2017 : Pengembangan Teknologi Ekstrasi Pengolahan dan Pemanfaatan Limbah Padat (Biowaste) Kulit Telur dan Cangkang Kerang menjadi Serbuk Calcium Carbonate (CaCO3) Menggunakan Gelombang Mikro dari Industri Pengolahan Makanan untuk Aplikasi Bahan Penghantar Obat (Drug Carrier) pada Sistem Floating Drug Delivery\n

Dr. Sungging Pintowantoro ST., MT.
Haniffudin Nurdiansah S.T., M.T.
Fakhreza Abdul S.T., M.T.

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Semakin meningkatnya jumlah limbah kulit telur dan cangkang kerang di beberapa daerah perkotaan, pedesaan dan pesisir pantai di Indonesia, menimbulkan banyak problem diantaranya adalah peningkatan polusi. Pemerintah daerah dan masyarakat sekitar telah berupaya keras untuk melakukan pemanfaatan dari limbah cangkang kerang tersebut, namun pemanfaatan yang dilakukan masih belum optimal, hanya sebatas sebagai bahan kerajinan dan campuran pakan ternak sehingga nilai ekonomisnya tidak terlalu tinggi. Dalam berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa kulit telur dan cangkang kerang memiliki kandungan calcium carbonate (CaCO3) yang cukup tinggi, dimana hal ini memberikan potensi besar dalam ekstrasi calcium carbonate. Beberapa metode ekstrasi telah dilakukan, yang paling umum dilakukan adalah dengan metode dry dan wet, akan tetapi memaka waktu yang lama dengan hasil yang tidak terlalu banyak yang didapatkan. Berdasarkan metode konvensional tersebut tidak memberikan nilai potensi ekonomis dikarenakan produksi membutuhkan biaya yang besar. Alternatif metode ekstrasi menjadi perhatian penting dalam peningkatan effisiensi dan kualitas calcium carbonate. \nRadiasi gelombang mikro merupakan salah satu proses yang menarik banyak perhatian baik bagi para peneliti maupun para industri. Hal ini dikarenakan beberapa penelitian telah menyebutkan tingkat efisiensi yang tinggi, yakni rendahnya waktu dan temperatur yang dibutuhkan serta morphology dan struktur material yang dihasilkan juga berbeda dari hasil metode konvensional. Selain itu metode proses radiasi gelombang mikro juga ramah lingkungan dalam artian tidak membutuhkan bahan kimia seperti metode konvensional serta tidak menghasilkan polusi yang sangat menggangu. \nOleh karenanya, penelitian ini akan difokuskan pada pengolahan dan pemanfaatan limbah kulit telur dan cangkang kerang menjadi serbuk calcium carbonat dengan menggunakan bantuan radiasi gelombang mikro yang akan digunakan sebagai bahan baku pada produk penghantar obat (drug carrier). Efek lama radiasi dan power input akan diteliti terhadap pengaruh kualitas produk calcium carbonate yang dihasilkan baik secara morphology, structure, dan sifat physic. Dampak dari parameter tersebut sangat berpergaruh terhadap struktur serbuk calcium carbonate, dimana telah diketahui bahwa struktur calcium carbonate terdari dari tiga macam yaitu; vaterite, aragonite dan calcite. Ketiga klasifikasi struktur tersebut sangat dipengaruh oleh metode ekstrasi yang digunakan. Selain itu akibat radiasi gelombang mikro akan menyebabkan dielectric properties dari molekul cangkang kerang hingga menyebabkan terjadinya pemanasan tertentu pada tempat tertentu (hot spot) secara volumetrik dan hanya memerlukan waktu yang cukup singkat. Oleh karenanya morphology yang dihasilkan juga akan sangat berbeda dibandingkan dengan metode konvensional. Dari tahapan ini diharapkan menghasilkan bahan baku calcium carbonate dengan kualitas terbaik untuk diaplikasikan sebagai drug carrier dalam sistem floating drug delivery. Hasil ektrasi serbuk calcium carbonate inipun juga sudah memiliki nilai ekonomis yang menjanjikan atau sudah dapat dijual dengan nilai ekonomis yang cukup tinggi dengan kandungan impurities yang sangat kecil.\nTahapan selanjutnya, penelitian difokuskan pada aplikasi serbuk calcium carbonate yang telah dihasilkan di tahapan pertama menjadi material penghantar obat (drug carrier) pada floating drug delivery system. Tujuan dari penelitian di tahapan kedua ini adalah pemanfaatan dan pengembangan pemberian obat yang terkendali dan terkontrol di dalam lambung dengan menggunakan calcium carbonate hasil olahan limbah sehingga dapat meghasilkan produk obat yang lebih baik untuk proses treatment penyembuhan yang disebabkan oleh penyerapan obat yang maksimal di dalam lambung. Sistem penghantaran obat melalui oral di dunia farmasi mengalami peningkatan dalam penggunaannya sebagai penghantar agen terapi dikarenakan biaya pembuatannya yang murah. Saat ini lebih dari 50% sistem penghantaran obat yang beredar dipasaran (market) masih berupa sistem penghantaran obat secara oral. Agar sistem penghantaran obat secara oral ini dapat memberikan hasil yang maksimal terhadap pelepasan dan kesesuaian dosis, maka diperlukan adanya material yang dapat menghantarkan obat. Kandidat material yang memiliki potensi tinggi untuk digunakan sebagai penghantar/pembawa obat adalah kalsium karbonat (CaCO3). Penelitian kemudian difokuskan pada kombinasi serbuk calcium carbonate dan sodium alginate serta kombinasi calcium carbonate dan HPMC. Efek ratio dari masing-masing dua penyusun drug carrier tersebut sangat berpengaruh terhadap sifat bouyancy (mengapung) di dalam lambung dan drug release kinetic (profil dosis pelepasan obat) di dalam lambung. Hal ini tentunya sangat dipengaruhi oleh morphology dan sifat-sifat fisik dari material drug carrier tersebut. Hasil yang diharapkan adalah memenuhi waktu mengapung (floating/bouyancy) selama 8-12 jam di dalam lambung, dimana hal terseb