OPTIMASI PEMBUATAN MIKROSFER POLIPADUAN POLIASAMLAKTAT DENGAN POLIKAPROLAKTON
SULVI MULKIYAH HASANAH
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
ABSTRAK Sulvi Mulkiyah Hasanah. Optimasi Pembuatan Mikrosfer Polipaduan Poliasamlaktat dengan Polikaprolakton. Dibimbing oleh TETTY KEMALA dan ARMI WULANAWATI. Mikrosfer dapat digunakan sebagai sistem pembawa obat. Mikrosfer dibuat dari polipaduan antara poli(asam laktat) (PLA) dan polikaprolakton (PCL) dengan nisbah 9:1. Mikrosfer dibuat dengan metode emulsifikasi: PLA dan PCL dilarutkan dalam pelarut atsiri (diklorometana) lalu diemulsikan dan didispersikan ke dalam pelarut lain (air) sehingga terbentuk mikrosfer.Ukuran dan keseragaman mikrosfer dipengaruhi oleh kecepatan putar dan waktu emulsifikasi. Poli(vinil alkohol) (PVA) digunakan sebagai pengemulsi pada pembuatan mikrosfer polipaduan (PLA dengan PCL). Besarnya konsentrasi PVA yang ditambahkan memengaruhi stabilitas emulsi tersebut sehingga memengaruhi keseragaman ukuran mikrosfer yang didapatkan. Penggunaaan waktu emulsi 90 menit dan kecepatan putar 900 rpm meningkatkan keseragaman dan ukuran mikrosfer yang dihasilkan semakin kecil. Mikrosfer yang dihasilkan seluruhnya berukuran kurang dari 50 μm. PVA 2,50% mampu menghasilkan mikrosfer berukuran kurang dari 1 μm dengan persentase terbanyak, yakni sebesar 44,10% dan 55,90% sisanya berukuran 24-39 µm. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi PVA 2,50% tidak hanya menghasilkan mikrosfer yang berukuran kecil, tetapi juga relatif seragam.
ABSTRACT Sulvi Mulkiyah Hasanah. Optimation in Polyblend Preparation of Microspheres Polylactic acid and Polycaprolactone. Supervised by TETTY KEMALA and ARMI WULANAWATI. Microspheres serve the purpose in drug delivery system. Microspheres were produced by blending polylactic acid (PLA) and polycaprolactone (PCL) with 9:1 ratio. The method prepared microspheres was emulsification. The microspheres materials (polylactic acid (PLA) and polycaprolactone (PCL)) were dissolved in the volatile solvent (dichloromethane). Then, this mixture was emulsified and dispersed in another immiscible solvent (water) to form microspheres. Microspheres size and uniformity were affected by speed of stirring and emulsification time. Polyvinylalcohol (PVA) served as an emulsifier in polyblend microspheres (PLA and PCL) preparation. Level of PVA concentrations affected the emulsion stability to give uniformity microspheres size. The use of 90 minutes and 900 rpm as time speed of stirring in emulsification increased uniformity microspheres size. The microspheres size was less than 50 μm. Concentration of 2,50% PVA was able to reduce the size of microspheres to less than 1 μm with the distribution of 44,10% for less than 1 μm size and 55,90% of 24-39 μm size . This result shows that 2,50% PVA made microspheres smaller in size but uniform size as well.
OPTIMASI PEMBUATAN MIKROSFER POLIPADUAN POLIASAMLAKTAT DENGAN POLIKAPROLAKTON
SULVI MULKIYAH HASANAH
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 2009
Judul : Optimasi Pembuatan Mikrosfer Polipaduan Poliasamlaktat dengan Polikaprolakton Nama : Sulvi Mulkiyah Hasanah NIM : G44050298
Menyetujui Pembimbing I,
Pembimbing II,
Tetty Kemala, S.Si, M.Si. NIP 19710407 199903 2 001
Armi Wulanawati, S.Si, M.Si NIP 19690725 200003 2 001
Mengetahui Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor,
Dr. drh. Hasim, DEA NIP 19610328 198601 1 002
Tanggal lulus :
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Shalawat dan salam disampaikan kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat, dan pengikutnya yang tetap berada di jalan-Nya hingga akhir zaman. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Tetty Kemala, S.Si., M.Si. dan Ibu Armi Wulanawati, S. Si., M. Si. selaku pembimbing atas segala saran, kritik, dorongan, dan bimbingannya selama penelitian dan dalam penyusunan karya ilmiah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Kak Budi Arifin, S. Si dan Kang Dadang Hidayat, S.Si atas bantuannya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada staf laboran Kimia Anorganik, yaitu Pak Sawal, Pak Mulyadi, dan Pak Caca; dan staf laboran lainnya, yaitu Pak Dede, Pak Sabur dan Om Eman, atas fasilitas, bantuan, serta masukan yang diberikan. Ucapan terima kasih tak terhingga kepada Bapak dan Umi atas nasihat, semangat, bantuan materi, dan doa-doanya. Selain itu penulis mengucapkan terima kasih kepada teman-teman seperjuangan penelitian di Laboratorium Kimia Anorganik, yaitu Kak Ihsan, Kak Balqis, Kak Satria, Kak Zehan, Kak Ivan, Nana, Hafiz, Novi, Dadang, Zizah, dan Nuni atas saran, kritik, semangat, dan canda tawa selama penelitian; Mas Divif atas dukungannya; rekan-rekan mahasiswa Kimia 42 khususnya serta rekan-rekan mahasiswa Departemen Kimia yang telah membantu dalam penyelesaian karya ilmiah ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2009
Sulvi Mulkiyah Hasanah
ix
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 29 Januari 1987 dari pasangan M. Hasan, BA dan Ilmiyawati. Tahun 2005 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Cibinong dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Mayor Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan Minor Gizi Masyarakat, Departemen Gizi Masyarakat, Fakultas Ekologi Manusia. Selama masa perkuliahan penulis aktif di beberapa organisasi antara lain Ikatan Mahasiswa Kimia (Imasika), dan Badan Eksekutif Mahasiswa Keluarga Mahasiswa (BEM KM IPB). Selain itu, penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia Tingkat Persiapan Bersama (TPB) pada tahun ajaran 2008/2009 dan 2009/2010, praktikum Kimia Anorganik pada tahun ajaran 2008/2009, dan praktikum Kimia Polimer pada tahun 2008/2009. Pada bulan Juli-Agustus 2008 penulis berkesempatan melaksanakan kegiatan Praktik Lapangan di Laboratorium Tanah dan Tanaman, South East Ministry Education Organization of Biology Tropical (SEAMEO BIOTROP).
