Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 353-360 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
OPTIMASI KONDISI SINTESIS NANOPARTIKEL TEMBAGA MENGGUNAKAN EKSTRAK BIJI MELINJO (Gnetum gnemon L.)
Hilda Aprilia Wisnuwardhani*, Arinda Roosma, Yani Lukmayani, Anggi Arumsari, Sukanta
Prodi Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Islam Bandung
*Email: hilda.aprilia@gmail.com
Artikel diterima: 7 Agustus 2019; Disetujui: 28 Oktober 2019

## ABSTRAK
Nanopartikel  tembaga  memiliki  manfaat  di  beberapa  bidang,  salah  satunya bidang  kesehatan.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mencari  kondisi  sintesis  yang paling  optimum  menggunakan  ekstrak  biji  melinjo  sebagai  bioreduktor.  Pada penelitian ini diujikan beberapa komposisi formula untuk sintesis. Prekursor yang digunakan  adalah  tembaga  (II)  sulfat  pentahidrat.  Ekstrak  biji  melinjo  disiapkan dengan  metode  panas  pada  suhu  60 0 C  dengan  menggunakan  pelarut  air.  Zat penstabil  yang  dicobakan  adalah  β-siklodekstrin  (BCD)  dan  asam  sitrat.  Hasil optimasi  menunjukkan  bahwa  perbandingan  komposisi  sintesis  yang  paling  baik adalah ekstrak biji melinjo: CuSO 4 1 mM: β-siklodekstrin 10 mg/mL = 1:1:1 (v/v/v) dengan metode refluks pada suhu 90 0 C selama 4 jam. Penambahan proses sonikasi selama  2  jam  dapat  menambah  kestabilan  CuNPs  yang  terbentuk.  Hasil karakterisasi  menggunakan Particle  Size  Analyzer (PSA)  menunjukkan  bahwa partikel yang diduga CuNPs memiliki ukuran partikel rata-rata 364,1 nm dengan indeks polidispersitas 0,296.
Kata kunci: biji melinjo, tembaga sulfat, nanopartikel tembaga,  β-siklodekstrin

## ABSTRACT
Copper  nanoparticles  (CuNPs)  is  one  of  metal  nanoparticles,  which  have many  benefits  especially  in  medicinal  science.  The  aim  of  this  research  is  to determine  CuNPs  synthesis  optimum  condition  using  melinjo  seed  extract  as  a bioreductor. In this work, copper (II) sulphate pentahydrate is used as a precursor. Melinjo  seed  extract  was  prepared  at  60 0 C  using  aquadest  as  a  solvent.  Two stabilizers were used i.e. β-cyclodextrin (BCD) and citric acid. The result showed that the optimum ratio condition of CuNPs synthesis is extract: CuSO 4 1 mM: β- cyclodextrin  10  mg/mL  =  1:1:1  (v/v/v).  The  CuNPs  were  synthesized  by  reflux method at 90 0 C for 4 hours. It was observed that the addition of sonication process for  2  hours  affected  the  stabilization  of  CuNPs.  The  average  size  of  particles  is 364,1 nm in diameter and 0,296 in polydispersity index.
Keywords: melinjo seeds, copper sulphate, copper nanoparticles, β-cyclodextrin
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 353-360 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902

