Tugas Makalah Formulasi dan teknologisediaan cair dan semi solid
Tentangmikrogel
Disusun oleh : Kelompok : 2 (dua)Anggota Kelompok :1. Yulia
Rahma Yani (1304013)2. Hera Apria (1304015)3. Mutiara Hasanah
(1304019)4. Khairat Gusti Nova (1304021)5. Audea Yulia Mahdani
(1304023)6. Ramadhani Putri (1304025)Dosen Pembimbing : Revi yanti
, M.si , Apt
Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi IndonesiaYayasan Perintis
Padang2015
KATA PENGANTAR
Segala Puji dan Syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha
Esa yang telah memberikan Rahmat dan KaruniaNya, sehingga tugas
Kesehatan Masyarakat dan Lingkungan Hidup ini dapat
terselesaikan.Tugas Formulasi dan teknologi sediaan cair dan semi
solid ini merupakan tugas makalah yang berjudul Mikrogel ini dibuat
untuk memenuhi nilai tugas dari dosen yang bersangkutan. Tugas ini
disusun sedemikian rupa agar telihat baik dan mudah dimengerti
ketika membacanya.Kami selaku pembuat makalah ini menyadari bahwa
isi dari makalah ini, masih sangat jauh dari kesempurnaan. Oleh
karena itu kami sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang
sifatnya membangun dari semua pihak demi kesempurnaan makalah kami
ini.Akhirnya kami sebagai penulis makalah ini berharap, semoga
makalah ini dapat bermanfaat untuk menambah pengetahuan serta
wawasan bagi segenap pembacanya.
Padang, Mei 2015
Penulis
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangMicrogels adalah partikel koloid gel yang
terdiri dari kimia cross-linked jaringan polimer tiga dimensi.
Mereka mampu secara dramatis membengkak atau menyusut dalam
menanggapi berbagai rangsangan eksternal seperti suhu, pH, kekuatan
ion, medan listrik, dan aktivitas enzim. Baru-baru ini, partikel
microgel dipekerjakan sebagai stabilisator untuk emulsi. Menjadi
sensitivitas lembut, berpori dan rangsangan, telah menunjukkan
bahwa emulsi distabilkan oleh partikel microgel ini dapat
menawarkan gelar tak tertandingi kontrol pada stabilitas emulsi ',
jauh melampaui apa yang dapat dicapai dengan menggunakan surfaktan
molekul kecil atau partikel koloid padat konvensional. Pada artikel
fitur ini, kami meninjau studi terbaru di mana partikel microgel
dipekerjakan sebagai stabilisator emulsi, dengan fokus pada
perilaku partikel microgel pada antarmuka cair-cair. Kami juga
menyoroti bahwa emulsi distabilkan oleh partikel microgel lembut
dapat berfungsi sebagai template untuk pembuatan bahan fungsional
baru yang akan memiliki potensi besar untuk diterapkan dalam
berbagai aplikasi.1.2Rumusan Masalah1.Apa itu Mikrogel?2.Bagaimana
cara pembuatan Mikrogel?3.Bagaimana pengaruh suhu sensitif pada
mikrogel?4.Bagaimana mikrogel yang mengandung konomer dan yang
mengandung makronomer1.3Tujuan MakalahAgar dapat mengetahui tentang
bentuk sediaan dalam mikrogel
1.4Manfaat MakalahAgar dapat menambah wawasan dan pengetahuan
tentang sediaan gel dalam bentuk mikrogel.
BAB IIPEMBAHASAN
2.1Pengertian MikrogelMikrogel dikenal juga dengan hidrogel
dalam ukuran mikro (micronized hydrogels). Hidrogel merupakan
aplikasi yang berpotensi luar biasa dalam ilmu biologi dan farmasi.
Hidrogel sintesis merupakan polimer polimer dari grup hidrofilik
yang mengandung rantai rantai yang mengembang dalam air. Microgel
(juga dikenali sebagai microglia) adalah polimer berubah fungsi
baru dalam meningkatkan mengendur rintangan filem dan sifat-sifat
mekanikal mempunyai kelebihan, jadi ia telah digunakan secara
meluas. Microgels adalah partikel koloid gel yang terdiri dari
kimia cross-linked tiga-dimensi polimer jaringan. Mereka mampu
secara dramatis membengkak atau menyusut dalam menanggapi berbagai
rangsangan eksternal seperti suhu, pH, kekuatan ion, medan listrik,
dan aktivitas enzim. Ukuran microgels biasanya ditentukan dalam
nanometer yang berbeda untuk gel makroskopik(Macrogels) dengan
dimensi milimeter menjasi centimetres. Microgels menggabungkan
keduasifat (makroskopik) gel dan nanopartikel sehingga memungkinkan
porositas sertakompartementalisasi. Pembentukan microgels dapat
diwujudkan dengan metode persiapan yang berbeda. Crosslinking
polimer atau enzim serta pengendap polimeresasi atau menggunakan
(mikro) emulsions sebagai pola dijelaskan dalam literatur. Cara
mudahuntuk menghasilkanmicrogels monodisperse adalah mempercepat
polimerisasi. Monomer, crosslinker daninisiator yang larut dalam
air pada saat persiapan. Rantai yang disintesis atau
jaringan,masing-masing, namun tidak larut dalam air dan fase
terpisah. Mengubah pelarutkondisi baik dengan suhu atau dengan
pelarut yang berbeda menyebabkan interaksi yang berbedaantara
polimer dan menyebabkan pembengkakan partikel.Dalam pembuatan
mikrogel, monomer yang sering digunakan adalah (poly
N-isopropylacrylamide) (pNIPAm). Mekanisme sintesis pNIPAm
2.2.1 Pengaruh Suhu-sensitif Pada MicrogelsPNiPAM
(poli-N-isopropylacrylamide) memiliki suhu kritis solusi yang lebih
rendah (LCST)dari 32 C di dalam air.Sifat ini dapat dimanfaatkan
berpolimerisasi Nipam atas LCST yangmenghasilkan getahp artikel
tidak larut. Pendinginan bawah LCST mengarah kepembengkakan lateks
danrantai independen terbentuk jika tidak ada keterikatan.
Memperkenalkan monomer yang mampu membentuk ikatan kimia antara dua
rantai polimer independen mengarah kepembentukan partikel silang
karena pembengkakan dibatasi olehjaringan kimia.Suhu transisiitu
dari microgel ini disebut volume suhu fase transisi (VPTT)karena
ukuran dan dengan demikian volume merupakan parameter yang dapat
digunakan untukmengkarakterisasipartikel microgel (bandingkan
Gambar 3). Pembengkakan sepenuhnyareversibel dan pemanasan
berulang-ulangdan siklus pendinginan dapat dilakukan tanpa
perubahan dalam sifat-sifat. (Saunders, B. R. Vincent, B.)
(Gambar 1: transmisi dan bentuk faktor P (Nipam-co-MAA)
microgels dengan jumlahyang berbedacrosslinker (massa%). Transmisi
tercatat sebesar 25 C dengan menambahkanNaOH. Pengukuran
SLSdilakukan pada fraksi massa yang sama dari partikel pada 20 C
danpH 9. microgel The dengan 10,6% massa BIStidak menghasilkan
partikel monodisperse.
A. Pengaruh StarterSintesis microgel biasanya diprakarsai oleh
radikal, ion pemula. Terutama jika lainnyadibebankanmonomer
digunakan pilihan inisiator penting. Biasanya
potassiumperoxodisulfate(KPS) atau ammoniumperoxodisufalte (APS)
digunakan untuk memulai sintesis microgel tapimestinyaakan
menunjukkan bahwa laju dekomposisi tentu saja tergantung pada suhu,
tetapi jugapadapH dan dekomposisi inisiator juga berpengaruh pada
nilai pHsolution.Konsentrasiinisiator dan efisiensi inisiasi,
masing-masing, dapat memiliki pengaruh pada ukuran microgels.
starter The menjadi kovalen dimasukkanmenghasilkan anion, dasar
atau netralbiaya mempengaruhi microgel yang analog dengan
latekssintesis. hanya stabilisasielektrostatik mencegah partikel
dari agregasi sejakmicrogels disusun atas VPTT. Stabilisasi
inidapat dicapai dengan dimasukkankelompok pemula ionik. (Pelton,
R. Adv. Colloid Interface Sci.)B. Pengaruh SurfaktanStabilisasi
elektrostatik juga dapat disediakan oleh surfaktan ionik.