viii
x
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL........................................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR................................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN................................................................................................ viii PENDAHULUAN....................................................................................................... 1 TINJAUAN PUSTAKA.............................................................................................. 2 Polimer.................................................................................................................... 2 Mikrosfer................................................................................................................ 3 Instrumen Analisis.................................................................................................. 3 BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat....................................................................................................... 4 Lingkup Penelitian.................................................................................................. 5 HASIL DAN PEMBAHASAN Mikrosfer................................................................................................................ 5 Kondisi Optimum .................................................................................................. 6 Distribusi Mikrosfer................................................................................................ 8 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan................................................................................................................. 9 Saran....................................................................................................................... 9 DAFTAR PUSTAKA.................................................................................................. 9
viii
xi
DAFTAR TABEL Halaman 1 Sifat fisik poli(asam laktat)............................................................................ 2 2 Sifat fisik polikaprolakton............................................................................. 2
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Sintesis poli(asam laktat).......................................................................................... 2 2 Struktur polikaprolakton........................................................................................... 2 3 Struktur polivinilalkohol........................................................................................... 3 4 Diagram spektroskopi inframerah transformasi fourier............................................ 4 5 Cara kerja mikroskop elektron payaran.................................................................... 4 6 Foto mikroskop penentuan kecepatan emulsi optimum............................................6 7 Foto mikroskop penentuan waktu emulsi optimum.................................................. 6 8 Foto SEM penentuan waktu emulsi optimum........................................................... 7 9 Foto mikroskop penentuan konsentrasi PVA optimum............................................ 7 10 Foto SEM penentuan konsentrasi PVA optimum................................................... 7 11Distribusi mikrosfer dengan PSA............................................................................ 8 12Distribusi dan ukuran mikrosfer dengan PSA......................................................... 9
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Diagram alir kerja penelitian.................................................................................... 12 2 Penentuan bobot molekul PLA…………………………………………................. 13 3 Spektrum FTIR........................…………………………………………………..... 14 4 Penentuan distribusi dan ukuran mikrosfer...............................................................16 5 Penentuan kondisi optimum pembuatan mikrosfer…………………………….......17
viii
PENDAHULUAN Polimer sintetik banyak digunakan dalam berbagai industri dan aplikasi biomedis. Pada umumnya polimer memiliki tingkat kestabilan yang tinggi dan sulit terdegradasi dalam kondisi normal. Polietilena, polistirena, atau polipropilena, misalnya, pada umumnya tidak dapat didegradasi. Oleh karena itu, polimer diusahakan mempunyai susunan heteroatom dalam rantai utamanya, karena dapat dihidrolisis sehingga lebih mudah terdegradasi. Poliester alifatik semakin banyak digunakan sebagai polimer biodegradabel sintetik untuk pengungkung obat atau sebagai media transplantasi pada sistem jaringan, antara lain polikaprolakton (PCL) dan poli(asam laktat) (PLA) (Lu & Chen 2004). PCL digunakan sebagai pengungkung obat karena mempunyai permeabilitas obat yang baik, memiliki kekuatan mekanik yang cukup baik, tetapi memiliki waktu degradasi cukup lama, sedangkan permeabilitas PLA, meskipun kurang baik dibandingkan dengan PCL, memiliki waktu degradasi lebih pendek (Gunatillake & Adhikari 2003). Pencampuran PCL dengan PLA telah dilaporkan dapat memperbaiki sifat mekaniknya (Broze et al. 2003; Rosida 2007). Pencampuran PCL dengan polimer lainnya yang berbobot molekul lebih rendah dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, misalnya memodifikasi polimer yang dapat digunakan sebagai sistem pengungkung/penyalutan obat dapat dilakukan pencampuran antara PLA dengan PCL dan didapatkan polimer yang kompatibel, memiliki waktu degradasi lebih pendek dari PCL dan sifat permeabilitasnya lebih baik. Penggunaan polimer biodegradabel ini memiliki banyak keuntungan karena dapat didegradasi oleh proses hidrolisis dalam tubuh (Gunatillake & Adhikari 2003). Sistem pengungkung tersebut dilakukan dengan cara pembuatan mikrosfer yang berbahan dasar polimer biodegradabel. Sudaryanto (2003) mendefinisikan mikrosfer sebagai partikel berbentuk bola berukuran mikron, terbuat dari bahan keramik, kaca, atau polimer sebagai pengungkung gas, larutan, ataupun padatan dalam bentuk senyawa organik maupun anorganik. Berbagai teknik pembuatan mikrosfer telah banyak dikembangkan akhir-akhir ini, seperti emulsifikasi, pemisahan fase dan pengeringan semprot (spray drying). Namun pemilihan
metode yang baik untuk suatu mikrosfer harus disesuaikan dengan sifat alami polimer tersebut, jenis obat yang dikungkung, kegunaan obat, dan waktu yang diperlukan untuk terapi. Pembuatan mikrosfer polipaduan (PLA dengan PCL) dilakukan dengan metode emulsifikasi (Jain 2000). Pembuatan mikrosfer dengan metode emulsifikasi memunyai kelebihan, yakni akan didapatkan mikrosfer dengan diameter sesuai dengan yang diinginkan untuk pengungkung (drug delivery) (Jain 2000). Mikrosfer polipaduan (PLA dengan PCL) yang dibuat dengan emulsifikasi, sebelumnya dilarutkan dalam pelarut atsiri (dikolrometana). PLA dan PCL dalam diklorometana secara fisis tidak dapat bercampur dengan air karena perbedaan bobot jenis dan kepolaran, namun apabila diaduk dengan kecepatan putar yang tinggi, akan terbentuk emulsi antara air dan diklorometana. Emulsi ini bersifat tidak stabil karena sejumlah molekul cenderung bersatu kembali. Untuk menghindari hal tersebut, maka ke dalam air perlu ditambahkan poli(vinil alkohol) (PVA) yang berfungsi sebagai pengemulsi (Robani 2004). Gugus hidroksil dari PVA yang bersifat polar akan berikatan dengan molekul air sedangkan rantai vinilnya yang bersifat non polar akan berikatan dengan molekul diklorometana sehingga emulsi menjadi lebih stabil. Beberapa peneliti menggunakan konsentrasi PVA yang berbeda dalam pembuatan mikrosfer. Yoo (2006) menggunakan PVA dengan konsentrasi 0,10%, Gonzalez et al. (1999) menggunakan PVA dengan konsentrasi 0,50%, Dinarvand et al. (2003) menggunakan PVA dengan konsentrasi 0,50%, Jerome et al. (2005) menggunakan PVA dengan konsentrasi 0,10,5%, Sudaryanto (2003) menggunakan PVA dengan konsentrasi 5,00%, dan Hanifa (2008) menggunakan PVA dengan konsentrasi 0,52,0%. Besarnya konsentrasi PVA yang ditambahkan akan memengaruhi stabilitas emulsi tersebut. Ukuran dan keseragaman mikrosfer dipengaruhi oleh kecepatan putar dan waktu emulsifikasi (Sudaryanto 2003). Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan optimasi pembuatan mikrosfer agar dihasilkan mikrosfer berukuran kecil dan relatif seragam sehingga baik dan sesuai dengan tujuan penggunaanya, khususnya sebagai pengungkung obat. Hipotesisnya adalah perbedaan waktu emulsifikasi dan
2
besar konsentrasi PVA dan kecepatan putar yang digunakan pada saat emulsifikasi akan memengaruhi ukuran dan keseragaman mikrosfer yang dihasilkan.
TINJAUAN PUSTAKA Polimer Poli(asam laktat) Poli(asam laktat) (PLA) merupakan poliester alifatik termoplastik yang bersifat biodegradabel. PLA dapat terdegradasi secara alami oleh panas, cahaya, bakteri, maupun oleh proses hidrolisis. Selain itu, polimer ini juga bersifat biokompatibel, yaitu dapat terdegradasi dalam tubuh tanpa menimbulkan efek yang berbahaya. PLA dapat disintesis dari pembukaan cincin laktida dengan penambahan katalis seperti PbO, SbF5, atau pemanasan 100-150о C (Gambar 1). Katalis yang umum digunakan adalah stannous octoate. Berdasarkan sifat kiralitas dari karbonnya, unit laktil laktida memiliki bentuk diastereomerik, yaitu L-laktida, D-laktida, dan meso-laktida. Polimer ini tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik seperti kloroform dan diklorometana (Alger 1989, Robani 2004). CH3 O HO HC
C
Pemanasan OH
Katalis
CH3 O O HC
C
+
Gambar 1 Sintesis poli(asam-laktat). PLA mempunyai titik leleh yang tinggi (sekitar 175 ºC) dan dapat dibuat menjadi lembaran film yang transparan. Sifat fisik PLA disajikan dalam Tabel 1. Sifat fisik dan mekanis PLA dapat berkurang apabila dicampur dengan polimer lain yang memiliki sifat fisik dan mekanis yang lebih rendah (Rosida 2007).
Sifat fisik Suhu transisi kaca (oC) Titik leleh (oC)
Poli(asam-laktat) (PLA) 55-70 130-215
Kuat tarik (Mpa)
49
Elongasi (%)
2,5
Densitas (g/ cm3)
1,25
(Lu & Chen 2004)
Polikaprolakton (PCL) (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
(CH2)5
C
n
Gambar 2 Struktur polikaprolakton. Mencampurkan PCL dengan polimer berbentuk serat (seperti selulosa) dapat menghasilkan polimer yang biodegradabel. Laju rata-rata hidrolisis dan biodegradasi PCL bergantung pada bobot molekul dan derajat kristalinitas. Namun, banyak jenis mikrob di alam yang mampu mendegradasi PCL. Sifat fisik polikaprolakton disajikan dalam Tabel 2. Tabel 2 Sifat fisik polikaprolakton. Sifat fisik
Polikaprolakton (PCL)
Suhu transisi kaca (oC)
-60
Titik leleh (oC)
60
Kuat tarik (MPa)
4
H 2O
n
Tabel 1 Sifat fisik poli(asam-laktat).
Polikaprolakton
Elongasi (%) Densitas (g/cm3)
800-1000 1,145
(Lu & Chen 2004) Poli(vinil alkohol) Poli(vinil alkohol) (PVA) (Gambar 3) pertama kali dimanfaatkan sekitar tahun 1924. Ketika itu, PVA disintesis dengan saponifikasi poli(vinil asetat) yang pertama kali dideskripsikan oleh Herman dan Haehnel. Hidrolisis sempurna atau sebagian dari senyawa ini akan menghasilkan PVA. Struktur PVA memiliki ikatan hidrogen antar gugus hidroksil dari rantai yang berbeda. Kekerasan lapisan PVA, ketahanannya terhadap bahan kimia, serta ketidaktembusannya oleh gas, menjadikan polimer ini berguna sebagai lapisan pelindung (Cowd 1981). PVA berfungsi sebagai pengemulsi dalam pembuatan mikrosfer. Gugus hidroksil dari PVA yang bersifat polar akan berikatan
viii
3
dengan molekul air, sedangkan rantai vinilnya akan berikatan dengan molekul diklorometana sehingga emulsi menjadi lebih stabil (Robani 2004). OH CH
CH2 n
Gambar 3 Struktur polivinilalkohol. Polyblend (Polipaduan) Proses pemaduan dalam polimer dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu: pemaduan fisika dan pemaduan kimia. Pemaduan fisika adalah pemaduan antara dua jenis polimer atau lebih yang memiliki struktur berbeda, tidak membentuk ikatan kovalen antara komponen-komponennya. Polipaduan kimia adalah paduan yang menghasilkan kopolimer yang ditandai dengan terjadinya ikatan-ikatan kovalen antar polimer penyusunnya. Interaksi yang terjadi dalam polipaduan adalah ikatan Van der Waals, ikatan hidrogen, atau interaksi dipol-dipol (Rabek 1980). Polipaduan ini bertujuan mendapatkan sifatsifat material yang diinginkan dan disesuaikan dengan keperluan. Polipaduan komersial dapat dihasilkan dari polimer sintetik dengan polimer sintetik, polimer sintetik dengan polimer alam, dan polimer alam dengan polimer alam. Polipaduan yang dihasilkan dapat berupa polipaduan homogen dan polipaduan heterogen. Polipaduan homogen transparan, mempunyai temperatur titik leleh tunggal dan sifat fisiknya sebanding dengan komposisi komponen-komponen penyusunnya, sedangkan polipaduan heterogen terlihat tidak jelas dan memunyai beberapa titik leleh (Brown 1988). Mikrosfer Mikrosfer adalah partikel berbentuk bola berskala mikron, yang terbuat dari bahan keramik, kaca, atau polimer, digunakan sebagai pengungkung gas, larutan, atau padatan dalam bentuk senyawa organik maupun anorganik (Sudaryanto 2003). Mikrosfer dapat dibuat dengan banyak cara, salah satunya adalah dengan melarutkan bahan dasar mikrosfer meggunakan pelarut atsiri, kemudian mendispersikannya dalam pelarut lain yang takcampur. Setelah itu, dengan menguapkan pelarut awalnya kita dapat memperoleh mikrosfer berupa serbuk halus yang taklarut dalam air. Ukuran
mikrosfer tidak boleh lebih besar daripada 250 μm, idealnya kurang dari 125 μm. Mutu mikrosfer dan pelepasan obat harus terulang dalam batas yang ditetapkan, dan mikrosfer yang didapat harus berupa serbuk murni tanpa pengotor, dan tidak berbentuk agregat atau gumpalan (Jain 2000). Mikrosfer memiliki aplikasi yang luas dalam bidang kedokteran, pertanian, dan industri. Contohnya, mikropartikel hemoglobin dapat digunakan untuk menggantikan darah dan mikrosfer plastik berongga dapat digunakan dalam percobaan fusi nuklir untuk menahan bahan bakar sebelum ditembakkan sinar laser berkekuatan besar (Dagani 1994). Mikrosfer juga dapat digunakan untuk katalis, komposit atau bahan pengisi, insulasi panas, papan sirkuit listrik, penyimpanan gas dan cairan, dan yang terpenting mikrosfer dapat dimanfaatkan sebagai sistem pembawa obat (drug delivery system) dalam tubuh. Khusus untuk aplikasi mikrosfer dalam sistem penyalutan obat, mikrosfer memiliki kemampuan yang unik sehingga banyak dipilih untuk aplikasi ini. Keunikan atau kelebihannya antara lain ukurannya yang sangat kecil sehingga dapat diberikan langsung secara oral atau melalui jaringan darah langsung menuju pusat sakit. Keunggulan lainnya, sifat pelepasan obatnya dalam tubuh terjadi secara bertahap sehingga cocok untuk membawa obat-obat yang dibutuhkan dalam tubuh dalam jumlah yang tetap dan terus-menerus seperti hormon. Saat ini, penggunaan mikrosfer dalam sistem penyalutan dan pelepasan obat telah banyak diaplikasikan, contohnya untuk mengenkapsulasi vaksin tetanus toxoid (Xing et al. 1999). Instrumen Analisis Fourier Transform Infrared (FTIR) Spektroskopi inframerah transformasi fourier (FTIR) digunakan untuk analisis secara kualitatif maupun kuantitatif. FTIR digunakan untuk menganalisis gugus fungsi suatu senyawa agar senyawa tersebut dapat diketahui. Gugus fungsi suatu senyawa diidentifikasi melalui puncak serapan yang spesifik pada bilangan gelombang tertentu. Sementara analisis kuantitatif adalah berdasarkan gugusan fungsi yang ada dengan menggunakan standar. Pada umumnya sampel yang dianalisis dapat berupa padatan, cairan, atau gas. FTIR menggunakan pncaran sinar
viii
4
pada daerah inframerah. Diagram kerja FTIR dapat dilihat pada Gambar 4. FTIR dapat digunakan untuk mengetahui gugus pada suatu senyawa organik maupun senyawa polimer. Teknik ini memudahkan penelitian reaksi-reaksi polimer seperti degradasi atau ikat silang. FTIR juga bermanfaat dalam meneliti paduan-paduan polimer (Steven 2001).
sebelum dianalisis menggunakan SEM sampel terlebih dahulu dilapisi menggunakan logam yang dapat menghantarkan arus listrik. Dua alasan utama untuk melapisi sampel yang tidak dapat menghantarkan arus listrik ialah untuk mengurangi artifak yang disebabkan oleh beban elektrik dan muatan termal (Mulder 1996). Logam emas lebih disukai untuk tujuan ini, karena emas merupakan logam inert sehingga tidak turut bereaksi dengan PLA.
Gambar 4 Diagram spektroskopi inframerah transformasi fourier. Scanning Electron Microscope (SEM) Mikroskop elektron payaran (SEM) adalah mikroskop yang menggunakan pancaran sinar yang timbul akibat eksitasi elektron untuk melihat partikel berukuran mikron. 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 konvensional, SEM dapat menunjukkan gambar spesimen lebih jelas da memiliki tingkat resolusi yang lebih tinggi. SEM mampu memfoto suatu permukaan dengan perbesaran dari 20 sampai 100.000 kali. Prinsip kerja SEM adalah permukaan contoh dibombardir oleh elektron berenergi tinggi dengan energi kinetik antara 1-25 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 yang ada pada pemukaan contoh dan akan menentukan bentuk rupa contoh. Cara kerja SEM ditunjukkan pada Gambar 5. Pada pengukuran menggunakan SEM, sampel haruslah merupakan zat yang dapat menghantarkan arus listrik seperti halnya logam. Oleh karena mikrosfer PLA tidak dapat menghantarkan arus listrik, maka
Gambar 5 Cara kerja mikroskop electron payaran. Particle Size Analyzer (PSA) Penganalisis ukuran partikel (PSA) dapat menganalisis partikel suatu sampel bertujuan menentukan ukuran partikel dan distribusinya dari sampel yang representatif. Distribusi ukuran partikel dapat diketahui melalui gambar yang dihasilkan. Ukuran tersebut dinyatakan dalam jari-jari untuk partikel yang berbentuk bola. Penentuan ukuran dan distribusi partikel menggunakan PSA dapat dilakukuan dengan (1) difraksi sinar laser untuk partikel dari ukuran submikron sampai dengan milimeter, (2) counter principle untuk mengukur dan menghitung partikel yang berukuran mikron sampai dengan milimeter, dan (3) penghamburan sinar untuk mengukur partikel yang berukuran mikron sampai dengan nanometer (Etzler 2004).
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat Alat-alat yang digunakan antara lain mikroskop fotostereo Nikon SMZ 1000, FTIR, SEM, Beckman Coulter LS-32 PSA, dan viskometer Ostwald. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah polikaprolakton (PCL),
viii
5
poliasamlaktat (PLA), dan polivinilalkohol (PVA).
et al. 2003). Mikrosfer ini dianalisis gugus fungsinya menggunakan FTIR (Lampiran 3).
Lingkup Penelitian
Distribusi Mikrosfer Mikrosfer didistribusikan berdasarkan ukuran partikel, yaitu dengan penganalisis ukuran partikel (PSA). Alat yang digunakan dapat menentukan ukuran dan persentase partikel yang berukuran sama, sebagai dasar pengelompokkan mikrosfer (Lampiran 4).
Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pengukuran bobot molekul PLA, pembuatan mikrosfer polipaduan (PLA dengan PCL), dan pencirian mikrosfer. Pencirian mikrosfer meliputi analisis gugus fungsi menggunakan FTIR dan pengamatan permukaan menggunakan mikroskop fotostereo dan SEM, dan distribusi partikel menggunakan PSA. Diagram alir kerja penelitian dapat dilihat pada Lampiran 1. Pengukuran Bobot Molekul PLA Sebanyak 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; dan 0,5 g PVA masing-masing dilarutkan sedikit demi sedikit ke dalam 90 ml etilasetat hingga larut sempurna. Larutan ini kemudian ditambahkan etilasetat hingga volumenya tepat 100 ml, sehingga menjadi 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; dan 0,5%. Pengukuran viskositas dilakukan dengan cara larutan PLA diukur viskositasnya dengan mencatat laju alirnya menggunakan Viskometer Ostwald. Berdasarkan larutan standar tersebut diperoleh persamaan regresi linear. PLA yang digunakan pada penelitian ini merupakan hasil sintesis Hanifa (2008). Perhitungan bobot molekul PLA disajikan pada Lampiran 2. Pembuatan Mikrosfer Polipaduan dan PVA Sebanyak 1,5; 2,0; 2,5; dan 3,0 g PVA masing-masing dilarutkan sedikit demi sedikit ke dalam 90 ml akuades yang dipanaskan pada suhu 60 oC hingga larut sempurna. Larutan ini kemudian ditambahkan akuades hingga volumenya tepat 100 ml, sehingga menjadi 1,5; 2,0; 2,5; dan 3,0%. Larutan polipaduan sebanyak 10 ml diemulsikan dalam 10 ml PVA 1,5; 2,0; 2,5; dan 3,0%. menggunakan motor pengaduk dengan kecepatan putar 600, 700, 800, dan 900 rpm selama 60 dan 90 menit. Emulsi tersebut didispersikan ke dalam gelas piala yang berisi 200 ml akuades sambil diaduk menggunakan motor pengaduk dengan kecepatan 600 rpm selama 1 jam. Setelah itu, campuran didekantasi hingga mikrosfer yang terbentuk mengendap. Endapan kemudian dicuci dengan 300 ml akuades, disaring, lalu dibilas sebanyak tiga kali dengan akuades. Mikrosfer tersebut dikering-udarakan selama 1 hari sebelum dikeringkan di dalam oven 40 ºC selama 1 jam (Robani 2007 & Dinarvand
Pengamatan Bentuk dan Morfologi Mikrosfer Menggunakan Mikroskop FotoStereo dan SEM Permukaan sampel diamati menggunakan mikroskop foto-stereo Nikon SMZ 1000. Sampel diambil beberapa miligram lalu diletakkan di kaca preparat dan diamati permukaannya dengan mengatur perbesaran pada mikroskop sehingga bentuk permukaan sampel dapat teramati dengan baik. Permukaan sampel diamati menggunakan SEM. Beberapa miligram mikrosfer PLA dikeringkan hingga bebas air dan molekul lain yang dapat menguap ketika ditembakkan elektron. Sampel selanjutnya diletakkan pada plat 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 500X.
HASIL DAN PEMBAHASAN Mikrosfer Mikrosfer dalam penelitian ini dibuat dari polipaduan antara PLA dan PCL. PLA yang digunakan dalam penelitian berbobot molekul 1386 g/mol. Mikrosfer polipaduan (PLA dengan PCL) dibuat dengan nisbah 9:1 (Hanifa 2008). Mikrosfer yang dihasilkan dengan nisbah tersebut memiliki waktu degradasi yang cepat dan struktur mikrosfernya tidak rapuh. Pembuatan mikrosfer dilakukan dengan metode emulsifikasi: PLA dan PCL dilarutkan dalam diklorometana lalu diemulsikan dan didispersikan ke dalam pelarut lain (air) sehingga terbentuk mikrosfer. Paduan yang terbentuk antara PLA dengan PCL dalam dikloroetana merupakan paduan yang homogen. Hal tersebut terlihat dari hasil film polipaduan yang terbentuk, yaitu tidak terlihat lagi perbedaan antara komponen-komponen penyusunnya, baik dalam bentuk maupun warna karena komponen-komponennya telah tercampur secara merata.