## PENDAHULUAN
Nanoteknologi  merupakan  salah satu  area  penelitian  yang  sedang berkembang  dengan  memberi  peluang untuk  penyelesaian  masalah  di  negara berkembang. Sintesis nanopartikel logam  beberapa  tahun  ini  menjadi perhatian  karena  memiliki  banyak manfaat,  baik  dalam  bidang  pangan, non  pangan  maupun  kesehatan,  salah satu manfaat yang digunakan di bidang farmasi  yaitu  sebagai  antibakteri (Chatterjee, et.al .,  2014).    Beberapa logam yang biasa dijadikan nanopartikel  antara  lain  perak,  emas, platina dan tembaga. Namun, nanopartikel  tembaga  ini  masih  jarang diteliti. Sintesis  nanopartikel  biasanya menggunakan  bahan  kimia,  namun penggunaan  bahan  kimia  ini  memiliki kerugian  seperti  terbentuknya  hasil samping yang berbahaya bagi lingkungan. Penggunaan bahan
reduktor yang ramah lingkungan dapat digunakan  sebagai  pengganti  bahan kimia berbahaya.
Ekstrak tumbuhan
dapat digunakan  sebagai  bioreduktor  untuk menggantikan  agen  pereduksi  kimia karena dalam ekstrak tumbuhan mengandung senyawa metabolit
sekunder yang dapat mereduksi senyawa  logam.  Metabolit  sekunder yang berperan dalam sintesis nanopartikel adalah kandungan polifenolat, sehingga tumbuhan dengan kandungan  polifenolat  tinggi  dapat berpotensi untuk dijadikan bioreduktor.
Salah  satu  tanaman  yang  dapat digunakan  yaitu  melinjo  ( Gnetum gnemon L.) yang banyak
dibudidayakan  di  Indonesia  tetapi pemanfaatannya masih  terbatas.  Daun, biji dan kulit buah melinjo mengandung antioksidan  dan  senyawa  polifenolat yang tinggi. Menurut penelitian Chandra  Dewi  (2012),  kandungan fenolat  tertinggi  terdapat  pada  bagian biji  melinjo  yaitu  0,389  mg/mL.  Oleh karena  itu,  pada  penelitian  ini  ingin diketahui  apakah  ekstrak  biji  melinjo dapat  digunakan  sebagai  bioreduktor dalam  sintesis  nanopartikel  tembaga (CuNPs),  kemudian  akan  diperoleh kondisi optimum untuk sintesis CuNPs yang  akan  menghasilkan  nanopartikel dengan  ukuran  dan  kestabilan  yang baik.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk menghasilkan  ekstrak  biji  melinjo  dan menggunakannya  sebagai  bioreduktor dalam  sintesis  CuNPs.  Manfaat  dari
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 353-360 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
penelitian ini yaitu diperolehnya CuNPs dengan  metode  yang  lebih  ramah terhadap  lingkungan  serta  memiliki ukuran  dan  kestabilan  yang  baik. CuNPs yang diperoleh diharapkan bisa dijadikan  sebagai  kandidat  zat  aktif untuk  sediaan  farmasi  perbekalan kesehatan  rumah  tangga  (PKRT) dengan  terlebih  dahulu  dilakukan  uji toksisitas terhadapnya.

## METODE PENELITIAN
Biji melinjo diperoleh dari Pasar Cibogo, Sarijadi Kota Bandung. Sintesis  CuNPs  dilakukan  dengan metode kimia. Prekursor yang
digunakan yaitu CuSO 4 .5H 2 O, menggunakan bioreduktor yaitu ekstrak biji melinjo.
Ekstraksi dilakukan dengan metode  infusa pada suhu 60 o C selama 20  menit  (Dewi,  dkk.,  2012),  lalu kandungan  flavonoid  dan  polifenolat diuji  keberadaannya  dengan  skrining fitokimia.  Larutan  CuSO 4 .  5H 2 O dibuat dengan konsentrasi 1 mM (Lee,
et.al ., 2013). Sintesis CuNPs dilakukan  menggunakan  refluks  pada suhu  95 o C  sampai  terjadi  perubahan warna kurang lebih selama 4 jam (Lee, et.al .,  2013).  Komposisi  ekstrak  biji
melinjo  dengan  tembaga  (II)  sulfat dilakukan dengan beberapa perbandingan  yaitu  30:170,  1:1,  1:2, 1:3, 1:4 (v/v). Komposisi sintesis juga diberikan  2  macam  stabilizer  yaitu asam sitrat (Kobayashi and Sakuraba, 2007)  dan  β-siklodekstrin  (Andrade,
et.al ., 2014).

