SINTESIS HIDROGEL ANTIBAKTERI BERBASIS KARBOKSIMETIL SELULOSA-ASAM SUKSINAT-AgNO 3 DYAH PERMATA SARI

Transkripsi

1 SINTESIS HIDROGEL ANTIBAKTERI BERBASIS KARBOKSIMETIL SELULOSA-ASAM SUKSINAT-AgNO 3 DYAH PERMATA SARI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Sintesis Hidrogel Antibakteri Berbasis Karboksimetil Selulosa-Asam Suksinat-AgNO 3 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, November 2014 Dyah Permata Sari NIM G

4

5 ABSTRAK DYAH PERMATA SARI. Sintesis Hidrogel Antibakteri Berbasis Karboksimetil Selulosa-Asam Suksinat-AgNO 3. Dibimbing oleh BETTY MARITA SOEBRATA dan HENNY PURWANINGSIH. Hidrogel berbasis karboksimetil selulosa (CMC) memiliki potensi yang baik untuk digunakan sebagai penutup luka. CMC direaksikan dengan asam suksinat (AS) sebagai agen pengikat silang dan AgNO 3 sebagai zat antibakteri. Penelitian ini bertujuan menyintesis hidrogel antibakteri berbasis CMC-AS-AgNO 3, mempelajari ciri-ciri, dan potensinya sebagai zat antibakteri. CMC yang digunakan berasal dari selulosa bakteri. CMC tersebut memiliki nilai kadar air sebesar 9%, ph 4.6, dan derajat substitusi sebesar Campuran CMC dan asam suksinat ditambah AgNO 3 dengan ragam konsentrasi 0.2%, 0.4%, dan 0.6%. Peningkatan konsentrasi AgNO 3 mengakibatkan peningkatan kemampuan pembengkakan hidrogel. Peningkatan konsentrasi AgNO 3 juga meningkatkan zona inhibisi CMC-AS-AgNO 3 terhadap bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Zona inhibisi terluas dihasilkan oleh CMC-AS-AgNO 3 0.6% dengan diameter zona inhibisi sebesar 17 mm terhadap bakteri E. coli dan 12 mm terhadap bakteri S. aureus. Hidrogel CMC-AS-AgNO 3 dicirikan menggunakan mikroskop elektron payaran dan difraktometer sinar-x. Kata kunci: antibakteri, CMC-AS-AgNO 3, hidrogel, zona inhibisi ABSTRACT DYAH PERMATA SARI. Synthesis of Antibacterial Hydrogels Based on Carboxymethyl Cellulose-Succinic Acid-AgNO 3. Supervised by BETTY MARITA SOEBRATA and HENNY PURWANINGSIH. Hydrogels based on carboxymethyl cellulose (CMC) are potential to be used as wound dressing. CMC was reacted with succinic acid as a cross linker and AgNO 3 as an antibacterial substance. The aims of the experiment are to synthesis antibacterial hydrogels based on CMC-AS-AgNO 3, to study its characteristic, and its potential of antibacterial substance. CMC was prepared from bacterial cellulose, with moisture content of 9%, ph 4.6, and degree of substitution To the CMC and succinic acid, AgNO 3 were added with concentration of 0.2%, 0.4%, and 0.6%. The increasing concentration of AgNO 3 caused increasing of swelling behavior. The increasing concentration of AgNO 3 also caused increasing the inhibition zone towards Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The wider inhibition zone was produced by CMC-AS-AgNO 3 0.6% with diameter of 17 mm towards E. coli and 12 mm towards S. aureus. The CMC-AS-AgNO 3 was characterized using scanning electron microscopy and X-ray diffraction methods. Key words: antibacterial, CMC-AS-AgNO 3, hydrogels, inhibition zone

6

7 SINTESIS HIDROGEL ANTIBAKTERI BERBASIS KARBOKSIMETIL SELULOSA-ASAM SUKSINAT-AgNO 3 DYAH PERMATA SARI 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 2014

8

9 Judul Skripsi : Sintesis Hidrogel Antibakteri Berbasis Karboksimetil Selulosa-Asam Suksinat-AgNO 3 Nama : Dyah Permata Sari NIM : G Disetujui oleh Betty Marita Soebrata, SSi, MSi Pembimbing I Dr Henny Purwaningsih, SSi, MSi Pembimbing II Diketahui oleh Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS Ketua Departemen Tanggal Lulus:

10

11 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta ala yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul Sintesis Hidrogel Antibakteri Berbasis Karboksimetil Selulosa-Asam Suksinat-AgNO 3. Karya ilmiah ini disusun berdasarkan penelitian yang dilakukan penulis di Laboratorium Kimia Fisik, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) IPB dan Laboratorium Pusat Studi Biofarmaka Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat-Institut Pertanian Bogor (LPSB LPPM-IPB) dari Maret sampai Juli Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Betty Marita Soebrata, SSi, MSi dan Ibu Dr Henny Purwaningsih, SSi, MSi selaku pembimbing yang telah memberi saran, bimbingan, serta nasihat sehingga penelitian ini dapat diselesaikan. Di samping itu, penghargaan dari penulis disampaikan kepada Ibu Nunuk selaku staf Laboratorium Mikrobiologi LPSB IPB dan segenap staf Laboratorium Kimia Fisik, Departemen Kimia, FMIPA IPB yang telah membantu selama penelitian ini berlangsung. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Tak lupa rasa terima kasih juga disampaikan kepada Candra Perangin-angin, Alfian Hadi, Oki Defrimika, Nanda Yuditya, dan seluruh teman-teman Kimia 47 yang tidak dapat disebutkan satu-persatu yang telah memberikan semangat, nasihat, dan bantuannya selama penelitian ini berlangsung. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, November 2014 Dyah Permata Sari

12 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN vi PENDAHULUAN 1 METODE 2 Alat dan Bahan 2 Metode Penelitian 3 HASIL DAN PEMBAHASAN 6 Karboksimetil Selulosa 6 Karboksimetil Selulosa-Asam Suksinat-AgNO 3 7 Pencirian CMC Hasil Sintesis 8 Kemampuan Pembengkakan (Swelling) 9 Identifikasi Gugus Fungsi 11 Morfologi CMC-AS-AgNO 3 12 Aktivitas Antibakteri 14 SIMPULAN DAN SARAN 16 Simpulan 16 Saran 16 DAFTAR PUSTAKA 17 LAMPIRAN 19 RIWAYAT HIDUP 24