viii
6
Emulsi yang terbentuk dari polipaduan tersebut bersifat tidak stabil sehingga perlu ditambahkan pengemulsi. Pada penelitian ini, pengemulsi yang digunakan adalah PVA. Ketika emulsi didispersikan dalam air untuk membentuk dan mengendapkan mikrosfer, PVA ini akan terlarut dalam air sehingga tidak mengotori mikrosfer tersebut. Pelarut diklorometana yang digunakan juga akan teruapkan pada tahap dispersi ini. Sisa PVA dihilangkan dengan cara pencucian dan pembilasan mikrosfer dengan air. Analisis dengan FTIR yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya Hanifa (2008), menunjukkan bahwa PVA ini hanya berfungsi sebagai pengemulsi dan tidak mengubah susunan mikrosfer yang dihasilkan. Hal ini ditunjukkan dengan tidak timbulnya gugus baru pada analisis FTIR (Lampiran 3). Hasil tersebut menunjukkan proses pemaduan yang terjadi pada pembuatan mikrosfer polipaduan (PLA dengan PCL) merupakan pemaduan secara fisika. Proses pemaduan secara fisika akan menghasilkan spektrum FTIR yang berbeda dengan pemaduan secara kimia. Pemaduan secara fisika akan menunjukkan gabungan spektrum dari komponen penyusun polipaduan, sedangkan pemaduan secara kimia akan menunjukkan spektrum yang berbeda dari komponen penyusunnya karena terjadi interaksi secara kimia yang akan menghasilkan senyawa baru. Menurut Sudaryanto (2003), semakin tinggi kecepatan putar emulsifikasi dan dispersi, ukuran mikrosfer yang didapatkan semakin kecil dan relatif seragam. Hanifa (2008) juga telah melaporkan adanya pengaruh kecepatan putar, waktu emulsifikasi, dan konsentrasi PVA terhadap ukuran dan keseragaman mikrosfer polipaduan (PLA dengan PCL). Penelitian ini akan mengoptimasi hasil tersebut dengan menggunakan waktu emulsifikasi 60 dan 90
menit dengan kecepatan putar 600, 700, 800, 900 rpm, konsentrasi PVA yang digunakan juga divariasikan menjadi 1,50; 2,00; 2,50; dan 3,00% (v/v). Penentuan waktu emulsi, kecepatan putar, dan konsentrasi PVA optimum dilakukan berdasarkan pengamatan dengan mikroskop foto-stereo, SEM, dan PSA. Kondisi Optimum Foto mikrosfer yang teramati dengan mikroskop fotostereo ditampilkan pada Gambar 6, 7, dan 9. Dari Gambar 6 terlihat bahwa kecepatan putar saat emulsi akan memengaruhi ukuran dan keseragaman mikrosfer yang dihasilkan. Semakin kecil ukuran mikrosfer didapatkan ketika kecepatan putar ditingkatkan. Mikrosfer dengan ukuran paling kecil dan seragam diperoleh pada kecepatan putar 900 rpm (Gambar 6). Pengamatan serupa teramati ketika waktu emusli divariasikan. Waktu emulsifikasi selama 90 menit menghasilkan mikrosfer yang lebih kecil dan relatif seragam dibandingkan dengan waktu 60 menit, sebagaimana disajikan pada Gambar 7 dan 8. Namun, berbeda dari kedua hasil tersebut, pengaruh konsentrasi PVA terhadap ukuran dan keseragaman mikrosfer cenderung sulit ditentukan dengan mikroskop foto-stereo (Gambar 9). Analisis lebih lanjut dilakukan dengan SEM untuk mengamati mutu permukaan mikrosfer yang terbentuk. Sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 8, permukaan mikrosfer yang dihasilkan pada waktu emulsifikasi 90 menit juga lebih baik dan tidak ditemukan struktur yang pecah. Karena itu, pembuatan mikrosfer lebih baik jika dilakukan dengan waktu emulsifikasi 90 menit dan kecepatan putar 900 rpm.
a. 600 rpm b. 700 rpm c. 800 rpm d. 900 rpm Gambar 6 Foto mikroskop penentuan kecepatan putar emulsi optimum.
viii
7
a. 60 menit b. 90 menit Gambar 7 Foto mikroskop penentuan waktu emulsi optimum.
a. 60 menit b. 90 menit Gambar 8 Foto SEM penentuan waktu emulsi optimum.
a. 1,5%
a. 1,5%
b. 2,0% c. 2,5% d. 3,0% Gambar 9 Foto mikroskop penentuan konsentrasi PVA optimum.
b. 2,0%
c. 2,5%
d. 3,0%
Gambar 10 Foto SEM penentuan konsentrasi PVA optimum.
Analisis SEM juga dilakukan untuk melihat pengaruh konsentrasi PVA (Gambar 10). Terlihat bahwa permukaan mikrosfer yang dihasilkan dengan menggunakan PVA 1,50% berukuran lebih besar dan tekstur permukaannya kurang baik jika dibandingkan dengan mikrosfer lain, karena banyak mikrosfer yang pecah. Sementara itu,
mikrosfer yang dihasilkan dengan menggunakan PVA 2,00; 2,50; dan 3,00% relatif sama, baik struktur maupun ukurannya. Ketiga konsentrasi PVA tersebut menghasilkan mikrosfer yang cukup seragam dan hanya terdapat sedikit mikrosfer yang pecah. Mikrosfer yang dihasilkan umumnya berdiameter kurang dari 50 μm. Ukuran
viii
8
mikrosfer ini dianalisis lebih lanjut menggunakan PSA untuk memilih konsentrasi PVA yang terbaik. Distribusi Mikrosfer Menurut Jain (2000), ukuran mikrosfer untuk aplikasi pengungkung obat adalah lebih kecil dari 250 μm, idealnya kurang dari 125 μm. Berdasarkan hasil analisis PSA, mikrosfer yang dihasilkan pada penelitian ini memenuhi kriteria sebagai pengungkung obat yang ideal. Mikrosfer yang dihasilkan pada penelitian ini seluruhnya berukuran kurang dari 50 μm seperti yang terlihat pada Gambar 11. Gambar 11 menunjukkan adanya mikrosfer yang berukuran kurang dari 1 µm, Namun jumlahnya kurang dari 50%. Mikrosfer dengan ukuran tersebut paling banyak ditemukan pada konsentrasi PVA 2,50%, yakni sebesar 44,10%. Persentase mikrosfer berukuran 10-40 µm paling banyak diperoleh
pada konsentrasi PVA 2,50%. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi PVA 2,50% tidak hanya menghasilkan mikrosfer yang berukuran kecil, tetapi juga seragam. Ukuran mikrosfer ini juga lebih kecil dibandingkan dengan hasil penelitian Hanifa (2008) yang memperoleh mikrosfer berukuran 75-125 µm. Berdasarkan hal ini, dan juga dari tekstur permukaan mikrosfer yang halus berdasarkan analisis SEM, dapat disimpulkan bahwa kondisi optimum pembuatan mikrosfer polipaduan (PLA dengan PCL) ialah pada konsentrasi PVA 2,50% dan hasilnya disajikan pada Gambar 12. Analisis distribusi partikel mikrosfer secara lebih rinci disajikan pada Gambar 12. Terlihat dengan jelas bahwa seluruh mikrosfer berukuran kurang dari 50 µm, mikrosfer berukuran kurang dari 1 µm paling banyak dijumpai pada konsentrasi 2,50%.
Gambar 11 Distribusi mikrosfer dengan PSA.
