Sintesis Nanopartikel Analog Kurkumin Berbahan Dasar 3-Benziloksibenzaldehida, Aktivitas Sitotoksik terhadap Sel Kanker Payudara MCF-7 dan Studi Penambatan Molekul

zara aulia, Dr. Endang Astuti, M.Si.; Prof. Dr. rer. nat. Harno Dwi Pranowo, M.Si.

2025 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Kanker payudara merupakan penyakit yang paling umum menyerang perempuan secara global dan menyumbang angka kematian yang signifikan setiap tahunnya. Terapi konvensional seperti kemoterapi sering menimbulkan berbagai efek samping, seperti kerusakan sel normal, resistensi obat, serta toksisitas sistemik, sehingga mendorong pengembangan agen antikanker baru yang lebih aman dan selektif. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan senyawa analog kurkumin yang berpotensi sebagai agen antikanker payudara. Sintesis analog dilakukan menggunakan reaksi kondensasi aldol silang Claisen-Schmidt antara senyawa 3-benziloksibenzaldehida dan variasi keton N-benzil-4-piperidon, N-metil-4-piperidon, 4-piperidon, dengan bantuan katalis basa. Senyawa hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan TLC scanner, FTIR, 1H-NMR dan 13C-NMR untuk mengonfirmasi struktur kimia. Kurkumin dan analognya kemudian diformulasikan dalam bentuk nanopartikel melalui metode sonikasi dengan bantuan surfaktan Tween 60, ukuran partikel dianalisis menggunakan Particle Size Analyzer (PSA). Aktivitas sitotoksik senyawa terhadap sel kanker payudara MCF-7 dievaluasi menggunakan metode MTT. Untuk menilai selektivitas terhadap sel kanker, uji MTT juga dilakukan terhadap sel normal Vero. Penambatan molekul dilakukan untuk mengidentifikasi potensi interaksi senyawa terhadap target protein kanker serta memahami mekanisme toksisitas secara molekuler. Formulasi senyawa kurkumin dan analognya dalam bentuk nanopartikel menghasilkan ukuran partikel masing-masing 87,80 nm (AKA-NP), 82,83 nm (AKB-NP), 90,90 nm (AKC-NP) dan 41,80 nm (kurkumin-NP), yang seluruhnya berada pada rentang <100>sitotoksisitas terhadap sel kanker payudara MCF-7 menunjukkan bahwa nilai IC?? kurkumin, kurkumin-NP, AKA, AKA-NP, AKB, AKB-NP, AKC dan AKC-NP masing-masing adalah 51,140; 13,878; 164,104; 118,170; 19,969; 7,669; 55,157; 49,626 ?g mL-1, dengan nilai IS berturut-turut 0,449; 2,007; 1,153; 1,139; 5,896; 9,227; 1,198; dan 1,340. Hasil ini menunjukkan bahwa formulasi nanopartikel meningkatkan aktivitas sitotoksik dibandingkan bentuk non-nanopartikel, dengan AKB-NP sebagai kandidat paling potensial berdasarkan nilai IC?? dan IS. Selain itu, hasil simulasi penambatan molekul mengindikasikan bahwa AKA, AKB dan AKC memiliki afinitas ikatan yang rendah, menandakan pengikatan yang stabil dengan protein target Bcl-2 dan ER?.

Breast cancer is the most commonly diagnosed cancer in women worldwide and remains a leading cause of cancer-related mortality. Conventional therapies, such as chemotherapy, often result in adverse effects, including damage to healthy cells, drug resistance, and systemic toxicity. These limitations have prompted the search for new anticancer agents that are safer and more selective. This study aims to develop curcumin analogs with potential as breast anticancer agents through in vitro and in silico approaches. The analogs were synthesized via Claisen-Schmidt cross-aldol condensation between 3-benzyloxybenzaldehyde and N-benzyl-4-piperidone, N-methyl-4-piperidone, and 4-piperidone ketone derivatives, using a base catalyst. The synthesized compounds were characterized using TLC scanner, FTIR, 1H-NMR, and 13C-NMR to confirm their chemical structures. Curcumin and its analogs were then formulated into nanoparticles by sonication with Tween-60 as a surfactant, and particle size was analyzed using a Particle Size ?? values of curcumin, curcumin-NP, AKA, AKA-NP, AKB, AKB-NP, AKC, and AKC-NP were 51.140; 13.878; 164.104; 118.170; 19.969; 7.669; 55.157; 49.626 ?g mL-1, respectively, with IS values of 0.449; 2.007; 1.153; 1.139; 5.896; 9.227; 1.198; 1.340, respectively. These results indicate that the nanoparticle formulations enhanced cytotoxic activity compared to their non-nanoparticle forms, with AKB-NP emerging as the most promising candidate based on IC?? and SI values. Furthermore, molecular docking simulations indicated that AKA, AKB, and AKC exhibited low binding affinities, suggesting stable interactions with the target proteins Bcl-2 and ER?.

Kata Kunci : analog kurkumin monoketon, antikanker, kanker payudara, nanopartikel, penambatan molekul