DEGRADASI IN VITRO MIKROSFER POLIPADUAN POLI(ASAM LAKTAT) DENGAN POLI(ε-KAPROLAKTON)
MIA KARFENY
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011
ABSTRAK MIA KARFENY. Degradasi in vitro Mikrosfer Polipaduan Poli(asam laktat) dengan Poli(ε-kaprolakton). Dibimbing oleh TETTY KEMALA dan AHMAD SJAHRIZA. Poli(asam laktat) (PLA) dan poli(ε-kaprolakton) (PCL) merupakan polimer yang dapat digunakan sebagai matriks pengungkung obat karena sifatnya yang degradabel. Sistem pengungkung obat tersebut dilakukan dengan cara pembuatan mikrosfer. Mikrosfer dibuat dengan berbagai metode, salah satunya emulsifikasi. Penelitian ini bertujuan mengamati degradasi secara in vitro mikrosfer polipaduan PLA-PCL pada pH 7.4. Tahapan penelitian ini adalah sintesis PLA, pembuatan polipaduan PLA-PCL, pembuatan mikrosfer, pengamatan bentuk, dan uji degradasi secara in vitro. Sintesis PLA menghasilkan bobot molekul 6064 g/mol. Mikrosfer dibuat dengan metode emulsifikasi menggunakan polivinilalkohol (PVA) 1.5% (v/v) sebagai pengemulsi. Pengamatan bentuk dilakukan dengan mikroskop stereo dan mikroskop elektron payaran (SEM). Uji degradasi dilakukan selama 2 bulan pada pH 7.4, setiap minggu dianalisis bobot molekul dan viskositasnya dengan viskometer sedangkan kehilangan bobot diukur dengan neraca analitik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mikrosfer komposisi PLA:PCL 9:1 memiliki waktu degradasi lebih cepat daripada komposisi yang lain. Perbedaan komposisi PLA dan PCL juga mempengaruhi struktur morfologi, viskositas, dan bobot mikrosfer selama uji degradasi. Semakin besar komposisi PLA, semakin kecil nilai viskositas, sehingga bobot molekul mikrosfer juga kecil. Selama masa degradasi nilai viskositas dan %kehilangan bobot mikrosfer juga semakin menurun tiap minggunya. Kinetika penurunan bobot mikrosfer mengikuti model kinetika antara orde nol dan orde kesatu.
ABSTRACT MIA KARFENY. In Vitro Degradation of Polyblend of Poly(lactic acid) with Poly(εcaprolactone) Microspheres. Supervised by TETTY KEMALA and AHMAD SJAHRIZA. Poly(lactic acid) (PLA) and poly(ε-caprolactone) (PCL) are examples of polymer that can be used as a matrix in drug delivery system because of its degradability property. Drug encapsulation system could be achieved by microspheres formation with emulsion method. The aim of this research was to examine in vitro degradation of microspheres obtained from PLA-PCL polyblend at pH 7.4. Several stages in the study consisted of PLA synthesis, mixing of PLA-PCL in polyblend, microspheres formation, shape and texture observation, and in vitro degradation test. Synthesis PLA produced a polymer with molecular weight 6064 g/mol. Microspheres were formed by emulsification with polyvinylalcohol (PVA) 1.5% (v/v) as an emulsifier. Physical texture of the microspheres was observed with stereomicroscope and scanning electron microscope (SEM). Degradation was analyzed weekly by measuring its molecular weight and viscosity using a digital viscometer, while its weight loss was measured using an analytical balance. The results showed that the composition of PLA microspheres: PCL (9:1) had degradation time faster than the others and it also affected morphological structure, viscosity, and weight of microsphere during degradation analysis. The higher the PLA composition the lower the viscosity value, therefore, the lower the molecular weight of microspheres. During degradation time, viscosity value and weight loss percentage decreased gradually. Kinetics of microsphere weight loss followed between zero and first order kinetic model.
DEGRADASI IN VITRO MIKROSFER POLIPADUAN POLI(ASAM LAKTAT) DENGAN POLI(ε-KAPROLAKTON)
MIA KARFENY
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011
Judul : Degradasi In Vitro Mikrosfer Polipaduan Poli(asam laktat) dengan Poli(ε-kaprolakton) Nama : Mia Karfeny NIM : G44062819
Menyetujui Pembimbing I,
Pembimbing II,
Dr. Tetty Kemala, S.Si., M.Si. NIP 19710407 199903 2 001
Drs. Ahmad Sjahriza NIP 19620406 198903 1 002
Mengetahui: Ketua Departemen Kimia
Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS NIP 19501227 197603 2 002
Tanggal lulus :
PRAKATA Segala puji bagi Allah SWT berkat limpahan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul Degradasi In Vitro Mikrosfer Polipaduan Poliasamlaktat dengan Polikaprolakton. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari sampai September 2010 yang bertempat di Laboratorium Kimia Anorganik, Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr. Tetty Kemala, S.Si., M.Si. dan Bapak Drs. Ahmad Sjahriza selaku pembimbing atas segala saran, kritik, dorongan, dan bimbingannya selama penelitian. Selain itu, penulis sampaikan terima kasih juga kepada Bapak Yani dari departemen Fisika dan seluruh pegawai Laboratorium Kimia IPB yang membantu dan mempermudah saya dalam menjalani penelitian ini. Ungkapan terima kasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada Mama, Papa, Kak Sumi, Mita dan seluruh keluarga atas nasihat, semangat, bantuan materi, dan doa-doanya. Ucapan terima kasih kepada Rania, Evi, Peni, Siti, Nurul, Nia, Wemby, Ningsih, teman-teman seperjuangan di Laboratorium Anorganik, dan seluruh Kimia Angkatan 43 yang telah memberikan semangat, motivasi, canda tawa dan dorongan; Kak Ikhsan, Kak Sulfi, dan Kak Nana yang banyak membantu selama penelitian, memberi masukan, dan kritik dalam menyusun karya ilmiah ini. Akhir kata, semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.
Bogor, Januari 2011
Mia Karfeny
vi
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Sumedang pada tanggal 5 Februari 1988 dari pasangan Ano Sukarno dan Mimin Karmini. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Tahun 2006 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Sumedang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis masuk Program Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia Dasar TPB pada tahun ajaran 2009/2010, dan praktikum Kimia Polimer pada tahun 2009/2010. Pada bulan Juli-Agustus 2009 penulis berkesempatan melaksanakan kegiatan Praktik Lapangan di Laboratorium Quality Control PT Krakatau Tirta Industri di Cilegon.
vii
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR GAMBAR .....................................................................................
vi
DAFTAR TABEL .........................................................................................
vi
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
vii
PENDAHULUAN .........................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA Biodegradasi polimer.............................................................................. Poli(asam laktat) (PLA).......................................................................... Poli(ε-caprolakton) (PCL) ...................................................................... Poli(vinil alkohol)................................................................................... Mikrosfer ................................................................................................ Mikroskop elektron payaran (SEM) .......................................................
1 2 2 2 3 3
BAHAN DAN METODE Alat dan bahan ........................................................................................ Metode ....................................................................................................
3 3
HASIL DAN PEMBAHASAN Sintesis poli(asam laktat)........................................................................ Mikrosfer ................................................................................................ Perubahan morfologi mikrosfer.............................................................. Viskositas dan bobot mikrosfer .............................................................. Kinetika penurunan bobot mikrosfer ......................................................
5 5 7 8 9
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ................................................................................................ Saran ......................................................................................................
10 10
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
10
LAMPIRAN ....................................................................................................
12
viii
DAFTAR TABEL Halaman 1
Sifat fisik dan mekanis poli(asam laktat) ......................................................
2
2
Sifat fisik poli(ε-kaprolakton) .......................................................................
2
3
Kinetika penurunan bobot mikrosfer ............................................................
9
DAFTAR GAMBAR Halaman 1
Struktur poli(asam laktat) ..........................................................................
2
2
Struktur poli(ε-kaprolakton) ......................................................................
2
3
Struktur poli(vinil alkohol) ........................................................................
3
4
Skema SEM................................................................................................
3
5
Hasil sintesis poli(asam laktat) ..................................................................
5
6
Persentase rendemen mikrosfer (a) PLA:PCL 9:1; (b) PLA:PCL 8:2; (c) PLA:PCL 7:3; (d) PLA:PCL 6:4................................................................
5
Foto SEM mikrosfer sebelum degradasi dengan perbesaran 800× (a) PLA:PCL 9:1; (b) PLA:PCL 8:2; (c) PLA:PCL 7:3; (d) PLA:PCL 6:4 ....
6
Foto SEM mikrosfer setelah degradasi 8 minggu dengan perbesaran 800× (a) PLA:PCL 9:1; (b) PLA:PCL 8:2; (c) PLA:PCL 7:3; (d) PLA:PCL 6:4..............................................................................................
7
Foto Mikrosfer dengan mikroskop stereo pada minggu ke-8 dengan perbesaran 40 X (a) PLA:PCL 9:1; (b) PLA:PCL 8:2; (c) PLA:PCL 7:3; (d) PLA:PCL 6:4 ........................................................................................
