Pengembangan Metode Green Synthesis Nanopartikel Tembaga dan Perak Menggunakan Ekstrak Buah Piper retrofractum Vahl dan Kajian Potensinya sebagai Antibakteri

Nanopartikel mempunyai sifat yang khas disebabkan oleh ukuran, distribusi dan morfologinya. Nanopartikel dapat disintesis melalui beberapa metode seperti metode fisika dan reduksi kimia. Metode green synthesis dengan menggunakan ekstrak tanaman menawarkan keuntungan. Pengerjaanya mudah dan tidak menggunakan reagen yang bersifat toksik sehingga menjadi pendekatan sintesis yang lebih ramah lingkungan dan biaya. Ekstrak tanaman mengandung metabolit sekunder yang dapat berfungsi sebagai bioreduktor sekaligus agen penstabil dalam sintesis nanopartikel. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa tanaman yang berbeda menghasilkan karakter nanopartikel yang berbeda. Penelitian ini menggunakan ekstrak dari buah cabe Jawa (Piper retrofractum Vahl) sebagai reagen dalam sintesis nanopartikel tembaga (CuNP) dan perak (AgNP). Aplikasi nanopartikel sebagian besar bergantung pada bentuk dan ukuran nanopartikel. Tantangan terbesar dalam sintesis nanopartikel selama ini adalah mengontrol ukuran dan keseragaman nanopartikel. Sejumlah faktor pengendali terlibat dalam nukleasi dan pembentukan nanopartikel selama sisntesis nanopartikel logam. Faktorfaktor tersebut diantaranya pH, konsentrasi reaktan, waktu reaksi dan suhu. Proses pengadukan biasa (menggunakan stirrer) dan ultrasonikasi juga berpengaruh terhadap ukuran dan distribusi nanopartikel. Penelitian ini mengembangkan metode sintesis nanopartikel tembaga dan perak dengan menggunakan ekstrak dari buah cabe Jawa. Buah cabe Jawa diekstrak menggunakan pelarut air. Profil senyawa Ekstrak buah cabe Jawa dilihat dengan menggunakan instrumen LC-HRMS. Ekstrak buah cabe Jawa digunakan sebagai reagen untuk sintesis nanopartikel. Sintesis nanopartikel dilakukan dengan mereaksikan larutan CuSO4 atau AgNO3 dengan ekstrak buah cabe Jawa. Reaksi dilakukan dengan melakukan variasi konsentrasi ekstrak, lama reaksi, suhu dan pH dengan tujuan memperoleh metode yang dapat mengontrol ukuran dan keseragaman nanopartikel. Metode pengadukan (menggunakan magnetic stirrer) dan ultrasonikasi juga diamati pengaruhnya terhadap ukuran dan distribusi nanopartikel. Nanopartikel yang dihasilkan selanjutnya dikarakterisasi menggunakan instrumen UV, FTIR, XRD, SEM-EDX dan TEM. Kestabilan nanopartikel diamati secara periodik dalam jangka waktu tertentu menggunakan vii intrumen UV-Vis. Uji in vitro terhadap bakteri juga dilakukan untuk aplikasi penggunaan nanopartikel sebagai agen antibakteri. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum, baik pada prosedur pengadukan maupun ultrasonikasi: konsentrasi ekstrak, lama reaksi, suhu dan pH berpengaruh terhadap ukuran dan keseragaman nanopartikel tembaga dan perak yang disintesis menggunakan ekstrak buah cabe Jawa. Sintesis nanopartikel tembaga menghasilkan menghasilkan Cu/CuO/Cu2O NP. Kondisi optimum sintesis Cu/CuO/Cu2O NP terjadi pada penggunaan konsentrasi ekstrak cabe Jawa 100 % pada suhu 60ºC selama 30 menit pada pH asam (pH 4)) dan menghasilkan nanopartikel berbentuk bulat dengan ukuran rata-rata 3 nm dan range distribusi ukuran 1-7 nm dan relatif stabil di etanol dan PBS. Kondisi optimum sintesis AgNP terjadi ketika menggunakan konsentrasi ekstrak cabe Jawa 100 % pada suhu 60ºC selama 30 menit pada pH basa (pH 10)) dan menghasilkan nanopartikel berbentuk bulat dengan ukuran rata-rata 6 nm dan range distribusi ukuran 1-58 nm dan relatif stabil di akuades dan PBS. Prosedur pengadukan menghasilkan ukuran nanopartikel yang lebih kecil dan lebih seragam namun lebih teragregasi dan lebih amorf dibandingkan ultrasonikasi. Baik CuCu/CuO/Cu2O NP maupun AgNP menunjukkan aktivitas antibakteri namun lebih lemah dibandingkan antibiotik. Aktivitas antibakteri keduanya meningkat ketika digabungkan dengan antibiotik. Sintesis nanopartikel menggunakan ekstrak buah cabe Jawa merupakan salah satu pendekatan dalam green synthesis nanopartikel. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa faktor-faktor yang berpengaruh dalam sintesis nanopartikel memberikan efek yang kompleks terhadap karakter nanopartikel yang dihasilkan