Pelarut hijau jamin masa depan penyelidikan di makmal

APABILA kita bercakap tentang teknologi hijau, ramai membayangkan panel solar, kenderaan elektrik atau bangunan cekap tenaga. Jarang sekali kita memikirkan apa yang berlaku di dalam makmal penyelidikan, khususnya bahan kimia yang digunakan di sebalik sesuatu proses saintifik.

Hakikatnya, banyak teknologi moden bergantung kepada penggunaan pelarut kimia. Pelarut digunakan hampir dalam setiap cabang penyelidikan dan industri, daripada analisis makanan dan penghasilan ubat sehinggalah kepada kosmetik, nanoteknologi dan pemprosesan bahan. Namun selama bertahun-tahun, banyak pelarut konvensional yang digunakan dalam makmal turut dikaitkan dengan risiko kesihatan, pencemaran alam sekitar dan isu keselamatan.

Dalam dunia penyelidikan hari ini, persoalannya bukan lagi sekadar sama ada sesuatu teknologi itu berkesan atau tidak. Cara teknologi itu dibangunkan juga semakin diberi perhatian.

Atas sebab itu, bidang kimia hijau atau green chemistry semakin berkembang sebagai satu pendekatan yang menekankan penggunaan bahan dan proses yang lebih selamat, lestari dan bertanggungjawab. Salah satu perkembangan menarik dalam bidang ini ialah penggunaan Deep Eutectic Solvents atau DES.

Secara ringkas, DES ialah sistem pelarut yang terhasil daripada pencampuran dua atau lebih komponen tertentu sehingga membentuk cecair dengan sifat baharu. Apa yang menarik, kebanyakan DES boleh dihasilkan menggunakan bahan yang lebih selamat, mudah diperoleh dan mempunyai ketoksikan yang lebih rendah berbanding pelarut organik tradisional seperti kloroform atau asetonitril.

Sejak mula mendapat perhatian sekitar awal tahun 2000-an, DES semakin banyak digunakan dalam pelbagai bidang penyelidikan moden. Antara sebab utamanya ialah sifatnya yang fleksibel. DES boleh direka mengikut keperluan sesuatu aplikasi, selain mudah disediakan tanpa proses sintesis yang rumit.

Dalam bidang analisis dan teknologi ekstraksi misalnya, DES digunakan untuk membantu mengasingkan pelbagai sebatian penting daripada tumbuhan, makanan dan sampel alam sekitar. Ini termasuk bahan antioksidan, flavonoid, minyak pati, dan juga bahan pencemar tertentu seperti pestisid dan ftalat.

Apa yang menjadikan DES semakin menarik ialah keupayaannya untuk menawarkan prestasi yang baik tanpa terlalu bergantung kepada pelarut organik konvensional yang lebih berisiko kepada manusia dan alam sekitar.

Perkembangan ini turut membuka ruang kepada penggunaan DES dalam bidang farmaseutikal. Sesetengah ubat mempunyai masalah keterlarutan yang rendah dalam air, sekali gus menjejaskan keberkesanan penghantaran ubat ke dalam badan. Dalam situasi tertentu, DES berpotensi membantu meningkatkan keterlarutan dan kestabilan bahan aktif supaya penghantaran ubat menjadi lebih efektif.

Malah kini wujud juga penyelidikan berkaitan therapeutic deep eutectic solvents atau THEDES, iaitu sistem DES yang melibatkan bahan aktif farmaseutikal sendiri sebagai sebahagian daripada formulasi pelarut. Pendekatan ini sedang diteroka bagi meningkatkan keberkesanan terapi serta membuka kemungkinan baharu dalam pembangunan ubat moden.

Dalam bidang nanoteknologi pula, DES digunakan dalam sintesis nanopartikel dan bahan hibrid. Sifatnya yang stabil dan fleksibel membantu menghasilkan bahan nano yang lebih seragam dan sesuai digunakan dalam aplikasi seperti sensor, pemangkin, dan sistem penghantaran ubat.

Di Pusat Kanser Tun Abdullah Ahmad Badawi (PKTAAB), Universiti Sains Malaysia, penyelidikan berkaitan DES turut dijalankan di bawah Jabatan Toksikologi bersama pelajar pascasiswazah. Fokus kajian termasuk penggunaan DES sebagai pelarut hijau dalam teknik pengekstrakan mikro serta pemfungsian nanopartikel magnet dalam teknik Magnetic Solid Phase Extraction (MSPE) bagi meningkatkan kecekapan proses pemisahan dan analisis.

Selain aspek kecekapan, kajian toksikologi juga dijalankan untuk menilai tahap keselamatan DES yang dibangunkan. Ini penting kerana dalam pembangunan teknologi hijau, sesuatu bahan bukan hanya perlu berfungsi dengan baik tetapi juga perlu lebih selamat untuk manusia dan alam sekitar.

Walaupun DES mempunyai banyak potensi, masih terdapat beberapa cabaran yang perlu diperhalusi. Antaranya termasuk isu kelikatan yang tinggi bagi sesetengah sistem, kestabilan jangka panjang, dan keperluan untuk kajian toksikologi yang lebih menyeluruh.

Namun begitu, arah perkembangan penyelidikan semasa menunjukkan bahawa DES berpotensi menjadi antara pelarut penting dalam masa depan teknologi hijau. Kesedaran masyarakat terhadap isu kelestarian dan keselamatan bahan kimia turut menjadikan bidang ini semakin relevan merentasi sektor makanan, farmaseutikal, kosmetik dan alam sekitar.

Kadangkala, perubahan besar dalam sains tidak bermula dengan penciptaan teknologi yang kelihatan canggih di mata umum. Ada masanya, ia bermula dengan usaha memperbaiki perkara yang jarang diberi perhatian, termasuk bahan-bahan yang digunakan jauh di belakang tabir makmal. Dan mungkin di situlah masa depan penyelidikan yang lebih bertanggungjawab sedang dibentuk.