Selektivitas dan Sensitivitas Nitrogen-Doped Carbon Dots Berbasis D-Glukosa Monohidrat yang Disintesis dengan Metode Hidrotermal untuk Deteksi Ciprofloxacin

Abstract

Peningkatan penggunaan ciprofloxacin (CIP), antibiotik golongan kuinolon, di Indonesia dan global menimbulkan kekhawatiran terhadap resistensi antimikroba dan kontaminasi lingkungan akibat residu obat yang tidak sepenuhnya terdegradasi dalam tubuh. Oleh karena itu, pengembangan metode deteksi yang sensitif dan selektif menjadi sangat penting. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis dan mengkarakterisasi carbon dots (CDs) dan nitrogen-doped carbon dots (N-CDs) berbasis d-glukosa monohidrat dengan metode hidrotermal, serta aplikasinya sebagai detektor terhadap ciprofloxacin. Karakterisasi CDs dan N-CDs dilakukan menggunakan spektroskopi UV-Vis, FTIR, Spektrofotometer fluoresensi, Raman, HR-TEM, dan XPS. Uji sensitivitas dilakukan dengan variasi konsentrasi CIP (0,50–3,50 μM), sementara uji selektivitas menggunakan antibiotik lain sebagai pembanding. Hasil penelitian menunjukkan bahwa CDs dan N-CDs dari uji HR-TEM memiliki ukuran partikel masing sekitar 2,72 nm dan 5,45 nm. Analisis UV Vis menunjukkan CDs dan N-CDs puncak serapan pada 273 nm dan 397 nm. Spektrum fluoresensi menunjukkan bahwa CDs dan N-CDs memiliki intensitas fluoresensi berada pada panjang gelombang 435 nm dan 445 nm serta menunjukkan emisi hijau kekuningan (CDs) dan biru (N-CDs). Analisis FTIR menunjukkan adanya gugus –NH, C–N, dan C=O yang menandakan bahwa nitrogen berhasil di doping pada permukan carbon dots. Analisis XPS dari CDs dan N-CDs menunjukkan adanya dua komponen unsur pada CDs yakni C1s (C–C 284,8 eV; C–O 286 eV) dan O1s (C–O 532,6 eV), sedangkan pada N-CDs memiliki kesamaan dengan CDs, tetapi ada sedikit perbedaan yaitu pada N1s (N–H 399,6 eV) dan O1s (O=C–N 531,1 eV dan O=C–O 532,1 eV). N-CDs digunakan sebagai detektor CIP dengan uji sensitivitas dan selektivitas. Nilai LOD yang dihasilkan sebesar 0,24 µM dengan rentang deteksi 0,50–3,50 µM dan detektor N-CDs sangat selektif terhadap analit.