Kitosan

1. Struktur dan sifat kitosan

Kitosan adalah polimer yang memiliki kemampuan adsorpsi yang baik terutama terhadap ion logam transisi, sehingga dapat membentuk senyawa khelat. Kemampuan dan stabilitas dari kompleks kitosan-logam sebagian besar tergantung pada parameter-parameter polimer, yaitu Derajat Deasetilasi (DD), panjang rantai polimer dan kristalinitasnya (Modrzejewska et al., 2009). Perbedaan antara kitin dan kitosan terdapat pada derajat deasetilasinya. Kitosan mempunyai derajat deasetilasi 80–90%, akan tetapi kebanyakan publikasi menggunakan istilah kitosan apabila derajat deasetilasi lebih besar 70% (Kaban, 2009).

Kitin merupakan polisakarida yang paling banyak terdapat di alam setelah selulosa (Synoweicki & Al-Khateeb, 2003). Polisakarida yang ditemukan di alam seperti selulosa, pekstran, pektin, asam alginat, agar, agarosa, dan karagenan bersifat netral. Namun ini berbeda dengan kitin dan kitosan yang bersifat basa (Dutta et al., 2004). Deasetilisasi kitin menjadi kitosan menggunakan NaOH dapat mengubah berat molekul, derajat deasetilisasi, dan degradasi nutrisi protein dari produk (Synoweicki & Al-Khateeb, 2003). Berikut adalah struktur kimia untuk kitin dan kitosan:

a.     

b.

Gambar 1.  Struktur kimia (a) Kitin (poli-N-asetil-glukosamin) dan (b) Kitosan (poli-glukosamin) (Kaban, 2009)

Kitosan tidak larut dalam air dan tidak larut dalam pelarut organik (Ravi Kumar et al., 2004) tetapi sedikit larut dalam asam klorida, serta larut baik dalam asam lemah, seperti asam formiat dan asam asetat (Synoweicki & Al-Khateeb, 2003). Kitosan bersifat hidrofilik, biokompatibel, biodegradabel dan bahan anti bakteri. Gugus amino pada kitosan lebih mudah berubah menjadi kation dalam larutan asam sehingga sangat kuat mengadsorp anion dengan daya tarik elektrostatik (Kyaw et al.,  2011).

2. Perkembangan metode sintesis kitosan berpori

Peneliti terdahulu Kim et al. (2004) telah berhasil membuat beads kitosan berpori dengan natrium hidroksida (NaOH) sebagai agen pembeku. Beads kitosan kemudian dikeringkan dengan empat metode yang berbeda, yaitu pengeringan pada suhu ruangan, pengeringan dengan vakum, pengeringan dengan oven dan freeze drying. Hasil karakteristik produk yang diperoleh menunjukkan bahwa pengeringan dengan freeze drying menghasilkan produk dengan rerata pori yang lebih besar (21,5 Å) daripada pengeringan dengan tiga metode lainnya (7,56 Å).

Sun et al. (2010) juga telah melakukan sintesis kitosan berpori dengan adanya penambahan porogen (agen pencetak pori) berupa silika gel. Analisis terhadap foto SEM (Scanning Electron Microscopy) dari produk kitosan dengan penambahan porogen silika gel menunjukkan bahwa produk tersebut memiliki permukaan yang lebih berpori dibandingkan dengan kitosan tanpa penambahan porogen.

Akhir-akhir ini Gupta & Shivakumar (2012) telah berhasil mensintesis hidrogel superpori berbahan dasar kitosan dengan penambahan PVA sebagai agen penguat dan sodium bikarbonat sebagai agen pembuih. Analisis terhadap foto SEM menunjukkan bahwa diameter rerata pori-porinya  adalah sekitar 1x10⁶-3x10⁶ Å.