8
10 Penurunan bobot mikrosfer selama 8 minggu............................................
8
11 Viskositas mikrosfer selama masa degradasi.............................................
9
7 8
9
ix
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1
Diagram alir kerja penelitian............................................................................ 13
2
Penentuan bobot molekul poli(asam laktat)..................................................... 14
3
Persentase rendemen mikrosfer........................................................................ 15
4
Gambar mikrosfer dengan mikroskop stereo ................................................... 16
5
Penurunan bobot mikrosfer selama masa degradasi ........................................ 20
6
Viskositas mikrosfer selama masa degradasi................................................... 24
7
Kinetika penurunan bobot mikrosfer ............................................................... 26
PENDAHULUAN Polimer adalah makromolekul yang memiliki bobot molekul besar dan dibangun dari pengulangan unit monomer. Polimer dengan bobot molekul rendah yang hanya terdiri dari beberapa unit monomer disebut oligomer (Steven 2000). Polimer terdiri atas polimer biodegradabel dan polimer nondegradabel. Polimer biodegradabel merupakan polimer yang dapat terurai secara biologis. Poli(asam laktat) (PLA), poli(ε-kaprolakton) (PCL), dan poli(asam glikoat) (PGA) merupakan contoh polimer biodegradabel sintetik. Poli(asam laktat) dapat disintesis melalui polikondensasi langsung. Metoda ini merupakan metoda paling murah untuk menghasilkan PLA, namun sangat sulit untuk mendapatkan PLA dengan bobot molekul yang tinggi (Averous 2008). Sintesis PLA umumnya menggunakan katalis Sn(Oct)5 (Steven 2001). Logam dari katalis ini bersifat toksik dan sulit dipisahkan bila sudah berikatan dengan polimer, sehingga akan berbahaya untuk PLA yang diaplikasikan sebagai kebutuhan medis (Badami 2004). Hasil penelitian Rusmana (2009) menunjukkan PLA disintesis dengan polikondensasi langsung tanpa menggunakan katalis menghasilkan berat molekul yang tidak jauh berbeda dengan sintesis PLA menggunakan katalis. Pencampuran PLA dengan polimer lain seperti PCL atau PLGA memiliki fungsi yang lain seperti pembuatan plastik dan sebagai pengukung obat. PCL digunakan sebagai pengukung obat karena mempunyai permeabilitas obat yang baik, memiliki kekuatan mekanik yang cukup baik, tapi memiliki waktu degradasi dalam tubuh lebih dari 24 bulan. Menurut Gunatilake dan Adhikari (2003) sistem pengukung obat merupakan salah satu aplikasi modifikasi pencampuran PCL dengan polimer lain yang memiliki berat molekul yang lebih rendah. Penggabungan PCL dan PLA dapat menurunkan sifat degradibilitas dan memiliki banyak keuntungan karena dapat didegradasi oleh proses hidrolisis dalam tubuh sehingga dapat digunakan sebagai sistem transplantasi atau pengukung obat (Lu & Chen 2004). Sistem pengukung obat dilakukan dengan cara pembuatan mikrosfer yang berbahan dasar polimer biodegradabel. Pembuatan mikrosfer dilakukan dengan berbagai metode seperti emulsifikasi, pemisahan fase, dan pengeringan semprot. Pembuatan mikrosfer dengan metode emulsifikasi mempunyai keuntungan lebih, yakni akan mendapatkan
mikrosfer dengan diameter sesuai dengan yang diinginkan sehingga dapat digunakan sebagai pengungkung obat (Jain 2000). PLA dan PCL dalam diklorometana tidak dapat bercampur dengan air karena perbedaan bobot jenis dan kepolaran. Kecepatan putar pengadukan yang tinggi akan membentuk suatu emulsi antara air dan diklorometana sehingga keduanya terlihat satu fase pada awalnya tetapi semakin lama akan terlihat perbedaan fase. Penambahan poli(vinil alkohol) (PVA) ke dalam air berfungsi sebagai pengemulsi. Gugus hidroksi dari PVA yang bersifat polar akan berinteraksi dengan molekul air, sedangkan rantai vinilnya akan berinteraksi dengan molekul diklorometana sehingga emulsi menjadi lebih stabil. Penggabungan PLA dan PCL dapat menurunkan sifat degradibilitas. Perbedaan komposisi penggabungan PLA dan PCL mempengaruhi perbedaan dalam aplikasinya. PLA dan PCL memiliki sifat mekanik berbeda yang apabila dicampurkan akan menghasilkan polipaduan. Nurhayani (2008) telah melakukan penelitian tentang degradasi polipaduan PLA dan PCL yang diaplikasikan dalam pembuatan plastik. Pada penelitian ini polipaduan PLA dan PCL dibuat untuk pembuatan mikrosfer yang diaplikasikan sebagai pengukung obat. Penelitian bertujuan mengamati degradasi secara in vitro mikrosfer polipaduan PCL dan PLA pada pH 7.4 menggunakan pengemulsi PVA 1.5 %.
TINJAUAN PUSTAKA Polimer Biodegradabel Averous (2008) mengelompokkan polimer biodegradabel ke dalam dua kelompok, yaitu yang pertama agropolimer yang terdiri dari polisakarida, protein, dan yang kedua biopoliester seperti PLA, polihidroksi alkanoat (PHA) dan poliester alifatik. Polimer biodegradabel adalah polimer yang dapat terdegradasi karena mikroorganisme. Degradasi adalah proses terurainya suatu senyawa menjadi lebih sederhana. Proses degradasi melibatkan fotodegradasi (degradasi yang melibatkan cahaya), degradasi kimiawi (hidrolisis), degradasi enzimatik, dan degradasi mekanik (angin, abrasi) (Latief 2001). Degradasi dapat terjadi melalui empat tahap, yaitu penyerapan air, pengurangan kekuatan mekaniknya (modulus dan kekuatan), pengurangan masa molar, dan kehilangan bobot.
2
Poli(asam laktat) Poli(ε-kaprolakton) Poli(asam laktat) (Gambar 1) merupakan polimer sintetik yang bersifat biodegradabel dan biokompatibel. PLA dapat terdegradasi secara alami oleh panas, cahaya, bakteri, maupun oleh proses hidrolisis. PLA dapat terdegradasi dalam tubuh tanpa menimbulkan efek yang berbahaya, bersifat termoplastik, dan termasuk dalam kelompok poliester alifatik. Polimer ini tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik seperti kloroform dan diklorometana (Algaer 1989). PLA dapat disintesis dari pembukaan cincin laktida dengan penambahan katalis seperti PbO, SbF5, Sn (Oct)5 atau pemanasan pada suhu 140 °C (Ajioka 1995 dan Baimarck 2004). CH3 O HC
O C
n
Gambar 1 Struktur poli(asam laktat). PLA mempunyai titik leleh yang tinggi dan dapat dibuat menjadi lembaran film yang transparan. Sifat fisik PLA disajikan dalam Tabel 1. Sifat fisik dan mekanis PLA dapat berubah apabila dicampur dengan polimer lain (Lu&Chen 2004). Tabel 1 Sifat fisik poli(asam laktat) Sifat Fisik Poli(asam laktat) Suhu Transisi Kaca (°C) 55-75 Titik leleh (°C) 130-215 Kuat tarik (Mpa) 49 Elongasi (%) 2.5 Densitas (g/cm3) 1.25 Sumber : Lu&Chen 2004 PLA dapat berada dalam bentuk optis aktif (L-PLA) dan (D,L-PLA) atau dalam bentuk campuran rasemiknya yang tidak bersifat optis aktif. L-PLA yang terdapat di alam mempunyai struktur kristalin dengan derajat kristalinitas sekitar 37%. Bentuk D,L-PLA mempunyai struktur amorf karena rantai polimernya tidak teratur. Umumnya polimer ini tersusun dari campuran struktur kristalin dan amorf, dengan struktur yang dominan akan mempengaruhi sifat mekanik polimer tersebut. Bentuk D,L-PLA lebih disukai daripada L-PLA karena lebih mampu didispersikan obat secara homogen dalam matriks polimer (Gonzales 1999).
Poli(ε-kaprolakton) (Gambar 2) merupakan polimer semikristalin bersifat termoplastik. Plastik biodegradabel ini disintesis dari turunan minyak mentah melalui proses polimerisasi pembukaan cincin kaprolakton. PCL memiliki sifat tahan terhadap air, minyak, dan klorin, mempunyai titik leleh, dan kekentalan yang rendah (Flieger et al. 2003). O O
(CH 2)5
C
n
Gambar 2 Struktut poli(ε-kaprolakton). Pencampuran PCL dengan polimer berbentuk serat (seperti selulosa) dapat menghasilkan polimer yang biodegradabel. Laju rata-rata hidolisis dan biodegradasi PCL bergantung pada bobot molekul dan derajat kristalinitas. Namun, banyak jenis mikrob di alam yang mampu mendegradasi PCL. Sifat fisik poli(ε-kaprolakton) disajikan dalam Tabel 2. Tabel 2 Sifat fisik poli(ε-kaprolakton) Sifat fisik Poli(ε-kaprolaktan) Suhu transisi kaca (°C) -60 Titik leleh (°C) 60 Kuat tarik (MPa) 4 Elongasi (%) 800-1000 Densitas (g/cm3) 1,145 Sumber : Lu&Chen 2004 Poli(vinil alkohol) Poli(vinil alkohol) (Gambar 3) adalah polimer yang terbentuk dari vinil alkohol. PVA terbentuk ketika banyak molekul vinil alkohol terhubung secara bersama membentuk polimer yang panjang (Flieger et al. 2003). PVA dibuat dari monomernya vinil asetat, PVA dijual dalam bentuk emulsi dalam air sebagai bahan perekat seperti kayu. PVA juga dapat digunakan untuk melindungi keju dari jamur dan kelembaban. PVA bereaksi perlahan dengan basa dan membentuk asam asetat sebagai hasil hidrolisis. PVA berfungsi sebagai pengemulsi dalam pembuatan mikrosfer. Gugus hidroksi dari PVA yang bersifat polar akan berikatan dengan molekul air sedangkan rantai vinilnya akan berikatan dengan molekul diklorometana sehingga emulsi menjadi lebih stabil (Robani 2007).
