SINTESIS DAN KARAKTERISASI FILM GALAKTOMANANIKAT SILANG GLUTARALDEHIDA MELALUIREAKSI KONDENSASI DARI GALAKTOMANAN KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
SKRIPSI
IMELDA OKTAVIANA 100802025
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
Universitas Sumatera Utara
2
SINTESIS DAN KARAKTERISASI FILM GALAKTOMANANIKAT SILANG GLUTARALDEHIDA MELALUIREAKSI KONDENSASI DARI GALAKTOMANAN KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
IMELDA OKTAVIANA 100802025
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
Universitas Sumatera Utara
3
PERSETUJUAN
Judul
:
Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Departemen Fakultas
: : : : : :
Sintesis dan Karakterisasi Film Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida Melalui Reaksi Kondensasi dari Galaktomanan Kolang-Kaling (Arenga pinnata) Skripsi Imelda Oktaviana 100802025 Sarjana (S1) Kimia Kimia Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Juni 2016
Komisi Pembimbing Pembimbing II
:
Dr. Mimpin Ginting, MS NIP: 195510131986011001
Pembimbing I
Dr.Juliati Br Tarigan, M.Si NIP:197205031999032001
Diketahui/ Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
Dr. Rumondang Bulan Nst, MS NIP: 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
4
PERNYATAAN
SINTESIS DAN KARAKTERISASI FILM GALAKTOMANAN IKAT SILANG GLUTARALDEHIDA MELALUI REAKSI KONDENSASI DARI GALAKTOMANAN KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Juni2016
IMELDA OKTAVIANA 100802025
Universitas Sumatera Utara
5
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia yang telah diberikan bagi penulis sehingga dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana sains di fakultas MIPA USU. Dalam kesempatan ini, penulis dengan segala kerendahan hati mengucapkan terimakasih yang sebesarnya kepada Ibu Dr.Juliati Br.Tarigan, M.Si, selaku pembimbing I dan Bapak Dr.Mimpin Ginting, Ms, selaku dosen pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu dan setia membimbing, mengajari dan memotivasi penulis selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini hingga selesai.Ibu Dr.Rumondang Bulan Nst,MS selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU.Bapak/Ibu Dosen staf pengajar yang telah mendidik penulis dalam masa perkuliahan, khususnya kepada Bapak Dr.Mimpin Ginting, Ms, sebagai dosen wali penulis. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc, selaku ketua bidang Kimia Organik FMIPA USU.Seluruh Asisten Laboratorium Organik FMIPA USU dan rekan kuliah angkatan 2010 serta seluruh angkatan yang tidak bisa saya tuliskan, yang telah membantu dan memberikan perhatiannya kepada penulis selama perkuliahan, penelitian dan penyelesaian skripsi ini. Akhirnya penulis mengucapkan rasa terimakasih secara khusus dan sedalamnya kepada kedua orang tua saya, Ibu tersayang Nursetia Samosir dan Ayah terkasih Luster Harianja atas doa dan dukungan sarana dan prasarana serta perhatian kepada penulis sejak terlahir kedunia sampai seorang sarjana dan sampai selamanya, serta adik-adik tersayang Harianto Novendly, Juliana Indriani, Petrus Julio, Dedi Agustinus, Alfonsus Uchay, Junarta Benedictus, dan Rohma Benedicta atas dukungan dan doa kepada penulis. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna karena keterbatasan penulis. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
6
SINTESIS DAN KARAKTERISASI FILM GALAKTOMANAN IKAT SILANGGLUTARALDEHIDA MELALUI REAKSI KONDENSASI GALAKTOMANAN KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
ABSTRAK
Galaktomanan kolang-kaling ikat silang glutaraldehida (GIG) telah dapat diperoleh dari reaksi galaktomanan kolang-kaling(GKK) dengan glutaraldehida pada pH 2. Dalam penelitian ini terlebih dahulu dilakukan ekstraksi galaktomanan dari kolangkaling menggunakan air suling diperolehkadarnya 4,427%. Analisis gugus fungsi galaktomanan ikat silang glutaraldehida dengan spektrofotometer FT-IR menghasilkan pita serapan pada daerah bilangan gelombang 1150-1085 cm-1yang menunjukkan adanya gugus fungsi C-O-C asimetrik, serta terjadinya perubahan absorbansi gugus hidroksil yang semakin kecil jika jumlah Glutaraldehida semakin besar.Hasil analisis SEM (Scanning Electron Microscpic) galaktomanan ikat silang glutaraldehida menunjukkan telah terjadi perubahan morfologi permukaan. Pada galaktomanan kolang-kaling bentuk permukaan halus, sedangkan bentuk permukaan galaktomanan ikat silang glutaraldehida kasar dan bergelombang. Hasil pengukuran ketebalan menghasilkan tebal film 0,20-0,82 mm. Hasil pengukuran derajat swelling galaktomanan ikat silang glutaraldehida yang diperoleh, yaitu semakin banyak glutaraldehida, maka indeks swelling semakin kecil, dari nilai indeks swelling ini kemungkinan Galaktomanan kolang-kaling ikat silang glutaraldehida dapat diaplikasikan sebagai matriks pembawa obat. Kata kunci : Galaktomanan, Glutaraldehida, ikat silang, GKK ikat silang Glutaraldehida.
