Sintesis derivat kitosan-vinilin dan aplikasinya sabagai agen antibakteri pada kain katun

WIYARSI, Antuni, Dr.rer.nat. Nurul Hidayah Aprilita, M.Si

2008 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan sintesis derivat kitosan dengan vanilin dan aplikasinya sebagai agen antibakteri pada kain katun. Parameter yang dipelajari dalam sintesis derivat kitosan adalah suhu reaksi dan rasio berat kitosan dan vanilin yang digunakan. Pengaruh konsentrasi derivat yang telah dilapiskan pada kain katun dan ketahanan lapisan terhadap uji pencucian dikaji dengan menguji aktivitas antibakteri kain terhadap bakteri Staphylococcus aureus (S. aureus) Kitosan diperoleh sebagai hasil deasetilasi kitin dari cangkang udang, sedangkan vanilin yang digunakan merupakan produk Merck. Sintesis derivat kitosan-vanilin dilakukan dengan merefluk serbuk kitosan, larutan vanilin dalam etanol dan piperidin sebagai katalis selama 72 jam. Hasil refluk disaring dan dicuci dengan etanol dan metanol, selanjutnya endapan dikeringkan dalam oven pada suhu 60oC. Ke dalam larutan sisa pencucian ditambahkan reagen 2,4-dinitrofenilhidrazin sehingga diperoleh endapan merah. Pembentukan endapan ini digunakan sebagai dasar menentukan banyaknya vanilin yang tersubstitusi yang dinyatakan sebagai derajat substitusi (DS). Hasil derivatisasi dikarakterisasi dengan spektrofotometer IR. Pelapisan kain dilakukan dengan metode pad-dry-cure dan pengujian aktivitas antibakteri terhadap S. aureus didasarkan pada pengukuran kekeruhan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa derivat optimum dengan derajat substitusi 71,16% diperoleh sebagai hasil derivatisasi dengan suhu 76–80 oC dan rasio berat kitosan:vanilin sebesar 1:3,5. Kain terlapisi derivat kitosan-vanilin dengan konsentrasi 0,075% (b/v) memberikan kemampuan reduksi bakteri optimum, yaitu sebesar 71,54%, sedangkan kain terlapisi kitosan 0,1% (b/v) memberikan kemampuan reduksi terbesar, yaitu 65,79%. Pencucian terhadap kain yang telah dilapisi menurunkan kemampuan reduksi bakteri menjadi 68,22% untuk kain terlapisi derivat 0,075% (b/v).

Derivation of chitosan with vanillin has been done as well as its application as antibacterial agent on cotton fabrics. The effect of temperature reaction and weight ratio of chitosan and vanillin on the derivation process were studied. Antibacterial activity of the vanillin derivative of chitosan on cotton was examined against Staphyllococcus aureus, a gram-positive bacteria. Chitosan was isolated from shrimp shell, whereas vanillin was purchased from Merck. Derivation was performed by refluxing for 72 hours a mixture of chitosan powder, solution of vanillin and piperidine as catalyst. The solid product was filtered and rinsed with ethanol and methanol, and dried at 60 oC. Then, 2,4-dinitrophenilhidrazine solution was added into the filtrate until red precipitates formed. The weight of the red precipitates was used to calculate gravimetrically the degree of vanillin substitution (DS). The solid product of derivation was characterized using infrared spectrophotometer. Deposition of chitosan-vanillin on cotton was performed by pad-dry-cure method. Its antibacterial activity towards S. aureus was determined based on turbidity measurement. The results showed that optimum condition for derivation was achieved at temperature range of 76 – 80 oC and weight ratio of chitosan:vanillin of 1:3.5 with 71.16% degree of substitution. Cotton coated with 0.075% (w/v) derivative resulted optimum antibacterial activity of 71.54% bacterial reduction, while cotton coated with 0.1% (w/v) chitosan exhibited 65.79% bacterial reduction. The bacterial reduction ability of coated cotton with derivative decreased into 68.,22% after laundering.

Kata Kunci : derivat kitosan-vanilin, kain katun terlapiskan, uji antibakteri, derivative of chitosan-vanilin, coated cotton, antibacterial activity