DISTRIBUSI DAN AKUMULASI SENYAWA SITOTOKSIK TERHADAP SEL KANKER PAYUDARA T47D PADA Brucea javanica (L.) MERR

ELVI RUSMIYANTO PANCANING WARDOYO, Prof. Dr. L. Hartanto Nugroho, M.Agr.

2014 | Disertasi | S3 Biologi

Brucea javanica (L.) Merr (Buah Makasar) telah dimanfaatkan secara tradisional oleh masyarakat Indonesia untuk mengatasi berbagai macam penyakit. Isolasi senyawa bioaktif dengan metoda bioassay guided isolation dan akumulasi senyawa bioaktifnya pada organ tumbuhan Brucea javanica (L.) Merr belum pernah dilaporkan. Tujuan penelitian ini ialah: 1) identifikasi struktur senyawa paling toksik terhadap sel kanker paudara T47D dan indeks selektivitasnya terhadap sel kanker MCF7 dan efeknya terhadap sel normal Vero; 2) mengkaji distribusi dan akumulasi senyawa paling toksik terhadap sel kanker paudara T47D pada organ vegetatif dan generatif tumbuhan Brucea javanica (L.) Merr. Akar, batang, daun serta buah dan biji Brucea javanica (L.) Merr. yang diambil dari Taman Nasional Betung Karihun, Kalimantan Barat digunakan dalam penelitian ini. Sel kanker payudara yang digunakan ialah cell line T47D. Sampel diekstraksi dengan 2 macam cara, sokletasi dengan pelarut kloroform dan metanol dan perebusan menggunakan air. Ekstrak yang diperoleh dilakukan uji sitotoksisitas dengan MTT assay. Selanjutnya ekstrak paling potensial dengan IC50 paling rendah difraksinasi dengan metode Kromatografi Vakum Cair (KVC) diikuti dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Profil fraksi yang mirip digabung. Kemampuan sitotoksisitas fraksi gabungan tersebut diuji dengan cara yang sama untuk mendapatkan fraksi yang paling toksik, selanjutnya fraksi yang paling toksik dilakukan KLT Preparatif. Isolat yang diperoleh dilakukan uji MTT assay untuk mendapatkan isolat paling toksik. Terhadap isolat fraksi paling toksik dilakukan KLTP kedua. Bagian yang paling aktif pada KLTP kedua terhadap sel kanker payudara T47D ditentukan strukturnya dengan analisis spektroskopik UV, FT-IR, LC-ESI-ToF-MS, FT-NMR (1H-NMR dan 13C-NMR). Sebagai pembanding digunakan obat standar Doksorubicin. Indeks selektivitas ditentukan terhadap sel kanker payudara T47D , MCF7 dan sel normal Vero. Hasil uji sitotoksik terhadap 15 ekstrak yang dihasilkan, menunjukkan bahwa ekstrak kloroform buah dan biji tua memiliki aktivitas sitotoksik paling tinggi (IC50 96,85±0.24 μg/mL). Fraksinasi ekstrak potensial menghasilkan 3 fraksi gabungan, yaitu fraksi gabungan yang eluennya n-heksan dan kloroform 100%; fraksi gabungan yang eluennya kloroform : etil asetat (30-10 : 1); fraksi gabungan yang eluennya kloroform : etil asetat (3:1), etil asetat 100% dan etil asetat : metanol (20-5:1) dan metanol 100%. Fraksi gabungan yang eluennya nheksan dan kloroform 100% memiliki aktivitas sitotoksik paling tinggi (IC50 63,32±2,35 μg/mL). Hasil KLTP fraksi gabungan paling toksik diperoleh 3 isolat, yaitu isolat atas, tengah dan bawah. Isolat tengah memiliki aktivitas sitotoksik paling tinggi (IC50 47,03±0,11 μg/mL). KLTP kedua terhadap isolat paling toksik menghasilkan 2 bagian, yaitu bagian atas dan bawah. Bagian atas memiliki sitotoksitas paling kuat (IC50 25.82±0,23 μg/mL). Indeks selektivitas bagian atas terhadap sel kanker payudara T47D (11,3) lebih besar dibandingkan terhadap sel xix kanker payudara MCF7 (2,58). Berdasarkan data spektra LC-ESI-ToF-MS, senyawa tersebut memiliki rumus molekul C14H26O2 (m/z 226,355). Elusidasi struktur molekul berdasarkan spektra UV, FT-IR, LC-ESI-ToF-MS, FT-NMR (1H-NMR dan 13C-NMR) menunjukkan bahwa senyawa tersebut adalah tetradecane-4-enoic acid. Penelusuran distribusi dan akumulasi senyawa tetradecane-4-enoic acid ini terdapat pada organ daun, buah dan biji muda serta buah dan biji tua dengan konsentrasi relatif (KR) masing-masing 6,68%; 4,63% dan 7,67%. Bagian buah dan biji tua yang mengandung senyawa ini adalah bagian kulit biji (KR 9,56) dan embrio (KR 29,58%). Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa senyawa tetradecane-4-enoic acid berpotensi untuk diteliti lebih lanjut aktivitasnya sebagai senyawa antikanker. Kata Kunci : Brucea javanica, kanker payudara T47D, sitotoksisitas, akumulasi, tetradecane-4-enoic acid

