Email this article 
Karakteristik Sediaan Hidroksiapatit dari Cangkang Kerang Simping (Amusium pleuronectes) dengan Perlakuan Suhu dan Waktu Sintesis
Abstract
Abstrak
Biokeramik hidroksiapatit (HAp) adalah suatu komponen kimiawi sintetik dari turunan kalsium fosfat yang banyak digunakan untuk memperbaiki kerusakan jaringan keras. Salah satu bahan alami untuk membuat hidroksiapatit adalah cangkang kerang simping (Amusium pleuronectes), hasil samping dari usaha penangkapan kerang simping. Tujuan penelitian ini untuk menghasilkan sediaan HAp dari cangkang kerang simping dan mengkarakterisasi sediaan hidroksiapatit yang dihasilkan. Tahapan yang dilakukan adalah persiapan tepung cangkang kerang, proses kalsinasi dengan perlakuan suhu (700, 800, dan 900°C) dan waktu (6; 4,5; dan 3 jam), serta sintesis HAp menggunakan amonium dihidrogen fosfat. Hasil HAp terbaik diperoleh dari perlakuan suhu kalsinasi 800°C selama 4,5 jam dengan rendemen 75,20%. Gugus fungsi CO32- yang muncul mengindikasikan adanya vibrasi C-O dari gugus CO3 dan gugus hidrogen fosfat (HPO42-). Difraktogram HAp yang dihasilkan mendekati standar (HAp-S) dengan intensitas tinggi pada nilai 2θ: 25,88°; 31,75°; 32,18°; 32,88°; 34,05°; 39,77°; 46,61°; dan 49,97°. HAp yang dihasilkan memiliki unsur Ca dan P masing-masing 59,09 dan 40,91% dengan rasio Ca/P sebesar 1,44 dan diameter partikel rata-rata 396,88 nm. HAp ini memiliki morfologi berbentuk aglomerat dan tidak terdapat permukaan dengan tepi runcing dan tajam sehingga relatif aman untuk diaplikasikan pada jaringan lunak manusia.
Abstract
Hydroxyapatite bioceramic (HAp) is a synthetic chemical component of calcium phosphate derivatives generally used to repair hard tissue damage. One of the natural ingredients for making hydroxyapatite is scallop shells (Amusium pleuronectes), a by-product of catching fresh scallops, which only use the adductor meat/muscle. This study aimed on HAp preparations from scallop shells and characterized the resulting hydroxyapatite formulation. The steps taken were preparing scallop shell flour, the calcination processed with temperatures of 700, 800, and 900°C and times 6; 4.5; and 3 hours, and the synthesis processed using Ammonium Dihydrogen Phosphate (ADP). The results obtained were the best hydroxyapatite treatment at a calcination temperature of 800°C for 4.5 hours with a yield of 75.20%. The functional group found of CO32- indicated C-O vibrations from the CO3 group and the hydrogen phosphate group (HPO42-). The diffractogram of HAp was similar to standard hydroxyapatite (HAp-S) with high intensity at values of 2θ: 25,88°; 31.75°; 32.18°; 32.88°; 34.05°; 39.77°; 46.61°; and 49.97°. HAp from this study has an agglomerate morphology, without sharp surface and edges. Based on SEM-EDS analysis, the HAp contains Ca and P 59.09 and 40.91%, respectively, with a Ca/P ratio of 1.44. The average particle diameter size was 396.88 nm. The morphology of the resulting HAp will be safe for human soft tissue application.
Keywords
Full Text:
PDF (Bahasa Indonesia)References
Abdullah A, & Wardhani Y. K. (2010). Karakteristik fisik dan kimia tepung cangkang kijing lokal (Pilsbryoconcha exilis). Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 13(1), 48-57.
Abidin, H., Darmanto, Y. S., & Romadhon. (2016). Fortifikasi berbagai jenis tepung cangkang kerang pada proses pembuatan roti tawar. Jurnal Pengolahan & Bioteknologi Hasil Perikanan, 5(2), 28-34.
Agustini, T. W., Ratnawati, S. E., Wibowo, B. A., & Hutabarat, J. (2011). Pemanfaatan cangkang kerang simping (Amusium pleuronectes) sebagai sumber kalsium pada produk ekstrudat. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, XIV(2), 134-142.
Al-Sokanee, Z. N., Toabi, A. A. K., Al-Assadi, M. J., & Al-Assadi, E. A. (2009). The drug release study of ceftriaxone from porous hydroxyapatite scaffolds. Science Technology, 10(5), 772-779.
