JANO Spray: Inovasi teknologi Pulse Laser Ablation dan Ultarsonifikasi untuk Mensintesis Hand Sanitizer Alami Berbahan Daun Jambu Biji dengan Nanopartikel Perak

Ditulis Oleh Gede Wiratma Jaya

Hand sanitizer merupakan bahan antiseptik yang sering digunakan sebagai cairan pembersih tangan selain menggunakan sabun cuci tangan. Alasannya sederhana karena hand sanitizer lebih praktis dan mudah dibawa kemana-mana menggunakan wadah botol dan dapat mengurangi limbah cair sebagai akibat penggunaan sabun cuci tangan. Selain praktis, hand sanitizer memiliki keunggulan yaitu dapat membunuh kuman dan bakteri yang ada ditangan dengan waktu relatif cepat [1]. Hal ini dikarenakan hand sanitizer terdapat senyawa alkohol seperti etanol, propanol, dan isopropanol dengan konsentrasi  60% sampai dengan 80% dan senyawa fenol seperti triklosan dengan kadar 0,05% sampai dengan 2% [1]. Walaupun dapat memberikan efektivitas yang lebih baik dalam mematikan kuman dan bakteri namun penggunaan yang terlalu sering dapat mengakibatkan tangan menjadi iritasi dan kering [1,2]. Lalu apakah ada solusi sederhana untuk mengatasi kekurangan tersebut? Solusinya adalah menggunakan bahan alami seperti daun jambu biji sebagai hand sanitizer.

Daun jambu biji sendiri memiliki kandungan beberapa senyawa aktif seperti tanin, triterpenoid, flavonoid, dan saponin [3,4]. Senyawa aktif ini memberikan efek anti bakteri yang dapat menghambat laju perkembangan bakteri dengan cara merusak struktur membran sel bakteri [4]. Untuk meningkatkan potensi yang dimiliki daun jambu biji, inovasi barunya adalah dengan membuat produk olahan daun jambu biji yang akan diberi nama JANO Spray atau Jambu Nano Spray. Produk JANO Spray sendiri merupakan inovasi sederhana yang mengkombinasikan hasil ekstrasi daun jambu biji dalam bentuk cair dengan menambahkan nanopartikel perak (Ag) sebagai penambah daya untuk mematikan laju pertumbuhan bakteri yang ada di tangan. Oke sekarang kita coba pikirkan bersama, bagaimanakah cara mendapatkan nanopartikel Ag tersebut? Sintesis nanopartikel Ag pada umumnya menggunakan senyawa kimia yang berasal dari perak nitrat (AgNO3), kemudian disintesis dengan berbagai macam metode seperti metode reduksi [5], metode green synthesis [6], dan metode sol-gel [7]. Namun dalam proses sintesisnya masih menggunakan beberapa senyawa kimia tambahan sehingga dikhawatirkan dapat menimbulkan iritasi pada kulit. Lalu apakah ada metode lain untuk mensintesis nanopartikel Ag?

Jawabannnya adalah menggunakan teknologi pulse laser ablation (PLA). Wah, kira-kira apa itu teknologi PLA? PLA merupakan metode sintesis nanopartikel menggunakan sinar laser yang ditembakkan ke benda padat (logam) sebagai target, adanya tembakan laser secara terus menerus mengakibatkan terjadinya sebuah plasma dari proses ionisasi yang dimana terdapat partikel-partikel dalam ukuran nano yang akan tereksitasi dari benda padat tersebut [7]. Kelebihan dari teknologi PLA ini adalah kemampuan menghasilkan nanopartikel dengan tingkat kemurnian yang lebih baik [8] dan tidak ada menggunakan tambahan senyawa kimia apapun sehingga lebih ramah lingkungan.

Gambar 1. Skema reaksi pembentukan nanopartikel dengan teknologi PLA [7].

Namun berdasarkan skema reaksi pada Gambar 1, sintesis nanopartikel dengan teknologi PLA masih memiliki kekurangan yaitu adanya aglomerasi atau penggumpalan. Untuk mengatasi hal tersebut penulis mencoba mengkombinasikan dengan metode ultrasonifikasi. Sekarang, bagaimanakah skema proses pembuatan JANO Spray? Berikut ini inovasi penulis berupa skema sintesis JANO Spray yang dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Skema reaksi pembentukan nanopartikel dengan teknologi PLA.

Proses sintesis dimulai dengan menyiapkan sampel berupa ekstrak larutan daun jambu biji dan logam Ag dengan kemurnian sebesar 99% dimasukkan secara bersama-sama ke dalam cawan petri dengan ukuran volume kira-kira sebesar 150 mL. Langkah selanjutnya adalah meletakkan cawan petri tersebut ke dalam alat yang diberi nama ultrasound high frequency yang telah terhubung dengan audio generator. Proses penyiapan teknologi PLA dengan memasang cermin, lensa cembung dan menyiapkan laser Nd:YAG dengan panjang gelombang 1064 nm. Setelah semua siap, audio generator dinyalakan dengan frekuensi 50 kHz dan laser dinyalakan menggunakan komputer dengan frekunsi tembakkan laser sebesar 15 Hz. Durasi sintesis dilakukan selama 60 menit. Berdasarkan skema reaksi yang terjadi, laser akan memborbadir logam Ag secara terus menerus hingga terjadi reaksi seperti pada Gambar 1. Selain logam Ag, larutan ekstrasi kemungkinan akan mengalami proses pemecehan molekul-molekul kimia secara atomik dalam waktu singkat sebelum kembali bergabung ketika laser dimatikan. Adanya ultrasonifikasi menyebabakan molekul-molekul tersebut mendapat kelebihan energi, efeknya adalah kondisi pemecahan molekul kimia secara atomik kemungkinan akan menjadi lebih lama dan atom-atom dari molekul larutan tersebut akan menangkap nanopartikel Ag. Sehingga proses aglomerasi yang terjadi pada nanopartikel Ag bisa lebih berkurang dan diharapkan campuran antara nanopartikel Ag dengan larutan menjadi lebih homogen. Setelah disintesis selama 60 menit, hasil sintesis dituangkan ke dalam botol spray yang sudah disiapkan.

