Green Chemistry: Effect of Microwave Irradiationon Synthesis of Chitosan for Biomedical Grade Applications of Biodegradable Materials

Setyawati, Amri; Pranowo, Deni; Kartini, Indriana

doi:10.20885/eksakta.vol16.iss2.art8

Cited by 4 publications

(4 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Kitosan lebih baik memiliki derajat deasetilasi >70% (Mashuni et al, 2021). Derajat deasetilasi yang tinggi disebabkan oleh banyaknya gugus asetil yang hilang, sehingga massa molekulnya kecil (Baharuddin and Isnaeni, 2020;Setyawati et al, 2016). Metode gelombang mikro akan mempercepat waktu reaksi dan meningkatkan nilai DD (Sahu et al, 2009) Spektrum FTIR kitin, ditunjukkan pada Gambar 1a, sebuah jendela mulai dari 1600 cm -1 hingga 1680 cm -1 , adanya amida I yang ditetapkan ke grup C=O merupakan karakteristik kitin (Lucas et al, 2021).…”

Section: Hasil Dan Pembahasan Karakterisasi Ftir Kitosanunclassified

Sintesis Kitosan dari Kulit Udang sebagai Bahan Membran Elektrode Au/Kitosan/GTA/AChE untuk Deteksi Pestisida

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

Sintesis kitosan telah dikembangkan dengan metode pemanasan microwave (MW) menggunakan pelarut alkali untuk kebutuhan berbagai aplikasi yang salah satunya sebagai membran immobilisasi enzim. Penelitian membran kitosan dengan immobilisasi enzim asetilkolinesterase (AChE) sebagai elektrode biosensor terus berkembang untuk menghasilkan perangkat mutakhir yang dapat mendeteksi pestisida. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan biosensor berbasis elektrode membran Au/Kitosan/GTA/AChE untuk deteksi pestisida karbaril yang memiliki batas deteksi yang rendah, sensitivitas yang tinggi, waktu respon cepat dan presisi yang baik. Kitosan dihasilkan dari isolasi kitin dari kulit udang menggunakan alat MW dan pelarut NaOH dengan daya 450 Watt selama 15 menit menghasilkan rendemen sebesar 31,50%. Karakterisasi FTIR kitosan diidentifikasi adanya gugus O–H, C–N, N–H amina, dan C=O dengan intensitas yang rendah serta derajat deasetilasi rata-rata 95,6 ± 0,1%. Komposisi elektrode membran Au/Kitosan/GTA/AChE menggunakan kitosan dengan variasi konsentrasi 2, 5, dan 8% (b/v) dan glutaraldehid (GTA) 25%, kawat Au dan diimobilisasikan enzim asetilkolinesterase (AChE). Elektrode membran Au/Kitosan 2%/GTA/AChE memiliki karakteristik yang baik dimana nilai sensitivitas sebesar 23,318 mV.dekade-1 pada rentang konsentrasi pestisida 10-7 – 10-1 µg mL-1 dengan batas deteksi (LoD) 1 × 10-7 µg mL-1. Waktu respon yang diperoleh yaitu pada rentang waktu 5– 7 menit dengan relative standard deviation (RSD) sebesar 0,588%. Biosensor yang dikembangkan menunjukkan sensitivitas, stabilitas dan reproduktifitas yang baik, sehingga elektrode membran Au/Kitosan/GTA/AChE menjanjikan untuk alat deteksi pestisida. Synthesis of Chitosan from Shrimp Shell as Electrode Membrane Material Au/Chitosan/GTA/AChE for Pesticide Detection. Chitosan synthesis has been developed using the heating by microwave (MW) method using alkaline solvents for various applications, one of which is an enzyme immobilization membrane. Chitosan membrane research with immobilization of the enzyme Acetylcholinesterase (AChE) as a biosensor electrode developed to produce advanced devices that can detect pesticides. This study aims to produce a biosensor based on Au/Chitosan/GTA/AChE membrane electrodes to detect carbaryl pesticides with a low detection limit, high sensitivity, fast response time, and good precision. Chitosan was produced from the isolation of chitin from shrimp shells using an MW device and NaOH solvent with a power of 450 Watts for 15 minutes to produce a yield of 31.50%. The FTIR characterization of chitosan identified the presence of O–H, C–H, C–N, N–H amine groups and C=O with low intensity and the average degree of deacetylation of 95.6 ± 0.1%. The composition of Au/Chitosan/GTA/AChE membrane electrodes used chitosan with various concentrations of 2, 5, and 8% (w/v) and glutaraldehyde (GTA) 25% on Au wire and immobilized with AChE enzyme. The Au/Chitosan 2%/GTA/AChE membrane electrode has good characteristics where the sensitivity value is 23.318 mV.decade-1 in the pesticide concentration range of 10-7 – 10-1 µg mL-1 with a detection limit (LoD) of 1 × 10-7 µg mL-1. The response time obtained is in the range of 5 ‒ 7 minutes with a relative standard deviation (RSD) of 0.588%. The developed biosensor shows good sensitivity, stability, and reproducibility, thus Au/Chitosan/GTA/AChE membrane electrodes are promising for pesticide detection.