Ukuranpartikel dapatdikontrol dengan memvariasikan jumlah
surfactant. Semakin surfaktan dalamcampuran reaksiyang lebih besar
adalah antarmuka yang dapat distabilkan. Ini berarti lebih
surfaktanyield lebihkecil particles.surfaktan dapat dihilangkan
dengan sentrifugasi atau dialisis bahkandarimicrogels yang malah
dibebankan (bandingkan Gambar 6, sisi kiri).
Gambar 2: Pengaruh surfaktan ionik pada mobilitas elektroforesis
tergantung suhumicrogels. Sisi kiri menunjukkan mobilitas
elektroforesis dari P bermuatan negatif (Nipam-co-MAA) -microgel di
hadapan CTAB (cethylammoniumbromide). Solusi microgel
disentrifugasi dansupernatan digantikan oleh air. Solusinya
didispersikan kembali lagi-lagi diukur dan disentrifugasi.Sisi
kanan menunjukkan mobilitas elektroforesis murni P (Nipam)
-microgel dalam ketiadaan dan kehadirandari surfaktanionik CTAB
(cethylammoniumbromide) dan SDS (sodiumdodecylsulfonate).
Itusintesis microgel itu dilakukan dengan bantuan SDS, yang
microgel dimurnikan cenderungflocculate atasVPTT.
Microgels yang telah disintesis dengan bantuan surfaktan dapat
flocculate atas VPTT yang meskipun KPS digunakan sebagai starter.
Karena stabilisasi partikel dengan surfaktanselama sintesis
kelompok ionik dari KPS tidak harus dimasukkan di dekat
permukaan.Setelahmengeluarkan surfaktan partikel hanya sterik
stabil di bawah VPTT(Bandingkan Gambar 6, sisi kanan). Rasio
bengkak serta jumlah dimasukkan asam 3-butenonic tercantum dalam
Tabel1.Satu-satunya perbedaan terdiri dari ketiadaan atau adanya
surfaktan. Surfaktan itu dihapus oleh berulang ultra-sentrifugasi
setelah sintesis. Suhu induksi osmotik diinduksi
SDSTemperature inducedOsmotic inducedAmount of cooh/Mmolg-
Ph 3Ph 920c50c
Tanpa15.946.53.71.30.274
Dengan2.31.81.82.70.307
Tabel 1: Pembengkakan rasio dari dua p (asam
Nipam-co-3-butenonic) -microgels ditunjukkan pada Gambar 7.jumlah
fungsi asam karboksilat diperoleh dengan titrasi
conductometric.Kedua microgels memiliki jumlah yang sama dari
dimasukkan asam 3-butenonic menunjukkan bahwa Selain surfaktan
telah ada secara signifikan mempengaruhi pada parameter reaksi. Itu
suhu yang disebabkan pembengkakan rasio dari dua microgels Namun
sekali berbeda. Kedua microgels disiapkan pada asam pH-nilai pada
suhu 80 C. Microgel disintesis dengan surfaktan Namun kuat silang
karena pembengkakan lebih pembatasan kemudian dimicrogel disiapkan
tanpa surfaktan. Temuan ini mengarah pada asumsi bahwa kedua
microgels memiliki tidak distribusi crosslinker yang sama. Microgel
dengan surfaktan terdiri dari inti kuat silang dan polimer
menggantung kecil rantai sedangkan microgel disiapkan tanpa
surfaktan lebih lembut. Pengukuran dariMobilitas elektroforesis
sebagai fungsi dari pH-nilai mengungkapkan namun tidak ada
difference.21Biasanyasodiumdodecylsulfonate (SDS)
dancethyltrimethylammoniumbromide (CTAB) adalahdigunakan sebagai
surfaktanionik. Surfaktan non-ionik hanya digunakan
untukmenstabilkan mikroemulsimelayani template sebagai disesuaikan
untuk mempersiapkanmicrogels hingga sekarang. Surfaktan jugaumumnya
digunakan sebagai zat Model menirupenyerapan dikendalikan dan
melepaskan dari microgels. (Pelton, R.; Chibante, P.)
