduk  selama  2  jam  pada temperatur kamar. Selanjutnya hasil reaksi demineralisasi dilakukan depigmentasi dengan larutan NaOCl 0,315%(b/v) perbandingan 10:1 yang diaduk selama 2 jam pada  temperatur  40°C  sehingga  didapatkan  kitin.  Reaksi  deasetilasi  dilakukan terhadap  kitin  menggunakan  larutan  NaOH  60%(b/v)  perbandingan  20:1  dengan cara  direfluks  selama  2  jam  pada  temperatur  80°C  sehingga  diperoleh  kitosan.
Nanopartikel  kitosan  disintesis  menggunakan  metode  gelasi  ionik  dengan pengikat  silang  sodium  tripolifosfat.  Produk  yang  didapat  diketahui  merupakan kitosan  berdasarkan  hasil  analisis  FTIR  yang  menunjukkan  munculnya  gugus amina  -NH 2 pada  bilangan  gelombang  3300-3500  cm -1 dengan  ukuran  rata-rata nanopartikel kitosan sebesar 500 nm.
Kata kunci: Filopaludina javanica , Haliling, Kitin, Kitosan, Sintesis

## ABSTRACT
Haliling (Filopaludina  javanica) is  usually  consumed  as  a  side  dish  by  the people of South Kalimantan by taking part of the meat, then the shell is disposed as untapped waste. This research utilizes the waste from the haliling shell as raw material for chitosan synthesis. Chitosan is a multipurpose natural polymer used in  the  biomedical  field  as  a  protective  active  drug.  Haliling  shell  powder deproteinated  with  a  solution  NaOH  4%(w/v)  of  10:1  ratio  by  refluxing  for  2 hours  at  100°C.  The  results  of  the  deproteination  reaction  were  demineralized with  a  solution  of  HCl  1  N  of  15:1  ratio  which  was  stirred  for  2  hours  at  room temperature. Furthermore, the demineralization reaction results are depigmented with a solution of NaOCl 0.315%(w/v) of 10:1 ratio which was stirred for 2 hours at 40°C to obtain chitin. Deacetylation reaction was carried out on chitin using a solution  of  NaOH  60%(w/v)  of  20:1  ratio  by  refluxing  it  for  2  hours  at  80°C  so
that  chitosan  was  obtained. Chitosan  nanoparticles  were  synthesized  using  the ionic  gelation  method  with  sodium  tripolyphosphate  crosslinker.  The  product obtained is known as chitosan based on the results of FTIR analysis which shows the emergence of the -NH 2 amine group at wave number 3300-3500 cm -1 with an average size of chitosan nanoparticles of 500 nm.
Keywords: Filopaludina javanica, Haliling, Chitin, Chitosan, Synthesis

## PENDAHULUAN
Haliling merupakan jenis
keong  kecil  yang  hidup  berkoloni  di air  yang  tidak  berarus.  Haliling dengan  nama  ilmiah Filopaludina javanica termasuk hewan invertebrata  filum  Mollusca,  kelas
Gastropoda, dan  famili  Viviparidae.
Haliling keberadaannya sangat melimpah  di  Kalimantan  Selatan karena  luas  wilayah  persawahan mencapai  235.677  hektar.  Haliling dilindungi  oleh  cangkang  yang terdiri  atas  kalsium  dan  fosfor,
sedangkan bagian tubuhnya
mengandung  15%  protein,  2,4% lemak, dan sekitar 80% air (Andriyani,  2015).  Daging  haliling dapat dikonsumsi sebagai lauk untuk makan.  Jika  dilihat  dari  kandungan gizinya maka haliling dapat dijadikan  sebagai  makanan  alternatif kesehatan.  Masyarakat  Kalimantan Selatan  mengolah  haliling  menjadi lauk  dengan  cara  direbus  dan
ditambahkan  bumbu  rempah.  Cara makannya  dengan menghisap  bagian bawah  haliling  sampai  dagingnya keluar.  Kemudian  cangkang  dari haliling  tersebut  dibuang  sebagai limbah yang tidak bernilai guna.
Beberapa
penelitian sebelumnya telah memanfaatkan cangkang  hewan  Mollusca  sebagai bahan  baku  dalam  sintesis  kitosan. Prayogo  dan  Rachmawani  (2011) telah  meneliti  kandungan  kitosan dari  cangkang  kapah.  Budi  dan
Mafidyah (2014) telah
memanfaatkan  cangkang  keong  mas untuk pembuatan kitosan yang diaplikasikan sebagai adsorben logam  besi  (Fe)  di  air  sumur.  Victor M., dkk., (2016) telah memanfaatkan kitosan dari limbah cangkang bekicot sebagai  adsorben  logam  berat  seng (Zn) (Prayogo & Rachmawani, 2011; Budi  &  Mafidyah,  2014;  Victor  M., Andhika & Syauqiah, 2016).