Brucea javanica (L.) Merr (Buah Makasar) has been traditionally used by Indonesian people for various diseases treatments including cancer. Isolation of bioactive compounds by bioassay guided isolation method and accumulation of its bioactive compounds in organs Brucea javanica (L.) Merr have not been reported. Therefore the objective of this study were : 1 ) to identify the structure of toxic compound of breast cancer cells (T47D cell) and the index selectivity against breast cancer cells (MCF7 cell) and its effect on normal cells (Vero cell), 2) reviewing the distribution and accumulation of the most toxic compounds against breast cancer cells (T47D cell) in generative and vegetative organs of Brucea javanica (L.) Merr. The materials used roots, stems, leaves and fruits of Brucea javanica (L.) Merr taken from Betung Karihun National Park, West Kalimantan. Breast cancer cell used was T47D cell line. Samples were socletated using chloroform and methanol and boiled using water. Extracts were tested using cytotoxicity test performed by MTT assay. Furthermore, the most potent extract with the lowest IC50 was fractionated by Vaccum Liquid Chromatographi (VLC) method followed by Thin Layer Chromatographi (TLC). The profile of similar fractions were combined. The cytotoxicity of the combined fractions were tested by the same method as previous method, the most toxic fraction was then performed to Preparative-TLC (PTLC). Isolates were tested for MTT assay test to obtain the most toxic isolates. The most toxic isolate was then run in the PTLC for the second times and again tested for the MTT assay. The most toxic isolated of the second P-TLC were determined using a spectrum of spectroscopic UV, FT-IR, LC-ESI-ToF-MS, FT-NMR (1H-NMR and 13C-NMR ). Doxorubicine was used as a reference drug. The index selectivity was determined on breast cancer cells (T47D cell and MCF7 cell) and normal cells (Vero cell) The results of the cytotoxicity test of fifteen extracts showed that chloroform extracts of ripe fruit showed the highest cytotoxic activity : IC50 96.85±0.24 μg/mL. Fractionation resulted in three combined fractions, and the hexan and chloroform combined fraction showed the highest cytotoxic activity (IC50 63.32±2.35 μg/mL). PTLC most potent fraction produced three isolates, and middle isolates showed the highest cytotoxic activity (IC50 47.04±0.69 μg/mL). PTLC most toxic isolates resulted 2 isolates, and isolates upper produced the most potent cytotoxic activity (IC50 25.82±0.23 μg/mL). Selectivity index (SI) of upper isolates on breast cancer cells (T47D cell) (11.3) was greater than SI the breast cancer cells (MCF7 cell) (2,58). Based on spectral data of LC-ESI-ToF-MS, the compound had the molecular formula C14H26O2 (m/z 226.355). Molecular structure elucidation by UV spectra, FT-IR, LC-ESI-ToF-MS, FT-NMR (1HNMR and 13C-NMR) showed that the compound was tetradecane-4-enoic acid. The identification of the compound distribution in various plant organs showed xxi that tetradecane-4-enoic acid accumulated in the leaves, juvenile fruits and mature fruits with relative concentration (RC) 6.68%; 4.63% and 7.67%. In fruit endocarp (RC 9,56%) and embryo (RC 29,58%) were the place for accumulation. Based on the results, we can infer that the tetradecane-4-enoic acid was potential to be developed as anticancer agent. Keywords: Brucea javanica, T47D breast cancer, cytotoxicity, accumulation, tetradecane-4-enoic acid

Kata Kunci : Brucea javanica, kanker payudara T47D, sitotoksisitas, akumulasi, tetradecane-4-enoic acid