Isolasi asam hialuronat dengan membran crossflow mikrofiltrasi

Abstract

Asam hialuronat adalah polisakarida linear yang merupakan salah satu produk farmasi yang dapat diperoleh melalui proses kultivasi menggunakan bakteri Streptococcus. Penanganan lebih lanjut (isolasi) cairan kultivasi diperlukan untuk mem- peroleh produk akhir sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan atau memisahkan produk dari komponen-komponen, sisa media dan senyawa pengotor lainnya. Isolasi asam hialuronat hasil kultivasi telah dilakukan dalam penelitian sebelumnya dengan proses presipitasi menggunakan alkohol. Jumlah alkohol yang digunakan adalah 2/3 dari jumlah volum total, sehingga membutuhkan biaya yang cukup tinggi. Untuk itu perlu dikembangkan metode lain untuk mengisolasi asam hialuronat, salah satunya adalah filtrasi menggunakan membran. Dibandingkan dengan presipitasi, filtrasi menggunakan membran memiliki beberapa keunggulan antara lain merupakan teknologi yang sederhana, biaya operasi dan kapital rendah dan relatif mudah untuk meningkatkan skala operasinya. Filtrasi membran dengan aliran umpan tangensial disebut dengan crossflow filtration. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari isolasi asam hialuronat dengan teknik membran crossflow mikrofiltrasi. Penelitian ini terdiri dari dua tahap. Tahap pertama adalah kultivasi asam hialuronat dengan menggunakan bakteri S. zooepidemicus. Kultivasi dilakukan pada fermentor 2 liter dan erlenmeyer 1 liter. Parameter yang diamati adalah OD530 cairan kultivasi, bobot sel kering, viskositas dan rendemen asam hialuronat. Sedangkan tahap kedua adalah isolasi asam hialuronat. Parameter fisik yang diamati terdiri dari waktu, tekanan transmembran, kecepatan crossflow umpan dan konsentrasi asam hialuronat. Membran yang digunakan adalah polisulfon dengan diameter pori-pori 0.2 µm. Modul membran adalah jenis tubular. Dari kultivasi asam hialuronat didapat bahwa nilai OD530 dan bobot sel kering meningkat terhadap waktu sampai sekitar jam ke-13 dan selanjutnya relatif konstan sampai akhir kultivasi. Nilai OD530 dan bobot sel kering tertinggi masing-masing diperoleh sebesar 4.1 dan 4.0 g/l. Viskositas akhir asam hialuronat diperoleh berkisar 10-18 cp, sedangkan rendemen murni asam hialuronat diperoleh berkisar 0.6-3.1 g/l. Hasil pengamatan fluks air diperoleh bahwa fluks air relatif konstan dengan nilai berkisar antara 301-329 l/m²jam. Keadaan steady fluks asam hialuronat dicapai dengan cepat pada menit-menit awal operasi yaitu sekitar menit ke- 10 dan dapat dipertahankan konstan selama 90 menit operasi mikrofiltrasi. ...