Kitosan  merupakan  polimer turunan  dari  kitin  yang  banyak ditemukan dalam hewan invertebrata (Akmarina  &  Sriwidodo,  2016).
Kitosan memiliki
sifat biokompabilitas,  biodegradasi,  dan bioresorbable yang baik, serta bersifat  non-toksik  (Fadli,  Ervina, Drastinawati, & Huda, 2016). Sesuai dengan  sifat  tersebut  maka  kitosan digunakan  dalam  bidang  kosmetik, farmasi,  serta  imobilisasi  sel  dan enzim  (Hastuti  &  Tulus,  2015). Kitosan  nanopartikel  mempunyai keunggulan,  yaitu  lebih  stabil,  luas permukaan lebih tinggi, dapat dijadikan matriks berbagai jenis obat, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan  eksipien  sekaligus  bahan  aktif dalam suatu sediaan farmasi (Rismana,  Kusumaningrum,  Bunga, Nizar, & Marhamah, 2014).
Pada  penelitian  ini  dilakukan sintesis  kitosan  ukuran  nanopartikel dari  limbah  cangkang  haliling  yang belum  termanfaatkan  yang  ada  di Kalimantan  Selatan.  Nanokitosan yang  terbentuk  dapat  dikembangkan lebih lanjut untuk acuan dan alternatif pengembangan sistem pelepasan obat yang terkendali.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah  neraca  analitik,  seperangkat alat  gelas,  seperangkat  alat  refluks, termometer, ayakan 60 mesh, magnetic  stirrer,  sentrifuge,  Fourier
Transform Infra Red (FTIR Shimadzu), Scanning Electron Microscope (SEM VEGA3 TESCAN). Bahan-bahan yang
digunakan  adalah  limbah  cangkang haliling,  akuades,  HCl  (Merck), NaOH  (Merck),  NaOCl  (Teknis), NaCl  (Merck),  sodium  tripolifosfat (Na-TPP) (Merck), indikator universal (Merck), dan kertas saring. Sintesis  Kitosan  dari  Limbah Cangkang Haliling
Limbah cangkang haliling dicuci dengan air hangat dan direbus selama 1 jam, kemudian dikeringkan di  bawah  sinar  matahari.  Limbah kemudian  dihaluskan  dan  diayak pada  ayakan  60  mesh. Deproteinasi:
Hasil  ayakan  dimasukkan  ke  dalam labu  alas  bulat  500  ml  dan ditambahkan  NaOH  4%(b/v)  dengan perbandingan  10  :  1,  kemudian direfluks selama 2 jam pada temperatur 100ºC disertai
pengadukkan.  Hasil  refluks  dicuci dengan akuades sampai netral, kemudian  disaring  dan  dikeringkan dalam  oven  pada  temperatur  60ºC sampai kering. Demineralisasi: Hasil deproteinasi  ditambahkan  HCl  1  N dengan  perbandingan  15  :  1,  diaduk selama 2 jam pada temperatur kamar, kemudian  dicuci  dengan  akuades sampai  netral,  dan  dikeringkan  pada suhu  60ºC. Depigmentasi: Hasil demineralisasi  ditambahkan  NaOCl 0,315% dengan perbandingan 10 : 1, diaduk selama 2 jam pada temperatur 40ºC. Hasilnya disaring dan dikeringkan sehingga diperoleh kitin.
Deasetilasi: Kitin  yang  didapat ditambahkan  NaOH  60%  dengan perbandingan  20  :  1,  direfluks  pada suhu  80ºC  selama  2  jam  sehingga
dihasilkan kitosan (Amaliyah,
Ngadiwiyana,  Sarjono,  &  Ismiyarto, 2018;  Dompeipen,  Kaimudin,  & Dewa,  2016).  Karakterisasi  kitosan hasil  sintesis  dilakukan  dengan menggunakan FTIR untuk
mengetahui gugus fungsinya.
Sintesis Nanopartikel Kitosan
Metode Gelasi Ionik: Sebanyak
1  ml  asam  asetat  glasial  diencerkan menjadi  100  ml  dengan  akuades.