13 DAFTAR TABEL 1 Pencirian CMC hasil sintesis 9 2 Perbandingan pola difraksi hasil analisis dengan JCPDS-ICDD 14 3 Zona inhibisi CMC-AS-AgNO Rasio aktivitas antibakteri 16 DAFTAR GAMBAR 1 Struktur unit berulang dalam CMC 1 2 Struktur kimia asam suksinat 2 3 Metode difusi agar 6 4 Mekanisme reaksi pembentukan CMC 7 5 Hasil sintesis CMC 7 6 Reaksi esterifikasi CMC dengan asam suksinat 8 7 Film dengan berbagai komposisi a) CMC-AS, b) CMC-AS-AgNO 3 0.2%, c) CMC-AS-AgNO 3 0.4%, d) CMC-AS-AgNO 3 0.6% 8 8 Derajat swelling hidrogel 10 9 Spektrum FTIR Analisis morfologi CMC-AS-AgNO 3 0.6% a) perbesaran 100, b) perbesaran 1000, c) morfologi CMC dengan penambahan nanopartikel perak Pola difraksi sinar-x CMC-AS-AgNO 3 0.6% Pola difraksi (a) CMC-AS (b) CMC-AS-AgNO 3 0.6% Hasil uji aktivitas antibakteri a) pada bakteri uji E. coli, b) pada bakteri uji S. aureus 15 DAFTAR LAMPIRAN 1 Diagram alir penelitian 19 2 Kadar air CMC hasil sintesis 19 3 ph larutan CMC 1% 20 4 Penentuan derajat substitusi CMC 20 5 Derajat swelling CMC-AgNO Spektrum FTIR standar selulosa bakteri 22 7 Spektrum FTIR standar CMC 22 8 Database JCPDS-ICDD AgNO 2 23

14

15 23 PENDAHULUAN Hidrogel dapat didefinisikan sebagai jejaring polimer tiga dimensi yang dapat menyerap air maupun cairan biologis dan memiliki kemampuan mengembang tanpa larut di dalam air (Defader et al. 2009). Berdasarkan sifatnya yang dapat menyerap air dalam jumlah yang besar dan biokompatibilitasnya yang baik, hidrogel banyak dimanfaatkan sebagai penutup luka, sistem pelepasan obat, kosmetik, maupun pertanian. Hidrogel dapat dibuat menggunakan polimer sintetik di antaranya polivinil pirolidon, asam poliakrilat, dan polietilena glikol, maupun polimer alam seperti alginat, kitosan, karaginan, dan selulosa (Gulrez et al. 2011). Karboksimetil selulosa (CMC) (Gambar 1) merupakan senyawa turunan selulosa yang diperoleh dari reaksi selulosa dengan senyawa monokloroasetat (Tomasino 1992). Karboksimetil selulosa banyak dimanfaatkan untuk keperluan biomedis karena memiliki keunggulan dalam hal biokompatibilitas dan biodegradabilitasnya, serta ketersediaan bahan bakunya, yaitu selulosa yang sangat melimpah di alam (Hashem et al. 2013). Selulosa yang digunakan sebagai bahan baku dapat bersumber dari selulosa bakteri seperti nata de coco. Selulosa bakteri mempunyai kekhasan sifat struktural dan fisikokimiawi dibandingkan dengan selulosa kayu (Yoshinaga et al. 1997). Gambar 1 Struktur unit berulang dalam CMC Gugus hidroksil yang banyak terdapat pada CMC dapat berikatan silang melalui reaksi esterifikasi dengan senyawa yang memiliki gugus karboksil. Asam karboksilat seperti asam sitrat, asam malat, dan asam suksinat dapat digunakan sebagai agen pengikat silang pada preparasi hidrogel CMC (Hashem et al. 2013). Ikatan silang yang dihasilkan ini menyebabkan paduan CMC-asam karboksilat memiliki kemampuan menyerap air atau cairan biologis. Menurut Hashem (2013) asam suksinat (AS) (Gambar 2) merupakan agen pengikat silang yang paling baik dibandingkan dengan asam sitrat dan asam malat. Hidrogel dengan agen pengikat silang asam suksinat menghasilkan derajat swelling mencapai 40 kali bobot hidrogel kering.

16 2 Gambar 2 Struktur kimia asam suksinat Hidrogel memiliki sifat yang ideal sebagai penutup luka karena bersifat moist wound healing, yang berarti dapat mempertahankan kelembapan lingkungan di sekitar luka sehingga dapat mempercepat penyembuhan luka (Perwitasari et al. 2012). Penutup luka yang baik harus memiliki zat antibakteri (antibiotika) untuk mencegah tumbuhnya bakteri penyebab infeksi. Infeksi dapat memperberat kerusakan jaringan sehingga luka menjadi sukar pulih. Impregnasi antibakteri ke dalam penutup luka dapat memberikan hasil yang baik karena zat antibakteri yang ada dapat dilepaskan secara perlahan-lahan ke tempat luka untuk membunuh bakteri yang ada pada luka tersebut (Darwis et al. 2005). Penelitian yang mengarah pada pengembangan hidrogel sebagai penutup luka dan sekaligus bersifat antibakteri telah banyak dilakukan. Istiqomah et al. (2012) telah meneliti pembuatan hidrogel kitosan-glutaraldehida untuk aplikasi penutup luka secara in vivo. Perwitasari et al. (2012) telah mencirikan secara in vitro dan in vivo komposit alginat-polivinil alkohol-zno berukuran nano sebagai penutup luka antibakteri. Hashem et al. (2013) telah meneliti pembuatan hidrogel dari CMC dan ZnO yang memiliki aktivitas antibakteri terhadap bakteri gram positif dan negatif. Pada penelitian ini dibuat hidrogel menggunakan CMC dan asam suksinat serta penambahan zat antibakteri berupa logam perak. Perak telah dikenal luas sebagai senyawa yang dapat membunuh mikrob dengan efektif, seperti bakteri gram positif maupun negatif, dan bakteri super resisten (Ashe 2011). CMC-AS- AgNO 3 diuji aktivitas antibakterinya terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus untuk mengetahui besarnya penghambatan yang ditimbulkan terhadap kedua bakteri tersebut. Penelitian ini bertujuan menyintesis hidrogel CMC-AS-AgNO 3 dengan penambahan asam suksinat sebagai agen pengikat silang, menentukan pengaruh nisbah komposisinya, serta ciri-ciri dan potensinya sebagai zat antibakteri. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret hingga Juli 2014 di Laboratorium Kimia Fisik, Departemen Kimia, FMIPA IPB dan Laboratorium Pusat Studi Biofarmaka, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat-Institut Pertanian Bogor (PSB LPPM-IPB). METODE Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah mikroskop elektron payaran (SEM) (Phillips tipe 550), spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) (IR-Prestige 21), difraktometer sinar-x (XRD) (Shimadzu XRD610),

