Sintesis dan Studi Aktivitas Diepoksida Linoleat Berbasis Minyak Jagung sebagai Antikanker melalui Uji In Vitro, Penambatan Molekul, dan Prediksi ADMET

Aisyah Mumtaziyah, Prof. Drs. Jumina, Ph.D.; Prof. Drs. Bambang Purwono, M.Sc., Ph.D.

2025 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Minyak jagung merupakan salah satu sumber nabati asam linoleat yang melimpah, yang berpotensi untuk dikembangkan sebagai prekursor senyawa bioaktif. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis dan mengevaluasi aktivitas antikanker senyawa diepoksida linoleat dari minyak jagung, yang terdiri dari diepoksida metil linoleat (DML), diepoksida etil linoleat (DEL), dan diepoksida asam linoleat (DAL). Isolasi prekursor dilakukan melalui transesterifikasi dengan katalis KOH, diikuti pemurnian menggunakan metode kompleksasi urea inklusi (UIC). Prekursor linoleat diepoksidasi dengan pereaksi m-CPBA pada suhu ruang (28 oC) selama 24 jam. Struktur senyawa hasil sintesis telah dikarakterisasi menggunakan GC-MS, FTIR, KLT, serta spektrometer ¹H- dan ¹³C-NMR. Aktivitas antikanker dikaji secara in silico melalui penambatan molekul dan prediksi ADMET. Sementara uji in vitro dilakukan dengan cara uji sitotoksik MTT terhadap sel kanker serviks (HeLa), payudara (T47D), kolon (WiDr), dan sel normal (Vero). 

Transesterifikasi minyak jagung menghasilkan FAME dan FAEE dengan rendemen secara berurutan 91,68?n 77,18% (b/b). Kandungan linoleat berhasil ditingkatkan melalui metode UIC dari 51,54% menjadi 93,07% untuk metil linoleat, sementara etil linoleat meningkat dari 50,94% menjadi 88,17%. Proses epoksidasi menggunakan m-CPBA menghasilkan senyawa DML, DEL, dan DAL dengan yield 67,26–93,49% (b/b) dan kemurnian >86%. Evaluasi aktivitas antikanker secara in vitro menunjukkan bahwa DAL memiliki potensi tertinggi terhadap sel kanker HeLa, T47D, dan WiDr, dengan nilai IC50 berturut-turut sebesar 34,21; 41,48; dan 28,16 µg. mL-1. Sementara itu, DML dan DEL menunjukkan aktivitas moderat hingga lemah. Hasil studi in silico mengungkapkan bahwa ketiga senyawa memiliki afinitas ikatan yang lebih baik terhadap enzim fatty acid synthase (FASN) subunit tioesterase dibandingkan ligan nativenya, dengan nilai ?G masing-masing ?2,30; ?2,81; dan ?3,01 kkal. mol-1, serta berinteraksi dengan residu aktif Ser2308 dan His2481. Prediksi ADMET menunjukkan bahwa seluruh senyawa memiliki profil farmakokinetik yang baik dan memenuhi kriteria sebagai kandidat obat oral. Temuan ini mengindikasikan bahwa turunan diepoksida linoleat dari minyak jagung, khususnya DAL, berpotensi dikembangkan sebagai agen antikanker baru.

Corn oil is one of the abundant sources of linoleic acid, offering potential as a precursor for bioactive compounds. This study focuses on the synthesis and anticancer evaluation of diepoxide linoleate derivatives from corn oil, which consist of diepoxide methyl linoleate (DML), diepoxide ethyl linoleate (DEL), and diepoxide linoleic acid (DAL). Precursors were isolated through transesterification using KOH catalyst, followed by purification using urea inclusion complexation (UIC) method. The linoleate precursors were epoxidized using m-CPBA under 28oC for 24 hours. The structure of linoleate diepoxides had been characterized using GC-MS, FTIR, TLC, 1H- and 13C-NMR. Anticancer activity of diepoxide linoleates had been studied by in silico through molecular docking and ADMET prediction. Meanwhile the in vitro assay had been conducted using cytotoxic MTT assay against cancer cell lines cervix (HeLa), breast (T47D), colorectal (WiDr), and normal cell (Vero).

The transesterification of corn oil produced FAME and FAEE with respective yield 91.68% (b/b) and 77.18% (b/b). The linoleate contents were successfully increased from 51.54% to 93.07% for methyl linoleate, meanwhile ethyl linoleate was increased from 50.94% to 88.17%, respectively. Epoxidation was carried out using m-CPBA, which produced DML, DEL, and DAL with yields 67.26%-93.49% and purities above 86%. The In vitro cytotoxicity assays revealed that DAL exhibited the highest anticancer activity against HeLa, T47D, and WiDr cancer cell lines, with IC50 values of 34.21, 41.48, and 28.16 µg. mL-1, respectively. Meanwhile, DML and DEL showed moderate to weak activity, particularly against WiDr dan HeLa cells. The result of molecular docking studies demonstrated that all three compounds had stronger binding affinities to the fatty acid synthase (FASN) thioesterase domain than the native ligand with ?G value of ?2.30, ?2.81, and ?3.01 kcal. mol-1, respectively, with specific interactions observed at the Ser2308 and His2481 active residues. ADMET predictions further indicated favorable pharmacokinetic profiles and oral drug-likeness for all compounds. These findings suggest that linoleate diepoxide derivatives, particularly DAL, are promising candidates for development as novel anticancer agents.

Kata Kunci : ADMET, antikanker, epoksidasi, ester linoleat, penambatan molekul