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,