17 inkubator, ruang laminar (Aneka Lab), autoklaf, penangas air, oven, ultrasonik, desikator, neraca analitik, blender, ayakan 100 dan 400 mesh, kertas alumunium, kempa hidraulik, mikropipet, dan alat-alat kaca. Bahan-bahan yang digunakan adalah nata de coco, isopropanol p.a (Merck), NaOH 35% (b/v) (Merck), asam monokloroasetat p.a (Merck), metanol 80%, metanol absolut p.a (Merck), asam suksinat p.a (Merck), asam asetat teknis (Bratachem), AgNO 3 p.a (Merck), NaOH 0.3 M (Merck), HCl 0.3 M (Merck), induk bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus (IPB Culture Centre Lab Mikrobiologi), agar hara (NA), kaldu hara (NB), agar soya tripton (TSA), kaldu soya tripton (TSB), kloramfenikol 1000 ppm, tetrasiklin 1000 ppm, akuabides, dan akuades. Metode Penelitian Tahapan penelitian yang dilakukan meliputi pembuatan CMC dan CMC- AS-AgNO 3, pencirian CMC, pencirian, dan pengujian antibakteri CMC-AS- AgNO 3 (Lampiran 1). Pencucian Nata de Coco Nata de Coco dicuci dengan air keran hingga bersih, kemudian direndam di dalam ember plastik selama 3 hari dan setiap hari air rendaman diganti. Setelah itu, nata direbus sampai mendidih pada suhu 110 C selama menit. Setelah direbus, lembaran nata ditekan menggunakan kempa hidraulik hingga hampir seluruh air keluar. Selulosa bakteri yang berbentuk lembaran tipis dikeringkan di bawah sinar matahari, lalu dihancurkan dengan blender. Serbuk halus berukuran 60 mesh disaring dengan ayakan (Awalludin 2004). Pembuatan CMC Sebanyak 5.5 g serbuk selulosa bakteri direndam selama 15 menit dengan 100 ml isopropanol, kemudian ditambahkan 40 ml NaOH 35% (b/v) sedikit demi sedikit selama 30 menit. Setelah 1 jam, 18 g asam monokloroasetat ditambahkan sedikit demi sedikit selama 30 menit. Campuran diaduk selama 4 jam pada suhu 55 C, lalu disaring dan ditambahkan metanol 80%, kemudian dinetralkan dengan asam asetat pada suhu kamar. Campuran disaring kembali, lalu CMC dicuci dengan metanol absolut dan dikeringkan pada suhu 55 C hingga kering. CMC yang diperoleh dihaluskan hingga berukuran 100 mesh (Awalludin 2004). 3 Pembuatan CMC-AS-AgNO 3 Sebanyak 3 g CMC, 1.5 g asam suksinat, dan AgNO 3 (0.2, 0.4, 0.6% (b/v)) dilarutkan dalam 20 ml akuabides dengan pengadukan terus-menerus hingga menghasilkan campuran yang homogen. Proses ultrasonikasi kemudian dilakukan hingga diperoleh pasta yang bebas dari gelembung. Pasta yang terbentuk dituangkan pada permukaan pelat kaca sehingga berbentuk lembaran, kemudian lembaran hidrogel dikeringkan di dalam oven pada suhu 55 C hingga kering (modifikasi Hashem et al. 2013).

18 4 Penentuan Derajat Substitusi CMC Sebanyak 0.5 g serbuk kering CMC ditimbang, dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 ml dan ditambahkan 100 ml akuades, kemudian diaduk. Sebanyak 25 ml NaOH 0.3 M ditambahkan dan campuran dipanaskan di atas penangas air selama 15 menit. Setelah larutan homogen, ditambahkan indikator fenolftalein sebanyak 3 tetes, selanjutnya larutan dititrasi menggunakan HCl 0.3 M. Titik akhir titrasi tercapai ketika terjadi perubahan warna larutan dari merah muda menjadi tidak berwarna. Titrasi dilakukan 3 kali ulangan (Hong 2013). Derajat substitusi (DS) dari CMC dapat diketahui melalui persamaan berikut: Kandungan Karboksimetil (%CM) = ( ) DS = ( ) Keterangan: V 0 = Volume HCl yang digunakan saat titrasi blangko (ml) V n = Volume HCl yang digunakan saat titrasi sampel (ml) M = Molaritas HCl yang digunakan (M) m = Massa sampel (g) 162 g/mol = Massa molar dari satu unit anhidroglukopiranosa (AGU) 59 g/mol = Massa molar dari CH 2 COOH Penentuan Kadar Air CMC Penentuan kadar air CMC dilakukan secara gravimetri. Mula-mula, cawan petri kosong dikeringkan selama 1 jam pada suhu 105 C dalam oven. Setelah didinginkan dalam desikator, bobot cawan ditimbang dengan teliti (A). Sebanyak 1 g CMC ditimbang dan diletakkan pada cawan tersebut, kemudian ditimbang kembali dengan teliti (B). Cawan yang berisi CMC dikeringkan di dalam oven pada suhu 105 C selama 3 jam, lalu ditimbang setelah dimasukkan ke dalam desikator selama 30 menit. Pengeringan dan penimbangan diulangi setiap jam hingga bobot konstan tercapai (C) (SNI ). Kadar air dapat dihitung dengan persamaan berikut: Kadar air (%) = ( ) 100% Penentuan ph Larutan CMC 1% Sebanyak 1 g CMC dilarutkan ke dalam 100 ml akuades kemudian dipanaskan pada suhu 70 C sambil diaduk hingga larut. Setelah dingin, ph larutan diukur (SNI ).

19 Kemampuan Pembengkakan (Swelling) Lembaran CMC-AS-AgNO 3 berukuran 1 cm 2 ditimbang dengan teliti (A), kemudian direndam di dalam cawan petri berisi akuades. Lembaran direndam selama 24 jam, setelah itu hidrogel dikeluarkan dari cawan petri, dan air pada permukaan hidrogel dihilangkan dengan tissue, kemudian hidrogel ditimbang kembali dengan teliti (B) (Modifikasi Darwis et al. 2010). Derajat pembengkakan atau swelling dihitung dengan persamaan berikut: Derajat swelling (%) = ( ) 100% Identifikasi Gugus Fungsi dengan Spektroskopi FTIR Selulosa bakteri, CMC, dan CMC-AS dilakukan pengujian gugus fungsi dengan spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR). Sebanyak 0.02 g sampel dihaluskan secara hati-hati dengan 0.1 g KBr kemudian dipanaskan dalam oven pada suhu 60 C selama 12 jam. Setelah itu dicetak dalam bentuk pelet. Kemudian dilakukan pengukuran menggunakan alat FTIR pada bilangan gelombang cm -1. Analisis Morfologi dengan Mikroskop Elektron Payaran (SEM) Lembaran CMC-AS-AgNO 3 0.6% dilakukan pengujian bentuk morfologinya dengan menggunakan Mikroskop Elektron Payaran atau Scanning Electron Microscopy (SEM). Sampel berukuran 1 cm 2 dilapisi dengan lapisan tipis logam emas, kemudian dianalisis menggunakan SEM. Pola Difraksi CMC-AS-AgNO 3 dengan Difraktometer Sinar-X (XRD) Lembaran CMC-AS-AgNO 3 0.6% dilakukan pengujian pola difraksinya dengan menggunakan difraktometer sinar-x. Sumber sinar yang digunakan adalah radiasi sinar Cu dengan panjang gelombang Å dan sudut difraksi antara dengan kecepatan 2 /menit. 5 Uji Aktivitas Antibakteri CMC-AS-AgNO 3 Metode uji antibakteri diadaptasi dari metode Garriga et al. (1993) dengan menggunakan teknik difusi agar yang telah dimodifikasi. Pertama-tama, alat-alat dan bahan yang akan digunakan seperti cawan petri, kertas cakram, akuades harus disterilkan terlebih dahulu di dalam autoklaf pada suhu 121 C selama 15 menit. Kultur mikroba uji harus disegarkan terlebih dahulu. Inokulasi bakteri dimulai dengan menyiapkan media cair NB untuk bakteri Escherichia coli sebanyak 10 ml (13 g/1000 ml) dan TSB untuk bakteri Staphylococcus aureus sebanyak 10 ml (30 g/1000 ml), bakteri disegarkan dengan menginokulasikan satu ose kultur murni E. coli dari agar miring NA ke dalam medium cair NB secara aseptik, hal yang sama juga dilakukan dengan menginokulasikan satu ose kultur murni S. aureus dari agar miring TSA ke dalam medium cair TSB secara aseptik. Kultur uji kemudian diinkubasi selama 18 jam untuk bakteri E. coli dan 24 jam untuk bakteri S. aureus pada suhu 37 C. Pembuatan media agar dilakukan dengan melarutkan NA sebanyak 2 g dalam 100 ml akuades (20 g/1000 ml) untuk media bakteri E. coli dan TSA sebanyak 4 g dalam 100 ml akuades (40 g/1000 ml) untuk media bakteri S. aureus, kedua larutan tersebut dilarutkan di dalam Erlenmeyer. Selanjutnya

20 6 dihomogenkan dengan pengaduk magnetik di atas penangas air hingga larutan berubah menjadi bening. Media ini disterilkan menggunakan autoklaf pada suhu 121 C selama 15 menit. Media NA dan TSA steril didinginkan sampai suhu C. Kultur uji segar diinokulasikan sebanyak 100 µl ke dalam 100 ml media NA dan TSA. Setelah kultur bercampur dengan media, media cair dituangkan ± 20 ml ke dalam cawan petri. Setelah campuran media dan kultur uji membeku, sampel CMC-AS-AgNO 3 yang dibentuk cakram berukuran 6 mm diletakkan di atas media agar tersebut, selain sampel digunakan juga kontrol negatif berupa CMC-AS dan DMSO, serta kontrol positif berupa kloramfenikol 1000 ppm untuk bakteri S. aureus dan tetrasiklin 1000 ppm untuk bakteri E. coli. Cawan petri tersebut diinkubasi pada suhu 37 C selama 18 jam untuk bakteri E. coli dan 24 jam untuk bakteri S. aureus. Areal penghambatan diukur berdasarkan zona bening yang terbentuk di sekitar cakram sampel (Modifikasi Garriga et al. 1993). Metode difusi agar untuk CMC-AS-AgNO 3 dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3 Metode difusi agar HASIL DAN PEMBAHASAN Karboksimetil Selulosa Selulosa bakteri direaksikan dengan asam monokloroasetat dan basa NaOH untuk memperoleh CMC. Basa NaOH digunakan untuk meregangkan struktur selulosa yang rapat sehingga dapat memudahkan masuknya gugus karboksimetil ke dalam monomer-monomer selulosa. Awalludin (2004) melaporkan bahwa konsentrasi optimum NaOH yang menghasilkan CMC paling baik adalah NaOH 35% (b/v). Reaksi pembentukan selulosa menjadi CMC merupakan suatu reaksi eter Williamson menurut Fessenden dan Fessenden (1986). Reaksi berlangsung dengan tahap deprotonasi oleh basa NaOH, dilanjutkan reaksi eterifikasi oleh reagen asam monokloroasetat. Reaksi tersebut juga menghasilkan reaksi samping berupa NaCl dan asam glikolat. Mekanisme reaksi disajikan pada Gambar 4.

21 7 Gambar 4 Mekanisme reaksi pembentukan CMC Reaksi samping berupa NaCl dan asam glikolat dapat dipisahkan melalui pencucian dengan metanol dan penetralan menggunakan asam asetat (Aprilia 2009). Asam monokloroasetat yang ditambahkan secara berlebih pada polimer selulosa menghasilkan CMC sebesar 3-4 kali berat selulosa awal. Hal ini menunjukkan bahwa gugus-gugus hidroksil yang terdapat pada selulosa telah bereaksi dengan gugus-gugus karboksimetil menghasilkan rantai eter antara selulosa dan karboksimetil. Hasil sintesis CMC diperoleh berupa serbuk padatan halus berwarna putih kekuningan yang ditunjukkan oleh Gambar 5. Gambar 5 Hasil sintesis CMC Karboksimetil Selulosa-Asam Suksinat-AgNO 3 Hasil sintesis pada tahap pembuatan CMC direaksikan dengan asam suksinat sebagai agen pengikat silang. Ikatan silang yang dihasilkan merupakan suatu ikatan ester antara gugus hidroksil yang dimiliki oleh polimer-polimer CMC dengan dua buah gugus karboksilat pada asam suksinat. Reaksi esterifikasi yang terjadi ditunjukkan pada Gambar 6.

22 8 Gambar 6 Reaksi esterifikasi CMC dengan asam suksinat Campuran CMC-asam suksinat (CMC-AS) menghasilkan larutan kental berwarna kekuningan. Perbandingan CMC dan asam suksinat yang digunakan menentukan sifat fisik dan kimia hidrogel yang dihasilkan, karena memengaruhi banyaknya ikatan silang yang terbentuk. Campuran CMC-AS kemudian ditambahkan larutan AgNO 3 dengan variasi konsentrasi sebesar 0.2%, 0.4%, dan 0.6% (b/v). Menurut Kim & Kim (2013), perak dapat menunjukkan aktivitas antibakteri yang baik pada konsentrasi di atas 0.1% dan tidak lebih dari 6%, konsentrasi perak di atas 6% dapat menyebabkan toksisitas. Campuran larutan CMC, asam suksinat, dan AgNO 3 menghasilkan larutan kental berwarna putih susu, selanjutnya larutan tersebut dicetak pada pelat kaca, dan dikeringkan pada suhu 55 C. Gambar 7 menunjukkan film yang dihasilkan. Gambar 7 Film dengan berbagai komposisi a) CMC-AS, b) CMC-AS-AgNO 3 0.2%, c) CMC-AS-AgNO 3 0.4%, d) CMC-AS-AgNO 3 0.6% Pencirian CMC Hasil Sintesis Hasil sintesis CMC ditentukan kadar airnya. Kadar air yang diperoleh dari CMC hasil sintesis sebesar 8.99% (Lampiran 2). Menurut SNI , CMC yang memenuhi standar mutu 1 adalah yang memiliki kadar air kurang dari

