Pengaruh Penambahan Polisorbat 80 terhadap Stabilitas dan Aktivitas Pengikatan Human Serum Albumin Pascaagitasi

Kezia Mori Br Sitepu, Apt. Marlyn Dian Laksitorini, M.Sc., Ph.D.; Dr. apt. Nunung Yuniarti, M.Si.

2026 | Skripsi | FARMASI

Peningkatan pengembangan protein terapeutik seiring popularitas produk biologis menuntut pemahaman mendalam terkait stabilitas konformasi dan aktivitas protein. Pemberian agitasi pada Human Serum Albumin (HSA) dapat digunakan sebagai model stres mekanik yang memodulasi perubahan konformasi dan penurunan aktivitas protein terapeutik. Polisorbat 80 (PS80) merupakan surfaktan nonionik yang bekerja melalui adsorpsi antarmuka dan interaksi hidrofobik dengan protein, sehingga dapat mencegah denaturasi protein. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh penambahan PS80 (0,01% b/v) terhadap stabilitas konformasi dan aktivitas pengikatan HSA (1,5 mg/mL) setelah agitasi pada 160 rpm, suhu 40 °C, selama 4 jam.

Stabilitas konformasi dianalisis menggunakan spektrofotometri UV (250—360 nm; 20—90 °C) untuk menentukan indeks agregasi (AI), turbiditas, dan spektrum turunan kedua. Struktur sekunder dievaluasi menggunakan pewarna congo red (CR) (480 dan 540 nm), serta morfologi agregat diamati secara mikroskopis untuk menentukan jumlah partikel dan panjang filamen. Aktivitas pengikatan diuji dengan metode dialisis kesetimbangan menggunakan natrium diklofenak (Na-DF) sebagai ligan model. Analisis statistik dilakukan menggunakan one-way ANOVA dan uji lanjut post hoc Tukey (p<0>

Pada HSA yang diagitasi; PS80 menekan pembentukan agregat berdasarkan nilai AI dan turbiditas yang menurun signifikan, serta jumlah agregat partikel (mikron) yang mendekati kondisi HSA tanpa agitasi. Selain itu, perubahan struktur tersier dan sekunder HSA dapat diminimalkan oleh PS80; berdasarkan rasio a/b spektrum tirosin dan triptofan yang relatif stabil, penurunan absorbansi CR (spesifik ?-sheet), serta panjang agregat berbentuk filamen yang lebih pendek. Secara fungsional, PS80 meningkatkan kemampuan pengikatan ligan dan ketersediaan situs pengikatan pada HSA; berdasarkan tren peningkatan jumlah Na-DF yang terikat pada HSA. Namun demikian, perlu diperhatikan keberadaan PS80 dengan paparan suhu tinggi (70—90 °C) justru memicu pembentukan agregat, berdasarkan lonjakan AI dan turbiditas. Melalui penelitian ini, disimpulkan bahwa PS80 efektif dalam meminimalkan dampak stres mekanik terhadap stabilitas konformasi dan aktivitas pengikatan HSA, meskipun efektivitasnya terbatas pada kondisi stres termal tinggi.

The rapid growth of biologics has increased the need for a comprehensive understanding of protein conformational stability and functional activity. Agitation of Human Serum Albumin (HSA) serves as a model of mechanical stress that induces conformational alterations and reduces protein activity. Polysorbate 80 (PS80), a nonionic surfactant, stabilizes proteins through interfacial adsorption and hydrophobic interactions, thereby preventing denaturation. This study evaluated the effect of PS80 (0.01% w/v) on the conformational stability and binding activity of HSA (1.5 mg/mL) following agitation at 160 rpm and 40 °C for 4 hours.

Conformational stability was assessed by UV spectrophotometry (250–360 nm; 20–90 °C) to determine aggregation index (AI), turbidity, and second derivative spectra. Secondary structure was analyzed using Congo red (CR), and aggregate morphology was examined microscopically. Binding activity was evaluated by equilibrium dialysis using sodium diclofenac (Na-DF) as a model ligand. Statistical analysis was performed using one-way ANOVA followed by Tukey’s post hoc test (p<0>

PS80 suppressed aggregation in agitated HSA, as indicated by reduced AI, turbidity, and aggregate particle counts approaching non-agitated conditions. Structural perturbations were minimized, evidenced by stable tyrosine–tryptophan a/b ratios, decreased ?-sheet-associated CR absorbance, and shorter filamentous aggregates. Functionally, PS80 enhanced ligand-binding capacity and site availability, reflected by an increasing trend in bound Na-DF. However, at elevated temperatures (70–90 °C), PS80 promoted aggregation, as shown by increased AI and turbidity. In conclusion, PS80 effectively mitigates mechanical stress–induced conformational instability and functional loss in HSA, although its protective effect diminishes under high thermal stress.

Kata Kunci : HSA, polisorbat 80, agregasi protein, stabilitas konformasi, aktivitas pengikatan