ISOLASI BRAZILEIN DARI KAYU SECANG (Caesalpinia sappan L.) DAN PENINGKATAN AKTIVITAS SITOTOKSIK DOXORUBICIN TERHADAP SEL MCF-7 RESISTEN OLEH BRAZILEIN

NI PUTU LINDA LAKSMIANI, Prof. Dr. Edy Meiyanto, M.Si., Apt.

2013 | Tesis | S2 Ilmu Farmasi

Penggunaan jangka panjang doksorubisin menyebabkan toksisitas dan resistensi kanker. Pengurangan dosis mampu mengurangi toksisitas dan efek samping doxorubicin. Oleh karenanya menjadi tantangan untuk memperbaiki aplikasi klinik agen kemoterapi kanker payudara, sehingga didapatkan terapi yang lebih efektif untuk sel kanker namun tidak toksik bagi jaringan lain. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah pemanfaatan senyawa alam yaitu brazilein sebagai agen pendamping kemoterapi (kokemoterapi). Tujuan dari penelitian adalah mengisolasi brazilein dari fraksi etil asetat kayu secang dan mengetahui potensi brazilein dalam meningkatkan aktivitas sitotoksik doxorubicin pada sel kanker payudara MCF-7 resisten serta mengevaluasi interaksi brazilein dengan Pgp, IKK dan HER-2 in silico. Ekstrak metanol kayu secang dipartisi dengan partisi cair-cair menggunakan n-heksan dan etil asetat sehingga didapatkan fraksi etil asetat kayu secang. Brazilein diisolasi dari fraksi etil asetat menggunakan kromatografi cair vakum dengan fase diam silika gel 60 dan fase gerak kloroform:etil asetat:metanol secara bergradien dengan polaritas yang semakin meningkat. Brazilein diindentifikasi dengan spektrofotometri UV, IR, LC-MS, 1H-NMR, 13-NMR dan 2D-NMR. Uji sitotoksik dari perlakuan tunggal dan kombinasi brazilein dilakukan menggunakan MTT assay. Interaksi brazilein dengan protein target dievaluasi dengan molekuler docking menggunakan PLANTS. Spektra IR, LC-MS, 1H-NMR, 13-NMR dan 2D-NMR menunjukkan isolat yang didapat dari penelitian adalah brazilein. Dari uji sitotoksik diketahui brazilein memiliki aktivitas sitotoksik yang poten dengan IC50 sebesar 37 μM serta mampu meningkatkan aktivitas sitotoksik doxorubicin. Efek ini dikonfirmasi dengan analisis docking molekuler senyawa pada Pgp, IKK dan HER-2 dan menunjukkan interaksi brazilein-protein dengan afinitas tinggi. Hasil ini menunjukkan brazilein potensial dikembangkan sebagai agen kokemoterapi pada sel kanker payudara

Long term use of doxorubicin cause severe side effect such as toxic for normal cells and cancer resistance. it is most desirable to have more effective new drug by finding co-chemotherapy drugs. Co-chemotherapy is a cancer therapy strategy, combine natural agent with chemotherapy drugs. This strategy can reduce the side effect and toxicity of chemotherapy drugs. Brazilein, a compound obtained in a large amount from the dried heartwood of secang (Caesalpinia sappan L.), which has long been used in traditional medicine in Indonesia, has some pharmacological activities especially in cancer. Study was designed to isolate the brazilein compound from the dried heartwood of secang, determine the cytotoxicity effect of brazilein and it`s combination with chemotherapy drug (doxorubicin) using breast cancer (MCF-7 resistant) cell line as a model, and to evaluate the molecular mechanism brazilein in Pgp, IKK and HER-2 by in silico study using molecular docking The methanolic extract of secang was purified by Liquid Liquid Extraction (LLE) using hexane and ethylacetate. Brazilein was isolated from ethylacetat fraction by a silica gel column,eluting with chloroform, ethylacetate and methanol. Brazilein was characterized by IR, LC-MS (ESI), 1H, 13C NMR and 2D-NMR. In cytotoxic assay, resistant MCF-7 cells were cultured in the presence of brazilein at various concentration for 24 h and the percentage of cell viability was evaluated by 3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5-di phenyl tetrazolium bromide) / MTT assay. Interaction between the drug with the target proteins was performed using molecular docking. The infrared, mass spectra, 1H-NMR, 13-NMR and 2D-NMR signal confirm that isolate is brazilein. The MTT assay result shows a dose-dependent inhibition of cell proliferation with IC50 of 37 μM. Brazilein increases the cytotoxic activity of doxorubicin in MCF-7 cells. This effect is confirmed by docking in Pgp, IKK and HER-2, demonstrated interactions of compound to protein with high affinity. It means that brazilein performed a potent cochemotherapy agent. Futher study must be established to evaluate the molecular mechanism of brazilein in vitro.

Kata Kunci : Secang (Caesalpinia sappan L.), brazilein, sitotoksik, Pgp, IKK, HER-2