ISSN: 1410-8917
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 20 (2) (2017) : 92 – 94
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi Journal of Scientific and Applied Chemistry
Journal homepage: http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa

## Pengaruh Agen Pencangkok Heparin terhadap Kemampuan Transpor Kreatinin dan Urea Membran Turunan Kitosan
Fathur Al Baani a* , Retno Ariadi Lusiana a , Muhammad Cholid Djunaidi a
a Analytical Chemistry Laboratory, Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University, Jalan Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang 50275
* Corresponding author: falbaani@gmail.com A r t i c l e   I n f o A b s t r a c t Keywords: immerse, heparin, transport percentage Immersion of heparin was performed on the chitosan membrane to add the membrane active side, to the urea transport process. From the analytical data, there was an increase of urea transport percentage from 17.57% to 27.09% with the addition of heparin.

## A b s t r a k
Kata kunci: immerse, heparin, persentase transpor Immersi heparin dilakukan pada membran kitosan untuk menambah sisi aktif membran, pada proses transpor urea. Dari data analisis didapatkan terjadi peningkatan persentase transpor urea dari 17,57 % menjadi 27,09 % dengan adanya penambahan heparin.

## 1. Pendahuluan
Biomaterial  banyak  diaplikasikan  dalam  bidang biologi, kimia dan kesehatan, diantaranya sebagai sistem penghantar obat, adsorben, membran hemodialisis dan sebagainya  [1,  2].  Salah  satu  biomaterial  yang  sering digunakan  dalam  pembuatan  membran  adalah  kitosan. Namun,  membran  kitosan  mempunyai  beberapa kelemahan, diantaranya: kurangnya sisi aktif, kekuatan mekanik  yang  rendah  dan  muatan  positif  pada permukaan membran. Penelitian sebelumnya [3, 4] telah berhasil mendapatkan membran turunan kitosan melalui proses  taut  silang  dengan  gugus  karboksilat  yang digunakan  pada  proses  transpor.  Dikemukan  bahwa turunan  kitosan  tersebut  meningkatkan  kemampuan transport  dibanding  dengan  membran  kitosan  murni, karena  gugus  karboksilat  berfungsi  menjadi  sisi  aktif membran  dalam  proses  penangkapan  permeat. Kemampuan ini diyakini dari proses pembentukan ikatan hidrogen antara sisi aktif dengan permeat.
Untuk  mengurangi  muatan  positif  di  permukaan membran  kitosan  [3,  5],  melakukan  immerse  heaparin pada  membran  kitosan.  Dari  data  didapatkan  bahwa heparin  dapat  meningkatkan  biokompatilitas  dan kekuatan transpor membran kitosan, Heparin merupakan biomaterial yang mempunyai banyak gugus bermuatan  negatif,  diantaranya:  NHSO 3 - ,  CH 2 OSO 3 - ,
OSO 3 - . Gugus tersebut dimungkinkan dapat mengurangi sisi  positif  membran  dan  berfungsi  sebagai  sisi  aktif membran.  Dengan  mempelajari  hal-hal  diatas,  maka pada  penelitian  ini  dilakukan  uji  pengaruh  heparin terhadap  membran  paduan  kitosan  taut  silang  asam sitrat/polivinil alkohol. Penambahan heparin diharapkan dapat meningkatkan sisi aktif membran, sehingga dapat meningkatkan nilai transpor terhadap urea.

## 2. Metode Penelitian

## Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah seperangkat  gelas  kimia,  magnetnik  stirrer,  spatula, pengaduk,  timbangan  analitik,  oven, thicknes  meter (Mitutoya) ,  spektrofotometer  UV-Vis  (Shimadzu)  dan FTIR. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kitosan  (Biochem,  Cirebon,  BM.  400.000  gmol -1 ,  DD 87%), asam sitrat, polivinil alkohol, heparin, asam asetat analis,  etanol,  4-dimetilaminbenzaldehid  (DAB),  HCl buffer fosfat, asam pikrat, NaOH dan urea, yang semua dibeli dari Merck, dan akuades (Teknik Kimia UNDIP).

## Pembuatan Membran Turunan Kitosan (CS.CA/PVA)
Sebanyak 1,5 gram kitosan, 1,7898 gram asam sitrat dan  2  gram  PVA  dilarutkan  dalam  100  mL  asam  asetat glasial 2 % (v/v), kemudian distirer selama 24 jam pada
suhu  70-80 o C.  Larutan  hasil  dituangkan  dalam  cawan petri dan dikeringkan di dalam oven dengan temperatur 50 o C selama 20 jam. Setelah kering ditambahkan larutan basa,  selanjutnya  membran  dicuci  dengan  akuades  dan disimpan dalam wadah kedap udara.