Universitas Sumatera Utara
7
SYNTHESIS AND CHARACTERISTIC FILM OF GLUTARALDEHYDE CROSSLINKED GALACTOMANAN THROUGH CONDENSATION GALACTOMANAN OF SUGAR PALM FRUIT (Arenga pinnata)
ABSTRACT
Galactomannan of sugar palm fruitcrosslinked glutaraldehyde (GIG) can be obtained from Galactomannan of sugar palm fruit(GKK) reaction with glutaraldehyde at pH 2.First in this research galactomannan from sugar palm fruit Extraction of used distilled water that resulted 4,427%. The analysis of functional groups glutaraldehyde absorption band in wave number 1150-1085 cm-1 which shows the group of C-O-Casymmetric, as well as changes in absorbance of hydroxyl groups are getting smaller if the greater number of glutaraldehyde. The result of SEM (Scanning electron Microscopic) glutaraldehyde crosslinked galactomanan appeared there has been a change that morphology of surface. At galactomannan of sugar palm fruit has a smooth surface shape, while the surface shape glutaraldehyde crosslinked galactomanan was rough and have pore. The measurement of thickness appeared that thick of film have obtained was 0.20-0.82 mm. The measurementdegree of swelling glutaraldehyde crosslinked galactomananthat is more glutaraldehyde, then the smaller the swelling index, swelling of the value of properties likely Galactomannan of sugar palm fruit crosslinked glutaraldehyde can be applied to drug carrier matrix. Keywords :
Galactomanan, Glutaraldehyde, crosslinked, Glutaraldehyde crosslinked galactomanan.
Universitas Sumatera Utara
8
DAFTAR ISI
Halaman i ii iii iv v vi ix x xi xii
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Daftar Istilah Bab 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Permasalahan 1.3 Pembatasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Lokasi Penelitian 1.7 Metodologi Penelitian
1 3 3 3 4 4 4
Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Kolang-kaling 2.2 Polisakarida 2.2.1 Manan 2.3 Galaktomanan 2.4 Ikat Silang 2.5 Galaktomanan Ikat Silang 2.5.1 Glutaraldehida 2.6 Fourier Transform Infrared (FTIR) 2.7 Scanning Electron Microscopy (SEM) 2.8 Differential Thermal Analysis (DTA)
5 7 8 9 12 12 14 15 15 16
Bab 3. Metodologi Percobaan 3.1 Alat-alat 3.2 Bahan-bahan 3.3 Prosedur Penelitian 3.3.1 Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang-Kaling 3.3.2 Pembuatan Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida (GIG) 3.3.3 Uji Ketebalan Film Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida (GIG) 3.3.4 Pembuatan Media pH 1,2 Larutan HCl 0,1M (SGF)
17 18 19 19 19 20 20
Universitas Sumatera Utara
9
3.3.5
Pembuatan Media pH 7,4 Larutan Buffer Fosfat (SIF) 3.3.5.1 Pembuatan Air Suling Bebas CO2 3.3.5.2 Pembuatan NaOH 0,2 N 3.3.5.3 Pembuatan Kalium Dihidrogen Fosfat (KH2PO4) 0,2M 3.3.6 Pengukuran Indeks Swelling 3.3.6.1 Pengukuran Indeks Swelling dalam Air Suling 3.3.6.2 Pengukuran Indeks Swelling dalam Media pH 1,2 Larutan HCl 0,1M (SGF) 3.3.6.3 Pengukuran Indeks Swelling dalam Media pH 7,4 Larutan Buffer Fosfat (SIF) 3.4 Bagan Penelitian 3.4.1 Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang-Kaling 3.4.2 Pembuatan Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida (GIG) 3.4.3 Uji Ketebalan Film Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida (GIG) 3.4.4 Pembuatan Media pH 1,2 Larutan HCl 0,1M (SGF) 3.4.5 Pembuatan Media pH 7,4 Larutan Buffer Fosfat (SIF) 3.4.5.1 Pembuatan Air Suling Bebas CO2 3.4.5.2 Pembuatan NaOH 0,2 N 3.4.5.3 Pembuatan Kalium Dihidrogen Fosfat (KH2PO4) 0,2M 3.4.6 Pengukuran Indeks Swelling 3.4.6.1 Pengukuran Indeks Swelling dalam Air Suling 3.4.6.2 Pengukuran Indeks Swelling dalam Media pH 1,2 Larutan HCl 0,1M (SGF) 3.4.6.3 Pengukuran Indeks Swelling dalam Media pH 7,4 Larutan Buffer Fosfat (SIF) Bab 4. Hasil Dan Pembahasan 4.1 Hasil 4.1.1 Hasil Ekstraksi dari Kolang-Kaling 4.1.2 Hasil Pengukuran Sifat Mengembang (swelling) dan Ketebalan Film 4.1.3 Hasil dari Spektroskopi Inframerah 4.1.3.1 Hasil Analisis Gugus Fungsi Galaktomanan dengan Spektrofotometer FT-IR 4.1.3.2 Hasil Analisis Gugus Fungsi Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida (GIG) dengan Spektrofotometer FT-IR 4.1.4 Hasil Analisis Morfologi Permukaan GKK (Galaktomanan Kolang-Kaling) dan GIG (Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehid) dengan SEM (Scanning Electron Microscope)