## HASIL DAN PEMBAHASAN Ekstraksi dan skrining
Ekstraksi  dengan  cara  infusa pada biji melinjo ini menurut penelitian  Ira  dan  Ikhda  (2015)  akan menghasilkan  kandungan  polifenol dan  flavonoid  yang  positif.  Ekstraksi dilakukan  pada  suhu  60ºC  selama  20 menit.  Ekstrak  dari  biji  dan  kulitnya yang  segar  dengan  perbandingan  1:5 (b/v)  menghasilkan  hasil  skrining kandungan  flavonoid  dan  polifenol yang positif ditandai dengan perubahan warna menjadi jingga pada lapisan  amil  alkohol  (flavonoid)  dan kehitaman (polifenolat).

## Sintesis CuNPs
Ekstrak yang telah dibuat selanjutnya  digunakan  untuk  sintesis CuNPs yang berfungsi sebagai bioreduktor. Sintesis CuNPs
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 353-360 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
dilakukan  dengan  8  perlakuan  yang berbeda.
Menurut  penelitian  Lee, et.al (2013) dimana sintesis dengan jumlah ekstrak  yang  lebih  banyak  akan menghasilkan CuNPs
dengan
konsentrasi yang lebih tinggi, dikarenakan  jumlah  bioreduktor  yang cukup untuk mereduksi Cu 2+ di dalam larutan. Sehingga dapat terlihat bahwa perlakuan  A2  akan  menghasilkan CuNPs yang lebih banyak.
Tabel 1. Kondisi sintesis CuNPs dan hasilnya Perlakuan Metode sintesis Waktu Perbandingan ekstrak : CuSO 4 Warna sebelum Warna setelah A1 Refluks 4 jam 30 : 170 Hijau muda Coklat muda A2 1 : 1 Hijau kebiruan Coklat + endapan A3 1 : 2 Hijau kebiruan Coklat + endapan A4 1 : 3 Hijau kebiruan Coklat + endapan A5 1 : 4 Hijau kebiruan Coklat + endapan B 30 menit 30 : 170 Hijau muda Coklat C1 Magnetic stirrer 24 jam 1 : 4 Hijau muda Coklat C2 5 jam 1 : 4 Hijau muda Coklat
(a) (b)
Gambar 1. Hasil sintesis perlakuan A2
Keterangan:
(a) Perlakuan A2 sebelum sintesis
(b) Perlakuan A2 setelah sintesis