2.3 Microgels dengan dikenakan komonomerParameter Kopolimerisasi
dari dua monomer Nipam dan BIS yang berbeda seperti yang
terlihatdalam bab sebelumnya. Menambahkan monomer dibebankan
sebagai komponen ketigamemberikan lebihsituation.23 rumit Beberapa
komonomer dibebankan diperbesar kinerja microgels menawarkan tidak
hanya suhu tapi juga nilai pH atau kadar garam sebagai
parameteryang dapat mengendalikan sifat-sifat partikel di
tahun-tahun terakhir. Model yang dikembangkan untukmenganalisis
distribusi spasial monomer dikenakan berbeda atau bahkan
memprediksistructure. Mayoritas monomer dikenakan adalah asam lemah
atau amina sejak bengkakatau mobilitas elektroforesis dari
microgels dapat dengan mudah disesuaikan dengan perubahannilai pH
larutan. Kombinasi suhu dan pH polimer-sensitifmenghasilkan
microgels multi-sensitif.Yang disebut polielektrolit microgels
dapat digunakanmelengkapi polielektrolit untukberinteraksi dengan
molekul dibebankan sebagai flouresensi,surfactantsatau
polyelectrolytes.Sama seperti yang terakhir, microgels dikenakan
bisadigunakan untukmembangun lapisan demi lapisan structures.
Dibebankan monomer dapat dimasukkan olehKopolimerisasi atau dengan
modifikasi kimia dari monomer prekursor yang sesuai.
ItuKopolimerisasi komonomer adalah cara yang lebih disukai untuk
mendapatkan microgelsdikenakan.Strategi untuk modifikasi tertentu
microgels. (Kolthoff, I.M.; Miller, I.K.)A. Komonomer asam
lemahSintesis pertama dari microgel dengan asam akrilat sebagail
asam lemah co-monomer ituditerbitkan di 1.996,36 Sejumlah
penelitian tentang microgels mengandung monomerdibebankan
memilikitelah diterbitkan sejak itu tapi selain acid37 akrilik,
acid38 metakrilat danvinylacetic (3-butenonic) acid39 hanya fumarat
dan maleat acid40 serta acid41 itaconic telahdigunakan
sebagaikomonomer. Melanjutkan seri homolog asam karbonat jenuh
untuk allylacetic(4-pentonic) acid42 menghasilkan microgels tanpa
penggabungan kuantitatif pH-dependentkomonomer.
Gambar 3: asam karbonat jenuh. Dari kiri ke kanan: asam akrilat,
asam metakrilat, asam 3-butenonicdan asam 4-pentonic.Tingkat
polimerisasi asam karbonat yang berbeda ditunjukkan pada Gambar 8
tentu saja tidaksama tapi perubahan urutan substitusi dari ikatan
rangkap berarti asam metakrilat>asamakrilik> 3-butenonic
asam> asam 4-pentonic. Perbedaan tingkat
polimerisasimenyebabkanjumlah dimasukkan berbeda dan distribusi
spasial yang berbeda dari yang dibebankanmonomerdi microgels,
distribusi spasial berbeda dari monomer
fungsionalmenyebabkanpengaruh yang berbeda dari monomer pada
microgel tersebut. Sifat pembengkakanmicrogelsyang sangat
dipengaruhi oleh distribusi spasial monomer dikenakan sejak
cepatmonomerdikonsumsi sebagai misal asam metakrilat terutama yang
tergabung dalam padat wilayah inti silang dari microgel sementara
lambat bereaksi monomer yang ditemukan di longgarrantaipolimer
silang dan deprotonasi monomer ini menyebabkan peningkatan tajam
dalamradiushidrodinamikJumlah dimasukkan komonomer dan dengan
demikian sifat-sifat microgel disintesissangat bergantung pada
nilai pH dari campuran reaksi. Tingkat polimerisasi berbeda
denganfaktor 30 sampai 50 untuk pH-nilai yang berbeda dari solusi,
tingkat polimerisasi maksimumditemukan di dasar pH-nilai sekitar pH
11 dan pada pH-nilai rendah sekitar pH 2,46Polimerisasi dari
campuran monomer pada pH-nilai dasar mengarah namun tidak
untukkopolimer-microgel tetapi untuk PNiPAM-microgel.Karakterisasi
dari jumlah monomer dimasukkan dapat dilakukan oleh
conductometrictitrasi. Selanjutnya informasi dari distribusi
spasial monomer dibebankan dapatdiperoleh.Kecenderungan untuk
melepaskan proton berkorelasi dengan kelompok asam
tetanggaberbedadengan asam monobasa dan bases.52,53 Parameter yang
mempengaruhi kekuatanmonomerasam di microgel yang menderita oleh
urutan monomer diskrit tapijuga oleh kepadatancrosslink. Lihat bab
6 untuk informasi lebih lanjut. (Kaneda, I.; Sogabe, A.; Nakajima,
H.)