20 20 20 21 21 21 21 22 23 23 24 25 25 25 26 26 26 27 27 27 28 29 29 29 30 30
30
31
Universitas Sumatera Utara
10
4.1.5 Hasil Analisa DTA Film Galaktomanan 31
Ikat SilangGlutaraldehida 4.2
Pembahasan 4.2.1 Hasil Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang-Kaling 4.2.2 Ikat Silang Galaktomanan dengan Glutaraldehida 4.2.3 Hasil Uji Sifat Mengembang (Swelling) 4.2.4 Hasil Pengukuran Ketebalan Film 4.2.5 Hasil Analisis GKK dan GIG dengan Spektrofotometer FT-IR 4.2.6 Hasil Uji Morfologi Permukaan GKK dan GIF dengan SEM (Scanning Electron Microscope) 4.2.7 Hasil Analisa DTA Film Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida
32 32 32 32 34 35 36 36
Bab 5. Kesimpulan Dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
37 37 37
Daftar Pustaka
38
Universitas Sumatera Utara
11
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel 2.1 4.1 4.2 4.3 4.4
Judul
Halaman
Jenis Galaktomanan Komersial Hasil Pengukuran Sifat swelling dan Ketebalan Film GIG Hasil Analisis Gugus Fungsi Galaktomanan dengan Spektrofotometer FT-IR Hasil Analisis Gugus Fungsi GIG dengan Spektrofotometer FT-IR Hasil Analisa DTA Film Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida
11 29 30 30 31
Universitas Sumatera Utara
12
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar
Judul
Halaman
2.1 Pohon Aren 2.2 Kolang-Kaling 2.3 Manan 2.4 Glukomannan 2.5 Galaktomannan 2.6 Galaktoglukomannan 2.7 Proses Isomerisasi Glutaraldehida dalam Suasana Asam dan Reaksi antara Gluteraldehida dan Gugus Hidroksil 2.8 Reaksi Galaktomanan dan Ion Borat 2.9 Reaksi Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida 4.1 Hasil SEM dari A. Galaktomanan; B. Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida Setelah Diikat Silang Glutaraldehida 4.2 Reaksi Ikat Silang Galaktomanan dan Glutaraldehida 4.3 Histogram Hasil Uji Indeks GKK dan GIG dalam Air Suling, HCL 0,1M pH 1,2 dan Buffer Fosfat pH 7,4 dengan Perendaman Selama 4 jam 4.4 Spektrum FT-IR Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida
6 6 8 8 9 9 13 13 14 31 31 32
34
Universitas Sumatera Utara
13
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Judul
Halaman
Peralatan yang Digunakan dan Uji pada Film Galaktomanan Foto Film Galaktomanan dan Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida yang diperoleh Spektrum UV dari Larutan Pencuci GIG 1, GIG 2, GIG 3, dan GIG 4 Spektrum FT-IR Galaktomanan Spektrum FT-IR Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida 1 (GIG 1) Spektrum FT-IR Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida 2 (GIG 2) Spektrum FT-IR Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida 3 (GIG 3) Spektrum FT-IR Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida 4 (GIG 4) Spektrum DTA Film Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida (GIG ) Perhitungan Derajat Swelling
44 45 46 48 49 50 51 52 53 55
Universitas Sumatera Utara
14
DAFTAR ISTILAH
GKK GIG SGF
: : :
SIF
:
GIG 1
:
GIG 2
:
GIG 3
:
GIG 4
:
Galaktomanan Kolang-Kaling. Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida. Simulated Gastric Fluid suasana asam dalam lambung. Simulated Intestinal Fluid suasana cairan dalam usus halus. Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida GKK : Glutaraldehida = 0,5 gram : 1,2 ml. Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida GKK : Glutaraldehida = 0,5 gram : 12 ml. Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida GKK : Glutaraldehida = 0,5 gram : 36 ml. Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida GKK : Glutaraldehida = 0,5 gram : 60 ml.
Universitas Sumatera Utara
