FORMULASI DAN UJI SITOTOKSIK NANOPARTIKEL RIBOSOME-INACTIVATING PROTEIN Mirabilis jalapa L. (RIP MJ-C) MENGGUNAKAN KITOSAN RANTAI MEDIUM DAN PEKTIN METILASI RENDAH TERKONJUGASI ANTIBODI ANTI-EpCAM

YORIDA FEBRY MAAKH, Prof. Dr. Sismindari,SU.,Apt dan Dr.rer.nat Ronny Martien

2015 | Tesis | S2 Ilmu Farmasi

Fraksi protein asam daun Mirabilis jalapa L. (RIP MJ-C) memiliki efek sitotoksik lebih besar pada sel kanker dibandingkan sel normal. Ribosome Inactivating Protein (RIP) adalah protein dari tanaman yang memiliki kemampuan mendepurinasi RNA. RIP membutuhkan sistem penghantaran yang tepat untuk melindunginya dari degradasi di endosom. Kombinasi polimer nanopartikel kitosan dan pektin merupakan penghantar yang biokompatibel, biodegradabel dan muatan yang stabil yang dapat melindungi protein dari degradasi. EpCAM adalah biomarker terapi sehingga penanda anti EpCAM dapat dikembangkan untuk terapi kanker payudara yang tertarget. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan RIP MJ-C dalam nanopartikel terkonjugasikan antibodi anti-EpCAM, yang memenuhi karakteristik nanopartikel dan mengetahui sitotoksik nanopartikel pada sel MCF7. Fraksi protein asam crude extract daun Mirabilis jalapa L diuji aktivitas pemotongan DNA superkoil untuk mengidentifikasi adanya RIP MJ-C. Nanopartikel RIP MJ-C dibuat dengan metode gelasi ionik menggunakan kitosan rantai medium dan pengait silang pektin metilasi rendah. Optimasi formula dilakukan menggunakan Rancangan Faktorial 22 dengan perangkat lunak Design Expert® 7.15. Nanopartikel RIPs MJ-C dilakukan karakterisasi berupa effisiensi enkapsulasi, transmitan, ukuran partikel, indeks polidispersitas, morfologi nanopartikel dengan Transmmission Electron Microscope (TEM) dan potensial zeta. Nanopartikel RIPs MJ-C dikonjugasi dengan antibodi anti EpCAM menggunakan EDAC dengan reaksi karbodiimida serta uji sitotoksis pada sel MCF7. Protein RIPs MJ-C mampu memotong DNA superkoil menjadi bentuk nick sirkuler dan linear. Konsentrasi formula optimum kitosan : pektin : RIPs MJ-C adalah 0,07%, pektin 0,02% dan RIP MJ-C 50 µg, memiliki nilai rata-rata efisiensi enkapsulasi 64,73 % ± 0,76, transmitan 79,33% ± 0,21, ukuran partikel 40,53 nm ± 6,62, indeks polidispersitas 0,422 ± 0,09, partikel berbentuk sferis dengan ukuran 100 nm, dan zeta potensial -59,12 ± 6,69 mV. Uji sitotoksik menunjukkan bahwa nanopartikel RIPs MJ-C terkonjugasi anti EpCAM dapat meningkatkan efek sitotoksik RIPs MJ-C pada sel MCF7 dibanding RIPs MJ-C tanpa nanopartikel.

The acidic protein fraction crude extract of Mirabilis jalapa L. leaves was tested for its supercoiled DNA cleavege activity to determine the presence of RIP MJ-C. RIP MJ-C nanoparticles were made by ionic gelation method using medium weight chitosan and low methylation pectin as cross-linker. Formula optimization was performed using Factorial Design 22 with Design Expert® 7.1.5 software. RIP MJ-C nanoparticles was than chracterized for its entrapment efficiency, transmittance, particle size, polydispersity index, morphology by transmission electron microscope (TEM) and zeta potential. RIP MJ-C nanoparticles were conjugated by anti-EpCAM antibody using EDAC with a carbodiimide reaction and cytotoxic test in MCF7 cells. RIPs MJ-C protein have capability to cleave supercoiled DNA to acquire nick-circular and linear forms. The obtained optimum formula consists of chitosan of 0.07%, pectin of 0.02%, and 50 µg RIP MJ-C, with the mean encapsulation efficiency of 64.73% ± 0.76, transmittance of 79.33% ± 0.21, particle size of 40.53 nm ± 6.62, polydispersity index of 0.422 ± 0.09, spherical particle with size of 100 nm and zeta potential of -59.12 ± 6.69 mV. Cytotoxic test showed that anti-EpCAM conjugated nanoparticles increased cytotoxicity effects toward MCF7 cell lines than RIPs MJ-C proteins without nanoparticles.

Kata Kunci : RIP, Mirabilis jalapa L, nanopartikel, kitosan rantai medium, pektin metilasi rendah, anti-EpCAM