Sebanyak
0,1 gram kitosan dilarutkan  dalam  asam  asetat  glasial encer.  Sebanyak  0,25  gram  Na-TPP dilarutkan  dalam  100  ml  akuades, kemudian larutan kitosan ditambahkan dengan larutan TPP per tetes sambil diaduk dengan magnetic stirrer selama    1  jam.  Larutan  agak kental  yang  dihasilkan  disentrifugasi dengan kecepatan 6000 rpm selama 1 jam.  Suspensi  dinetralkan  dengan akuades  kemudian  dikeringkan  pada suhu 60ºC selama 24 jam (Amaliyah et  al.,  2018;  Martien,  Adhyatmika, Farida,  &  Sari,  2012).  Karakterisasi nanokitosan  hasil  sintesis  dilakukan dengan  menggunakan  SEM  untuk mengetahui ukuran partikelnya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sintesis  Kitosan  dari  Limbah Cangkang Haliling
Limbah cangkang haliling
didapatkan  dari  Desa  Berangas
Timur, Kecamatan Alalak,
Kabupaten  Barito  Kuala.  Untuk memastikan nama latin dan keseragaman dari spesies yang diteliti  dilakukan  fiksasi  cangkang sebanyak 3 buah untuk dideterminasi di  Museum  Zoologi  Sekolah  Ilmu
dan  Teknologi  Hayati  ITB.  Hasil
determinasi didapatkan bahwa cangkang  yang  diteliti  berasal  dari spesies Filopaludina  javanica atau nama  umumnya  adalah  Siput  Sawah dan nama daerah Kalimantan Selatan adalah Haliling.
Proses  isolasi  kitin  melalui tahap  deproteinasi,  demineralisasi, dan depigmentasi. Deproteinasi adalah  tahap  untuk  mendekstruksi protein  di  dalam  cangkang  haliling dengan  menggunakan  larutan  basa yaitu  NaOH  4%.  Setelah  protein berhasil dihilangkan maka dilanjutkan  ke  tahap  demineralisasi menggunakan  HCl  yang  bertujuan untuk menghilangkan mineral seperti logam-logam  berat  yang  melekat  di dalam  cangkang  karena  haliling berasal  dari  daerah  rawa-rawa  yang tingkat  keasamannya  tinggi.  Tahap berikutnya adalah depigmentasi untuk  menghilangkan  warna  gelap cangkang sehingga didapatkan produk  kitin  yang  berwarna  putih sebanyak  8,5135  gram.  Kitin  yang didapatkan  sebanyak  7,919  gram diubah  menjadi  kitosan  dengan  cara
menghilangkan gugus asetilnya menggunakan  larutan  basa  NaOH. Proses  deasetilasi  didapatkan  serbuk kitosan sebanyak 4,448 gram.
Identifikasi gugus fungsi dengan FTIR dilakukan untuk menentukan apakah proses
deasetilasi  kitin  menjadi  kitosan sudah berhasil dilakukan. Dari Gambar  1  dapat  dilihat  bahwa muncul puncak pada bilangan gelombang  3300-3500  cm -1 yang menunjukkan  adanya  gugus  fungsi N-H  amina.  Reaksi  pembentukan kitosan  dari  kitin  merupakan  reaksi hidrolisa suatu amida oleh suatu basa sehingga  menghasilkan  amina.  Kitin adalah suatu amida yang direaksikan dengan  NaOH  sebagai  basa  pada tahap deasetilasi sehingga menghasilkan  suatu  amina  yaitu kitosan  (Pratiwi,  2014).  Mekanisme reaksi  deasetilasi  kitin  menjadi kitosan  diawali  dengan  adisi  gugus -OH dari basa ke dalam gugus amida dari  kitin,  kemudian  diikuti  dengan eliminasi  gugus asetil  sehingga  yang tersisa  dalam  rantai  polimer  adalah gugus amina kitosan.
Gambar 1. Spektrum FTIR kitosan hasil sintesis

## Sintesis Nanopartikel Kitosan
Nanopartikel  kitosan  disintesis menggunakan  metode  gelasi  ionik dengan pengikat silang ( crosslinking ) sodium tripolifosfat (Na-TPP).
Proses  sintesis  nanopartikel  kitosan
ini  menghasilkan  produk  sebanyak
0,99 gram. Ukuran partikel diamati menggunakan SEM dengan
perbesaran  antara  1500  sampai 10000  kali.  Kitosan  hasil  sintesis dapat  diamati  dengan  perbesaran 1500 kali didapatkan ukuran partikel terkecilnya sekitar ± 60 µm (Gambar 2a),  sedangkan  nanokitosan  hasil
sintesis  diamati  pada  perbesaran 10000 kali didapatkan ukuran partikel  terkecilnya  sekitar  ±  0,5  µm atau 500 nm (Gambar 2b). Gambar 2 juga  menunjukkan  bahwa  morfologi dari  kitosan  maupun  nanokitosan yang  dihasilkan  berbentuk  struktur yang  tidak  teratur  (amorf).  Padatan amorf    memiliki  keunggulan  untuk pemanfaatan  dalam  bidang  farmasi karena bioavailabilitasnya lebih bagus  dan  lebih  mudah  diabsorbsi oleh tubuh (Chairunnisa & Wardhana,  2016),  sehingga  hasil penelitian ini berpotensi untuk diaplikasikan lebih lanjut.