23 10.00%. Bahan organik tersebut dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama karena lebih tahan terhadap kontaminan mikrob. Menurut SNI , CMC merupakan senyawa yang memiliki rentang ph antara Berdasarkan hasil pengukuran, CMC hasil sintesis memiliki ph sebesar 4.57 (Lampiran 3), hasil ini tidak berada pada rentang ph CMC berdasarkan literatur, hal ini mungkin disebabkan proses penetralan yang tidak sempurna. Proses penetralan dilakukan pada CMC hasil sintesis yang belum murni. Hasil sintesis masih berupa campuran antara CMC, asam glikolat, dan NaCl (Aprilia 2009). Campuran ini dapat dipisahkan dengan melakukan pencucian hasil sintesis menggunakan metanol dan penetralan dengan asam asetat, namun pada penelitian ini proses pemurnian CMC tersebut belum maksimal. Menurut Aprilia (2009) CMC stabil pada rentang ph Tabel 1 menunjukkan pencirian dari CMC hasil sintesis dibanding dengan CMC mutu 1. Tabel 1 Pencirian CMC hasil sintesis Parameter CMC hasil sintesis CMC Mutu 1 (*) Kadar air (%) ph Derajat substitusi (*) SNI Derajat substitusi merupakan ukuran rerata dari banyaknya gugus hidroksil yang digantikan menjadi gugus eter karboksilat pada pembentukan CMC. Derajat substitusi ini mempengaruhi sifat kelarutan CMC yang dihasilkan, semakin banyak gugus karboksimetil maka CMC memiliki gugus fungsi yang lebih mudah berikatan dengan air. Setiap monomer selulosa memiliki dua gugus hidroksil sekunder yang terikat pada C-2 dan C-3, serta satu gugus hidroksil primer pada C- 6. Secara teoritis 3 buah gugus hidroksil yang terdapat pada monomer selulosa tersebut dapat digantikan dengan gugus karboksimetil menghasilkan CMC dengan derajat substitusi sebesar 3. Namun pada berbagai pengujian dihasilkan derajat substitusi antara Hal ini disebabkan karena reaksi dipengaruhi oleh halangan sterik dari polimer selulosa serta asam monokloroasetat yang digunakan. Selama proses karboksimetilasi gugus hidroksil pada C-6 menunjukkan reaktivitas paling tinggi diikuti oleh C-2 dan C-3 (Aprilia 2009). CMC hasil sintesis yang diperoleh memiliki derajat substitusi rerata sebesar (Lampiran 4). CMC dengan derajat substitusi sebesar tidak larut sempurna di dalam air, sehingga masih terdapat sebagian kecil CMC yang tidak dapat larut. Ditinjau dari segi kualitas, CMC dengan kemurnian yang tinggi merupakan CMC yang memiliki nilai kadar air tidak lebih dari 10.00%, derajat substitusi antara , dan nilai ph antara (SNI ). Dengan demikian, CMC yang dihasilkan dari penelitian ini belum termasuk CMC dengan mutu terbaik. Kemampuan Pembengkakan (Swelling) Kemampuan pembengkakan (swelling) merupakan salah satu sifat penting bagi hidrogel sebagai penutup luka. Swelling adalah kemampuan suatu hidrogel untuk dapat menyerap air atau cairan biologis lainnya dan tidak larut serta tetap mempertahankan struktur tiga dimensinya (Wijayani et al. 2005). Berdasarkan 9

24 10 sifat tersebut hidrogel sangat ideal digunakan sebagai penutup luka, karena hidrogel yang telah menyerap air maupun cairan biologis lain dapat mempertahankan kelembaban sekitar luka sehingga mempermudah pembentukan sel-sel dan jaringan baru sehingga dapat mempercepat penyembuhan luka. Kemampuan pembengkakan ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya adalah banyaknya ikatan silang yang terbentuk dan banyaknya komposit atau zat lain yang ditambahkan. Ikatan silang dalam polimer menghasilkan struktur tiga dimensi, struktur inilah yang membuat hidrogel dapat mempertahankan bentuknya walaupun banyak molekul air yang masuk. Namun, peningkatan ikatan silang dapat menurunkan absorbsi air ke dalam rongga-rongga polimer, hal ini disebabkan karena semakin banyak ikatan silang yang terbentuk maka struktur polimer akan semakin rapat sehingga kemampuan difusi air ke dalam jaringan polimer berkurang dan menyebabkan derajat swelling hidrogel relatif turun. Komposisi CMC dan asam suksinat yang digunakan merupakan komposisi yang relatif baik karena menghasilkan hidrogel dengan ikatan silang yang cukup untuk mempertahankan struktur tiga dimensi hidrogel. Penambahan komposit berupa logam perak dapat menaikkan kemampuan pembengkakan hidrogel, hal ini disebabkan karena kemampuan dari logam perak yang dapat menempel pada hidrogel sehingga dapat meningkatkan porositas dan ruang kosong di antara jaringan hidrogel yang berakibat dapat menyerap lebih banyak air (Hebeish et al. 2013). Derajat swelling CMC-AS dan CMC-AS-AgNO 3 disajikan pada Gambar 8. Derajat Swelling (%) 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 64,83 88,69 117,45 134,18 20,00 0,00 CMC- AS CMC- AS- AgNO3 0.2% CMC- AS- AgNO3 0.4% Jenis Contoh CMC- AS- AgNO3 0.6% Gambar 8 Derajat swelling hidrogel Hidrogel CMC-AS-AgNO 3 0.6% memiliki nilai derajat swelling tertinggi sebesar %, sedangkan CMC-AS memiliki nilai derajat swelling terendah sebesar 64.83%, derajat swelling meningkat seiring dengan meningkatnya logam perak yang ditambahkan (Lampiran 5). Pengukuran kemampuan pembengkakan hidrogel menunjukkan hasil yang tidak terlalu besar, namun cukup untuk digunakan sebagai penutup luka karena hidrogel yang dihasilkan masih mampu menciptakan daerah lembab pada luka. Hal ini dapat disebabkan karena CMC