Amalina, R., Dewi, M., Anggun, F., Firda, Y.S., Mona, S., & Yusril, Y. (2021). Pembuatan gel hidroksiapatit cangkang kerang-simping (Amusium pleuronectes) dan pengaruhnya setelah aplikasi di lesi white-spot email gigi. Cakradonya Dental Journal, 13(2), 81-87.
American Society for Testing and Materials (ASTM). (2007, 10 Juli). ASTM D422-63(2007)e2, Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils. ASTM International, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States. https://www.astm.org/Standards/D422.htm.
American Society for Testing and Materials (ASTM). (2013, 10 Juli). ASTM D3906 – 03(2013), Standard Test Method for Determination of Relative X-ray Diffraction Intensities of Faujasite-Type Zeolite-Containing Materials. ASTM International, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States. https://www.astm.org/Standards/D3906.htm.
Arrafiqie, M. F., Azis, Y., & Zultiniar. (2016). Sintesis hidroksiapatit dari limbah kulit kerang lokan (Geloina expansa) dengan metode hidrothermal. Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Teknik, 3(1), 1–8.
Astuti, A. S. (2017). Sintesis dan karakterisasi hidroksiapatit dari limbah cangkang kerang simping (Placuna placenta), keong matah merah (Cerethidea obtusa), dan keong bakau (Telescopium sp.). Skripsi. Departemen Teknologi Hasil Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Balgies, Setia, U. D., & Kiagus, D. (2011). Sintesis dan karakterisasi hidroksiapatit menggunakan analisis X-Ray Diffraction. Prosiding Seminar Nasional Hamburan Neutron dan Sinar-X ke 8. pp. 10-13.
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT). (2018, 10 Januari). Technology sector material- bioceramic hydroxyapatite. http://pusyantek.bppt.go.id/en/pages/technology-sector/material/bioceramichydroxyapatite.
Badan Standardisasi Nasional (BSN). (2005). SNI 06-6989.31-2005. Air dan air limbah - Bagian 31: Cara uji kadar fosfat dengan spektrofotometer secara asam askorbat. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
Badan Standardisasi Nasional (BSN). (2006a). SNI 01-2354.1-2006. Cara uji kimia - Bagian 1: Penentuan kadar abu pada produk perikanan. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
Badan Standardisasi Nasional (BSN). (2006b). SNI 01-2354.2-2006. Cara uji kimia - Bagian 2: Penentuan kadar air pada produk perikanan. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
Chairunnisa, I. P. (2020). Karakteristik struktur kristal dan derajat kristalinitas hidroksiapatit cangkang keong unam (Pugilina cochlidium) hasil sintesis dengan metode sol-gel sebagai bahan bone graft di bidang periodonsia. Skripsi. Program Pendidikan Kedokteran Gigi Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
Charlena, Sugeng, B., & Astuti, L. (2015). Sintesis hidroksiapatit dari cangkang keong sawah (Bellamya javanica) dengan metode simultan presipitasi pengadukan berganda. Prosiding SEMIRATA 2015 bidang MIPA BKS-PTN Barat. Universitas Tanjungpura Pontianak.
Cimdina, L. B., & Natalija, B. (2012). Research of calcium phosphates using fourier transform infrared spectroscopy, infrared spectroscopy-material science, engineering, and technology, theophile theopanides (Ed.). http://www.intechopen.com. ISBN: 978-953-51-0537-4.
Desrosier, N. W., & Muljohardjo, M. (1988). Teknologi pengawetan pangan. Edisi Third edition. Universitas Indonesia-Press. Jakarta. 614p. ISBN 9794560030.
Fadhilah, R., Rizmahardian, A. K., & Margarita, M. I. (2015). Sintesis hidroksiapatit dari cangkang kerang Ale-ale (Meretrix spp) sebagai material graft tulang. Jurnal Majalah Ilmiah Al Ribaath, 12(1), 44-60.
Felício-Fernandes, G. & Laranjeira, M. C. M. (2000). Calcium phosphate biomaterials from marine algae hydrothermal synthesis and characterization. Quimica Nova, 23(4), 441-446.
Galván-Ruiz, M., Hernández, J., Baños, L., Noriega-Montes, J., & Rodríguez-García, M.E. (2009). Characterization of calcium carbonate, calcium oxide, and calcium hydroxide as starting point to the improvement of lime for their use in construction. Journal of Materials in Civil Engineering. 21, 694-698.
Gintu, A. R., Kristiani, E. B. E., & Martono, Y. (2020). Biokeramik hidroksiapatit (HAp) berbahan dasar cangkang tiram Anodonta nuttaliana dari Danau Poso. (2020). Eksergi, 17(2), 86-92.
Handayani, L., & Syahputra, F. (2017). Isolasi dan karakterisasi nanokalsium dari cangkang tiram (Crassostrea gigas). Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 20(3), 515-523.
Hanura, A. B., Trilaksani, W., & Suptijah, P. (2017). Karakterisasi nanohidroksiapatit tulang tuna Thunnus sp. sebagai sediaan biomaterial. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis. 9(2), 619-629. doi: http://dx.doi.org/10.29244/jitkt.v9i2.19296.
Harahap, A. W., Helwani, Z., Zultiniar, & Yelmida. (2015). Sintesis hidroksiapatit melalui precipitated Calcium Carbonate (PCC) cangkang kerang darah dengan metode hidrotermal pada variasi pH dan waktu reaksi. Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Teknik, 2(2).
Henggu, K. U., Ibrahim, B., & Suptijah, P. (2019). Hidroksiapatit dari cangkang sotong sebagai sediaan biomaterial perancah tulang. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 22(1), 1-13.
Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi (Ristekdikti). (2017). Rencana Induk Riset Nasional Tahun 2017-2045. Jakarta (ID): Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi.
Khaira, K. (2011). Pengaruh temperatur dan waktu kalsinasi batu kapur terhadap karakteristik Precipitated Calcium Carbonate (PCC). Jurnal Saintek, 3(1), 33-43.
Kohn, D. H. (2004). Standard handbook of biomedical engineering and design: Chapter 13. Bioceramics. Mc Graw-Hill. New York.
Lesbani, A., Sitompul, S.O.C., Mohadi, R., & Nurlisa, H. (2016). Characterization and utilization of calcium oxide (CaO) thermally decomposed from fish bones as a catalyst in the production of biodiesel from waste cooking oil. Makara Journal of Technology, 20(3), 121-126.
Maisyarah, A. O., Shofiyah, A., & Rudiyansyah. (2019). Sintesis CaO dari cangkang kerang ale-ale (Meretrix meretrix) pada suhu kalsinasi 900oC. Kimia Khatulistiwa, 8(1), 32–35.
Manafi, A. M., & Joughehdoust, S. (2009). Synthesis of hydroxyapatite nanostructure by hydrothermal condition for biomedical application. Iranian Journal Pharmaceutical Science, 5(2), 89-94.
Margaretha, Y. Y., Prastyo, H. S., Ayucitra, A., & Ismadji, S. (2012). Calcium oxide from Pomacea sp. shell as a catalyst for biodiesel production. International Journal of Energy and Environmental Engineering, 3(33), 1-9.
Muhara, I., Fadli, A., & Akbar, F. (2015). Sintesis hidroksiapatit dari kulit kerang darah dengan metode hidrotermal suhu rendah. Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Teknik, 2(1), 1-5.
Nurdina, A. (2016). Preparasi dan karakterisasi limbah biomaterial cangkang kerang simping (Amusium pleuronectes) dari daerah eluk Lampung sebagai bahan dasar biokeramik. Skripsi. Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung Bandar Lampung.
Okuzumi, M. & Fuji, T. (2000). Nutritional and functional properties of squid and cuttlefish. Tokyo. National Cooperative Association of Squid Processors. 223p.
Pattanayak, D. K., Divya, P., Upadhyay, S., Prasad, R. C., Rao, B. T., & Mohan, T. R. R. (2005). Synthesis and evaluation of hydroxyapatite ceramics. Trends in Biomaterials & Artificial Organs, 18(2), 87-92.
Prasetya, J. D., Jusup, S., & Johannes, H. (2021). Potensi kerang simping (Amusium pleuronectes) di Kabupaten Brebes Jawa Tengah. Seminar Nasional Tahunan VII Hasil Penelitian Perikanan dan Kelautan.
Ptacek, P. (2016). Apatites and synthetic analogues-synthesis. structure, properties and applications. London (UK): IntechOpen Ltd. doi: 10.5772/59882.
Puspita, F. W., & Cahyaningrum, S. E. (2017). Sintesis dan karakterisasi hidroksiapatit dari cangkang telur ayam ras (Gallus gallus) menggunakan metode pengendapan basah. UNESA Journal of Chemistry, 6(2),100–106.
