Sediaan Biokomposit Perancah Tulang dari Hidroksiapatit Cangkang Sotong (Sepia sp.) dan Kolagen Kulit Ikan Patin (Pangasius hypophthalmus).

Abstract

Cangkang sotong (Sepia sp.) umumnya tersusun oleh unsur anorganik berupa kalsium karbonat (CaCO3 yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber kalsium oksida (CaO) dalam sintesis hidroksiapatit. Hidroksiapatit memiliki sifat bioaktivitas, biokompatibilitas dan ostekonduktif yang baik, akan tetapi memiliki laju degradasi yang cenderung lambat akibat rendahnya porositas. Upaya menjawab permasalahan tersebut ialah memformulasikan hidroksiapatit hasil sintesis dari cangkang sotong dan ekstrak kolagen kulit ikan patin sebagai biokomposit. Tujuan penelitian ini ialah memperoleh informasi karakteristik fisikokimia cangkang sotong, memperoleh CaO dan hidroksiapatit yang dihasilkan dengan perlakuan suhu kalsinasi serta menentukan formulasi biokomposit (HA-Kol) sebagai biokomposit perancah tulang. Cangkang sotong tersusun atas struktur dorsal 40% dan lamelar 60%, struktur dorsal terdiri atas phragmacone dan proostracum sedangkan lamelar tersusun atas septum dan pilar. Hasil analisis proksimat (basis kering) dan logam berat cangkang sotong yakni kadar abu 89.61%, lemak 0.35%, protein 4.78% dan karbohidrat 5.26%, sedangkan kandungan logam berat berada dibawah standar yang ditetapkan oleh SNI 7378: 2009. Kandungan mineral makro (kalsium, magnesium, kalium, fosfor) yakni 40.18%, mineral mikro (mangan, besi, seng, natrium) 0.73%. Serapan transmisi gugus fungsi cangkang sotong teridentifikasi unsur CaCO3 aragonit dan β kitin. Kondisi optimum ekstraksi CaO dari cangkang sotong yakni kalsinasi suhu 700 °C 6 jam dengan karakteristik serapan gugus fungsi pada bilangan gelombang 3 634, 1 654, 1 468, 1 116, 875 cm-1, derajat putih 74.23%, kandungan kalsium 67.70%, fosfor 6.98%, sedangkan mineral makro lainnya (magnesium, kalium) yakni 0.28%, mineral mikro (natrium, besi, seng, mangan) 0.71% dan rendemen 74.53%. Kalsinasi suhu 1 000 °C merupakan perlakuan terpilih dengan karakteristik mineral apatit yang dihasilkan yakni hidroksiapatit (Ca9.82(PO4)6·OH2) dan serapan gugus fungsi penciri CaO pada bilangan gelombang 600, 560 cm-1 dan PO4 3- yakni 1 021, 961, 872 cm-1, nisbah Ca/P 1.66, kristalinitas 90.10%, amorf 9.90%, ukuran kristalin 85.89 nm, ukuran partikel 0.53-1.11 μm dan rendemen 86.04%. Ekstrak kolagen kulit ikan patin didominasi oleh glisin, prolin dan alanin. Gugus fungsi penciri kolagen teridentifikasi amida A, B, I, II dan III, memiliki stabilitas termal 45.10 °C, bobot molekul β 193 kDa, α1 131 kDa dan α2 105 kDa. Biokomposit perlakuan terpilih diperoleh pada formulasi HA-Kol 60:40 (%b/b) dengan rata-rata ukuran pori 104.05 μm, porositas 65.25% dan karakteristik gugus fungsi penciri kolagen teridentifikasi pada bilangan gelombang 3 571 (amida A), 3 371 (amida B), 1 657 (amida I), 1 542 (amida II), 1 332 (crosslinking HA-Kol), 1 243 (amida III) sedangkan hidroksiapatit terindetifikasi pada bilangan gelombang 1 090-473 cm-1 yang dicirikan oleh vibrasi PO4 3-.