3
OH CH
CH2 n
Gambar 3 Struktur poli(vinil poli alkohol). Mikrosfer Mikrosfer adalah partikel berbentuk bola berskala mikron, yang terbuat dari bahan keramik, kaca, atau polimer yang digunakan sebagai pengungkung gas, larutan atau padatan dalam bentuk senyawa organik maupun anorganik anik (Sudaryanto 2003). Mikrosfer dapat dibuat dengan banyak cara, salah satunya dengan cara melarutkan bahan dasar mikrosfer meggunakan pelarut atsiri kemudian mendispersikan dalam pelarut lain yang tak campur. Setelah itu, dengan menguapkan pelarut awalnya, awaln dapat diperoleh mikrosfer berupa serbuk halus berukuran kecil yang tak larut dalam air. Ukuran mikrosfer beragam eragam sesuai dengan fungsinya berkisar antara 1-1000 1 µm. Menurut Jain (2000), ukuran u mikrosfer sebagai pembawa obat tidak boleh lebih besar besa dari 250 μm, idealnya <125 μm. Mutu M mikrosfer dan pelepasan obat harus didapat secara berulang dalam batas yang ditetapkan, dan mikrosfer yang didapat harus berupa serbuk murni tanpa pengotor dan tidak berbentuk agregat atau menggumpal. Keunggulan lain dari mikrosfer mi adalah sifat pelepasan obatnya dalam tubuh terjadi secara bertahap sehingga cocok untuk membawa obat-obat obat yang dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah yang tetap dan terus menerus seperti hormon (Xing et al. 1999).
dengan energi kinetik antara 11-25 kV. Elektron yang langsung menumbuk contoh ini dinamakan elektron primer sedangkan elektron yang terpantul dari contoh dinamakan elektron sekunder. Elektron sekunder yang berenergi rendah dilepaskan dari atom atom-atom yang ada pada permukaan contoh dan menentukan bentuk rupa contoh. Skema SEM tersaji di Gambar 3. Sampel dalam pengukuran menggunakan SEM harus merupakan zat yang dapat menghantarkan arus listrik atau dilapisi dengan logam yang dapat menghantarkan arus listrik. Dua alasann utama untuk melapisi sampel yang tidak dapat menghantarkan arus listrik adalah untuk mengurangi artifak yang disebabkan oleh beban elektrik dan muatan termal (Mulder 1996). Logam emas lebih disukai sebagai lapisan penghantar listrik karena emas merupakan logam lembam sehingga tidak turut bereaksi dengan PLA maupun PLC.
Gambar 4 Skema SEM.
BAHAN DAN METODE
Mikroskop Elektron Payaran (SEM)
Alat dan Bahan
Mikroskop roskop elektron payaran (SEM) adalah mikroskop yang menggunakan pancaran sinar yang timbul akibat eksitasi elektron elektro untuk melihat partikel berukuran mikro. Sejak tahun 1950, SEM dikembangkan dan banyak digunakan dalam bidang medis maupun dalam pengembangan ilmu pengetahuan. SEM telah banyak digunakan oleh para peneliti untuk menguji dan menemukan berbagai spesimen. Dibandingkan dengan mikroskop mikros konvensional, SEM dapat menunjukkan gambar spesimen dengan jelas dan memiliki tingkat resolusi lebih tinggi. SEM mampu memfoto suatu permukaan dengan perbesaan dari 20–100.000 20 kali. Prinsip kerja SEM adalah permukaan permuka contoh dibombardir oleh elektron tron berenergi tinggi
Alat-alat yang digunakan gunakan adalah peralatan gelas, alat pengaduk, viskometer Ostwald dan TV-10,, SEM merk Jeol seri JSM JSM-6360LA, dan mikroskop stereo merk Kruss Optronic Germany. Bahan-bahan bahan yang digunakan adalah asam laktat p.a,, PCL (BM 42.000 g/mol) berasal dari Sigma-Aldrich Aldrich, PVA (BM 72.000 g/mol) berasal dari Merck, diklorometana berasal dari Bratachem, buffer fosfat pH 7.4, dan akuades. Metode Metode penelitian yang telah dilakukan mengikuti diagram alir pada Lampiran 11. Metode penelitian meliputi sintesis PLA,
4
pembuatan polipaduan PLA-PCL, pembuatan mikrosfer, uji degradasi selama 8 minggu, karakterisasi dengan mengukur nilai viskositas dan bobot mikrosfer tiap minggu, dan pengamatan bentuk mikrosfer dengan fotomikroskop dan SEM. Pembuatan PLA (Rusmana 2009 Gonzales, Ruseckaite, Cuadrado 1999)
&
Pembuatan PLA tanpa katalis dapat dibuat optimal pada suhu 150 °C selama 24 jam. Gelas piala 100 mL dibersihkan, dikeringkan, dan ditimbang bobotnya. Lalu asam laktat sebanyak 25 mL dimasukkan ke dalam gelas piala dan ditimbang. Selanjutnya, asam laktat tersebut dipanaskan secara perlahan-lahan sampai suhu 120 ºC selama 1 jam. Pemanasan dilanjutkan sampai suhu 150 °C selama 24 jam. Kemudian PLA yang dihasilkan didinginkan pada suhu ruang dan ditimbang. Pembuatan Campuran (Nurhayani 2007)
PLA-PCL
Campuran PLA dengan PCL disiapkan dengan komposisi total 1 gram dan perbandingan komposisi PLA terhadap PCL 9:1, 8:2, 7:3, dan 6:4. Pembuatan dilakukan dengan mencampurkan masing-masing polimer, kemudian dilarutkan menggunakan 10 ml diklorometana, sehingga didapatkan larutan campuran. Larutan kemudian diaduk dengan pengaduk magnet sampai homogen. Pembuatan Mikrosfer Polipaduan dan PVA (Hasanah 2009 & Dinarvand R et al. 2003) Masing-masing komposisi polipaduan diemulsikan dalam 10 ml PVA 1.5% menggunakan motor pengaduk dengan kecepatan putar 600 rpm selama 30 menit. Emulsi tersebut didispersikan ke dalam gelas piala berisi 300 ml akuades sambil diaduk menggunakan motor pengaduk dengan kecepatan 900 rpm selama 90 menit. Setelah itu, campuran didekantasi hingga mikrosfer yang terbentuk mengendap. Endapan kemudian dicuci dengan akuades. Selanjutnya, endapan mikrosfer disaring untuk memisahkan endapan tersebut dengan air lalu dibilas sebanyak tiga kali dengan akuades. Mikrosfer yang diperoleh dikeringudarakan selama 1 hari, lalu dikeringkan di dalam oven pada suhu 40 ºC selama 1 jam. Mikrosfer yang didapatkan diamati bentuknya dengan menggunakan SEM.
Pengamatan Bentuk Mikroskop dan SEM
Menggunakan
Permukaan sampel diamati menggunakan mikroskop stereo. Setiap 2 minggu, sampel diambil beberapa milligram lalu diletakkan di atas kaca preparat dan diamati permukaannya dengan mengatur perbesaran pada mikroskop sehingga bentuk permukaan sampel dapat teramati dengan baik. Pada minggu ke-nol dan minggu ke-8, bentuk permukaan sampel diamati pula menggunakan SEM. Beberapa miligram mikrosfer dikeringkan hingga bebas air yang dapat menguap ketika ditambahkan elektron. Sampel selanjutnya diletakkan pada pelat alumunium yang memiliki dua sisi kemudian dilapisi dengan lapisan emas setebal 48 nm. Sampel yang telah dilapisi diamati menggunakan SEM dengan tegangan 15 kV dan perbesaran 800x. Degradasi Polipaduan secara In Vitro (Kaitian et al. 1996) Semua mikrosfer PLA-PCL setiap minggu diamati degradasinya dan dihitung perubahan massa sampel (kehilangan bobot), viskositas, dan bobot molekulnya. Sampel direndam dalam buffer pH 7.4 lalu diinkubasi pada suhu 37 °C di analisis tiap minggu selama 8 minggu. Setiap mikrosfer dari masing-masing komposisi diambil dan dikeringkan pada suhu ruang lalu ditimbang perubahan massanya dengan neraca analitik setiap minggunya. Setelah itu, sampel dilarutkan menggunakan pelarut diklorometana sampai homogen lalu ditera menggunakan labu takar 25 mL. Larutan dipipet sebanyak 20 mL ke dalam viskometer Ostwald pada suhu 25 °C (suhu konstan) untuk menentukan waktu alir sampel. Setelah itu, viskositas relatif (ηr) ditentukan dengan cara membandingkan waktu alir pelarut dengan waktu alir larutan polimer (t0/t). Viskositas intrinsik [η] dicari dengan cara memplotkan ηspesifik/[PLA] sebagai sumbu y dan konsentrasi sebagai sumbu x. Bobot molekul (Mv) dan bobot molekul rata-rata ditentukan berdasarkan persamaan Mark-Houwink: [η] = k(Mv)a k dan a merupakan tetapan yang bergantung pada pelarut, polimer, dan suhu. Nilai k dan a secara berturut-turut dengan menggunakan pelarut etil asetat pada suhu 25 °C adalah 1.58×10-4 dan 0.78.
5
HASIL DAN PEMBAHASAN Sintesis Poli(asam laktat) Sintesis poli(asam laktat) dalam penelitian ini menggunakan metode polikondensasi asam laktat secara langsung dengan suhu tinggi tanpa menggunakan katalis. Tahap awal pada pembuatan PLA, monomer asam laktat dipanaskan terlebih dahulu selama 1 jam pada suhu 120 °C. Hal ini bertujuan melepaskan molekul air dan pembentukan dimer asam laktat. Setelah itu, suhu dinaikkan menjadi 150 °C selama 24 jam, pada tahap ini terjadi pembukaan cincin laktida (Ajioka 1995). Semakin tinggi suhu pemanasan akan menghasilkan residu karbon yang banyak dan terjadi oksidasi yang berlebih sehingga menghasilkan warna PLA yang lebih pekat atau gelap (Rusmana 2009), sehingga lamanya pemanasan mempengaruhi warna hasil PLA. Hasil PLA yang diperoleh berwarna kuning muda (Gambar 5), akan tetapi memiliki bobot molekul lebih rendah yaitu 6064.18 g/mol. Hal ini disebabkan oleh kondisi penghilangan uap air oleh pompa vakum yang kurang optimum. Menurut Kaitian et al. (1995) PLA yang memiliki bobot molekul lebih rendah disebabkan oleh keberadaan molekul air yang masih terkandung pada asam laktat sehingga mengganggu proses polimerisasi dan mempengaruhi rendemen PLA.
Gambar 5 Hasil sintesis poli(asam laktat). Rendemen PLA yang diperoleh dari hasil sintesis ini sebanyak 15.2021 gram dari bobot awal monomer asam laktat 29.4931 gram (25 mL). Rendemen diukur menggunakan neraca analitik sedangkan pengukuran bobot molekul PLA menggunakan viskometer ostwald yang dihitung berdasarkan laju alirnya. Pengukuran bobot molekul dari PLA hasil sintesis menggunakan metode viskometri dapat dilihat pada Lampiran 2. Pelarut yang digunakan adalah etil asetat. Pelarut etil asetat digunakan pada pengukuran bobot molekul PLA karena sifatnya yang nonpolar, tidak beracun, dan tidak higroskopis. Fungsi
penangas air pada pengukuran bobot molekul ialah untuk menjaga suhu agar tetap konstan pada suhu 25 °C. PLA yang dihasilkan dari sintesis ini kemungkinan berupa campuran rasemiknya (D,L-PLA) karena menurut Dutkiewicz et al. (2003) PLA yang disintesis pada suhu lebih dari 140 оC akan dihasilkan bentuk rasemiknya. PLA dalam bentuk D,LPLA memiliki waktu degradasi yang lebih cepat dibandingkan L-PLA (Lu & Chen 2004). Mikrosfer Mikrosfer dibuat dari polipaduan PLA dengan PCL menggunakan metode emulsifikasi. Pengemulsi yang digunakan adalah PVA 1.5 % karena memiliki efisiensi enkapsulasi yang optimum. Efisiensi mikroenkapsulasi memperlihatkan seberapa besar suatu senyawa atau obat dapat tersalut baik oleh polimer (Kemala 2010). Setelah emulsifikasi, polipaduan didispersi dengan akuades dengan sitem penguapan pelarut minyak dalam air (o/w). Saat emulsi didispersikan dengan akuades, volume akuades berpengaruh dalam menghasilkan endapan mikrosfer karena volume akuades yang sedikit atau terlalu berlebih akan menghasilkan mikrosfer yang pecah ditandai adanya gelembung saat proses pendispersian. Hal ini disebabkan oleh kestabilan mikrosfer yang terbentuk antara air dan polipaduan yang telah mengalami emulsifikasi dengan PVA pecah. Mikrosfer dikering-udarakan selama 1 hari kemudian dikeringkan lagi dengan menggunakan oven pada suhu di bawah 40°C agar mikrosfer tidak rusak dan tidak menggumpal sehingga diperoleh mikrosfer berupa serbuk halus. Menurut Jain (2000) mikrosfer yang diperoleh berupa serbuk murni tanpa pengotor dan tidak berbentuk agregat atau menggumpal. Mikrosfer yang menggumpal akan mempengaruhi rendemen mikrosfer. Rendemen mikrosfer yang diperoleh dalam penelitian berkisar antara 61-71%. Ulangan ke-1, ke-3, dan ke-4 menunjukkan mikrosfer nisbah PLA:PCL 6:4 bobot rendemennya paling besar. Pada ulangan ke-2, bobot rendemen paling besar terdapat pada mikrosfer nisbah PLA:PCL 7:3 (Lampiran 3). Berdasarkan hasil penelitian, rendemen ratarata mikrosfer dengan nisbah PLA:PCL 6:4 menghasilkan rendemen paling banyak (Gambar 6).
6
% rendemen
72.00 70.00 68.00 66.00 64.00 62.00 60.00 1 nisbah PLA:PCL Gambar 6 Persentase Rendemen Mikrosfer ( ) PLA:PCL 9:,1( ) PLA : PCL 8:2, ( ) PLA:PCL 7:3, ( ) PLA:PCL 6:4. Mikrosfer yang dihasilkan dengan nisbah PLA:PCL 9:1 memiliki struktur mikrosfer yang lebih padat apabila dilihat dari permukaannya (Gambar 7). 7 Mikrosfer dengan nisbah PLA:PCL 6:4 sedikit rusak terlihat dari permukaannya yang berlubang mempunyai pori-pori cukup ukup banyak di minggu ke-nol. ke PCL memiliki titik leleh 60 °C sehingga
a
memungkinkan mikrosfer sudah rapuh pada kondisi suhu yang panas saat penyimpanan atau saat proses preparasi pengeringan sampel sebelum dilakukan SEM walaupun masih di minggu ke-nol. Mikrosfer ikrosfer yang dihasilkan berbentuk bulat padat, berwarna putih, dan berukuran mikron. Foto SEM digunakan untuk melihat struktur mikrosfer dengan lebih jelas. Penglihatan mikrosfer melalui mikroskop dengan perbesaran 40x hanya menggambarkan mikrosfer secara keseluruhan. Mikrosfer yang di dapat di penelitian ini rata rata-rata memilki ukuran yang seragam. Menurut Zang et al. (2005) keseragaman dan ukuran mikrosfer bergantung pada kecepatan putar putar. Semakin tinggi kecepatan putar maka mikrosfer yang dihasilkan akan lebih ebih seragam dan ukurannya lebih kecil.. Kecepatan dan waktu dispersi yang dilakukan di penelitian ini merujuk pada Hasanah (2009) tentang optimasi pembuatan mikrosfer polipaduan PLA dan PCL, yaitu menggunakan kecepatan putar 900 rpm dan lama dispersi 90 menit.
b
c d Gambar 7 Foto SEM mikrosfer dengan perbesaran 800× (a) PLA:PCL 9:1;; (b) PLA:PCL 8:2; (c) PLA:PCL 7:3;; (d) PLA:PCL 6:4.
7
Perubahan Morfologi Mikrosfer Mikrosfer yang awalnya memiliki permukaan halus dan pejal menjadi tidak tida halus lagi dan berubah bentuk. bentuk Analisis kualitatif ini bertujuan melihat perubahan morfologi mikrosfer sebelum, saat, dan setelah degradasi dengan komposisi penyusun polipaduan uan mikrosfer yang berbeda. Pencirian morfologi mikrosfer dilakukan dengan waktu degradasi pada minggu ke 0, 2, 4, 6, dan 8 dengan mikroskop stereo perbesaran 40 X dan dengan SEM pada minggu ke-nol ke dan ke-8. Pengamatan menggunakan menggunak SEM memperlihatkan permukaan mikrosfer dengan jelas sehingga terlihat mikrosfer dalam penelitian ini yang awalnya permukaan halus dan berpori sedikit sudah rusak pada minggu ke-8 ke (Gambar 8). ). Bentuk mikrosfer sebagian ada yang pecah menjadi molekul-molekul molekul mikrosfer dan sebagian gian lagi ada yang terkikis dan lepas dari permukaan mikrosfer awalnya. Pengamatan hasil degradasi morfologi mikrosfer menunjukkan bahwa adanya perbedaan morfologi dari tiap mikrosfer. Perubahan morfologi mikrosfer terjadi secara bertahap pada tiap minggunya. minggun Mikrosfer dengan nisbah PLA:PCL pada minggu ke-2 ke sudah banyak yang rusak atau pecah (Lampiran 4.a), ), begitupun dengan mikrosfer yang memilikii nisbah PLA:PCL 8:2 (Lampiran 4.b). ). Mikrosfer yang memiliki memilik nisbah PLA:PCL 7:3 (Lampiran 4.c) dan 6:4
a
(Lampiran 4.d)) hanya sedikit yang rusak atau pecah. Degradasi pada minggu ke ke-4 dan ke-6 memperlihatkan kerusakan sampel di setiap nisbah PLA:PCL. Mikrosfer pada minggu ke ke8 hampir semua sudah rusak. Namun, pada nisbah mikrosfer PLA:PCL 6:4 masih ada sebagian mikrosfer er yang berbentuk utuh bulat, tidak semuanya rusak seperti mikrosfer lain (Gambar 9). Hal ini dapat dikatakan bahwa semakin banyak kandungan PLA yang menyusun polipaduan mikrosfer maka degradasi mikrosfer semakin cepat. Polimer penyusun mikrosfer mempernga memperngaruhi proses degradasi. Secara umum, proses degradasi pada perusakan mikrosfer diawali awali dengan proses perusakan langsung pada permukaan mikrosfer. Mikrosfer yang telah terdegradasi umumnya masih memiliki bentuk bulat hanya permukaannya sudah udah rusak walaupun ada pula beberapa mirosfer yang sudah pecah. Permukaan mikrosfer yang awalnya rusak menyebabkan air buffer mudah meresap sehingga ikatan antar molekul polipaduan menjadi melemah dan molekul molekul-molekul mikrosfer pecah menjadi molekul molekul-molekul baru dan ada pula sebagian mikrosfer terkikis dari mikrosfer awalnya (Kemala et al 2010). Pori-pori pori mikrosfer juga menjadi lebih besar seperti lubang-lubang lubang besar pada permukaan mikrosfer sehingga bentuk mikrosfer tidak beraturan.
b
c d Gambar 8 Foto SEM mikrosfer setelah degradasi 8 minggu dengan perbesaran 800× (a) PLA:PCL 9:1; (b) PLA:PCL 8:2; (c) PLA:PCL 7:3; (d) PLA:PCL 6:4.
8
a
daripada PCL, sehingga pada minggu ke ke-8 mikrosfer dengan nisbah PLA:PCL 6:4 masih ada sebagian yang utuh. W Waktu degradasi PLA yang pendek ini terbukti dengan persentase penurunan bobot mikrosfer dengan nisbah PLA:PCL 9:1 berkurang paling besar sebanyak 37.98% (Lampiran 5.a), PLA:PCL 8:2 31.06% (Lampiran 5.b 5.b), PLA:PCL 7:3 23.55% (Lampiran 5.c), ), dan PLA:PCL 6:4 22.68% (Lampiran 5.d). ). Hal ini menjelaskan bahwa ahwa ada pengaruh komposisi PLA: PLA:PCL dengan penurunan bobot mikrosfer selama proses degradasi. Semakin besar komposisi PLA maka penurunan bobot molekul semakin besar tiap minggunya. (Gambar 10). Semakin lama juga waktu perendaman maka jumlah bobot mikrosfer yang berkurang semakin banyak selama proses degradasi. Proses degradasi PLA dan PCL terjadi secara hidrolisis.. PLA dan PCL merupakan polimer jenis poliester. Degradasi poliester dalam lingkungan berair tterjadi melalui pemutusan ikatan pada sambungan ester dari tulang punggung polimer. Serangan air pada rantai poliester menyebabkan terputusnya ikatan ester menghasilkan oligomer oligomer-oligomer poliester dengan bobot molekul lebih rendah daripada molekul poliester awal. (Hanifa 2008 dan Steven 2000). Selain adanya penurunan bobot, degradasi mikrosfer ditandai pula dengan adanya penurunan viskositas.
b
c d Gambar 9 Foto Mikrosfer dengan mikroskop stereo pada minggu ke-8 ke dengan perbesaran 40 X (a) PLA:PCL 9:1; (b) PLA:PCL 8:2; (c) PLA:PCL 7:3; (d) PLA:PCL 6:4. Viskositas dan Penurunan Bobot
penurunan bobot (b/b%)
Degradasi mikrosfer dilakukan selama 8 minggu direndam dengan buffer fosfat pH 7.4 pada suhu 37 °C yang disesuaikan dengan kondisi pH dalam darah dan suhu tubuh manusia yang sehat. Perubahan morfologi mikrosfer telah menjelaskan bahwa mikrosfer dengan nisbah ah PLA:PCL 9:1 lebih mudah terdegradasi. Hal ini disebabkan oleh PLA yang mempunyai sifat mudah rapuh dan memiliki waktu degradasi yang lebih pendek 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 1
2
3
4
5
6
7
8
minggu Gambar 10 Penurunan bobot mikrosfer selama s 8 minggu ( ) PLA:PCL 9:,1( ) PLA : PCL 8:2, ( ) PLA:PCL 7:3, ( ) PLA:PCL 6:4
9
Nilai viskositas yang semakin menurun menunjukan bahwa bobot molekul mikrosfer menurun pula tiap minggunya (Lampiran 6 ). Menurut persamaan Mark-HouwinkMark Sakurada, nilai viskositas berbanding lurus dengan besarnya bobot molekul sehingga dapat dikatakan bahwa bobot molekul mikrosfer tiap minggunya menurun. Gambar 10 menunjukkan bahwa nilai viskositas mikrosfer nisbah PLA:PCL 6:4 paling besar tiap minggunya daripada mikrosfer nisbah PLA:PCL 9:1. Hal ini menunjukkan bahwa bobot molekul mikrosfer PLA:PCL 6:4 lebih besar pula daripada bobot molekul mikrosfer PLA:PCL 9:1. Bobot molekul PLA hasil sintesis yang kecil mempengaruhi bobot bo molekul mikrosfer.
Berdasarkan rkan hasil yang diperoleh (Tabel 3) terlihat bahwa koefisien korelasi penurunan bobot molekul yang paling tinggi untuk mikrosfer PLA: PCL yaitu pada orde antara nol dan satu. Model orde nol menjelaskan bahwa penurunan bobot mikrosfer bergantung pada bobot molekul polimer polimer-polimer penyusunnya. Koefisien korelasi yang paling baik adalah koefisien korelasi yang nilainya paling mendekati angka satu. Perhitungan kinetika penurunan bobot mikrosfer tercantum di lampiran 7. Tabel 3 Kinetika penurunan bobot mikrosfer PLA:PCL Koefisien korelasi (r2) Orde nol Orde satu Higuchi 9:1 0.9870 0.9955 0.9966 8:2 0.9899 0.9792 0.9495 7:3 0.9929 0.9948 0.9895 6:4 0.9878 0.9817 0.9539
Kinetika Penurunan Bobot Mikrosfer Model kinetika yang digunakan untuk analisis mikrosfer secara in vitro oleh Shoaib et al. (2006) adalah orde nol, orde satu, orde dua, Higuchi, Crossmayer-Peppas, Crossmayer dan Hixson-Crowel. Orde rde nol, orde satu, dan Higuchi lebih digunakan dalam penelitian ini karena PLA dan PCL merupakan polimer yang bersifat erosi sedangkan model crossmayer-peppas peppas dan Hixon-Crowel Hixon cenderung untuk polimer yang bersifat hidrogel (Muthu MS dan S Singh 2009). Metode yang dapat digunakan untuk menghitung model kinetika kimia, kimi yaitu metode substitusi, metode grafis, dan metode waktu fraksional. Penelitian ini menggunakan perhitungan metode grafis sehingga diperoleh persamaan garis dan koefisien korelasi.
Kinetika pelepasan obat pada penelitian Shoaib et al. (2006) dan Bolourtchian (2005) menghasilkan kinetika yang koefisien korelasinya paling tinggi adalah model Higuchi, sedangkan Muthu MS dan S Singh (2009) mendapatkan hasil kinetika dengan koefisien korelasi yang tinggi pada model orde satu. Perbedaan model kinetika yang memiliki koefisien ien korelasi paling tinggi berhubungan dengan faktor faktor-faktor yang mempengaruhi kinetika laju reaksi yaitu macam zat yang bereaksi, konsentrasi pereaksi, suhu, katalis, tekanan, luas permukaan, dan cahaya.
6
viskositas (mpas)
5 4 3 2 1 0 1
2
3
4
5
6
7
8
minggu
Gambar 11
Viskositas mikrosfer selama masa degradasi ( ) PLA:PCL 9:,1( 8:2, (
) PLA:PCL 7:3, (
) PLA:PCL 6:4.
) PLA : PCL
10
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Berdasarkan hasil penelitian, mikrosfer nisbah PLA:PCL 9:1 memiliki waktu degradasi paling cepat dibandingkan mikrosfer nisbah PLA:PCL yang lain. Hasil SEM mikroskop foto stereo membuktikan bahwa telah terjadi perubahan morfologi mikrosfer sebelum, saat, dan setelah proses degradasi. Komposisi polimer dalam mikrosfer mempengaruhi nilai viskositas dan bobot mikrosfer selama proses degradasi. Bobot molekul hasil sintesis PLA akan mempengaruhi bobot molekul dan viskositas mikrosfer polipaduan PLA:PCL. Semakin besar komposisi PLA dalam mikrosfer polipaduan maka waktu degradasi semakin cepat dan persentase penurunan bobot molekul semakin besar. Kinetika penurunan bobot mikrosfer mengikuti model kinetika antara orde nol dan orde satu. Saran Mikrosfer yang tersalut obat (mikrokapsul) perlu diteliti untuk mengetahui perbedaan degradasi antara mikrosfer dengan mikrokapsul.
Bolourtchian N, K Karimi, R Aboofazeli. 2005. Preparation and characterization of ibuprofen. Journal of Microencapsulation microspheres 55 : 529-538. Dinarvard R, Moghadam SH, Mohammadfard L, Atyabi F. 2003. Preparation of biodegradable microspheres and matrikx devices containing naltrexone. AAPS Pharm Sci Tech 7:E1-E8. Dutkiewicz S, Daniela GL, Tomaszewski W. 2003. Synthesis of poly (L(+)) lacticacid by polycondensation method in solution. Fibres & Textiles in Eastern Europe 11:66-70. Flieger M et al. 2003. Biodegradable plastics from renewable sources. Folia Microbiol 48 (1):27-44. Gonzalez MF, Ruseckaite RA, Cuadrado TR. 1999. Structural changes of poly(lactic acid) (PLA) microspheres under hydrolytic degradation. J Appl Polym Sci 71:1221-1230. Gunatillake PA, Raju A. 2003. Biodegradable synthetic polymers for tissue engineering. Eur Cells and Materials 5:1-16.
Algaer MSM. 1989. Polymer Science Dictionary. London: Elsevier Applied Sciene.
Hanifa IK. 2008. Optimasi Poli(vinil alkohol) pada pembuatan mikrosfer polipaduan poli(asam laktat) dengan poli(εkaprolakton) [skripsi]. Bogor: Fakultas Matemetika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Ajioka et al. 1995. The basic properties of poly(lactic acid) produced by the direct Condensation Polymerization of Lactic Acid. J Environ Polymer Degradation 4 : 225.
Hasanah SM. 2009. Optimasi pembuatan mikrosfer polipaduan poli(asam laktat) dengan poli(ε-kaprolakton) [Skripsi]. Bogor: Fakultas Matemetika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
DAFTAR PUSTAKA
Averous L, Belgacem MN, Gandini A, editor. 2008. Polylactic Acid: Synthesis, Properties and Applications, in Monomers, Polymers and Composites from Renewable Resources. Ed ke-1. Amsterdam: Elsevier Ltd. Badami AS. 2004. Bioresorbable electrospun tissue scaffolds of poly(ethylene glycol- lactide) copolymers for bone tissue engineering. [thesis]. Virginia: Virginia Polytechnic Institute and State University.
Jain RA. 2000. The manufacturing techniques of various drug loaded biodegradable poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) devices. Biomaterial 21:2475-2490. Kaitian X et al. 1996. Poly(D,L-lacticacid) homopolimers: Synthesis and characterisation. Turkey Journal of Chemistry 20:43-53. Kemala T. 2010. Mikrosfer polipaduan poli(asam laktat) dengan poli(εkaprolakton) sebagai pelepasan terkendali
11
ibuprofen secara in vitro [disertasi]. Jakarta : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia. Kemala T, Emil B, Bambang S. 2010. Preparation and charachterization of microspheres based on blend poly(lactid acid) and poly(ε-caprolactone) with poly(vinyl alcohol) as emulsifier. Arabian Journal of Chemistry 1-6. Latief R. 2007. Pembuatan pencirian poli(asam laktat) [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Lu
Y, Chen SC. 2004. Micro and nanofabrication of biodegradable polymers for drug delivery. Advanced drug Delivery Reviews 56:1621-1633.
Muthu MS dan S Singh. 2009. Poly (D, LLactide) nanosuspensions of risperidone for parenteral delivery: formulation and InVitro evaluation. Current drugs delivery 6: 62-68. Mulder M. 1996. Basic Principle of Membrane Technology. Ed ke-2. Dordrecht: Kluwer. Nurhayani. 2008. Degradasi poli(asam laktat) dengan kaprolakron) secara in vitro Bogor: Fakultas Matemetika Pengetahuan Alam, Institut Bogor.
poliblend poli(ε[skripsi]. dan Ilmu Pertanian
Robani MN. 2004. Biodegradasi struktur dan morfologi mikrosfer poli(asam laktat) [skripsi]. Bogor: Fakultas Matemetika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Rusmana N. 2009. Optimasi pembuatan poliasamlaktat tanpa katalis [skripsi]. Bogor: Fakultas Matemetika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Shoaib et al. 2006. Evaluation of drug release kinetics from ibuprofen matrix tablets using HPMC. Pak. J. Pharm. Sci 19: 119124. Steven MP. 2000. Kimia Polimer. Sopyan I, penerjemah. Jakarta : Pradnya Paramitha. Terjemahan dari Polymer Chemistry : An Introduction. Sudaryanto, Sudirman, Alona K. 2003. Pembuatan Mikrosfer Berbasis Polimer Biodegradabel Polilaktat, Prosiding Simposium Nasional Polimer IV. 8 Juli 2003. 181-188 Xing DKL et al . 1999. Physicochemical and immunological studies on the stability of free and microsphere-encapsulated tetanus toxoid in vitro. Vaccine 14: 1205-1213. Zang et al. 2005. Preparation of bovine serum albumin loaded poly (D, L-lactic-coglycolic acid) microspheres by a modified phase separation technique. Journal of Microencapsulation 2:117–126.
LAMPIRAN
13
Lampiran 1 Diagram alir kerja penelitian
Sintesis PLA
PCL
PLA
POLIPADUAN PLA:PCL (9:1; 8:2; 7:3; 6:4)
PVA 1.5 %
MIKROSFER
Degradasi (8 Minggu)
Viskositas
Mikroskop stereo
SEM
14
Lampiran 2 Penentuan bobot molekul PLA [PLA] (g/dL)
t (detik)
η relatif
η spesifik
η reduktif (dL/g)
0.0000 0.1018 0.2026 0.3000 0.4106
40.428 41.061 41.788 42.578 43.681
− 1.0157 1.0336 1.0532 1.0805
− 0.0157 0.0336 0.0532 0.0805
− 0.1539 0.1660 0.1773 0.1960
44.593
1.1030
0.1030
0.2028
0.5080 Contoh perhitungan: [PLA] = 0.1018 g/dL
η relatif
୲ୱୟ୫ ୮ୣ୪
= ୲୮ୣ୪ୟ୰୳୲
41.061det ik 40.428 det ik
= η spesifik = =
1.0157 = η relatif – 1 1.0157 –1 0.0157
η reduktif
=
η ୱ୮ୣୱ୧ϐ୧୩ []
0.0271 = 0.1005 g / dL = 0.1539 dL/g 0.25
η reduktif
0.2 y = 0.125x + 0.141 R² = 0.989
0.15 0.1 0.05 0 0
0.1
0.2
0.3
[PLA] g/dL
Penentuan bobot molekul Persamaan garis: y = 0.1410 + 0.1255x Viskositas intrinsik ([η]) = 01410 [η] = 1.58 x 10-4 (Mv)0.78 0.1410 = 1.58 x 10-4 (Mv)0.78 (Mv) 0.78 = 892.405 Mv = 6064.18 g/mol
0.4
0.5
0.6
15
Lampiran 3 Persentase rendemen mikrosfer PLA:PCL
Ulangan
9:1
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
8:2
7:4
6:4
Bobot PLA (g)
0.4535 0.4506 0.4577 0.4514 0.4015 0.4055 0.4003 0.4048 0.3519 0.3532 0.3515 0.3515 0.3031 0.3026 0.3037 0.3008
Bobot PCL (g)
0.0524 0.0524 0.0546 0.0515 0.1024 0.1019 0.1084 0.1019 0.1503 0.1568 0.1534 0.1523 0.2034 0.2034 0.2048 0.2000
Bobot kertas saring kosonng (g)
1.2641 1.2571 1.2502 1.2524 1.2759 1.2445 1.2469 1.2506 1.2696 1.2803 1.2852 1.2996 1.3006 1.3373 1.3666 1.3042
Bobot kertas saring + mikrosfer (g)
1.5774 1.5838 1.5724 1.5812 1.5990 1.5838 1.5656 1.5704 1.6015 1.6491 1.6202 1.6458 1.6736 1.6699 1.7265 1.6578
Bobot mikrosfer (g)
0.3133 0.3267 0.3222 0.3288 0.3231 0.3393 0.3187 0.3198 0.3319 0.3688 0.3350 0.3462 0.3730 0.3326 0.3599 0.3536
Contoh perhitungan : Perlakuan PLA:PCL 9:1 ulangan pertama Bobot mikrosfer = (bobot kertas saring+mikrosfer) – bobot kertas saring kosong = 1.5774 gram – 1.2641 gram = 0.3133 gram Rendemen
= bobot mikrosfer * 100 % Bobot PLA + bobot PCL = 0.3133 * 100 % 0.4535 + 0.0524 = 61.92 % (b/b)
Rendemen (%)
61.92 64.95 62.89 65.38 64.12 66.87 62.65 63.11 66.09 72.31 66.35 68.72 73.64 65.73 70.78 70.61
16
Lampiran 4 Gambar mikrosfer dengan mikroskop stereo perbesaran 40x a) PLA:PCL 9:1 Minggu ke0
2
4
6
8
Ulangan 1
Ulangan 2
Ulangan 3
17
b) PLA:PCL 8:2 Minggu ke0
2
4
6
8
Ulangan 1
Ulangan 2
Ulangan 3
18
c) PLA:PCL 7:3 Minggu ke0
2
4
6
8
Ulangan 1
Ulangan 2
Ulangan 3
19
d) PLA:PCL 6:4 Minggu ke0
2
4
6
8
Ulangan 1
Ulangan 2
Ulangan 3
20
Lampiran 5 Penurunan bobot mikrosfer selama masa degradasi a)
PLA : PCL 9:1
Minggu ke-
Ulangan
0
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
1 2 3 4 5 6 7 8
Bobot botol kosong (g)
11.6530 11.6304 11.9192 11.6530 11.6304 11.9192 11.6034 11.6428 11.6437 11.5338 11.6650 11.3852 11.8760 12.5223 11.8311 11.6259 11.6102 11.7527 11.5658 11.6833 11.5608 11.6083 11.4644 13.0278 11.5969 11.5070 11.6345
Bobot mikrosfer (g) Sebelum Setelah Setelah degradasi degradasi degradasi + botol
0.0200 0.0202 0.0201 0.0200 0.0202 0.0201 0.0201 0.0202 0.0201 0.0200 0.0200 0.0203 0.0200 0.0200 0.0200 0.0200 0.0201 0.0201 0.0201 0.0200 0.0201 0.0201 0.0200 0.0202 0.0202 0.0201 0.0200