25 yang digunakan tidak larut sempurna di dalam air sehingga ikatan silang yang terbentuk belum maksimal. Identifikasi Gugus Fungsi Identifikasi gugus fungsi dengan FTIR dilakukan pada beberapa tahap penelitian, yang pertama adalah analisis gugus fungsi pada selulosa bakteri yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan CMC, yang kedua adalah CMC hasil sintesis, dan CMC-AS. Analisis ini didasarkan pada penyerapan radiasi elektromagnetik oleh sejumlah sampel pada bilangan gelombang antara cm -1. Selulosa bakteri yang dianalisis memperlihatkan pencirian pita serapan dari gugus fungsi dan ikatan yang terdapat pada molekul selulosa. Pita serapan pada panjang gelombang cm -1 mengindikasikan adanya gugus OH. Pita serapan pada 2920 cm -1 mengindikasikan adanya vibrasi C-H, serta pita serapan pada panjang gelombang cm -1 menunjukkan vibrasi C-O. Spektrum IR selulosa bakteri tersebut memiliki kemiripan gugus fungsi dengan selulosa bakteri standar (Parthibanka et al. 2011) (Lampiran 6). Gambar 9 menunjukkan spektrum FTIR yang diperoleh pada pengukuran selulosa bakteri, CMC hasil sintesis, dan CMC-AS. 11 *Keterangan = Merah (Selulosa Bakteri) = Hitam (CMC) = Biru (CMC-AS) Gambar 9 Spektrum FTIR Pengukuran spektrum IR pada CMC hasil sintesis memperlihatkan pita serapan pada panjang gelombang cm -1 yang mengindikasikan adanya gugus OH. Pita serapan pada panjang gelombang cm -1 menunjukkan vibrasi C-H. Pita serapan pada panjang gelombang cm -1 menunjukkan gugus karbonil, dan pada panjang gelombang cm -1 merupakan vibrasi gugus C-O (Pavia et al. 2009). Spektrum IR dari selulosa bakteri dan CMC memiliki perbedaan yang terletak pada daerah bilangan gelombang cm -1

26 12 yang diidentifikasi sebagai gugus C=O dan pada daerah bilangan gelombang cm -1 yang diidentifikasi sebagai CH 2. Hal tersebut menunjukkan bahwa selulosa telah memiliki gugus karboksimetil. Spektrum IR yang dihasilkan pada pengukuran CMC hasil sintesis menunjukkan adanya kemiripan gugus fungsi yang ada pada CMC standar (Mohkami & Talaeipour 2011) (Lampiran 7). Pengukuran spektrum IR CMC-AS memperlihatkan adanya gugus OH yang ditunjukkan oleh pita serapan pada panjang gelombang 3387 cm -1. Pada panjang gelombang cm -1 adalah vibrasi C-H. Pita serapan pada panjang gelombang cm -1 merupakan vibrasi dari gugus karbonil. Pergeseran gugus karbonil pada CMC dan CMC-AS dari pita serapan pada panjang gelombang cm -1 ke panjang gelombang cm -1 menunjukkan adanya ikatan silang yang terbentuk antara CMC dengan asam suksinat (Hashem et al. 2013). Gugus fungsi yang dimiliki oleh spektrum IR sampel CMC-AS menyerupai gugus fungsi yang dimiliki spektrum IR CMC-AS menurut penelitian yang dilakukan oleh Hashem et al Hal ini mengindikasikan bahwa proses ikatan silang antara CMC dan asam suksinat telah berhasil dilakukan. Morfologi CMC-AS-AgNO 3 Analisis menggunakan mikroskop elektron payaran (SEM) adalah teknik analisis untuk mengetahui morfologi, bentuk, ukuran, serta porositas dari hidrogel. Gambar 10 menunjukkan mikrograf dari CMC-AS-AgNO 3 0.6%. Pada Gambar 10a terlihat cuplikan CMC-AS-AgNO 3 0.6% pada perbesaran 100 menunjukkan bahwa AgNO 3 tidak terdistribusi secara merata di antara CMC-AS, gambar berwarna terang merupakan distribusi logam AgNO 3, sedangkan gambar berwarna gelap merupakan CMC-AS. Distribusi yang tidak merata dapat disebabkan karena larutan belum homogen. Pada Gambar 10b cuplikan CMC- AgNO 3 0.6% pada perbesaran 1000 memperlihatkan kristal AgNO 3 yang terdapat di permukaan film. Gambar 10 Analisis morfologi CMC-AS-AgNO 3 0.6% a) perbesaran 100, b) perbesaran 1000, c) morfologi CMC dengan penambahan nanopartikel perak (Hebeish et al. 2013)

27 Analisis lebih jauh mengenai morfologi film yang dihasilkan tidak dapat dilakukan karena permukaan film dengan perbesaran 1000 sebagian besar menunjukkan distribusi kristal, oleh karena itu pori-pori dari film yang dihasilkan tidak dapat diamati. Hebeish et al. (2013) melaporkan morfologi dari CMC yang ditambahkan komposit berupa nanopartikel perak menghasilkan penampang nanopartikel perak yang berbentuk bola (Gambar 10c). 13 Difraktogram CMC-AS-AgNO 3 Hasil pengukuran CMC-AS dan CMC-AS-AgNO 3 0.6% menggunakan difraksi sinar-x menghasilkan difraktogram yang khas. Difraktogram yang dihasilkan dari CMC-AS-AgNO 3 0.6% dibandingkan dengan standar dari program PCPDFWIN database Joint Committee on Powder Diffraction Standards-International Centre for Diffraction Data (JCPDS-ICDD) untuk mengetahui jenis logam yang terbentuk. Difraktogram yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 11. Gambar 11 Pola difraksi sinar-x CMC-AS-AgNO 3 0.6% Perbandingan pola difraksi sinar-x CMC-AS-AgNO 3 0.6% menunjukkan bahwa terdapat beberapa kesesuaian dengan database PCPDFWIN No (Lampiran 8) yang merupakan kristal AgNO 2 dengan sistem ortorombik. Puncakpuncak AgNO 2 pada difraktogram terletak pada 2θ: 22.14; 31.84; 32.02; 45.60; dan Perubahan bentuk AgNO 3 yang ditambahkan sebelumnya menjadi AgNO 2 dapat disebabkan karena adanya pemberian panas mencapai suhu 70 C pada proses ultrasonikasi maupun pada proses pengeringan film. Tabel 2 menunjukkan perbandingan pola difraksi hasil analisis CMC-AS-AgNO 3 0.6% dengan database JCPDS-ICDD.

28 14 Tabel 2 Perbandingan pola difraksi hasil analisis dengan JCPDS-ICDD CMC-AS-AgNO 3 0.6% JCPDS-ICDD AgNO 2 2θ ( ) Intensitas 2θ ( ) Intensitas Difraktogram CMC-AS-AgNO 3 0.6% juga dibandingkan dengan prekursornya yaitu CMC-AS. Pola difraksi dari kedua sampel menunjukkan beberapa puncak yang hampir sama. Hasil difraktogram dapat dilihat pada Gambar 12. Gambar 12 Pola difraksi (a) CMC-AS (b) CMC-AS-AgNO 3 0.6% Aktivitas Antibakteri Uji aktivitas antibakteri dari CMC-AS-AgNO 3 dilakukan dengan dua bakteri patogen, yaitu Staphylococcus aureus (bakteri gram positif) dan Eschericia coli (bakteri gram negatif). Bakteri tersebut merupakan bakteri yang biasanya menyebabkan infeksi pada luka. Perbedaan konsentrasi AgNO 3 yang digunakan, yaitu 0.2%, 0.4%, dan 0.6% menunjukkan aktivitas antibakteri yang berbeda pula pada kedua bakteri uji. Seperti yang terlihat pada Gambar 13, peningkatan konsentrasi dari AgNO 3 juga menyebabkan peningkatan aktivitas antibakteri.