Dari 44,10% mikrosfer dengan ukuran kurang dari 1 µm tersebut dengan jumlah terbanyak, yakni 7,41% berukuran 0,545 µm. sementara untuk 55,90% sisanya, mikrosfer yang paling banyak berukuran 33,01 µm, yakni sebesar 23,10%. Karena syarat ukuran mikrosfer untuk digunakan sebagai pengungkung obat idealnya berukuran kurang
dari 125 μm,. Diperolehnya ukuran mikrosfer seluruhnya berukuran kurang dari 50 μm dan adanya 44,10% mikrosfer dengan ukuran kurang dari 1 µm menunjukkan adanya potensi untuk diaplikasikan sebagai pengungkung obat. Namun, untuk aplikasi tersebut diperlukan penelitian lebih lanjut. Data dapat dilihat pada Lampiran 4.
viii
25
volume (%)
20 15 10 5
43.7
33
25
18.9
14.3
10.8
8.15
6.16
4.66
3.52
2.66
2.01
1.52
1.15
0.87
0.66
0.5
0.38
0
ukuran mikrosfer (μm) Gambar 12 Distribusidan ukuran mikrosfer dengan PSA Keterangan: 1,50% PVA 2,00% PVA
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Analisis menggunakan mikroskop fotostereo dan SEM menunjukkan waktu dan kecepatan putar saat emulsi terbaik pada 90 menit dan 900 rpm. Penelitian ini menghasilkan mikrosfer yang seluruhnya berukuran kurang dari 50 μm. Penggunaan waktu emulsifikasi dan kecepatan putar saat emulsifikasi yang semakin besar meningkatkan jumlah mikrosfer berukuran kurang dari 50 μm. PVA 2,50% mampu menghasilkan mikrosfer berukuran kurang dari 1 μm dengan persentase terbanyak. Mikrosfer polipaduan (PLA dengan PCL) yang dihasilkan memiliki ukuran yang ideal sebagai pengungkung obat..
2,50% PVA 3,00% PVA Saran Penambahan kecepatan putar saat pengemulsian dan pendispersian perlu diteliti lebih lanjut agar ukuran mikrosfer yang dihasilkan lebih kecil dan seragam. Mikrosfer polipaduan (PLA dengan PCL) yang dihasilkan perlu dipelajari lebih lanjut untuk diaplikasikan dalam pengungkung obat.
DAFTAR PUSTAKA Alger MSM. 1989. Polymer Science Dictionary. London: Elsevier Applied Science. Brown ME. 1988. Introduction to Thermal Analysis Techniques and Applications. London: Chapman and Hall. Broz ME, Vanderhart DL, Washbur NR. 2003. Structure and mechanical propertis of poly(D,L-lactic acid)/poly( -
10
caprolactone) blends. Biomaterials 24: 4181-4190. Cowd MA. 1981. Kimia Polimer. Bandung: ITB Press. Dagani R. 1994. Mikrosfer Play Role in Medical, Sensor, Energy, Space Technologies. Washington: C&EN. Dinarvand R et al. 2003. Preparation of biodegradable microspheres and matrix devices containing naltrexone. AAPS PharmSciTech 4(3) artikel 34. Etzler FM. 2004. Particle Size Analysis: A Comparison of Methods. American Pharmaceutical Review. 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 PolylacticAcid (PLA) Microspheres under Hydrolytic Degradation. J Appl Polym Sci 71:1221-1230. Gunatillake PA & Adikari R. 2003. Biodegradable synthetic Polymers for Tissue Engineering. Eur Cells and Mater 5:1-16. Hanifa IK. 2008. Optimasi Polivinilalkohol pada Pembuatan Mikrosfer Polipaduan (Poliasamlaktat dengan Polikaprolakton). [skripsi]. Bogor. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Jain RA. 2000. The manufacturing techniques of various drug loaded biodegradable poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) devices. Biomaterial 21:2475-2490. Jerome R et al. 2005. Preparation,
characterization and in vitro release properties of ibuprofen-loaded microspheres based on polylactide, poly(εcaprolactone) and their copolymers. J Microencapsulation 22(1):22-36. Lu Y, Chen SC. 2004. Micro and nanofabrication of biodegradable polymers for drug delivery. Advanced Drug Delivery Reviews. 56:1621–1633. Lukmana. 2007. Pembuatan dan Pencirian Poliasamlaktat [skripsi]. Bogor. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Mulder M. 1996. Basic Principle of Membrane Technology. Second Edition. Kluwer Academic Publisher. Dordrecht Porter, M. C. 1990. Handbook of Polimer Biodegradable Polilaktat, Prosiding Simposium Nasional Polimer IV 8 Juli 2003, hal. 181-188. Silverstein RM et al. 1986. Penyidikan Spektrometrik Senyawa Organik. Hartomo AJ, penerjemah. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari Spectrometric Identification of Organic Compounds. Stevens MP. 2001. Kimia Polimer. Sopyan I, penerjemah. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari Polymer Chemistry: An Introduction. 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. Yoo HS. 2006. Preparation of biodegradable polymeric hollow microspheres using O/O/W emulsion stabilized by Labrafil ®. Colloids and Surfaces 52:47-51.
