Studi Density Functional Theory pada Interaksi Flavonoid dan Gold Nanoparticles sebagai Antibacterial Agent

Abstract

Meningkatnya resistensi bakteri terhadap antibiotik konvensional mendorong pencarian agen antibakteri yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Flavonoid memiliki potensi antibakteri tinggi, namun kurang larut dan stabil. Penelitian ini mengevaluasi interaksi flavonoid (quercetin, naringenin, dan kaempferol) dengan nanopartikel emas (AuNPs) menggunakan teori DFT. Analisis mencakup optimasi struktur, energi ikatan, sifat elektronik dan optik (TDDFT), transfer muatan, energi disosiasi ikatan, dan reaktivitas global. Hasil menunjukkan bahwa kompleks flavonoid-AuNPs menurunkan bandgap dan meningkatkan transfer muatan, terutama di pelarut polar. Kompleks Quercetin AuNPs dan Kaempferol-AuNPs menunjukkan interaksi kuat dan potensi antibakteri tinggi. Analisis UV-Vis juga mendukung penggunaannya untuk aplikasi berbasis cahaya seperti terapi fotodinamik. Secara keseluruhan, kombinasi flavonoid dan AuNPs menjanjikan sebagai agen antibakteri alternatif.

The increasing resistance of bacteria to conventional antibiotics has prompted the search for more efficient and environmentally friendly antibacterial agents. Flavonoids possess high antibacterial potential but suffer from poor solubility and stability. This study evaluates the interaction of flavonoids (quercetin, naringenin, and kaempferol) with gold nanoparticles (AuNPs) using Density Functional Theory (DFT). The analysis includes structure optimization, binding energy, electronic and optical properties (TDDFT), charge transfer, bond dissociation energy, and global reactivity. The results show that flavonoid-AuNPs complexes reduce the bandgap and enhance charge transfer, especially in polar solvents. Quercetin-AuNPs and Kaempferol-AuNPs complexes exhibit strong interactions and high antibacterial potential. UV-Vis analysis also supports their use in light-based applications such as photodynamic therapy. Overall, the combination of flavonoids and AuNPs shows promise as an alternative antibacterial agent.