51����

Latar Belakang: Minyak Sumbawa dikenal memiliki berbagai manfaat farmasi dan biomedis, termasuk sebagai agen antibakteri dan antiinflamasi. Namun, penggunaannya dalam sintesis nanopartikel seng oksida (ZnONPs) capping belum banyak diteliti. Tujuan: Untuk menganalisis karakteristik ZnONPs yang telah dicapping dengan minyak Sumbawa, termasuk stabilitas struktural dan aktivitas biologisnya. Metode: Penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan karakterisasi ZnONPs yang dicapping menggunakan minyak Sumbawa. Karakterisasi dilakukan menggunakan XRD untuk analisis kristalinitas, SEM untuk morfologi partikel, dan FTIR untuk identifikasi gugus fungsi dalam minyak Sumbawa yang berinteraksi dengan ZnONPs. Hasil: ZnONPs yang dicapping dengan minyak Sumbawa memiliki ukuran partikel lebih kecil, distribusi lebih merata, serta stabilitas yang lebih baik dibandingkan ZnONPs tanpa capping. Hasil FTIR menunjukkan gugus fungsi hidroksil (O-H) dan karbonil (C=O) yang mengindikasikan adanya interaksi antara senyawa bioaktif dalam minyak Sumbawa dengan permukaan ZnONPs. Kesimpulan: ZnONPs berbasis minyak Sumbawa memiliki potensi tinggi untuk aplikasi farmasi dan kedokteran gigi, terutama dalam pengembangan produk antibakteri alami.

Kata kunci: nanopartikel seng oksida, minyak Sumbawa, biosintesis, capping agent, karakterisasi

PENDAHULUAN

     Nanoteknologi telah berkembang menjadi bidang riset yang penting dalam ilmu kesehatan karena kemampuannya mengatasi berbagai keterbatasan bahan konvensional. Nanopartikel, yang berukuran antara 1 hingga 100 nm, menunjukkan keunggulan sifat fisikokimia dan biologis dibandingkan material makroskopik sejenis. Dalam bidang kedokteran gigi, nanopartikel telah diterapkan untuk meningkatkan efektivitas pengobatan, khususnya sebagai agen antibakteri, antiinflamasi, hingga regeneratif¹.

Salah satu nanopartikel yang banyak diteliti adalah Zinc Oxide Nanoparticles (ZnONPs). ZnONPs dikenal memiliki potensi antibakteri, antiinflamasi, serta aplikatif dalam perawatan luka, pelapisan bahan gigi,. Namun, pada proses sintesisnya, ZnONPs sering mengalami agglomerasi atau penggumpalan partikel, yang menurunkan kestabilan dan efektivitas biologisnya. Untuk mengatasi hal ini, diperlukan capping agent, yaitu zat penstabil yang berfungsi melapisi permukaan partikel dan mencegah penggumpalan².

    Salah satu pendekatan yang kini berkembang adalah biosintesis atau green synthesis, yaitu pembuatan nanopartikel dengan memanfaatkan bahan alami yang ramah lingkungan sebagai reduktor sekaligus capping agent. Minyak Sumbawa, berasal dari campuran 40 tanaman tradisional lokal, telah terbukti memiliki kandungan senyawa bioaktif seperti flavonoid, tanin, saponin, dan polifenol yang bersifat antibakteri dan antioksidan³. Namun, pemanfaatan minyak Sumbawa sebagai capping agent dalam sintesis ZnONPs belum banyak diteliti.

  Penelitian ini bertujuan untuk melakukan karakterisasi ZnONPs hasil biosintesis dengan dan tanpa capping minyak Sumbawa, guna mengetahui pengaruhnya terhadap ukuran partikel, morfologi, kristalinitas, serta gugus fungsi yang terbentuk. Uji karakterisasi menggunakan metode X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), dan Fourier Transform Infrared (FTIR).

METODE PENELITIAN

Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif eksperimental laboratorium dengan pendekatan post-test only control group design. Tujuan utamanya adalah untuk mengkarakterisasi nanopartikel seng oksida (ZnONPs) yang disintesis dengan dan tanpa capping minyak Sumbawa⁴.

Bahan yang digunakan meliputi: Ekstrak minyak Sumbawa hasil maserasi 40 jenis tanaman local, Prekursor Zn(NO₃)₂·6H₂O, Deionized water, Etanol 96%.

Prosedur Penelitian: Dilakukan Ekstraksi Minyak Sumbawa, dimana sebanyak 40 jenis tanaman dikeringkan, dihaluskan, dan dimaserasi menggunakan etanol 96% dengan rasio 1:10 selama tiga hari. Selanjutnya dilakukan Biosintesis ZnONPs (Non-Capping)

Kemudian dilakukan Uji Karakterisasi dengan Uji XRD untuk menganalisis struktur kristal dan ukuran partikel menggunakan persamaan Debye-Scherrer.