B. Komonomer dasar LemahComonomer yang digunakan untuk
mempersiapkan microgels dasar sering mengandung gugus amina
tersier. Palingmonomer populer adalah vinylpyridine54 dan
vinylimidazole. Publikasi dengan rekan-monomermengandung amina
primer jarang ditemukan mungkin karenasisi reaksi yang tidak
diinginkan dariamina groups kationik pemula seperti
2,2`-azobis(2-amidinopropane) dihidroklorida adalahdigunakan
sebagai pengganti starter anionik sebagaiKPS. Fungsi dasar di
microgel dapatdiukur baik dengan titrasi atau dengan
metodespektroskopi. (Kaneda, I.; Sogabe, A.; Nakajima, H.)C.
Amphoteric MicrogelsMicrogels mengandung monomer kedua asam dan
dasar disebut amfoter atau betainemicrogels. Karena kehadiran kedua
biaya anionik dan kationik dalam microgels yangpartikelruntuh. Jika
salah satu spesies dari monomer dibebankan menjadi non-dibebankan
(misalnyadengan(De-) protonasi) yang microgels membengkak. Dalam
pokok dua strategi dapat diikutiuntuk mendapatkanmicrogels amfoter.
Yang pertama adalah untuk menambahkan satu asam(seperti misalnya
akrilik asam) dan satu dasar (seperti misalnya Namun vinyl
imidazole)monomer untuk synthesis yang ini mengarah ke microgel
mana rasiodari asam untuk fungsidasar tidak mewakili persatuan dan
respon dari single fungsionalmonomer perubahan nilai pHyang berbeda
karena distribusi spasial yang berbeda dalampartikel. Salah satu
cara untukmengatasi hal ini adalah pembentukan microgels
polyampholyte olehmikroemulsipolymerisation.Cara lain untuk
mendapatkan microgels amfoter dengan samaJumlah kationdan muatan
negatif adalah penggunaan monomer betaine Jugasifat microgels
core-shell dengan komonomer malah dibebankan sangat menarik.
(Kaneda, I.; Sogabe, A.; Nakajima, H.)
2.2 Microgels mengandung MacromonomersIkatan antara atom
hidrogen dan atom karbon tersier dari kelompok isopropil dariNipam
homolyticly dapat rusak. Sisanya radikal dapat bergabung kembali
dengan yang laindiaktifkanNipam bagian. Ini dapat dimanfaatkan
untuk crossling rantai linear untuk memberikanmicrogel.
sebuahPembentukan radikal dapat dipromosikan oleh panas- dan
gammairradiation dan bahkankomonomer dimasukkan berhasil juga
sebagai chains linearMemperkenalkanphotocrosslinker menjadi linear
PNiPAM-rantai memungkinkan penggunaanyang lebih sophiscated.
Derajatsilang dapat dikendalikan oleh waktu iradiasi dan juga
parameter lainnya seperti misalnya itumassa molar dari microgels
atau ukuran partikel baik di runtuh danbengkaknegara dapat
controlled. rantai tunggal membentuk microgel yang
tidakharusmonodisperse sejak beberapa rantai yang digunakan untuk
membentuk satu microgel. Rantai monodisperse namun harus digunakan
jika makro-monomer hanya membawa satu ikatanganda. Seringkali
macromonomers adalah poli (etilena glikol) metakrilat menjamin
stabilisasisterik dari partikel selama dan setelah synthesis.
Modifikasi polyacids juga dapatdigunakan sebagai
macromonomersmengubah urutan kelompok dibebankan disebuah microgel.
(Bao, L.Y.; Zha, L.S)
(a)Artists sketch of a swollen PNIPAM microgel particle
(imagereproduced with permission from Prof. Frank Scheffold[14] and
Dr. Jean-Francois Dechezelles[15] (b)Schematic picture of the
change in structure of amicrogel particle upon changes in
temperature.
2.5Pembuatan mikrogelA.Penyiapan bulk
hidrogel(3-Acrylamidopropyl)-trimethylammonium chloride (APTMACl),
acrylamide (AAm) dan 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) digunakan
sebagai monomer dan siapkan seperti di bawah. Satu gram monomer
dilarutkan dalam 0,5ml air yang mengandung sejumlah cross-linker
dan 100 mikro liter tetramethylethylenediamine ditambahkan.0,5 ml
dari 1 mol % ammonium perrsulfate ditambahkan ke campuran. Setelah
dicampur, larutan diinjeksi ke plastic straws (untuk mensintesis
bulk). Setelah itu ditunggu 24 jam untuk terjasinya
polimerisasi/reaksi cross-linking dalalam suhu ruang.
Gambar 3. Skema representasi dari formasi hidrogel a. struktur
kimia dari sintesis hidrogel kationi, b. Pengembangan monomer yang
memiliki misel ke bentuk nanogel dan melepaskan surfaktan Hidogel
disimpan dalam air destilasi selama dua hari.B. Penyiapan microgel
atau nanogelMikrogel kation disintesis dalam larutan lecithin dalam
sikloheksana melalui teknik iradiasi UV dari jumlah yang berbeda
dari Xs yang mengandung larutan APTMACI dan azobisisobutyronitrile
(AIBN). Ketika mencampur 0,1 ml larutan prekursor APTMACI dengan 15
ml, 0,1 M larutan lecithin, sebuah gel transparan bewarna
kekuningan seperti larutan terbentuk. Gel ini diiradiasi selama
delapan jam, yang diikuti dengan proses pencucian atau penghilangan
surfaktan. Aceton dan etanol dalam volume 1:1 dipilih sebagai
pelarut surfaktan. Untuk penghilangan surfaktan, selanjutnya
disentrifus 2500rpm selama 10 menit. Pengulangan sentrifus dan
pencucian dengan aseton dilakukan berulang.
BAB IIIKESIMPULAN
3.1 KesimpulanDapat disimpulkan bahwa mikrogel ialah Mikrogel
dikenal juga dengan hidrogel dalam ukuran mikro (micronized
hydrogels). Microgels adalah partikel koloid gel yang terdiri dari
kimia cross-linked tiga-dimensi polimer jaringan. Dalam pembuatan
mikrogel, monomer yang sering digunakan adalah (poly
N-isopropylacrylamide) (pNIPAm). PNiPAM
(poli-N-isopropylacrylamide) memiliki suhu kritis solusi yang lebih
rendah (LCST)dari 32 C di dalam air. Sifat ini dapat dimanfaatkan
berpolimerisasi Nipam atasLCST yangm enghasilkan getah partikel
tidak larut. Mikrogel ini ada yang mengandung konomer dan
makronomer.
BAB IVDAFTAR PUSTAKA
http//www.sricbd.com/Gel dan mikrogelBao, L.Y.; Zha, L.S.;
Journal of Macromolecular Science Part A; 2006, 43, 1765
1771.Brugger, B.; Richtering, W.; Adv. Mater., 2007, 19, 2973
2978.[1] Brian R. Saunders and Brian Vincent. Microgel particles as
modelcolloids: theory, properties and applications. Advances in
Colloidand Interface Science, 80(1):1 25, 1999.[2] H. Senff and W.
Richtering. Influence of cross-link density on
rheologicalproperties of temperature-sensitive microgel
suspensions. Colloidand Polymer Science, 278(9):830840,