29 Gambar 13 menunjukkan dengan jelas zona inhibisi yang terbentuk akibat penambahan CMC-AS-AgNO 3 seperti yang terlihat juga pada antibiotik standar seperti kloramfenikol dan tetrasiklin pada kedua bakteri uji. 15 Gambar 13 Hasil uji aktivitas antibakteri a) pada bakteri uji E. coli, b) pada bakteri uji S. aureus Tabel 3 Zona inhibisi CMC-AS-AgNO 3 Zona inhibisi (mm) Sampel E. coli S. aureus Kontrol - DMSO Kontrol - (CMC-AS) A (0.2%) B (0.4%) C (0.6%) Kontrol + (*) (*) Kontrol + (E. coli) : Tetrasiklin 1000 ppm Kontrol + (S. aureus) : Kloramfenikol 1000 ppm Diameter zona inhibisi CMC-AS-AgNO 3 pada bakteri E. coli maupun pada bakteri S. aureus mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya konsentrasi perak (Tabel 3). Sampel CMC-AS-AgNO 3 lebih toksik terhadap bakteri E. coli, hal ini dibuktikan dengan diameter zona inhibisi terhadap bakteri E. coli lebih besar dibandingkan dengan bakteri S. aureus. Bakteri E. coli merupakan bakteri gram negatif yang mengandung peptidoglikan lebih sedikit dibandingkan dengan S. aureus yang merupakan bakteri gram positif. Peptidoglikan adalah polimer-polimer dan protein penyusun dinding sel dari bakteri, sehingga E. coli memiliki dinding sel yang lebih tipis dari pada S. aureus yang menyebabkan E. coli lebih mudah diserang oleh senyawa antibakteri (Adji 2008). Kontrol negatif CMC-AS menunjukkan adanya aktivitas antibakteri, namun nilai zona inhibisi yang dihasilkan lebih kecil dibanding dengan CMC-AS- AgNO 3. Analisis lebih lanjut dapat dilakukan untuk mempelajari aktivitas antibakteri CMC-AS.

30 16 Tabel 4 Rasio aktivitas antibakteri Sampel Zona inhibisi sampel (mm) E. coli S. aureus Zona inhibisi kontrol positif (mm) S. E. coli aureus Rasio aktivitas antibakteri E. coli S. aureus CMC-AS-AgNO 3 0.6% CMC-AS-ZnO 0.5% CMC-AS-TiO 2 0.5% CMC-AS-AgNO 3 0.6% memiliki rasio aktivitas antibakteri sebesar dibanding dengan kontrol antibiotik standar untuk bakteri uji E. coli dan untuk bakteri uji S. aureus. Hidrogel CMC yang berpotensi sebagai penutup luka juga dapat dihasilkan dengan penambahan logam-logam selain perak, yaitu seng dan titanium. Hadi (2014) melaporkan CMC-AS-ZnO 0.5% memiliki rasio aktivitas antibakteri sebesar dibanding dengan kontrol positif antibiotik standar untuk bakteri uji E. coli dan untuk bakteri uji S. aureus. Peranginangin (2014) melaporkan CMC-AS-TiO 2 0.5% memiliki rasio aktivitas antibakteri sebesar dibanding dengan kontrol antibiotik standar untuk bakteri uji E. coli dan untuk bakteri uji S. aureus. Hasil tersebut menunjukkan bahwa hidrogel berbasis karboksimetil selulosa dengan penambahan logam memiliki potensi sebagai antibakteri. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan CMC berhasil disintesis dari bahan dasar selulosa bakteri. CMC yang dihasilkan merupakan CMC kualitas 2 yang memiliki derajat substitusi sebesar dan ph sebesar Hidrogel yang berpotensi sebagai penutup luka dapat dibuat dari campuran CMC, asam suksinat, dan AgNO 3. Paduan CMC-AS-AgNO 3 berpotensi sebagai penutup luka yang baik karena memiliki aktivitas antibakteri dan bersifat dapat mempertahankan kelembaban sekitar luka. CMC-AS-AgNO 3 dengan penambahan AgNO 3 sebesar 0.6% menunjukkan kemampuan pembengkakan terbaik sebesar % dan aktivitas antibakteri terbaik dengan zona inhibisi sebesar mm untuk bakteri E. coli dan mm untuk bakteri S. aureus. Saran Perlu dilakukan pemurnian CMC hasil sintesis untuk mendapatkan CMC dengan kualitas terbaik yang dapat memenuhi syarat sebagai bahan baku produk farmasi. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan untuk meningkatkan kemampuan aktivitas antibakteri akibat penambahan logam perak secara signifikan.

31 17 DAFTAR PUSTAKA Adji K Evaluasi kontaminasi bakteri pathogen pada ikan segar diperairan teluk semarang [tesis]. Semarang (ID): Program Pasca Sarjana, Universitas Diponegoro. Aprilia L Preparasi produk nata de pina dan aplikasi pengikatannya terhadap logam kobalt (II) [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Ashe B A detail investigation to observe the effect of zinc oxide and silver nanoparticles in biological system [tesis]. Orissa (IN): Fakultas Teknologi, Institut Teknologi Nasional. Awaluddin A Karboksimetilasi selulosa bakteri [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Darwis D, Erlinda T, Hardiningsih L, Chosdu R Uji daya antimikroba dan sifat fisiko-kimia penutup luka hidrogel steril radiasi yang mengandung ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia L.). J. Ilmiah AI & R 1(1):38-47 Darwis D, Hardiningsih L, Nurlidar F Modifikasi penutup luka hidrogel hasil iradiasi sinar gamma dengan madu: karakteristik sifat fisika-kimia hidrogel PVP madu. Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan VI; 2010 Jun 15-16; Jakarta, Indonesia. Defader NC, Ganguli S, Sattar MA, Haque ME, Akhtar F Synthesis of superabsorben acrylamide/kappa-carrageenan blend hydrogel by gamma radiation. Malay Polym J 4(2): Fessenden RJ, Fessenden JS Kimia Organik Jild 2. Pudjaatmaka AH, penerjemah. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari Organic Chemistry Part 2. Garriga M, Hugas M, Aymerich T, Monfort JM Bacteriocinogenic activity of Lactobacilli from fermenter sausages. J App Bact 75: Gulrez SKH, Al-Assaf S, Phillips GO Hydrogels: methods of preparation, characterisation, and aplications, progress in molecular and environmental bioengineering - Dari Analysis and Modeling to Technology Applications, Prof. Angelo Carpi (Ed.), ISBN: , InTech, Tersedia pada: Hadi A Sintesis hidrogel antibakteri berbasis karboksimetil selulosa-zno [skripsi], siap terbit. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Hashem M, Sharaf S, El-Hady MMA, Habeish A Synthesis and characterization of novel carboxymethylcellulose hydrogels and carboxymethylcellulose-hydrogel-zno-nanocomposites. Carbohyd Polym 94(2013): Heibeish A, Hashem M, Abd El-Hady MM, Sharaf S Development of cmc hydrogels loaded with silver nan0-particles for medical applications. Carbohyd Polym 92(2013): Hong KM Preparation and characterization of carboxymethyl cellulose from sugarcane bagasse [tesis]. Kuala Lumpur (ML): Fakultas Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Tuanku Abdul Rahman.