show abstract

Section: Hasil Dan Pembahasan Karakterisasi Ftir Kitosanunclassified

Sintesis Kitosan dari Kulit Udang sebagai Bahan Membran Elektrode Au/Kitosan/GTA/AChE untuk Deteksi Pestisida

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Keuntungan dari teknologi berbasis microwave yaitu dapat membantu pengurangan proses kebutuhan energi, waktu pemanasan relatif singkat, proses mudah dan tepat, pemanasan yang selektif, mutu produk akhir lebih baik, dan meningkatkan kualitas bahan yang dihasilkan (Ingole, 2015). Menurut Sahu et al (2009) and Setyawati et al (2016), metode microwave menghasilkan kitosan dengan derajat deasetilasi tinggi serta memiliki berat molekul yang rendah sehingga dapat diaplikasikan sebagai bahan biomedis (Zhang et al, 2020;Sahu et al, 2009;Journot et al, 2020).…”

Section: Alchemy Jurnal Penelitian Kimiaunclassified

“…Derajat deasetilasi menunjukkan banyaknya gugus amina bebas pada polisakarida yang membedakan antara kitin dan kitosan. Derajat deasetilasi ditentukan berdasarkan spektrum FTIR dengan metode base line (garis dasar) menurut Domszy dan Roberts yaitu dengan mencatat puncak tertinggi dan mengukur pita dasar yang dipilih (Bahri et al, 2015;Setyawati et al, 2016).…”

Section: Hasil Dan Pembahasan Sintesis Kitosan Menggunakan Microwaveunclassified

Pemanfaatan Kitosan dari Cangkang Kepiting Bakau (Scylla serrata) dengan Metode Microwave sebagai Bahan Dasar Kapsul Obat

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

Cangkang kepiting bakau (Scylla serrata) mengandung senyawa kitin yang dapat ditransformasi menjadi kitosan sebagai bahan pembuatan kapsul obat. Proses transfomasi ini masih perlu untuk dikembangkan lanjut. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan kapsul obat berbahan dasar cangkang kepiting bakau dengan metode microwave. Metode isolasi kitin dari cangkang kepiting bakau meliputi proses deproteinasi, demineralisasi, dan dekolorisasi. Sintesis kitosan menggunakan metode microwave (daya 450 watt selama 15 menit) dalam pelarut NaOH 50% (b/v) dengan perbandingan 1:20 (b/v), selanjutnya kitosan dihidrolisis menggunakan larutan HCl 20% (v/v) untuk menghasilkan glukosamin hidroklorida (GlcN HCl). Pembuatan kapsul obat dengan perbandingan GlcN HCl dan larutan sukrosa yaitu masing-masing 3:1, 3:3, dan 3:5. Rendemen kitosan yang diperoleh sebanyak 37,5% dengan derajat deasetilasi 83,8%. Kapsul obat diperoleh perlakuan terbaik pada perbandingan GlcN HCl-larutan sukrosa 3:1. Berdasarkan analisis terhadap spektra kapsul obat, diidentifikasi adanya gugus O−H, −CH3, N−H, C−N, C−O, dan β-1,4-glikosidik. Karakteristik sifat fisik menunjukkan bahwa kapsul obat memiliki kadar air 12,7%, uji waktu hancur 13 menit 34 detik dan kelarutan dalam asam 3 menit 17 detik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kitosan cangkang kepiting bakau telah memenuhi kriteria bahan dasar kapsul obat sesuai kriteria farmakope Indonesia.Utilization of Chitosan from Mangrove Crab Shell (Scylla serrata) using the Microwave Method as a Base Material for Medicinal Capsules. The mangrove crab shell (Scyllaserrata) contains a chitin compound potentially transformed into chitosan as an ingredient for medicinal capsules. The research on this transformation process needs further developments. This research aims to produce chitin-based medicinal capsules of mangrove crab shells by microwave methods. The chitin isolation method of mangrove crab shells covers the process of deproteinization, demineralization, and decoloration. The synthesis of chitosan used microwave methods (450 watts of power for 15 minutes) in the solvent of 50% NaOH (w/v) with a ratio of 1:20 (b/v). Chitosan was then hydrolyzed using 20% HCl (v/v) solution to produce glucosamine hydrochloride (GlcN HCl). Preparation of drug capsules with a ratio of GlcN HCl and sucrose solution, namely 3:1, 3:3, and 3:5, respectively. The chitosan yield was obtained as much as 37.5% with a deacetylation degree of 83.8%. The best treatment of the medicinal capsules was obtained on the ratio of GlcN HCl and sucrose solution 3:1. The FTIR analysis of medicinal capsules are identified by the presence of the O−H, −CH3, N−H, C−N, C−O, and β-1.4-glycosidic. The physical characterization showed that the medicinal capsules have a water content of 12.7%, the test of destroyed time of 13 minutes 34 seconds, and soluble in acid that is 3 minutes 17 seconds. The results show that chitosan prepared from mangrove crab shell is potentially used as a basic ingredient for medicinal capsules because it met the criteria for Indonesian pharmacopoeial capsules.

show abstract

“…The degree of deacetylation is generally determined volumetrically or using infrared spectroscopy (FTIR / Fourier Transform Infrared) instruments. The minimum degree of chitosan deacetylation standards for the food industry is 70%, the cosmetics industry is 80% and the biomedical industry is 90% (Setyawati, Kartini, & Pranowo , 2016). Factors that affect the degree of chitosan deacetylation include the concentration of NaOH in chitosan isolation, temperature and time of the chitosan deacetylation process (Fahmi et al, 2007) Determination of the value of the degree of deacetylation of chitosan also influences the method of synthesizing chitosan.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Formation of chitosan from black soldier fly (hermetia illucens) pupae using microwaves radiation energy

Rachmawaty,

Sahribulan,

Putri

et al. 2023

jika

View full text Add to dashboard Cite

This study aims to determine the effect of microwave radiation energy on the formation of chitosan from Black soldier fly pupae (Hermetia illucens). Microwave radiation Chitin isolation from BSF pupae was demineralized (HCl 5%, 45 C) and deproteinated (NaOH 4%, 45 C), then the transformation of chitin into chitosan (deacetylation) was carried out using microwave radiation with different powers, namely 240 watts, 400 watts, 560 watts and 800 watts with a radiation time of 5 minutes. Determination of the degree of deacetylation is determined by observing the spectrum produced using the infrared spectrophotometer (FTIR). The results showed that the degree of chitosan deacetylation produced on average was 61% at 240 watts; 400 watts at 63%; 560 watts by 66%; and 800 watts by 72%. Based on the research results, it can be concluded that microwave radiation energy affects the formation of chitosan in this case indicating that the higher the microwave radiation energy, the higher the degree of deacetylation of chitosan produced.

show abstract

Green Chemistry: Effect of Microwave Irradiationon Synthesis of Chitosan for Biomedical Grade Applications of Biodegradable Materials

Cited by 4 publications

References 0 publications

Sintesis Kitosan dari Kulit Udang sebagai Bahan Membran Elektrode Au/Kitosan/GTA/AChE untuk Deteksi Pestisida

Sintesis Kitosan dari Kulit Udang sebagai Bahan Membran Elektrode Au/Kitosan/GTA/AChE untuk Deteksi Pestisida

Pemanfaatan Kitosan dari Cangkang Kepiting Bakau (Scylla serrata) dengan Metode Microwave sebagai Bahan Dasar Kapsul Obat

Formation of chitosan from black soldier fly (hermetia illucens) pupae using microwaves radiation energy

Contact Info

Product

Resources

About