(a)
(b)
Gambar 2. (a) Hasil SEM partikel kitosan dengan perbesaran 1500 kali; (b) hasil SEM partikel nanokitosan dengan perbesaran 10000 kali

## KESIMPULAN
Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  limbah  cangkang  haliling ( Filopaludina  javanica )  Kalimantan Selatan  dapat  disintesis  menjadi kitosan.  Kitosan  hasil  sintesis  dapat dibuat  menjadi  nanokitosan  melalui metode  gelasi  ionik  dengan  hasil ukuran  partikel  rata-rata  sebesar  500 nm.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima kasih  kepada  Direktorat  Riset  dan Pengabdian  Masyarakat  (DRPM),
Direktorat Jenderal Riset dan Pengembangan  (Dirjen  Risbang), Kementerian  Riset,  Teknologi,  dan Pendidikan Tinggi
(Kemenristekdikti) yang telah memberikan  kepercayaan  kepada penulis  untuk  mendapatkan  hibah Penelitian Dosen Pemula (PDP).

## DAFTAR PUSTAKA
Akmarina,  C.  A.,  &  Sriwidodo. (2016). Artikel Review: Aplikasi  Kitosan  dalam  Bidang
Farmasetik. Farmaka , 14 (2),
318–330. Amaliyah, N., Ngadiwiyana, Sarjono,  P.  R.,  &  Ismiyarto. (2018). Antibacterial Activity of
Cinnamic  Acid  -  Chitosan Encapsulation. Jurnal  Kimia Sains  Dan  Aplikasi , 21 (1),  8– 12.
Andriyani,  P.  R.  (2015).  Fauna Lahan  Basah  “HALILING.” Retrieved  August  15,  2018, from https://pllbfmipaunlam.wordpre ss.com/2015/03/02/fauna-lahan-
basah-haliling/
Budi,  P.  M.,  &  Mafidyah,  S.  H. (2014). Pembuatan Kitosan dari Cangkang  Keong  Mas  untuk Adsorben  Fe  pada  Air  Sumur . Universitas Sebelas Maret.
Chairunnisa,  P.  S.,  &  Wardhana,  Y. W. (2016). Karakterisasi Kristal Bahan  Padat  Aktif  Farmasi: Review. Farmaka , 14 (1),  17– 32.
Dompeipen,  E.  J.,  Kaimudin,  M.,  & Dewa,  R.  P.  (2016).  Isolasi Kitin  dan  Kitosan  dari  Limbah Kulit  Udang. Majalah  BIAM , 12 (1), 32–38.
Fadli,  A.,  Ervina,  Drastinawati,  & Huda, F. (2016). Sintesis Kitosan  Dari  Cangkang  Udang (pp. 16–23). Riau.
Hastuti,  B.,  &  Tulus,  N.  (2015).
Sintesis  Kitosan  dari  Cangkang
Kerang  Bulu  (Anadara  inflata) sebagai  Adsorben  Ion  Cu2+.  In Seminar  Nasional  Kimia  dan Pendidikan Kimia VII . Surakarta:  Universitas  Sebelas Maret. Martien, R., Adhyatmika, A., Farida, V.,  &  Sari,  D.  P.  (2012). Perkembangan Teknologi Nanopartikel dalam Sistem Penghantaran  Obat,  (August
2015).
Pratiwi,  R.  (2014).  Manfaat  Kitin dan  Kitosan  bagi  Kehidupan Manusia. Oseana , 39 (1), 35–43.
Prayogo,  E.,  &  Rachmawani,  D. (2011). Studi Kandungan Kitosan Cangkang Kapah (Meretrix  sp.)  di  Pantai  Amal
Lama, 4 (2), 21–28.
Rismana,  E.,  Kusumaningrum,  S., Bunga, O., Nizar, & Marhamah. (2014). Pengujian Aktivitas Antiacne  Nanopartikel  Kitosan
–  Ekstrak  Kulit  Buah  Manggis
(Garcinia  mangostana). Media Litbangkes , 24 (1), 19–27. Victor  M.,  S.,  Andhika,  B.,  & Syauqiah, I. (2016). Pemanfaatan Kitosan dari Limbah Cangkang Bekicot (Achatina fulica) sebagai Adsorben  Logam  Berat  Seng (Zn). Konversi , 5 (1), 22–26.