11.6730 11.6506 11.9393 11.6720 11.6497 11.9380 11.6208 11.6608 11.6613 11.5505 11.6814 11.4017 11.8914 12.5380 11.8466 11.6409 11.6253 11.7676 11.5800 11.6971 11.5748 11.6214 11.4775 13.0413 11.6097 11.5194 11.6467
0.0200 0.0202 0.0201 0.0200 0.0193 0.0188 0.0174 0.0180 0.0176 0.0167 0.0164 0.0165 0.0154 0.0157 0.0155 0.0150 0.0151 0.0149 0.0142 0.0138 0.0140 0.0131 0.0131 0.0135 0.0128 0.0124 0.0122
Penurunan bobot (%)
0.00 0.00 0.00 5.00 4.46 6.47 13.43 10.89 12.44 16.50 18.00 18.72 23.00 21.50 22.50 25.00 24.88 25.87 29.35 31.00 30.35 34.83 34.50 33.17 36.63 38.31 39.00
Rata-rata penurunan bobot (%)
0.00 5.31 12.25 17.74 22.33 25.25 30.23 34.16 37.98
21
b) PLA : PCL 8:2 Minggu ke-
Ulangan
Bobot botol kosong (g)
0
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
12.8189 11.5770 11.7282 12.8189 11.5770 11.7282 11.5954 10.3989 11.7604 11.7555 11.6540 11.9067 11.5309 11.8362 11.8253 11.5020 11.7058 11.5450 11.9124 11.8593 11.7138 10.3712 11.4046 11.6261 11.4962 11.5590 11.6146
1 2 3 4 5 6 7 8
Bobot mikrosfer (g) Sebelum Setelah Setelah degradasi degradasi degradasi + botol
0.0201 0.0200 0.0201 0.0201 0.0200 0.0201 0.0200 0.0202 0.0201 0.0201 0.0200 0.0201 0.0200 0.0201 0.0200 0.0200 0.0201 0.0201 0.0200 0.0202 0.0200 0.0200 0.0201 0.0202 0.0201 0.0200 0.0201
12.8390 11.5970 11.7483 12.8381 11.5962 11.7472 11.6137 10.4175 11.7788 11.7732 11.6719 11.9246 11.5481 11.8535 11.8423 11.5185 11.7226 11.5615 11.9279 11.8751 11.7292 10.3858 11.4195 11.6409 11.5099 11.5728 11.6286
0.0201 0.0200 0.0201 0.0192 0.0192 0.0190 0.0183 0.0186 0.0184 0.0177 0.0179 0.0179 0.0172 0.0173 0.0170 0.0165 0.0168 0.0165 0.0155 0.0158 0.0154 0.0146 0.0149 0.0148 0.0137 0.0138 0.0140
Penurunan bobot (%)
0.00 0.00 0.00 4.48 4.00 5.47 8.50 7.92 8.46 11.94 10.50 10.95 14.00 13.93 15.00 17.50 16.42 17.91 22.50 21.78 22.90 27.00 25.87 26.73 31.84 31.00 30.35
Rata-rata penurunan bobot (%)
0.00 4.65 8.29 11.13 14.31 17.28 22.39 26.53 31.06
22
c) PLA : PCL 7:3 Minggu ke-
ulangan
Bobot botol kosong (g)
0
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
11.6823 11.5953 13.3601 11.6823 11.5953 13.3601 11.6790 11.6530 12.8185 11.4344 11.4550 11.4815 11.4610 11.5715 11.7461 10.3052 11.6497 11.3749 11.5274 11.7124 11.6835 11.5407 11.4760 11.1377 11.5206 10.1280 11.6369
1 2 3 4 5 6 7 8
Bobot mikrosfer (g) Sebelum Setelah Setelah degradasi degradasi degradasi + botol
0.0200 0.0202 0.0201 0.0200 0.0202 0.0201 0.0200 0.0201 0.0201 0.0201 0.0201 0.0200 0.0200 0.0201 0.0200 0.0200 0.0201 0.0201 0.0201 0.0202 0.0201 0.0200 0.0200 0.0200 0.0201 0.0202 0.0200
11.7023 11.6155 13.3803 11.7016 11.6147 13.3794 11.6975 11.6716 12.8369 11.4523 11.4732 11.4995 11.4785 11.5890 11.7634 10.3221 11.6666 11.3918 11.5440 11.7289 11.7001 11.5567 11.4920 11.1533 11.5360 10.1436 11.6520
0.0200 0.0202 0.0201 0.0193 0.0194 0.0193 0.0185 0.0186 0.0184 0.0179 0.0182 0.0180 0.0175 0.0175 0.0173 0.0169 0.0169 0.0169 0.0166 0.0165 0.0166 0.0160 0.0160 0.0156 0.0154 0.0156 0.0151
Penurunan bobot (%)
0.00 0.00 0.00 3.50 3.96 3.98 7.50 7.46 8.46 10.95 9.45 10.00 12.50 12.94 13.50 15.50 15.92 15.92 17.41 18.32 17.41 20.00 20.00 22.00 23.38 22.77 24.50
Rata-rata penurunan bobot (%)
0.00 3.81 7.81 10.13 12.98 15.78 17.71 20.67 23.55
23
d) PLA : PCL 6:4 Minggu ke-
ulangan
Bobot botol kosong (g)
0
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
12.0569 11.7472 11.7597 12.0569 11.7472 11.7597 11.6515 11.6442 11.7270 10.3864 11.4709 11.5947 11.8738 11.7201 10.8773 11.6658 11.4817 10.1674 11.3217 11.4367 10.5203 11.4566 11.8072 11.7030 11.6234 11.8193 13.9278
1 2 3 4 5 6 7 8
Bobot mikrosfer (g) Sebelum Setelah Setelah degradasi degradasi degradasi + botol
0.0202 0.0200 0.0200 0.0202 0.0200 0.0200 0.0200 0.0200 0.0200 0.0201 0.0202 0.0200 0.0200 0.0201 0.0201 0.0201 0.0200 0.0201 0.0200 0.0202 0.0201 0.0200 0.0200 0.0202 0.0200 0.0201 0.0203
12.0771 11.7672 11.7797 12.0765 11.7667 11.7789 11.6703 11.6632 11.7458 10.4048 11.4896 11.6132 11.8917 11.7380 10.8950 11.6833 11.4992 10.1849 11.3386 11.4539 10.5376 11.4728 11.8236 11.7194 11.6390 11.8347 13.9435
0.0202 0.0200 0.0200 0.0196 0.0195 0.0192 0.0188 0.0190 0.0188 0.0184 0.0187 0.0185 0.0179 0.0179 0.0177 0.0175 0.0175 0.0175 0.0169 0.0172 0.0173 0.0162 0.0164 0.0164 0.0156 0.0154 0.0157
Penurunan bobot (%)
0.00 0.00 0.00 2.97 2.50 4.00 6.00 5.00 6.00 8.46 7.43 7.50 10.50 10.95 11.94 12.94 12.50 12.94 15.50 14.85 13.93 19.00 18.00 18.81 22.00 23.38 22.66
Rata-rata penurunan bobot (%)
0.00 3.16 5.67 7.79 11.13 12.79 14.76 18.60 22.68
24
Lampiran 6 Viskositas mikrosfer selama masa degradasi (mPas) Minggu ke1
2
3
4
5
1 3.31 3.26 2.99 3.09 3.13 3.00 3.25 2.99 3.09 3.08 2.94 3.01 3.11 3.05 2.95 2.93 2.89 3.09 2.88 2.93 2.75 2.90 2.86 2.69 2.90 2.65 2.78 2.84 2.78 2.90 2.81 2.74 2.72 2.70 2.80 2.59 2.77 2.66 2.64 2.77 2.61 2.57 2.65 2.59 2.70
9:1 2 3.10 3.08 2.96 3.12 3.05 2.99 3.07 2.98 3.03 3.11 3.02 2.94 2.89 2.94 3.01 2.97 2.89 2.89 2.92 2.88 2.84 2.90 2.79 2.85 2.69 2.85 2.73 2.87 2.83 2.78 2.81 2.77 2.75 2.68 2.68 2.80 2.67 2.74 2.81 2.79 2.59 2.71 2.66 2.58 2.67
3 4.10 4.21 4.33 4.14 4.26 4.41 4.32 4.18 4.19 4.25 3.41 3.44 3.51 3.48 3.39 3.38 3.50 3.44 3.50 3.41 3.35 3.27 3.19 3.40 3.26 3.35 3.26 3.17 3.37 3.23 3.08 3.20 3.17 3.16 3.00 3.03 3.16 3.21 3.08 3.15 3.00 2.97 3.20 3.09 2.99
1 3.71 3.65 3.81 3.59 3.73 3.57 3.68 3.80 3.67 3.59 3.51 3.45 3.51 3.50 3.49 3.39 3.48 3.39 3.42 3.39 3.25 3.31 3.27 3.19 3.24 3.30 3.17 3.32 3.26 3.30 3.16 3.07 3.14 3.21 3.16 3.23 3.08 3.12 3.21 3.10 2.97 3.15 2.99 3.08 3.02
8:2 2 3.24 3.32 3.26 3.31 3.27 3.30 3.41 3.30 3.42 3.38 3.34 3.28 3.30 3.31 3.31 3.28 3.16 3.27 3.31 3.16 3.14 3.21 3.06 3.22 3.21 3.17 3.20 3.09 3.20 3.16 3.17 3.22 3.09 3.06 3.12 3.20 3.16 3.08 3.22 3.12 3.09 3.20 3.02 2.99 3.05
3 4.14 3.99 4.08 3.80 4.15 4.07 4.05 4.17 4.09 3.99 3.58 3.46 3.29 3.26 3.45 3.27 3.54 3.48 3.33 3.48 3.20 3.31 3.41 3.37 3.29 3.41 3.34 3.27 3.36 3.29 3.17 3.21 3.22 3.32 3.25 3.31 3.23 3.19 3.26 3.17 3.07 2.97 3.03 3.16 3.15
1 4.24 3.76 3.56 4.09 4.05 3.58 3.65 3.73 3.59 3.67 3.80 3.69 3.69 3.74 3.59 3.63 3.65 3.70 3.68 3.59 3.66 3.68 3.59 3.66 3.77 3.81 3.59 3.80 3.64 3.78 3.57 3.62 3.49 3.62 3.71 3.65 3.49 3.63 3.58 3.57 3.46 3.54 3.57 3.63 3.49
7:3 2 4.26 4.34 4.28 4.41 4.49 4.43 4.45 4.39 4.46 4.47 4.21 4.17 4.22 4.00 4.16 3.99 4.05 4.15 3.99 4.05 3.79 3.86 4.02 3.79 4.00 3.96 3.93 3.79 3.95 4.03 3.74 3.81 3.67 3.75 3.68 3.75 3.68 3.76 3.73 3.69 3.56 3.61 3.56 3.71 3.67
3 4.63 4.81 4.80 4.75 4.59 4.66 4.59 4.66 4.64 4.70 4.33 4.34 4.41 4.21 4.15 4.24 4.10 4.30 4.09 3.99 3.89 3.88 3.89 4.10 3.95 4.06 4.15 3.89 3.89 3.88 3.75 3.68 3.81 3.74 3.76 3.68 3.80 3.78 3.80 3.69 3.66 3.71 3.81 3.69 3.76
1 5.00 4.96 4.77 4.78 4.54 4.86 4.58 4.63 4.76 4.59 4.71 4.59 4.64 4.49 4.49 4.55 4.60 4.73 4.45 4.57 4.47 4.39 4.45 4.50 4.53 4.47 4.38 4.44 4.39 4.45 4.18 4.25 4.17 4.31 4.30 4.25 4.19 4.24 4.26 4.32 4.09 4.31 4.08 4.14 4.25
6:4 2 5.52 5.65 5.49 5.58 5.45 5.71 5.33 5.65 5.70 5.39 5.24 5.09 5.16 5.03 5.17 5.31 5.24 5.00 5.15 5.21 4.90 4.79 4.94 4.86 4.88 4.92 4.79 4.77 4.84 4.90 4.75 4.68 4.76 4.69 4.69 4.80 4.75 4.82 4.69 4.74 4.59 4.73 4.81 4.77 4.65
3 4.56 5.17 4.79 4.67 4.95 5.12 4.87 4.69 4.74 4.67 4.82 4.75 4.77 4.80 4.90 5.08 5.09 4.89 4.92 4.85 4.79 4.79 4.84 4.78 4.84 4.78 4.79 4.82 4.80 4.81 4.59 4.66 4.64 4.71 4.57 4.78 4.59 4.73 4.69 4.75 4.77 4.69 4.80 4.77 4.65
25
6
7
8
2.64 2.59 2.58 2.67 2.70 2.62 2.61 2.59 2.61 2.59 2.50 2.53 2.61 2.49 2.55 2.55 2.50 2.53 2.47 2.47 2.46 2.45 2.49 2.50 2.53 2.50 2.47 2.51 2.39 2.42 2.40 2.45 2.50 2.48 2.43
2.71 2.70 2.63 2.67 2.70 2.63 2.58 2.49 2.66 2.70 2.55 2.68 2.49 2.61 2.55 2.48 2.55 2.50 2.57 2.49 2.50 2.60 2.55 2.49 2.48 2.50 2.46 2.52 2.45 2.47 2.42 2.42 2.40 2.44 2.43
3.15 3.07 2.99 2.97 3.15 2.89 2.93 2.94 2.88 3.01 3.01 2.99 2.91 2.97 3.00 2.98 2.90 2.97 2.91 2.87 2.89 2.86 2.87 2.93 2.95 2.88 2.91 2.92 2.85 2.83 2.86 2.92 2.88 2.87 2.85
2.98 3.00 3.14 2.98 3.14 2.88 2.91 2.94 3.01 2.84 2.96 2.97 3.09 2.94 2.95 2.97 2.95 2.90 2.93 2.87 2.84 2.86 2.90 2.87 2.93 2.91 2.84 2.88 2.86 2.83 2.81 2.90 2.85 2.87 2.79
3.13 2.99 3.02 3.14 3.15 2.95 2.87 2.96 2.98 2.91 2.89 3.04 3.01 2.95 2.98 2.90 2.85 2.95 2.92 2.92 2.89 2.87 2.86 2.87 2.85 2.86 2.84 2.79 2.87 2.83 2.85 2.81 2.78 2.83 2.87
3.21 3.04 3.13 3.20 3.06 2.99 3.01 2.97 3.12 3.16 3.04 2.91 2.95 3.17 3.04 2.97 2.95 2.92 2.90 2.93 2.87 2.88 2.90 2.92 2.90 2.92 2.87 2.86 2.90 2.88 2.83 2.83 2.85 2.86 2.89
3.47 3.55 3.61 3.49 3.54 3.44 3.56 3.39 3.57 3.58 3.48 3.44 3.48 3.56 3.57 3.42 3.48 3.50 3.51 3.47 3.52 3.46 3.43 3.46 3.48 3.41 3.45 3.39 3.37 3.42 3.44 3.47 3.45 3.41 3.26
3.70 3.59 3.71 3.66 3.64 3.55 3.61 3.50 3.49 3.56 3.57 3.64 3.68 3.68 3.54 3.50 3.58 3.62 3.57 3.53 3.55 3.54 3.58 3.52 3.50 3.52 3.55 3.49 3.54 3.57 3.53 3.50 3.48 3.51 3.52
3.69 3.75 3.65 3.61 3.65 3.55 3.57 3.60 3.68 3.57 3.5 3.72 3.71 3.68 3.65 3.60 3.63 3.59 3.62 3.57 3.55 3.58 3.60 3.57 3.55 3.55 3.57 3.54 3.60 3.59 3.51 3.54 3.57 3.58 3.52
4.26 4.08 4.25 4.17 4.07 4.01 3.99 4.11 4.21 4.17 3.98 4.05 4.12 4.22 4.17 4.07 4.02 4.10 4.00 3.97 4.01 3.95 3.98 3.99 4.05 3.99 3.98 4.02 3.94 3.92 3.98 3.96 3.95 3.93 3.98
4.74 4.66 4.59 4.67 4.74 4.55 4.59 4.67 4.71 4.66 4.61 4.71 4.68 4.70 4.62 4.59 4.63 4.60 4.65 4.68 4.63 4.60 4.57 4.55 4.59 4.61 4.58 4.54 4.53 4.51 4.57 4.62 4.53 4.57 4.55
4.73 4.60 4.69 4.71 4.58 3.54 3.61 3.57 3.68 3.71 3.67 3.72 3.61 3.55 3.64 4.59 4.62 4.60 4.63 4.65 4.68 4.58 4.55 4.59 4.55 4.58 4.56 4.51 4.53 4.57 4.55 4.59 4.49 4.53 4.56
26
Lampiran 7 Kinetika penurunan bobot mikrosfer PLA: PCL 9:1 t 1 2 3 4 5 6 7 8 PLA : PCL 8:2 t 1 2 3 4 5 6 7 8 PLA : PCL 7:3 t 1 2 3 4 5 6 7 8 PLA : PCL 6:4 t 1 2 3 4 5 6 7 8
At 0.0190 0.0177 0.0165 0.0155 0.0150 0.0140 0.0132 0.0125
ln At -3.9633 -4.0342 -4.1044 -4.1669 -4.1997 -4.2687 -4.3275 -4.3820
t 1/2 1.00 1.41 1.73 2.00 2.24 2.45 2.65 2.83
At 0.0191 0.0184 0.0178 0.0172 0.0166 0.0156 0.0148 0.0138
ln At -3.9581 -3.9954 -4.0286 -4.0628 -4.0984 -4.1605 -4.2131 -4.2831
t 1/2 1.00 1.41 1.73 2.00 2.24 2.45 2.65 2.83
At 0.0193 0.0185 0.0180 0.0174 0.0169 0.0166 0.0159 0.0154
ln At -3.9477 -3.9900 -4.0174 -4.0513 -4.0804 -4.0984 -4.1414 -4.1734
t 1/2 1.00 1.41 1.73 2.00 2.24 2.45 2.65 2.83
At 0.0194 0.0189 0.0185 0.0178 0.0175 0.0171 0.0163 0.0156
ln At -3.9425 -3.9686 -3.9900 -4.0286 -4.0456 -4.0687 -4.1166 -4.1605
t 1/2 1.00 1.41 1.73 2.00 2.24 2.45 2.65 2.83
27
Keterangan :
t = waktu tiap minggu At = bobot mikrosfer yang tersisa (g)
0.03 0.02 0.01 0
y = -0.000x + 0.02 R² = 0.987
1 2 3 4 5 6 7 8 waktu
bobot mikrosfer tersisa (gr)
bobot mikrosfer tersisa (gr)
Berdasarkan persamaan garis y = a + bx Model orde nol : Y= a + bx At = A0 – pkt 0.03 0.02 0.01 0
y = -0.000x + 0.02 R² = 0.989
1 2 3 4 5 6 7 8 waktu
y = -0.000x + 0.019 R² = 0.992
0.0300 0.0200 0.0100 0.0000
1 2 3 4 5 6 7 8 waktu
8:2 bobot mikrosfer tersisa (gr)
bobot mikrosfer tersisa (gr)
9:1 0.03 0.02 0.01 0
y = -0.000x + 0.02 R² = 0.987
1 2 3 4 5 6 7 8 waktu
7:3
6:4
Model orde satu : Y= a + bx ln At = ln A0 – pkt -3.6000 1 2 3 4 5 6 7 8 y = -0.058x - 3.917 R² = 0.995
-4.0000
-3.8000 ln At
ln [At]
-3.5000
-4.0000
1 2 3 4 5 6 7 8 y = -0.045x - 3.896 R² = 0.979
-4.2000
-4.5000
-4.4000 t
t
9:1
8:2
-4.0000
-3.8000 1 2 3 4 5 6 7 8 y = -0.031x - 3.922 R² = 0.994
-4.2000
ln At
ln At
-3.8000
-4.0000 -4.2000
t
7:3
1 2 3 4 5 6 7 8 y = -0.03x - 3.905 R² = 0.981
t
6:4
28
Model Higuchi : Y= a + bx At = A0 – pk(t)1/2 0.0300
0.03
At
0.0100
y = -0.002x + 0.022 R² = 0.949
0.02 At
y = -0.003x + 0.022 R² = 0.996
0.0200
0.0000
0.01 0
0.00
1.00
2.00 t1/2…
3.00
0.00
1.00
t1/2
9:1
At
At
y = -0.002x + 0.021 R² = 0.989
0.0100
0.03 0.02 0.01 0
y = -0.002x + 0.021 R² = 0.953
0.00
0.0000 0.00
2.00 t1/2
7:3
3.00
8:2
0.0300 0.0200
2.00
4.00
1.00
2.00 t1/2
6:4
3.00