Baca juga:

Proses quality control (QC) dilakukan dengan melakukan karakterisasi dasar yaitu uji XRD untuk melihat kisi kristal yang terbentuk, uji TEM untuk mengetahui bentuk dan distribusi ukuran nanopartikel Ag dan uji UV-Vis untuk mengetahui serapan JANO Spray. Jika karakterisasi dasar sudah diketahui, maka dilakukan pengujian dengan menggunakan bakteri E.coli untuk mengetahui kemampuan dalam menghambat pertumbuhan bakteri. Pada Gambar 3 dapat dilihat pada saat JANO Spray disemprotkan ke cawan berisi bakteri E.coli terdapat bulir-bulir yang mengandung nanopartikel Ag dalam jumlah yang banyak. Sehingga ketika mengenai bakteri tersebut menyebabkan E.coli secara perlahan-lahan tidak bisa lagi meregenerasi selnya dan pada akhirnya JANO Spray berhasil mematikan bakteri E.coli tersebut. Jika berhasil maka akan dilakukan uji selanjutnya berupa uji klinis kepada beberapa responden untuk melihat kemampuan JANO Spray.

Gambar 3. Uji coba JANO secara in vitro menggunakan bakteri E.coli.

Uji coba secara klinis bekerja sama dengan dokter spesialis kulit dan Badan Pengawas Obat dan Makanan (BPOM) untuk mengetahui sifat alergi maupun toksisitas yang ditimbulkan pada saat pemakaian JANO Spray. Pengujian ini dilakukan selama beberapa hari dan sekaligus meminta tanggapan mengenai produk JANO Spray. Jika telah memenuhi berbagai persyaratan yang diminta oleh lembaga kesehatan, langkah selanjutnya adalah mengajukan paten produk JANO Spray dan mencoba untuk memasarkan produk tersebut walau masih dalam jumlah edisi terbatas dikarenakan pertimbangan alat laser yang digunakan bisa saja mengalami penurunan kemampuan. Demikian sebuah inovasi sederhana dari penulis, semoga ide ini bisa segera masuk ke tahap pembuatan sampel dan bisa diaplikasikan langsung sebagai hand sanitizer komersil.

Referensi:

[1] Asngad, A., Aprilia, B.R., dan Nopitasari. 2018. Kualitas Gel Pembersih Tangan (Handsanitizer) dari Ekstrak Batang Pisang dengan Penambahan Alkohol, Triklosan dan Gliserin yang Berbeda Dosisnya. Bioeksperimen Vol 4 (2), 61-70.

[2] Nurwaini, S. 2018. Hand Sanitizer Gel Kombinasi Ekstrak Daun Lidah Mertua dan Daun Jambu Biji. Prosiding Bidang MIPA dan Kesehatan The 8th University Research Qolloquium 2018, Universitas Muhammadiyah Purwokerto, 103-109.

[3] Misrulloh, A., Rosiani, E., Liawati, I., dan Astutik, A. K. F. 2017. Uji Daya Hambat Ekstrak Daun Jambu Biji Putih dan Merah Terhadap Pertumbuhan Bakteri Karies Gigi (Lactobacillus acidophilus). Prosiding SNST ke 8 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang, 12-16.

[4] Apono, J. V., Yamlean, P.V.Y, dan Supriati, H.S. 2014. Uji Efektivitas Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Jambu Biji (Psidium guajava Linn) Terhadap Penyembuhan Luka yang Terinfeksi Bakteri Staphylococcus aureus pada Kelinci (Orytolagus cuniculus). Pharmacon Jurnal Ilmiah Farmasi UNSRAT Vol 3 (3), 279-286.

[5] Wahyudi, T., Sugiyana, D., dan Helmy, Q. Sintesis Nanopartikel Perak dan Uji Aktivitasnya Terhadap Bakteri E.coli dan S.aureus. 2011. Arena Tekstil Vol. 26 (1), 55-60.

[6] Fabiani, V.A., Sutanti, F., Silvia, D., dan Putri, M.A. 2018. Green  Synthesis Nanopartikel Perak Menggunakan Ekstrak Daun Pucuk Idat (Cratoxylum glaucum) sebagai Bioreduktor. Indonesian Journal of Pure and Applied Chemistry Vol. 1 (2), 68-76.

[7] Kim, M., Osone, S., Kim, T., Higashi, H., and Seto, T. 2016. Synthesis of Nanoparticles by Laser Ablation: A Review. KONA Powder and Particle Journal No. 34, 80-90.

[8] Hikmantiyah, N., Shalichah, C., and Khumaeni, A. 2018. Synthesis of Colloidal Zinc Nanoparticles by Pulse Laser Ablation Technique using Fundamental Nd:YAG Laser 1064 nm. IOP Conf. Series: Journal of Physics Conf. Series 1170 (2019) 012063.

Warstek Media

Warung Sains Teknologi (Warstek) adalah media SAINS POPULER yang dibuat untuk seluruh masyarakat Indonesia baik kalangan akademisi, masyarakat sipil, atau industri.
Warung Sains Teknologi
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *