Uji toksisitas partikel tembaga yang disintesis menggunakan bioreduktor ekstrak kulit manggis (Garcinia Mangostana Linn.)

INDONESIA:

Partikel tembaga menarik perhatian luas karena sifat optik, kimia, dan biologinya yang potensial untuk berbagai aplikasi di bidang lingkungan dan biomedis. Seiring meningkatnya kebutuhan akan metode sintesis yang berkelanjutan, pendekatan biogenik menggunakan bahan alam menjadi alternatif yang ramah lingkungan dibandingkan metode kimia konvensional. Tujuan penelitian ini ialah untuk mengetahui karakterisasi dari partikel tembaga dan kemampuan toksisitas dari partikel tembaga. Penelitian ini ekstrak kulit manggis (Garcinia mangostana linn) dimanfaatkan sebagai agen pereduksi alami dalam sintesis. Ekstrak diperoleh melalui metode maserasi, kemudian direaksikan dengan larutan prekursor CuSO₄·5H₂O pada berbagai perbandingan volume (0,5:1; 0,75:1; dan 1:1). Proses sintesis dilakukan pada suhu 60°C selama 30 menit. Partikel yang terbentuk selanjutnya dikarakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDX) untuk mengamati sifat optik, mengidentifikasi struktur kristal, komposisi unsur, morfologi dan ukuran partikel. Selain karakterisasi fisik, aktivitas toksisitas partikel tembaga diuji menggunakan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) terhadap larva Artemia salina. Hasil penelitian menunjukkan bahwa partikel tembaga berhasil disintesis dengan baik, ditandai dengan terbentuknya fase Cu2O berdasarkan analisis XRD yang menandakan Cu2+ berhasil direduksi menjadi Cu1+. Variasi 1:1 memiliki ukuran yang lebih kecil dibandingkan variasi lain sebesar 94,8 nm dan nilai ¬adjusted R-square sebesar 0,95734 yang menunjukkan tingkat kesesuaian regresi yang baik serta distribusi data yang relatif homogen. Nilai LC50 terendah dimiliki oleh variasi 1:1 sebesar 1215 ppm dengan tingkat toksisitas rendah. Secara keseluruhan, variasi 1:1 menunjukkan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan variasi lain.

ENGLISH:

Copper Particles have attracted considerable attention due to their promising optical, chemical, and biological properties for various environmental and biomedical applications. Along with the increasing demand for sustainable synthesis methods, biogenic approaches utilizing natural materials have emerged as environmentally friendly alternatives to conventional chemical methods. This study aimed to characterize copper particles and evaluate their toxicity. Mangosteen peel extract (Garcinia mangostana Linn.) was utilized as a natural reducing agent in the synthesis of copper particles. The extract was obtained through maceration and subsequently reacted with a CuSO₄·5H₂O precursor solution at different volume ratios (0.5:1, 0.75:1, and 1:1). The synthesis process was conducted at 60°C for 30 minutes. The resulting nanoparticles were characterized using X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDX) to evaluate their optical properties, crystal structure, elemental composition, morphology, and particle size. In addition, the toxicity of the synthesized CuNPs was assessed using the Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) against Artemia salina larvae. The results demonstrated the successful synthesis of copper particles, indicated by the formation of the Cu₂O phase as identified by XRD analysis, suggesting the reduction of Cu²⁺ ions to Cu⁺ ions. Furthermore, the 1:1 ratio produced the smallest average particle size (94.8 nm) and an adjusted R-square value of 0.95734, indicating good regression fit and relatively homogeneous particle distribution. The lowest LC₅₀ value was also observed for the 1:1 ratio, at 1215 ppm, which falls within the low-toxicity category. Overall, the 1:1 ratio exhibited the most favorable characteristics compared to the other synthesis variations.

مستخلص البحث:

تجذب جسيمات ُ النحاساهتمامًا واسعًا بسبب خصائصها البصرية والكيميائية والبيولوجية التي ً تؤهّلها لتطبيقات ٍ متنوعة في المجالين البيئي والطبي ّ الحيوي. ومع تزايد الحاجة إلى طرائق تخليق مستدامة، يُعد ّ النهج ُ الحيوي القائم على استخدام المواد الطبيعية بديال ً صديقًا للبيئة مقارنة بالطرائق الكيميائية التقليدية.يهدف هذا البحث إلى تحديد خصائص جسيمات النحاس وتقييم المانغوستين ُ قشور استُخدم مستخلص الدراسة، هذه وفي السُّميّة. قدرتها(Garcinia mangostana Linn.)عامال ً مختزال ً طبيعيًا في عملية التخليق. وقد حُضِّّر المستخلص بطريقة ُ النقع، ثم أجري تفاعله مع محلول السَّلَفCuSO₄·5H₂Oعند نسب حجمية مختلفة (0.5:1، و0.75:1، و1:1).أُجريت عملية التخليق عند درجة حرارة60°م لمدة30دقيقة. ثم خضعت الجسيمات المتكوِّّنة لعملية توصيف باستخدام حيود األشعة السينية(XRD)والمجهر اإللكتروني الماسح المقترنبمطيافية تشتت الطاقة لألشعة السينية(SEM-EDX)؛ وذلك لدراسة الخصائص البصرية، وتحديد البنية البلورية، والتركيب العنصري، والمورفولوجيا، وحجم الجسيمات. وإلى جانب التوصيف الفيزيائي، اختُبرت السُّمّية الحيوية لجسيمات النحاس باستخدام طريقة Brine Shrimp Lethality Test (BSLT)على يرقاتArtemia salina. َأظهرت نتائج البحث نجاح تخليق جسيمات النحاس بصورة جيدة، ويُستدل ّ على ذلك بتكوّن طورCu₂Oوفقًا لتحليل حيود األشعة السينية(XRD)، مما يدل ّ على اختزالCu²⁺إلى.Cu⁺وقد أظهرت النسبة1:1حجمًا أصغر مقارنة ً ببقية النِّّسَب، إذ بلغ94.8نانومتر، كما بلغت قيمة0.95734Adjusted R-square ، وهو ما يشير إلى مستوى جيد من مالءمة االنحدار وتوزيع بيانات متجانس نسبيًا. وكانت أدنى قيمةLC₅₀من نصيب النسبة1:1، إذ بلغت1215ppm، مع مستوى سُمّية منخفض. وبوجه عام، أظهرت النسبة1:1نتائج أفضل مقارنة ً ببقية النِّّسَب