Zeolit ZSM-5 dengan Pencetakan Molekuler untuk Penghilangan Kreatinin secara Selektif dari Dialisat: Menuju Peningkatan Klirens Toksin Uremik
Hemodialisis menghasilkan volume dialysate bekas yang cukup besar dan mengandung berbagai toksin uremik, terutama senyawa yang larut dalam air seperti kreatinin. Regenerasi dan penggunaan kembali dialysate memerlukan adsorben yang efisien dan selektif untuk menghilangkan toksin tersebut. Zeolit ZSM-5 merupakan material yang potensial karena memiliki struktur berpori, sifat fisikokimia yang dapat dimodifikasi, serta kemampuan untuk dikembangkan sebagai material pengenalan molekuler. Namun, peningkatan selektivitas ZSM-5 terhadap kreatinin masih menjadi tantangan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan zeolit ZSM-5 yang diimprinting dengan kreatinin (creatinine-imprinted ZSM-5, IZ) untuk meningkatkan kemampuan penghilangan kreatinin secara selektif dari dialysate serta mengevaluasi aplikasinya dalam membran matriks campuran berbasis selulosa asetat.
METODE
Zeolit ZSM-5 disintesis menggunakan metode hidrotermal, kemudian dimodifikasi melalui pendekatan molecular imprinting dengan kreatinin sebagai molekul cetakan (template). ZSM-5 hasil sintesis, zeolit non-imprinted (NIZ), dan zeolit imprinted (IZ) dikarakterisasi menggunakan X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), analisis luas permukaan (BET), serta scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX). Kinerja adsorpsi dievaluasi melalui optimasi waktu kontak, massa adsorben, dan konsentrasi awal kreatinin. Analisis isoterm, kinetika, dan selektivitas adsorpsi juga dilakukan. Selanjutnya, IZ diintegrasikan ke dalam membran matriks campuran berbasis selulosa asetat dan diuji untuk penghilangan kreatinin pada kondisi aliran.
HASIL
Hasil penelitian mengonfirmasi keberhasilan sintesis dan proses imprinting ZSM-5 yang spesifik terhadap kreatinin. IZ memiliki kristalinitas sebesar 79%, dibandingkan dengan ZSM-5 hasil sintesis sebesar 57%. Diameter pori meningkat dari 3,22 nm pada ZSM-5 menjadi 5,42 nm pada IZ, yang menunjukkan terbentuknya situs pengenalan spesifik terhadap kreatinin. IZ menunjukkan kinerja adsorpsi yang lebih baik dengan kapasitas adsorpsi optimum sebesar 55 mg g⁻¹ dalam waktu 15 menit, dibandingkan ZSM-5 sebesar 36 mg g⁻¹ pada waktu kontak 30 menit. Efisiensi penghilangan kreatinin oleh IZ mencapai 84%, sedangkan ZSM-5 mencapai 42%. Analisis selektivitas menunjukkan peningkatan kemampuan pengenalan kreatinin, dengan koefisien selektivitas 4,074 kali lebih tinggi dibandingkan ZSM-5. Membran MMM/IZ menghasilkan kapasitas adsorpsi sebesar 18,7 mg g⁻¹ dengan efisiensi penghilangan sebesar 28,8%. Secara keseluruhan, molecular imprinting berhasil meningkatkan selektivitas, kapasitas adsorpsi, dan kecepatan adsorpsi ZSM-5, sehingga berpotensi dikembangkan sebagai adsorben selektif untuk regenerasi dialysate dan penghilangan toksin uremik.
Penulis: Yanuardi Raharjo, Ph.D.
Informasi detail dari penelitian ini dapat dilihat pada artikel kami di:
http://pubs.rsc.org/ra/article/16/38/42241/1281158
Yanuardi Raharjo, Maipha Deapati Arief, Novia Amalia Sholeha, Triyanda Gunawan, Dayang Norfizan Awang Chee, Aemi Syazwani Abdul Keyon, Hartati, Aida Rifdatul Aisy, Muhammad Nidzhom Zainol Abidin and Nur Fariha Mahmuda
Zeolit ZSM-5 dengan Pencetakan Molekuler untuk Penghilangan Kreatinin secara Selektif dari Dialisat: Menuju Peningkatan Klirens Toksin Uremik, RSC Advances, 2026, 16, 42241
https:// DOI: 10.1039/d6ra05654g
Artikel ini merupakan repost dari laman Artikel Ilmiah Populer Universitas Airlangga (UNAIR) dan telah disesuaikan untuk publikasi pada laman Kimia UNAIR.