## Karakterisasi CuNPs
Spektrofotometer
UV-Vis digunakan untuk melihat ada tidaknya CuNPs  yang  terbentuk  dilihat  dari panjang  gelombang  maksimum  yang terbentuk.  Untuk  CuNPs  memiliki nilai  SPR  yang  berada  pada  rentang 500-700  nm  (Dang, et.al. ,  2011).
Untuk  perlakuan  A2,  hasil  dari
spektrofotometer UV-Vis menunjukkan  adanya  5  panjang gelombang  yang  diduga  merupakan CuNPs  dan  jumlahnya  cukup  banyak ( Gambar 2 ) . Endapan pun menghasilkan  banyak  sekali  puncak pada panjang gelombang yang diinginkan ( Gambar 2 ).
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 353-360 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
(a) (b)
Gambar 2 . Spektrum Spektrofotometer UV-Vis : (a) A2; (b) A2 endapan
Hasil  dari  penelitian  terlihat bahwa banyak puncak yang masuk ke dalam  rentang  500-700  nm.  Hal  ini dapat  terjadi  karena  CuNPs  yang terbentuk  memiliki  ukuran  yang berbeda-beda sehingga bisa jadi sudah terbentuk aglomerasi antar nanopartikel yang membuat ukurannya  tidak  stabil.  Partikel  yang
berukuran  nano  biasanya  tidak  stabil
karena memiliki energi bebas
permukaan yang besar, untuk menguranginya partikel biasa
membentuk sebuah agregat (Yuniasih,
2017). Karena CuNPs ini sangat tidak stabil  maka  pada  saat  sintesis  CuNPs diberikan zat tambahan yaitu
stabilizer.
Stabilizer  yang  paling  baik digunakan yaitu β-siklodekstrin dengan kekuatan 10 mg/mL. Stabilizer yang  digunakan  sama  banyaknya
dengan larutan CuSO 4 yang digunakan agar  jumlah  CuNPs  yang  terbentuk mampu  distabilkan  stabilizer  dengan jumlah yang sama, sehingga tidak ada CuNPs  yang  tidak  stabil  nantinya. Mekanisme  β-siklodekstrin  sebagai stabilizer  yaitu  dengan  membentuk suatu kompleks dengan CuNPs sehingga  mencegah  aglomerasi  antar CuNPs yang terbentuk (Suarez-Cerda,
et.al ., 2016).
Hasil dari spektrofotometer UV- Vis menghasilkan satu puncak panjang  gelombang  yang  diduga CuNPs yaitu pada 683 nm dengan nilai absorban yang rendah. Untuk endapannya  terdapat  dua  panjang gelombang  yang  diduga  CuNPs dengan  nilai  absorban  yang  cukup tinggi,  yaitu  pada  701  dan  655  nm (Gambar 3). Hasil dari spektrofotometer UV-Vis yang  hanya
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 353-360 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
menghasilkan satu hingga dua panjang gelombang  dengan  nilai  absorban yang cukup besar artinya CuNPs tetap
stabil  setelah  penambahan  penstabil jika  dibandingkan  tanpa  penggunaan penstabil.
(a)
(b)
Gambar 3. Spektrum Spektrofotometer UV-Vis : (a) pengenceran CuNPs+ β-CD;
(b) endapan CuNPs+ β-CD
Selanjutnya larutan CuNPs dikarakterisasi  menggunakan  PSA. Ukuran  partikel  hasil  pengujian  yaitu 488,1 nm (Gambar 4) karena ukurannya  masih  terlalu  besar  maka dilakukan sonikasi selama 2 jam pada 60.000 Hz pada suhu 25 0 C, lalu setelah itu dikarakterisasi  menggunakan PSA kembali. Hasilnya ukuran nano mengecil  menjadi  53,7  nm  dan  rata- rata  ukuran  253,7  nm  (Gambar  5).
Hasil ini menunjukkan bahwa terdapat perubahan  yang  cukup  signifikan setelah dilakukannya sonikasi. Hal ini dapat terjadi akibat adanya gelombang kejut  dari  sonikator  sehingga  dapat memisahkan  aglomerasi  nanopartikel dan  membuatnya  lebih  homogen (Delmifiana dan Astuti, 2013). Homogenitasnya  dapat  terlihat  dari indeks polidispersitas
yang menunjukkan angka 0,296.
Gambar 4. Spektrum hasil PSA (Particle Size Analyzer) CuNPs+ β-CD
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 353-360 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
Gambar 6 Spektrum hasil PSA (Particle Size Analyzer) CuNPs+ β-CD+ sonikasi 2 jam
Kondisi optimal dari sonikasi ini tergantung suhu, waktu dan kecepatan getaran, jika pemanasan terlalu tinggi dapat terjadi penguapan cairan pelarut untuk  disonikasi,  perubahan  volume dan terjadi degradasi dari nanopartikelnya,  maka  dari  itu  suhu yang  digunakan  selalu  suhu  ruangan yaitu  25 0 C.  Waktu  sonikasi  dapat mempengaruhi  nanopartikel  karena energi yang diberikan terus menerus.

## KESIMPULAN
Hasil optimasi yang memberikan hasil paling baik untuk sintesis CuNPs dengan menggunakan bioreduktor  dari ekstrak  biji  melinjo  yaitu  dengan menggunakan  perbandingan  (ekstrak biji  melinjo:  larutan  CuSO 4 1mM:  β- siklodekstrin 10mg/mL) = 1:1:1 (v/v/v).
Sintesis  dilakukan  dengan  metode refluks  90 0 C  selama  4  jam.  Hasil karakterisasi menggunakan spektrofotometer UV-Vis menghasilkan panjang  gelombang  pada  rentang  500-
700  nm  yaitu  683  nm  yang  diduga CuNPs. Hasil karakterisasi menggunakan  PSA  ( Particle  Size Analyzer ) menghasilkan ukuran diameter  rata-rata  yang  diduga  CuNPs sebesar  364,1  nm  dengan  indeks polidispersitas  0,296.  Proses  sonikasi yang  dilakukan  selama 2  jam sebelum pengujian ukuran partikel berpengaruh terhadap hasil pengujian.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  kami haturkan  kepada  Lembaga  Penelitian dan  Pengabdian  Kepada  Masyarakat (LPPM)  Universitas  Islam  Bandung yang  telah  membiayai  penelitian  ini melalui Hibah Penelitian Dosen Muda tahun 2018.

