Sintesis dan Karakterisasi Nanopartikel Tembaga Ekstrak Daun Pepaya Jepang (Cnidoscolus aconitifolius) sebagai Bioreduktor dan Uji Aktivitasnya sebagai Antibakteri

Synthesis and Characterization of Chopper Nanoparticles using Chaya Leaf Extract (Cnidoscolus aconitifolius) as A Bioreductant and Evaluation of its Antibacterial Activity

ABSTRAK

SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL TEMBAGA EKSTRAK DAUN PEPAYA JEPANG (Cnidoscolus aconitifolius) SEBAGAI BIOREDUKTOR DAN UJI AKTIVITASNYA SEBAGAI ANTIBAKTERI

Nanopartikel tembaga merupakan partikel logam berukuran 1-100 nm yang berpotensi sebagai agen antibakteri. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan variasi optimum dan karakteristik nanopartikel tembaga hasil sintesis menggunakan bioreduktor ekstrak daun pepaya jepang (Cnidoscolus aconitifolius) serta menentukan aktivitas antibakteri terhadap bakteri uji S.aureus dan E.coli. Berdasarkan hasil skrining senyawa, ekstrak daun pepaya jepang (Cnidoscolus aconitifolius) mengandung senyawa alkaloid, fenolik, dan flavonoid yang berfungsi sebagai senyawa pereduksi logam. Nanopartikel tembaga disintesis menggunakan metode green synthesis melalui reaksi reduksi larutan CuSO4.5H2O dengan ekstrak daun pepaya jepang. Nanopartikel tembaga hasil sintesis kemudian dioptimasi menggunakan spektrofotometer UV-Vis dengan variasi 1:1, 1:2, 1:3, dan 1:4 serta pH larutan dengan variasi 6, 7, 8, 9, 10, 11 dan 12. Selanjutnya, dilakukan karakterisasi menggunakan spektrofotometer UV-Vis, FTIR, PSA, XRD, dan SEM-EDX. Untuk uji antibakteri dilakukan  dengan metode  difusi cakram. Hasil penelitian menunjukkan kondisi optimum nanopartikel tembaga diperoleh pada perbandingan CuSO4.5H2O dan ekstrak daun pepaya jepang 1:1 pada pH 10. Nanopartikel tembaga hasil sintesis memiliki panjang gelombang maksimum 324 nm dan ukuran rata-rata partikel 35,17 nm dengan indeks polidsipersitas 0,2656. Spektrum FTIR menunjukkan adanya gugus fungsional Cu-O pada bilangan gelombang 594 cm-1. Puncak difraktogram XRD menunjukkan karakterisitik khas nanopartikel tembaga pada 2θ: 32,57o; 35,60o; 38,72o; 48,91o; 53,32o; 61,67o; 68,02o; dan 72,51o. Morfologi permukaan nanopartikel tembaga berdasarkan hasil analisis SEM-EDX tidak seragam dan mengalami aglomerasi dengan konsentrasi unsur Cu 46.11%, O 32.82%, dan C 17.64%. Nanopartikel tembaga menunjukkan aktivitas antibakteri yang tergolong kuat terhadap bakteri S. aureus dan tergolong sangat kuat terhadap bakteri E. coli dengan diameter hambatan masing-masing 12,46 mm dan 30,03 mm.

Kata Kunci: Antibakteri, bioreduktor, biosintesis, karakterisasi,  nanopartikel tembaga.

ABSTRACT

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF COPPER NANOPARTICLES USING CHAYA LEAF EXTRACT (Cnidoscolus aconitifolius) AS A BIOREDUCTANT AND EVALUATION OF ITS ANTIBACTERIAL ACTIVITY

Copper nanoparticles are metal particles measuring 1-100 nm that have the potential as antibacterial agents. This study aims to determine the optimum variation and characteristics of copper nanoparticles synthesized using chaya leaf extract (Cnidoscolus aconitifolius) bioreductors and to determine antibacterial activity against S.aureus and E.coli test bacteria. Based on the results of compound screening, chaya leaf extract (Cnidoscolus aconitifolius) contains alkaloid, phenolic, and flavonoid compounds that function as reducing compounds. Copper nanoparticles were synthesized using the green synthesis method through a reduction reaction of CuSO4.5H2O solution with chaya leaf extract. The synthesized copper nanoparticles were then optimized using a UV-Vis spectrophotometer with variations of 1:1, 1:2, 1:3, and 1:4 and the pH of the solution with variations of 6, 7, 8, 9, 10, 11 and 12. Furthermore, characterization was carried out using a UV-Vis spectrophotometer, FTIR, PSA, XRD, and SEM-EDX. Meanwhile, the antibacterial test was carried out using the disc diffusion method. The results showed that the optimum conditions for copper nanoparticles were obtained at a ratio of CuSO4.5H2O and chaya leaf extract of 1:1 at pH 10. The synthesized copper nanoparticles had a maximum wavelength of 324 nm and an average particle size of 35.17 nm with a polydispersity index of 0.2656. The FTIR spectrum showed the presence of Cu-O functional groups at ac wave number of 594 cm-1. The XRD diffractogram peak showed typical characteristics of copper nanoparticles at 2θ: 32.57o; 35.60o; 38.72o; 48.91o; 53.32o; 61.67o; 68.02o; and 72.51o. The surface morphology of copper nanoparticles based on SEM-EDX analysis results is not spherical morphology and there is agglomeration between particles, with a concentration of Cu elements of 46.11%, O 32.82%, and C 17.64%. Copper nanoparticles show antibacterial activity that is classified as strong against S. aureus bacteria and is classified as very strong against E. coli bacteria with inhibition diameters of 12.46 mm and 30.03 mm, respectively.

Keywords: Antibacterial, bioreductant, green synthesis, characterization, copper nanoparticle.