11
LAMPIRAN
12
Lampiran 1 Diagram alir kerja penelitian
PLA
PCL + diklorometana
POLIPADUAN
PVA 1,50%
M
PVA 2,00%
I
K
R
O
PVA 2,50%
S
F
E
PVA 3,00%
R
Distribusi molekul
Fotostereo
SEM
PSA
13
Lampiran 2 Penentuan bobot molekul PLA a) Kurva standar penentuan bobot molekul PLA. Laju alir (detik) 36,52 36,87 37,06 37,25 37,47 39,66
[PLA] (g/dL) 0 0,1004 0,2004 0,3000 0,4002 0,5004
Contoh Perhitungan: [PLA] = 0,1004% t sampel ηrelatif = t pelarut 36,87 = 36,52 = 1,0046
η relatif
η spesifik
η reduktif
1,0046 1,0096 1,0147 1,0200 1,026
0,0046 0,0096 0,0147 0,0200 0,0260
0,0458 0,0490 0,0502 0,0502 0,0519
ηspesifik = ηrelatif – 1 = 1,0046 – 1 = 0,0046
η
spesifik [PLA] 0,0046 = 0,1004 = 0,0458
ηreduktif =
0,053 0,052
η reduktif
0,051 0,05 0,049 0,048 0,047 0,046 0,045 0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
konsentrasi PLA (%)
b) Kurva standar penentuan bobot molekul PLA. Penentuan bobot molekul Persamaan garis : y = 0,0145x + 0,0446
[η] = (ηreduktif)c=0 = 0,0446 [η] = k (Mv)a ; k = 1,58 × 10-4 ; a = 0,78 0,0446 = 1,58 × 10-4 (Mv)0,78 Mv = 1386,492 g/mol
0,6
14
Lampiran 3 Spektrum FTIR a) Spektrum FTIR PLA
b) Spektrum FTIR PCL
c) Spektrum FTIR Mikrosfer polipaduan (PLA dengan PCL)
15
d) Analisis gugus fungsi menggunakan FTIR. Sampel PCL
Bilangan gelombang (cm-1) 2866-2943.2 1728.1 1168.8-1242.1
PLA
3432 2948-2999 1758 1387-1459 1133-1213
Mikrosfer
2873-3001 1759 1387-1458 1134-1214
Gugus fungsi uluran C-H C=O karbonil Uluran C-O ester jenuh O-H Uluran C-H C=O karbonil Tekukan C-O-H Uluran C-O ester jenuh Uluran C-H C=O karbonil Tekukan C-O-H Uluran C-O ester jenuh
Pustaka (Silverstein 1986) 2840-3000 1715-1730 1163-1210 3330-3500 2840-3000 1715-1730 1395-1440 1163-1210 2840-3000 1715-1730 1395-1440 1163-1210
16
Lampiran 4 Penentuan distribusi dan ukuran mikrosfer ukuran mikrosfer (µm) 0.375 0.412 0.452 0.496 0.545 0.598 0.656 0.721 0.791 0.868 0.953 1.047 1.149 1.261 1.384 1.52 1.668 1.832 2.011 4.655 5.11 5.61 6.158 6.76 7.421 8.147 8.943 9.818 10.78 11.83 12.99 14.26 15.65 17.18 18.86 20.71 22.73 24.95 27.39 30.07 33.01 36.24 39.78 43.67 47.94
Diff. Volume (%) / konsentrasi PVA 1,50% 2,00% 2,50% 3,00% 0.26 0.37 2.11 0.23 0.48 0.7 0.88 0.44 0.77 1.13 5.94 0.72 1 1.5 7.15 0.95 1.14 1.77 7.41 1.14 1.21 1.94 6.79 1.27 1.19 2 5.8 1.33 1.08 1.94 3.59 1.32 0.9 1.78 1.58 1.25 0.68 1.52 0.24 1.11 0.45 1.2 0.0046 0.93 0.24 0.85 0 0.71 0.074 0.53 0 0.49 0.0056 0.26 0 0.29 0 0.069 0 0.13 0 0.0043 0 0.027 0 0 0 0.0011 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0093 0 0 0 0.11 0 0 0 0.36 0.028 0 0 0.7 0.32 0 0 1.02 0.91 0 0.0022 1.27 1.55 0 0.13 1.35 2.12 0 1.06 1.37 2.51 0 3.08 1.53 2.75 0 5.6 2.1 3.17 0 8.3 3.62 4.34 0 10.7 6.32 6.63 0 12.2 10.1 10.2 0.093 12.7 14 13.8 2.02 12.1 16.4 15.5 10 10.5 15.9 13 23.1 7.89 10.8 5.2 18.3 3.19 3.39 0.43 2.31 0.27 0.23 0 0 0 0 0 0 0
17
Lampiran 5 Penentuan Kondisi Optimum a) Penentuan waktu emulsi(te) optimum. Bobot (g)
te (menit)
PLA
PCL
60a 60b 90a 90b
0.4514 0.4505 0.4545 0.4508
0.0514 0.0519 0.0579 0.0512
Kertas saring 0.9164 0.8753 0.8942 0.9148
Kertas saring + mikrosfer
mikrosfer
1.2500 1.1661 1.2112 1.2919
0.3336 0.2908 0.3170 0.3771
b) Penentuan kecepatan putar emulsi(Ve) Optimum. Bobot (g) Ve (rpm) 600a 600b 700a 700b 800a 800b 900a 900b
PLA
PCL
0.4548 0.4520 0.4504 0.4519 0.4536 0.4517 0.4507 0.4547
0.0565 0.0520 0.0525 0.0523 0.0560 0.0514 0.0503 0.0507
Kertas saring 0.8861 0.8933 0.8952 0.7638 0.9044 0.7697 0.8689 0.8851
kertas saring + mikrosfer
mikrosfer
1.1565 1.2075 1.1672 1.1617 1.2116 1.1386 1.2674 1.2841
0.2704 0.3142 0.2720 0.3979 0.3072 0.3689 0.3985 0.3990
kertas saring + mikrosfer
mikrosfer
1.1857 1.2001 1.1927 1.2084 1.2674 1.2841 1.2867 1.2998 1.1834 1.2713 1.2178 1.1988
0.3014 0.3133 0.3099 0.3217 0.3985 0.3990 0.3895 0.4071 0.3927 0.3788 0.3330 0.3529
c) Penentuan konsentrasi PVA optimum. Bobot (g)
[PVA] (%)
PLA
PCL
1.5a 1.5b 1.5c 2.0a 2.0b 2.0c 2.5a 2.5b 2.5c 3.0a 3.0b 3.0c
0.4521 0.4553 0.4538 0.4523 0.4507 0.4547 0.4505 0.4509 0.4505 0.4528 0.4540 0.4515
0.0552 0.0503 0.0537 0.0528 0.0503 0.0507 0.0514 0.0501 0.0503 0.0520 0.0504 0.0503
Kertas saring 0.8833 0.8868 0.8828 0.8867 0.8689 0.8851 0.8972 0.8927 0.7907 0.8925 0.8848 0.8459
18
d) Gambar penentuan waktu emulsi optimum. Waktu emulsi(menit)
60a
60b
90a
90b
Gambar
19
e) Gambar penentuan kecepatan putar emulsi optimum. Kecepatan putar (rpm)
600a
600b
700a
700b
800a
800b
900a
900b
Gambar
20
f) Gambar penentuan konsentrasi PVA optimum. Konsentrasi PVA(%) Gambar
1.50a
1.50b
1.50c
2.00a
2.00b
2.00c
2.50a
2.50b
2.50c
21
Lanjutan gambar penentuan konsentrasi PVA optimum. Konsentrasi PVA(%)
3.00a
3.00b
3.00c
Gambar