## DAFTAR PUSTAKA
Andrade, P.F., A.F. de  Faria,  D.S.  da Silva,  J.A.  Bonacin,    M.  do Carmo Goncalves¸ J.A. Bonacin,  2014,  Structural  and Morphological Investigations Of β–cyclodextrin-coated Silver
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 353-360 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
Nanoparticles, Institute of Chemistry, University of Campinas  (UNICAMP),  Brazil, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, pp. 289-297. Chatterjee,  A.K.,  R.  Chakraborty  and T.  Basu,  2014,    Mechanism  of antibacterial  activity  of  copper nanoparticles, Nanotechnology , 25 (13); pp. 1 – 12. Dang,  T.M.D.,  T.T.  Thu  Le,  E.F. Blanc  and  M.C.  Dang,  2011, Synthesis and optical properties
of copper nanoparticles prepared by a chemical reduction method, Laboratory  for  Nanotechnology (LNT), Vietnam National
University in Ho Chi Minh City,
Vietnam, Adv. Nat. Sci.:
Nanosci. Nanotechnol, 2 . Delmifiana,  B  dan  Astuti,  2013, Pengaruh  Sonikasi  Terhadap Struktur Dan Morfologi Nanopartikel  Magnetik  Yang Disintesis Dengan Metode
Kopresipitasi, Jurnal  Fisika Unand , 2 (3) ; pp. 186-189.
Dewi, C., R. Utami dan  N.H. Riyadi, 2012, Antioxidant And Antimicrobial Activity of Melinjo Extract (Gnetum gnemon L .),  Jurnal  Teknologi
Hasil Pertanian, 5 (2); pp. 74-81. Ira,  C.D.F  dan  C.  Ikhda,  2015,  Efek Farmakologi Infusa Biji Melinjo ( Gnetum  gnemon L.)  Sebagai Antihiperglikemia  pada  Mencit ( Musmusculus )  yang  Diinduksi
Dextrosa  Monohidrat  40%, J Pharm  Sci  Pharm  Pract , 2 (1);
pp. 27-32. Kobayashi, Y and Y. Sakuraba, 2007, Silica-couting of Metallic Copper Nanoparticles in Aqueous  Solution,  Department of Biomolecular Functional Engineering, College of Engineering, Ibaraki University, Japan, Colloids and Surfaces A:
Physicochem.  Eng.  Aspects, pp 756-759.
Lee,  H.J.,  J.Y.  Song  and  B.S.  Kim,
2013,  Biological  Synthesis  of Copper  Nanoparticles  Using ( Magnolia  kobus )  Leaf  Extract and Their Antibacterial Activity,
J  Chem  Technol  Biotechnol ,
Society of chemical industry, pp 1971-1977.
Suarez-Cerda, J., H. Espinoza-Gomez, G.  Alonso-Nunez,  I.  A.  Rivero,
Y.  Gochi-Ponce,  L.Z.  Florez-
Lopez,  2016,  A  green  synthesis of  copper  nanoparticles  using native cyclodextrins as a stabilizing agent, J. Saudi Chem Soc , 21 , pp. 341-348.
Yuniasih,  J.,  2017,  Pembentukan Nanopartikel  Tepung  Daging Biji  Melinjo  ( Gnetum  Gnemon
L.)  Dan  Kajian  Potensi  Inhibisi Enzim  Tirosinase  Secara  In Vitro,  [Skripsi],  Departemen Sains  dan  Teknologi,  Sekolah Farmasi, Bandung.