32 18 Istiqomah N, Izak D, Sumarsih S Pembuatan Hidogel Kitosan- Glutaraldejid untuk Aplikasi Penutup Luka secara In Vivo. Jurnal Fisika dan Terapannya 1(1): Kim YS, Kim JY, penemu; Cellulose Concepts, Llc Apr 2. Methods for producing silver-bonded antimicrobial moist wound dressings and moist wound dressings produced by the methods. Paten Amerika Serikat US B2. Mohkami M, Talaeipour M Investigation of the chemical structure of carboxylated and carboxymethylated fibers from waste paper via XRD and FTIR analysis. BioResources 69(2): Parthiban K, Manikandan S, Ganesapandian S Production of cellulose I microfibrils from Rhizobium sp. and its wound healing activity on mice. AJAS 4(3): Pavia DL, Lampman GM, Kriz GS, Vyvyan JR Introduction to Spectroscopy. Ed ke-4. Washington (US): Thomson Learning. Perangin-angin C Sintesis hidrogel antibakteri berbasis karboksimetil selulosa-tio 2 [skripsi], siap terbit. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Perwitasari FLR, Aminatun, Sumarsih S Karakterisasi in vitro dan in vivo komposit alginat-poli vinil alkohol-zno nano sebagai wound dressing antibakteri. Di dalam: Samian, Yuwana YGY, editor. Peran Fisika Dan Terapannya Sebagai Modal Pengembangan Kemandirian Bangsa Di Bidang Pendidikan, Industri, dan Kedokteran. Seminar Nasional Fisika Terapan III; 2012 Sept 15; Surabaya, Indonesia. Surabaya (ID): Universitas Airlangga. hlm [SNI ] Natrium Karboksimetil Selulosa Teknis. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional. Tomasino C Chemistry and Technology of Fabric Preparation and Finishing. Raleigh: North Carolina state University. Wijayani A, Ummah K, Tjahjani S Characterization of carboxymethyl cellulose (CMC) from Eichornia crassipes (Mart) Solms. Indo J Chem 5(3): Yoshinaga F, Tonouchi N, Watanabe K Research progress in production of bacterial cellulose by aeration oand agitation culture and its aplication as a new industrial material. Biosichi Biotechnol Biochem 61:

33 19 LAMPIRAN Lampiran 1 Diagram alir penelitian Selulosa Bakteri + Asam Monokloroasetat 0.2 % 0.4 % 0.6 % AgNO 3 CMC + + Asam Suksinat Hidrogel Swelling FTIR SEM XRD Aktivitas Antibakteri Lampiran 2 Kadar air CMC hasil sintesis Ulangan Bobot cawan kosong (g) Bobot cawan + CMC (g) Bobot cawan + CMC kering (g) Kadar air (%) Rerata Kadar air (%) 8.99 Contoh Perhitungan (( ) ( )) Kadar air = 100% (( ) ( ) = ( ) ( ) ( ) ( ) 100% = 8.67% Rerata kadar air = = = 8.99%

34 20 Lampiran 3 ph larutan CMC 1% Ulangan ph ph Contoh Perhitungan Rerata ph CMC = = = 4.57 Lampiran 4 Penentuan derajat substitusi CMC Bobot Volume HCl Ulangan CMC Derajat Substitusi Awal Akhir Terpakai %CM Blangko Rerata Contoh Perhitungan Molaritas HCl induk: -HCl 32% (b/b) -Bobot Jenis 1,160 g/ml M = = = M HCl 0.3 M V 1 M 1 = V 2 M ml 0.3 M = V M V 2 = 2.94 ml Konsentrasi HCl sebenarnya: V 1 M 1 = V 2 M ml M 1 = 3 ml M M 1 = M

35 21 Kandungan Karboksimetil (%CM) = ( ) Derajat Substitusi (DS) = Rerata DS = = = = ( ) = ( ) = ( ) = Lampiran 5 Derajat swelling CMC-AgNO 3 Komposisi CMC-AS CMC-AgNO 3 0.2% CMC-AgNO 3 0.4% CMC-AgNO 3 0.6% Ulangan W 0 (g) W 1 (g) Derajat Swelling (%) Rerata Derajat Swelling (%) Contoh Perhitungan Derajat swelling (%) = ( ) x 100% Rerata derajat swelling = = ( ) 100% = 65.90% = = 64.83%

36 22 Lampiran 6 Spektrum FTIR standar selulosa bakteri Gugus fungsi Panjang gelombang -OH CH 2922 C-O-C 1034 Lampiran 7 Spektrum FTIR standar CMC Gugus fungsi Panjang gelombang -OH CH 2876 C=O 1636 C-O-C 994 -CH

37 Lampiran 8 Database JCPDS-ICDD AgNO 2 23

38 23 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Tangerang pada tanggal 10 Juli 1992 dari ayah Rasimin dan ibu Siti Kanah. Penulis adalah putri kedua dari dua bersaudara. Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 47 Jakarta dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai asisten praktikum Kimia Fisik Layanan Biokimia pada tahun ajaran 2013/2014, asisten praktikum Kimia Fisik Mayor Kimia tahun ajaran 2013/2014, dan asisten praktikum Kimia Fisik Layanan Ilmu dan Teknologi Pangan tahun ajaran 2013/2014. Penulis juga aktif sebagai staf Departemen Pengembangan Sumber Daya Mahasiswa IMASIKA periode 2011/2012 dan Bendahara Departemen Pengembangan Sumber Daya Mahasiswa IMASIKA periode 2012/2013. Bulan Juli-Agustus 2013 penulis melaksanakan Praktik Lapangan di PT MBRIO Biotekindo Bogor dengan judul Penentuan Kadar Serat Pangan Total pada Sereal Cokelat, Sereal Buah, dan Sereal Barley dengan Metode Uji Enzimatik-Gravimetri.