## Pembuatan Membran Tercangkok Heparin
Sebanyak 10  mL  larutan  heparin  100  iu  dan  5  mL asam  asetat  pH  5  dihomogenkan  selama  1  jam menggunakan stirrer. Kemudian dilakukan perendaman selama 2 jam pada membran CS.CA/PVA.

## Pembuatan Kreatinin 15 ppm
Serbuk  kreatinin  sebanyak  0,0015  g  dilarutkan dalam 100 mL buffer fosfat. Penggojogan larutan hingga homogen dan diperoleh larutan kreatinin 15 ppm.

## Pembuatan Urea 500 ppm
Sebanyak  0,06  gram  urea  dilarutkan  ke  dalam  100 mL buffer fosfat. Penggojogan dilakukan sampai larutan terlihat homogen dan didapatkan larutan urea 600 ppm.

## Pembuatan Pengompleks Kreatinin
Sebanyak  0,202  g  asam  pikrat  dilarutkan  ke  dalam 100 mL  akuades  dan  diaduk. Kemudian  tambah dengan larutan  NaOH  0,4  M  dengan  perbandingan  1:1  dan dilakukan  pengadukan  selama  15  menit  agar  campuran homogen.

## Pembuatan Pengompleks Urea
Sebanyak  1  gram  4-dimetilaminbenzaldehid  (4- DAB)  dilarutkan  ke  dalam  50  mL  etanol  dan  dilakukan penggojogan  sampai  homogen.  Penambahan  5  mL  HCl pekat  ke  dalam  larutan  tersebut  dan  diaduk  hingga homogen.

## Uji Serapan Air ( Swelling)
Uji  serapan  air  dilakukan  dengan  cara  merendam membran  yang  telah  diketahui  massanya  dalam  10  mL larutan aquades selama 6 jam, dan pada setiap jam diukur massanya.
Swelling= Berat basah -Berat kering Berat kering
×100%

## Karakterisasi Membran
Membran  dikarakterisasi  dengan  menggunakan Spektroskopi  UV-Vis  (Shimadzu)  untuk  mengetahui gugus fungsi dalam membran. Selain itu, digunakan juga thicknessmeter Mitutoya  untuk  mengetahui  ketebalan membran.

## Studi transpor
Uji  transpor  kreatinin  dan  urea  dilakukan  dengan menggunakan  sebuat  alat  transpor  yang  ditengahnya terdapat  sebuat  membran.  Fasa  sumber  berisi  50  mL larutan standar kratinin 15 ppm atau urea 500 ppm dan fasa akseptor berisi 50 mL larutan buffer fosfat. Transpor dilakukan selama 6 jam, setiap jam diambil 2 mL sampel dari fasa akseptor yang kemudian ditambahkan dengan larutan  pengompleks  kreatinin  (asam  pikrat)  sebanyak
1:1 dan larutan pengompleks urea (4-DAB)1:1 kemudian dianalisis menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis  pada panjang gelombang 483 nm untuk kreatinin dan 430 nm untuk urea.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## Membran Tercangkok Heparin
Skema  reaksi  antara  heparin  dengan  gugus  aktif pada membran turunan kitosan dapat diilustrasikan pada Gambar 1. Keberhasilan immerse heparin pada membran kitosan, dibuktikan dengan uji FTIR pada Gambar 2. Data FTIR menunjukkan munculnya serapan pada daerah 870 cm-1 yang merupakan serapan gugus -SO3 dari heparin, sesuai dengan hasil [3].
Uji Serapan Air ( Swelling)
Uji swelling bertujuan untuk mengetahui kemampuan membran dalam menyerap air. Uji serapan ini  penting  dilakukan  terhadap  membran  turunan kitosan, karena membran akan digunakan dalam proses transpor  dalam  lingkungan  air.  Hasil  data  serapan  air ditunjukkan  pada  Gambar  3.  Terjadi  kenaikan  derajat swellingpada  membran  turunan  kitosan  sebesar  150% disbanding  dengan  membran  kitosan  murni.  Ini menunjukkan  terjadinya  kenaikan  sifat  hidrofil. Hidrofilisitas  membran  dibutuhkan  dalam  proses transpor dengan lingkungan air, karena proses transpor urea  dan  kreatinin  akan  dapat  terlaksana  apabila membran  berkemampuan  menyerap  air  sebagai  media pelarut permeat (Yu dkk., 2011, [6, 7]
Gambar 1 . Skema reaksi kitosan-heparin
Gambar 2. Spektra FTIR membran
Gambar 3. Nilai serapan air membran

## Studi Transpor
Hasil  transpor  kreatinin  pada  Gambar  4 menunjukkan  pada  jam  ke-6  didapatkan  persentase transpor sebesar 28,01 % pada membran CS.CA, 23,45% untuk  CS.CA/PVA,  dan  19,22%  untuk  membran terimmersi heparin.
a. b.
Gambar 4. Persentase transport kreatinin (a) dan (b) urea.
Heparin  mempengaruhi  jarak  antar  sisi  aktif  pada membran  CS.CA,  dengan  berat  molekul  yang  tinggi, 12000-15000  gmol -1 menjadi  lebih  rapat,  sehingga kreatinin sulit untuk bisa melewatinya. Sedangkan pada transpor  urea  pada  Gambar  4b,  didapatkan  persentase transpor  membran  CS.CA  sebesar  14,21%,  membran CS.CA/PVA sebesar 17,57%, dan membran CS.CA.g.Hep/PVA sebesar 27,09%. Hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa membran CS.CA-Hep/PVA mempunyai persentase transpor paling tinggi. Hasil yang didapat sesuai dengan hasil yang didapatkan [3]. Hal ini dimungkinkan  karena  immerse  heparin menambah  sisi aktif pada membran

## 4. Kesimpulan
Heparin dapat merubah struktur dan meningkatkan jumlah sisi aktif membran sehingga berkorelasi dengan meningkatnya persenstase transpor oleh membran.

## 5. Daftar Pustaka
[1]  J. Berger, M. Reist, J. M. Mayer, O. Felt, N. A. Peppas, R.  Gurny,  Structure  and  interactions  in  covalently and  ionically  crosslinked  chitosan  hydrogels  for biomedical  applications, European  Journal  of Pharmaceutics and Biopharmaceutics , 57, 1, (2004) 19-
34 https://doi.org/10.1016/S0939-6411(03)00161-9
[2]  Siti  Chadijah,  Yekti  Wirawanni,  Perbedaan  Status Gizi, Ureum dan Kreatinin pada Pasien Gagal Ginjal Kronik  dengan  Diabetes  Melitus  dan  Non  Diabetes Melitus  di  RSUD  dr.  Zainoel  Abidin  Banda  Aceh, Journal of Nutrition and Health , 1, 1, (2013)
[3]  Lang  Ma,  Baihai  Su,  Chong  Cheng,  Zehua  Yin,  Hui Qin, Jiaming Zhao, Shudong Sun, Changsheng Zhao, Toward  highly  blood  compatible  hemodialysis membranes  via  blending  with  heparin-mimicking polyurethane:  Study  in  vitro  and  in  vivo, Journal  of Membrane Science , 470, Supplement C, (2014) 90-101 https://doi.org/10.1016/j.memsci.2014.07.030 [4]  Retno  Ariadi  Lusiana,  Dwi  Siswanta,  Mudasir, Preparation of Citric Acid Crosslinked Chitosan/Poly(Vinyl  Alcohol)  Blend  Membranes  for Creatinine  Transport, Indonesian  Journal  of Chemistry , 16, 2, (2016) 144-150
[5]  Ailin  Gao,  Fu  Liu,  Lixin  Xue,  Preparation  and evaluation of heparin-immobilized poly (lactic acid) (PLA)  membrane  for  hemodialysis, Journal  of Membrane  Science ,  452,  Supplement C,  (2014) 390- 399 https://doi.org/10.1016/j.memsci.2013.10.016
[6]  Retno  Ariadi  Lusiana,  Dwi  Siswanta,  Mudasir, Takashi  Hayashita,  The  Influence  of  Pva.Cl.Citric Acid/Chitosan  Membrane  Hydrophicility  on  The Transport of Creatinine and Urea, Indonesian Journal of Chemistry , 13, 3, (2013) 262-270 [7]  Autchara Pangon, Somsak Saesoo, Nattika Saengkrit, Uracha Ruktanonchai, Varol Intasanta, Multicarboxylic  acids  as  environment-friendly solvents  and  in  situ  crosslinkers  for  chitosan/PVA nanofibers with tunable physicochemical properties and  biocompatibility,  Carbohydrate  Polymers,  138, Supplement C, (2016) 156-165 https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.11.039