Qi, M. L., He, K., Huang, Z. N., Shahbazian-Yassar, R., Xiao, G. Y., Lu, Y. P., & Shokuhfar, T. (2017). Hydroxyapatite fibers: a review of synthesis methods. The Journal of The Minerals, 69(8), 1354-1360.
Rachman, A., Sofyaningsih, N., & Wahyudi, K. (2019). Karakteristik mineralogi material biokeramik jenis kalsium fosfat dari cangkang kerang simping. Jurnal Keramik dan Gelas Indonesia, 27(2), 77-93.
Rahayu, Tjipto, L., & Desmelati. (2015). Analisis Kandungan Mineral pada Tepung Cangkang Kerang Air Tawar (Pilsbryoconcha exilis) Berdasarkan Ukuran Cangkang yang Berbeda. Jurnal Online Mahasiswa (JOM) Universitas Riau. 1-10.
Rahayu, S., Kurniawidi, D. W., & Gani, A. (2018). Pemanfaatan limbah cangkang kerang mutiara (Pinctada maxima) sebagai sumber hidroksiapatit. Jurnal Pendidikan Fisika dan Teknologi, 4(2), 226-231.
Rahman, M. R. (2020, 10 Januari). KKP dorong pemanfaatan kerang sebagai komoditas berdaya saing tinggi. https://www.antaranews.com/berita/1772609/kkp-dorong-pemanfaatan-kerang-sebagai-komoditas-berdaya-saing-tinggi.
Ramadhanti, D. M. (2020). Pengaruh gel hidroksiapatit cangkang kerang simping (Amusium pleuronectes) konsentrasi 10% dan 20% terhadap kekerasan enamel gigi. Undergraduate Thesis. Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Islam Sultan Agung Semarang.
Sofiyaningsih, N., Maryani, E., Nizar, M.S., Damayanti, H., Sumardan, D., & Afdhil, K. (2019). Pembuatan gigi tiruan berbasis hidroksilapatit dan zirkonia dari bahan baku alam. Laporan Akhir. Balai Besar Keramik Kementerian Perindustrian.
Suchanek, W., & Masahiro, Y. (1998). Processing and properties of hydroxyapatite-based biomaterials for use as hard tissue replacements implants. Journal of Materials Research, 13(1), 94-117.
Sulistiyani, A.T., Aisyah, D., Mamat, I., & Sontang, M. (2016). Pemberdayaan masyarakat pemanfaatan limbah tulang ikan untuk produk hidroksiapatit (Hydroxyapatite/HA) kajian di pabrik pengolahan Kerupuk Lekor Kuala Terengganu-Malaysia. Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat (Indonesian Journal of Community Engagement), 2(1), 14-29.
Susanto, R., Yuza, B., Hermawan, D.A., Fadli, A. (2020). Potensi pembuatan replika tulang berpori menggunakan template ampas tebu. Chempublish Journal, 5(2), 116-129.
Wahyuni, M.S. & Erna H. (2010). Karakterisasi cangkang kerang menggunakan XRD dan X Ray physics basic unit. Jurnal Neutrino. 3(1), 32-43.
Wahyuningsih, K., Jumeri, J., & Wagiman, W. (2018). Green catalysts activities of CaO nanoparticles from Pinctada maxima shell on alcoholysis reaction. Jurnal Eksakta, 18(2), 121–136.
Wang, H. (2004). Hydroxyapatite degradation and biocompatibility. Disertasi. Colombus (US): Ohio State University.
Winarno, F.G. (2004). Kimia pangan dan gizi. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Winata, B.C. (2012). Sintesis dan karakterisasi hidrokdiapatit dari cangkang keong sawah (Pila ampullacea). Skripsi. Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor : Bogor.
Yue, L.D.S.I., & Money, D.J. (1998). Biodegradable polymer matrices in dental tissue engineering. Frontiers in Tissue Engineering. 1th. Redwood Books. Great Brittain.
Zhang, Y., Kong, D., Yokogawa, Y., Feng, X., Tao, Y., & Qiu, T. (2012). Fabrication of porous hydroxyapatite ceramic scaffolds with high flexural strength through the double slip-casting method using fine powders. Journal of the American Ceramic Society, 95(1), 147-152.
DOI: http://dx.doi.org/10.15578/jpbkp.v17i1.797
Article Metrics
Abstract view : 1645 timesPDF (Bahasa Indonesia) - 1083 times
Refbacks
- There are currently no refbacks.
JPBKP adalah Jurnal Ilmiah yang terindeks :
ISSN : 1907-9133(print), ISSN : 2406-9264(online)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.