Uji SEM digunakan untuk mengamati morfologi dan distribusi ukuran partikel pada perbesaran 10.000× dan 50.000×.

Uji FTIR digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi yang terdapat pada permukaan ZnONPs dan Capping ZnONPs^5,6.

HASIL PENELITIAN

Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan karakteristik ZnONPs tanpa capping dan ZnONPs yang dicapping menggunakan ekstrak minyak Sumbawa. Hasil karakterisasi dilakukan melalui uji XRD, SEM, dan FTIR.

1. Karakterisasi XRD (X-Ray Diffraction): Analisis XRD menunjukkan bahwa kedua sampel memiliki pola difraksi khas dari struktur kristalin ZnO wurtzite. Tidak ditemukan fasa lain atau senyawa pengotor pada kedua sampel. ZnONPs tanpa capping menunjukkan puncak utama pada 2θ = 36,20°, dengan ukuran kristal rata-rata berdasarkan persamaan Scherrer adalah ±26 nm.

2. Karakterisasi SEM (Scanning Electron Microscopy): Hasil pengamatan SEM menunjukkan perbedaan signifikan antara dua sampel. ZnONPs tanpa capping: Morfologi tidak seragam, ukuran partikel relatif besar (rata-rata 0,5�0,7 μm), dan terdapat aglomerasi antar partikel.

Capping ZnONPs: Distribusi partikel lebih seragam dan homogen dengan ukuran lebih kecil (±0,3 μm). Permukaan partikel tampak lebih halus dan terpisah dengan baik, menandakan kestabilan yang lebih tinggi.

3. Karakterisasi FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) : Spektra FTIR menunjukkan perbedaan komposisi gugus fungsi antara kedua sampel: Capping ZnONPs: Teridentifikasi gugus hidroksil (O-H), alkana (C-H), amina (C-N), dan C=C aromatik. Puncak-puncak ini menunjukkan keberadaan senyawa bioaktif dari minyak Sumbawa yang berinteraksi dengan permukaan ZnONPs.

ZnONPs tanpa capping: Tidak ditemukan gugus fungsi organik dalam rentang 1250�4000 cm⁻¹, mengindikasikan tidak adanya senyawa organik pelapis pada permukaan nanopartikel.

Tabel berikut merangkum gugus fungsional utama pada hasil FTIR capping ZnONPs:

PEMBAHASAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh penggunaan ekstrak minyak Sumbawa sebagai agen capping terhadap karakteristik fisikokimia nanopartikel seng oksida (ZnONPs). Penggunaan metode biosintesis atau green synthesis dipilih karena ramah lingkungan dan memanfaatkan senyawa aktif alami sebagai reduktor dan stabilisator.

Pengaruh Capping terhadap Struktur Kristal ZnONPs: Hasil XR menunjukkan bahwa baik ZnONPs tanpa maupun dengan capping memiliki struktur kristal heksagonal wurtzite yang identik dengan referensi JCPDS No. 98-018-4793.

Perbedaan Morfologi Permukaan Berdasarkan SEM

Pengamatan SEM memperlihatkan bahwa ZnONPs tanpa capping mengalami aglomerasi, sedangkan partikel dengan capping memiliki morfologi lebih halus, homogen, dan terdistribusi merata. Partikel yang lebih kecil dan stabil ini dapat meningkatkan efektivitas biologis karena memperluas luas permukaan aktif. Temuan ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa senyawa polifenol, flavonoid, dan tanin dalam ekstrak tanaman dapat mencegah penggumpalan dan meningkatkan kestabilan partikel⁷.

3. Interaksi Senyawa Bioaktif pada Permukaan ZnONPs

Spektra FTIR menunjukkan bahwa capping ZnONPs memiliki gugus fungsi O�H, C�H, C�N, dan C=C yang tidak ditemukan pada ZnONPs non capping. Kehadiran gugus tersebut mengindikasikan ikatan antara molekul bioaktif dalam minyak Sumbawa dengan permukaan ZnONPs. Gugus hidroksil dan karbonil berperan penting dalam interaksi ionik atau hidrogen dengan ion Zn²⁺, membentuk lapisan pelindung yang meningkatkan ^{kestabilan8.9}.

4. Potensi Aplikasi Biomedis

Partikel ZnONPs dengan capping dari minyak Sumbawa berpotensi diaplikasikan dalam bidang farmasi dan kedokteran gigi, terutama sebagai agen antibakteri alami. Stabilitas, ukuran partikel yang kecil, dan adanya gugus bioaktif memperkuat dugaan bahwa produk ini dapat menjadi kandidat unggulan untuk formulasi sediaan topikal atau material bioaktif¹⁰.

Penulis: Prof. Dr. Chiquita Prahasanti S, drg., Sp.Perio.

Link: