Uji Aktivitas Antikanker Ekstrak Etanol Buah Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Terhadap Sel Kanker Serviks
AKTIVITAS ANTIKANKER EKSTRAK ETANOL BUAH
ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthopodium DC.)
TERHADAP SEL KANKER SERVIKS
SKRIPSI
OLEH:
FAUZI
NIM 121524033
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
AKTIVITAS ANTIKANKER EKSTRAK ETANOL BUAH
ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthopodium DC.)
TERHADAP SEL KANKER SERVIKS
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Farmasi Pada Fakultas Farrmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
FAUZI
NIM 121524033
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
KATA PENGANTAR
Bismillaahirrahmaanirrahiim,
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, Tuhan semesta
alam, yang telah melimpahkan rahmat dan keberkahan-Nya, sehingga penulis
dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini, serta shalawat dan
salam bagi Rasulullah Muhammad SAW sebagai suri tauladan dalam hidup dan
kehidupan.
Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mencapai gelar
Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, dengan judul
“Uji Aktivitas Antikanker Ekstrak Etanol Buah Andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) Terhadap Sel Kanker Serviks”
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Poppy Anjelisa Z. Hsb,
M.Si., Apt., dan Bapak Dr. Panal Sitorus, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing
yang telah memberikan banyak waktu, bimbingan dan nasihat selama penelitian
hingga selesainya penyusunan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada Ibu Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt., selaku Wakil Dekan I Fakultas
Farmasi Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan fasilitas sehingga
penulis dapat menyelesaikan pendidikan. Selain itu, penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada Ibu Prof. Dr. Rosidah, M.Si., Apt., Ibu Dr. Masfria, M.S.,
Apt. dan Ibu Dra. Aswita Hafni Lubis, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang
telah memberikan evaluasi dan masukan kepada penulis dalam penyusunan skripsi
ini. Ibu Dra. Herawaty Ginting M.Si., Apt., selaku penasehat akademik serta
seluruh Staf Pengajar Fakultas Farmasi USU yang telah banyak membimbing dan
mendidik penulis selama masa perkuliahan hingga selesai.
iv
Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
Ayahanda Zakwan Yusuf dan Ibunda Nur aidar tercinta yang telah memberikan
pengorbanan tidak ternilai, baik moril maupun materil, juga kepada abang
Hendro, abang Denny Satria, Ikhsan, Muhammad Fadhli serta teman-teman
ekstensi farmasi, Zizi, Eca, Maya, Dinda, Tarry, Arnis, Lia, Futri, Dadang dan
Didi atas do’a dan dukungannya dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,
sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Akhir
kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan menjadi sumbangan
yang berarti bagi ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang ilmu farmasi.
Medan, Agustus 2015
Penulis,
Fauzi
NIM 121524033
v
UJI AKTIVITAS ANTIKANKER EKSTRAK ETANOL
BUAH ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthopodium DC.)
TERHADAP SEL KANKER SERVIKS
Abstrak
Kanker serviks merupakan salah satu jenis kanker yang menjadi penyebab
kematian terbesar di Indonesia pada wanita. Penyebab utama kanker serviks
adalah Human Papilloma Virus (HPV). Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium
DC.) adalah salah satu tanaman yangdikenal dalam masyarakat Batak, tergolong
dalam tanaman liar yang belum banyak dimanfaatkan sebagai tanaman obat. Buah
andaliman diyakini memiliki potensi antikanker. Tujuan penelitian ini adalah
untuk mengetahui karakteristik simplisia buah andaliman, menghitung nilai IC50
ekstrak terhadap sel HeLa dan menghitung indeks selektivitas ekstrak etanol buah
andaliman.
Ekstrak diperoleh dengan maserasi menggunakan pelarut etanol 96%. Uji
aktivitas sitotoksik EEBA secara in vitro terhadap sel HeLa dan sel Vero
menggunakan metode MTT. Sel HeLa ditumbuhkan dalam media kultur RPMI
pada plate 96-sumuran kemudian diberi ekstrak etanol buah andaliman dengan
seri konsentrasi 500 µg/mL; 250 µg/mL; 125 µg/mL; 62,5 µg/mL; 31,25 µg/mL
dan 15,625 µg/mL.Sel Vero ditumbuhkan dalam media kultur M199 pada96sumuran kemudian diberi ekstrak etanol buah andaliman dengan seri konsentrasi
1000 µg/mL; 500 µg/mL; 250 µg/mL; 125 µg/mL; 62,5 µg/mL dan 31,25 µg/mL.
Hasil pengujian dibaca dengan ELISA reader pada 595 nm dan dianalisis dengan
SPSS 19 kemudian dihitung indeks selektivitasnya.
Hasilskrining fitokimia terhadap simplisia dan ekstrak etanol buah
andaliman diperoleh senyawa kimia golongan alkaloid, flavonoid, tanin,
glikosida, dan steroid/triterpenoid. Hasil pemeriksaan karakteristik simplisia
diperoleh kadar air 6,30%; kadar sari larut air 12,41%; kadar sari larut dalam
etanol 16,28%; kadar abu total 4,62% dan kadar abu tidak larut asam 0,20%. Hasil
pengujian aktivitas sitotoksik ekstrak etanol buah andaliman terhadap sel HeLa
menunjukkan nilai IC50sebesar 42,462 µg/mL dan pada sel Vero sebesar
258,167µg/mL. Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak etanol buah andaliman
memiliki efek sitotoksisitas yang poten terhadap sel kanker serviks HeLa. EEBA
memiliki indeks selektivitas sebesar 6,08. Hal ini berarti EEBA bekerja selektif
yaitu hanya menghambat sel kanker serviks tanpa mematikan sel normal (Vero).
Kata Kunci: MTT, sitotoksisitas, Sel HeLa, Sel Vero, Zanthoxylum
acanthopodium DC.
vi
ANTICANCER ACTIVITY OF ETHANOL EXTRACT FROM
ANDALIMAN FRUIT (Zanthoxylum acanthopodium DC.)
ON CERVICAL CANCER CELLS
Abstract
Cervical cancer is one type of the largest cancer that becomes largest cause
of death woman in Indonesia.The main cause of cervical cancer is Human
Papilloma Virus (HPV).Andaliman ( Zanthoxylum acanthopodium DC.) is one of
the plant which well known within the community Bataknese were classified as a
part wild plants that have not been widely used as a medicinal plant. Fruit
andaliman does believed have anticancer potential. The purpose of this research
were to known characteristic of andaliman fruit simplex, to determinated the IC50
value of extract on HeLa cell and determinated the selectivity index of EEBA.
Extraction were used maceration method with 96% ethanol. Cytotoxic
effect was tested in vitro on HeLa and Vero cells line using MTT assay. HeLa
cells were seeded in RPMI medium at 96-well plate and then were given
andaliman fruitethanolic extract with concentration 500 µg/mL; 250 µg/mL; 125
µg/mL; 62.5 µg/mL;31.25 µg/mL and 15.625 µg/mL. While Vero cells were
seeded in M199 culture medium at 96-well plate and then were given extract with
concentration 1000 µg/mL; 500 µg/mL; 250 µg/mL; 125 µg/mL; 62.5µg/mL and
31.25 µg/mL The absorbanceswere read by ELISA reader at ƛ 595 nm and
analysed with SPSS 19 and calculated selectivity index.
The results of photochemical screening from simplex and ethanol extract
of Andaliman fruit contains alkaloid, flavonoids, glikosids, tannins and
steroids/triterpenoids. The result of the simplex characteristics were showed that
6.30% water content; 12.41% water-soluble extract content; 16.28% ethanolsoluble extract content; 4.62% total ash and 0.20% acidic unsoluble ash. The
cytotoxic activity assay was showed that ethanol extract of Andaliman fruit on
HeLa cells have IC50 values of 42.462 µg/mL and for Vero cells was showed IC50
values of 258.167 µg/mL. Andaliman fruits ethanolic extract was exhibited
cytotoxic effect against cervical cancer HeLa cells. EEBA have selectivity index
of 6.08. Ethanolic extract of andaliman fruit have selective activity cervical cancer
cell without inhibit the normal cell (Vero).
Keywords: MTT, Cytotoxicity, HeLa Cells, Vero Cells, Zanthoxylum
acanthopodium DC.
vii
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ......................................................................................................
i
HALAMAN JUDUL ................................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................
iii
KATA PENGANTAR .............................................................................
iv
ABSTRAK ...............................................................................................
vi
ABTRACT ...............................................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................
1
1.1
Latar Belakang ....................................................................
1
1.2
Perumusan Masalah ............................................................
3
1.3
Hipotesis .............................................................................
4
1.4
Tujuan Penelitian ................................................................
4
1.5
Manfaat Penelitian ..............................................................
5
1.6
Kerangka Pikir Penelitian ...................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................
6
2.1
Uraian Tumbuhan ...............................................................
6
2.1.1 Daerah tempat tumbuh (habitat) .............................
6
2.1.2 Morfologi tumbuhan ...............................................
7
2.1.3 Sistematika tumbuhan .............................................
7
viii
2.1.4 Nama asing ..............................................................
8
2.1.5 Kandungan kimia ....................................................
8
2.1.6 Manfaat tumbuhan ..................................................
9
Ekstraksi ..............................................................................
9
2.2.1 Metode ekstraksi .....................................................
10
Kanker ..................................................................................
12
2.3.1 Tinjuan umum kanker .............................................
12
2.3.2 Sifat kanker .............................................................
14
2.3.3 Karsinogenesis ........................................................
17
Kanker Serviks .....................................................................
17
2.4.1 Patofisiologi kanker serviks ....................................
18
2.4.2 Etiologi dan faktor resiko kanker serviks ...............
20
2.4.3 Klasifikasi stadium kanker serviks .........................
21
2.4.4 Prognosis kanker serviks .........................................
23
2.4.5 Pencegahan kanker serviks ......................................
24
2.4.6 Pengobatan kanker ..................................................
24
Kultur Sel ............................................................................
25
2.5.1 Hela cell line ...........................................................
25
Uji Sitotoksik ......................................................................
26
BAB IIIMETODE PENELITIAN..............................................................
29
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
3.1
Tempat dan Waktu Penelitian .............................................
29
3.2
Alat dan Bahan ....................................................................
29
3.2.1 Alat ...........................................................................
29
3.2.2 Bahan ......................................................................
30
ix
3.3
3.4
3.5
Pengumpulan dan Pengolahan Bahan ..................................
30
3.3.1 Pengambilan bahan ..................................................
30
3.3.2 Identifikasi tumbuhan ..............................................
31
3.3.3 Pembuatan simplisia ................................................
31
Pembuatan Pereaksi .............................................................
31
3.4.1 Pereaksi Bouchardat ..................................................
31
3.4.2 Pereaksi Dragendorff ................................................
31
3.4.3 Pereaksi Mayer .........................................................
32
3.4.4 Pereaksi besi (III) klorida 1% ..................................
32
3.4.5 Pereaksi Molish ........................................................
32
3.4.6 Pereaksi timbal (II) asetat 0,4 M ..............................
32
3.4.7 Pereaksi asam klorida 1 N.........................................
32
3.4.8 Pereaksi asam klorida 2 N.........................................
32
3.4.9 Pereaksi natrium hidroksida 1 N ...............................
33
3.4.10 Pereaksi natrium hidroksida 2 N ...............................
33
3.4.11 Larutan kloralhidrat...................................................
33
3.4.12 Pereaksi Liebermann-Burchard ................................
33
Skrining Fitokimia Serbuk Simplisia dan Ekstrak ...............
33
3.5.1 Pemeriksaan alkaloid ...............................................
33
3.5.2 Pemeriksaan flavonoid ..............................................
34
3.5.3 Pemeriksaan glikosida...............................................
34
3.5.4 Pemeriksaan glikosida antrakinon ............................
35
3.5.5 Pemeriksaan saponin ................................................
35
3.5.6 Pemeriksaan tannin ..................................................
35
x
3.5.7 Pemeriksaan steroid/triterpenoid ..............................
36
Karakterisasi Simplisia ........................................................
36
3.6.1 Pemeriksaan makroskopik ........................................
36
3.6.2 Pemeriksaan mikroskopik ........................................
36
3.6.3 Penetapan kadar air ..................................................
37
3.6.4 Penetapan kadar sari larut dalam air ........................
37
3.6.5 Penetapan kadar sari larut dalam etanol ....................
38
3.6.6 Penetapan kadar abu total ........................................
38
3.6.7 Penetapan kadar abu tidak larut dalam asam ............
38
3.7
Pembuatan Ekstrak ..............................................................
39
3.8
Sterilisasi Alat dan Bahan ....................................................
39
3.9
Pembuatan Media ................................................................
39
3.9.1 Pembuatan media Roswell Park Memorial
Institute (RPMI) ......................................................
39
3.9.2 Pembuatan Media Kultur Lengkap (MK-RPMI) ....
40
3.9.3 Pembuatan Media M199 ..........................................
41
3.9.4 Pembuatan MK-M199 .............................................
41
3.10 Uji Sitotoksik Ekstrak Etanol Buah Andaliman (EEBA) ....
42
3.11 Penumbuhan Sel ..................................................................
42
3.11.1 Penumbuhan sel HeLa .............................................
42
3.11.2 Penumbuhan sel Vero ..............................................
43
3.12 Subkultur Sel.........................................................................
43
3.12.1 Subkultur sel HeLa ...................................................
43
3.12.2 Subkultur sel Vero ....................................................
44
3.6
3.13 Panen Sel ................................................................................. 44
xi
3.13.1 Panen sel HeLa .........................................................
44
3.13.2 Panen sel Vero ..........................................................
44
3.14 Perhitungan Sel HeLa dan Sel Vero ....................................
45
3.15 Pembuatan Larutan Uji ........................................................
46
3.16 Pengujian Sitotoksik ............................................................
46
3.16.1 Pengujian sitotoksik terhadap sel HeLa ...................
46
3.16.2 Pengujian sitotoksik terhadap Sel Vero ...................
47
3.17 Analisis Hasil .......................................................................
48
3.18 Indeks Selektivitas ...............................................................
48
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................
49
4.1
Hasil Identifikasi Tumbuhan ..............................................
49
4.2
Hasil Karakterisasi Simplisia ..............................................
49
4.3
Hasil Skrining Fitokimia ......................................................
51
4.4
Hasil Uji Sitotoksik Ekstrak Etanol Buah Andaliman
(EEBA) Terhadap Sel HeLa Menggunakan Metode MTT ..
53
Efek Sitotoksik EEBA Terhadap Sel HeLa dan Sel Vero ...
56
4.5.1 Efek sitotoksik terhadap sel HeLa ......................................
56
4.5.2 Efek sitotoksik terhadap sel Vero .......................................
58
4.5
4.6
Pengaruh Selektivitas EEBA Terhadap Sel HeLa dan Sel
Vero ..................................................................................
59
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.....................................................
62
5.1
Kesimpulan ..........................................................................
62
5.2
Saran ....................................................................................
62
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
63
LAMPIRAN ..............................................................................................
68
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Stadium kanker serviks menurut International Federation of
Gynecology and Obstertics (FIGO) 1988 ..............................
22
Tabel 4.1 Hasil karakterisasi simplisia buah andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) .............................................................
50
Tabel 4.2 Hasilskrining fitokimia simplisia dan ekstrak etanol buah
andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) ....................
51
Tabel 4.3 Presentase sel HeLa hidup dengan perlakuan EEBA .............
57
Tabel 4.4 Presentase sel Vero hidup dengan perlakuan EEBA..............
59
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1
Diagram kerangka pikir penelitian ...................................
5
Gambar 2.1
Buah andaliman ................................................................
8
Gambar 2.2
Proses terjadinya karsinogenesis sel .................................
17
Gambar 2.3
Reduksi MTT menjadi formazan ......................................
28
Gambar 3.1
Hemositometer (kamar hitung) .........................................
45
Gambar 4.1
Kristal formazan ...............................................................
54
Gambar 4.2
Perbedaan warna media berisi sel HeLa dan sel vero
dengan larutan uji setelah pemberian MTT (3 kali
pengulangan) ....................................................................
55
Hubungan konsentrasi larutan uji terhadap % sel HeLa
hidup .................................................................................
57
Hubungan konsentrasi larutan uji terhadap % sel vero
hidup .................................................................................
58
Gambar 4.3
Gambar 4.4
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Hasil identifikasi tumbuhan andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) ........................................................
68
Lampiran 2.
Gambar makroskopik simplisia buah andaliman .............
69
Lampiran 3.
Gambar mikroskopik simplisia buah andaliman ..............
70
Lampiran 4.
Bagan kerja penelitian ......................................................
71
Lampiran 5.
Perhitungan kadar air simplisia buah andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) ..................................
72
Perhitungan kadar sari larut dalam air simplisia buah
andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) .. .............
73
Perhitungan kadar sari larut dalam etanol simplisia buah
andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) .. .............
74
Perhitungan kadar abu total simplisia buah andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) ..................................
75
Perhitungan kadar abu tidak larut dalam asam simplisia
buah andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) .......
76
Lampiran 10. Rendemen ekstrak etanol buah andaliman .......................
77
Lampiran 11. Perhitungan jumlah sel HeLa pada hemositometer ...........
78
Lampiran 12. Perhitungan jumlah sel Veropada hemositometer ............
79
Lampiran 13. Perhitungan persen sel hidup dari berbagai konsentrasi
larutan uji ekstrak etanol buah andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) terhadap sel HeLa ..........................
80
Lampiran 14. Perhitungan persen sel hidup dari berbagai konsentrasi
larutan uji ekstrak etanol buah andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) terhadapsel Vero ............................
81
Lampiran 15. Perhitungan nilai IC50ekstrak etanol buah andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) sel HeLa
menggunakan analisa probit SPSS 19 ..............................
82
Lampiran 6.
Lampiran 7.
Lampiran 8.
Lampiran 9.
xv
Lampiran 16. Perhitungan nilai IC50 ekstrak etanol buah andaliman
(Zanthoxylum
acanthopodium
DC.)
sel
Vero
menggunakan analisa probit SPSS 19 ..............................
83
Lampiran 17. Bagan kerja pembuatan ekstrak etanol buah andaliman ...
84
Lampiran 18. Bagan pembuatan media RPMI ........................................
85
Lampiran 19. Bagan pembuatan media M199 ........................................
86
Lampiran 20. Bagan pembuatan media kultur lengkap (MK-RPMI) dan
(MK-M199) ......................................................................
87
Lampiran 21. Bagan penumbuhan sel HeLa ...........................................
88
Lampiran 22. Bagan penumbuhan sel Vero ............................................
89
Lampiran 23. Bagan panen sel HeLa ......................................................
90
Lampiran 24. Bagan panen sel Vero ........................................................
91
Lampiran 25. Bagan perhitungan sel HeLa dan sel Vero .......................
92
Lampiran 26. Bagan pembuatan larutan uji ............................................
93
Lampiran 27. Bagan pengujian sitotoksik ...............................................
94
Lampiran 28. Gambar sel HeLa dan sel Vero yang telah konfluen
(dilihat di bawah mikroskop inverted dengan perbesaran
10 x 10) ..............................................................................
95
Lampiran 29. Gambar sel HeLa dan sel Vero dalam kamar hitung
(dilihat di bawah mikroskop inverted dengan perbesaran
10 x 10) ..............................................................................
96
Lampiran 30. Gambar morfologi sel kanker serviks HeLa dan Vero
(dilihat dengan mikroskop inverted dengan perbesaran
10 x 10) setelah pemberian ekstrak dari konsentrasi
tertinggi hingga terendah ..................................................
97
Lampiran 31. Gambar laminar air flow, mikroskop inverted, ELISA
reader dan inkubator CO2 5% ..........................................
98
xvi
ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthopodium DC.)
TERHADAP SEL KANKER SERVIKS
SKRIPSI
OLEH:
FAUZI
NIM 121524033
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
AKTIVITAS ANTIKANKER EKSTRAK ETANOL BUAH
ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthopodium DC.)
TERHADAP SEL KANKER SERVIKS
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Farmasi Pada Fakultas Farrmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
FAUZI
NIM 121524033
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
KATA PENGANTAR
Bismillaahirrahmaanirrahiim,
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, Tuhan semesta
alam, yang telah melimpahkan rahmat dan keberkahan-Nya, sehingga penulis
dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini, serta shalawat dan
salam bagi Rasulullah Muhammad SAW sebagai suri tauladan dalam hidup dan
kehidupan.
Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mencapai gelar
Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, dengan judul
“Uji Aktivitas Antikanker Ekstrak Etanol Buah Andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) Terhadap Sel Kanker Serviks”
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Poppy Anjelisa Z. Hsb,
M.Si., Apt., dan Bapak Dr. Panal Sitorus, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing
yang telah memberikan banyak waktu, bimbingan dan nasihat selama penelitian
hingga selesainya penyusunan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada Ibu Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt., selaku Wakil Dekan I Fakultas
Farmasi Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan fasilitas sehingga
penulis dapat menyelesaikan pendidikan. Selain itu, penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada Ibu Prof. Dr. Rosidah, M.Si., Apt., Ibu Dr. Masfria, M.S.,
Apt. dan Ibu Dra. Aswita Hafni Lubis, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang
telah memberikan evaluasi dan masukan kepada penulis dalam penyusunan skripsi
ini. Ibu Dra. Herawaty Ginting M.Si., Apt., selaku penasehat akademik serta
seluruh Staf Pengajar Fakultas Farmasi USU yang telah banyak membimbing dan
mendidik penulis selama masa perkuliahan hingga selesai.
iv
Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
Ayahanda Zakwan Yusuf dan Ibunda Nur aidar tercinta yang telah memberikan
pengorbanan tidak ternilai, baik moril maupun materil, juga kepada abang
Hendro, abang Denny Satria, Ikhsan, Muhammad Fadhli serta teman-teman
ekstensi farmasi, Zizi, Eca, Maya, Dinda, Tarry, Arnis, Lia, Futri, Dadang dan
Didi atas do’a dan dukungannya dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,
sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Akhir
kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan menjadi sumbangan
yang berarti bagi ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang ilmu farmasi.
Medan, Agustus 2015
Penulis,
Fauzi
NIM 121524033
v
UJI AKTIVITAS ANTIKANKER EKSTRAK ETANOL
BUAH ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthopodium DC.)
TERHADAP SEL KANKER SERVIKS
Abstrak
Kanker serviks merupakan salah satu jenis kanker yang menjadi penyebab
kematian terbesar di Indonesia pada wanita. Penyebab utama kanker serviks
adalah Human Papilloma Virus (HPV). Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium
DC.) adalah salah satu tanaman yangdikenal dalam masyarakat Batak, tergolong
dalam tanaman liar yang belum banyak dimanfaatkan sebagai tanaman obat. Buah
andaliman diyakini memiliki potensi antikanker. Tujuan penelitian ini adalah
untuk mengetahui karakteristik simplisia buah andaliman, menghitung nilai IC50
ekstrak terhadap sel HeLa dan menghitung indeks selektivitas ekstrak etanol buah
andaliman.
Ekstrak diperoleh dengan maserasi menggunakan pelarut etanol 96%. Uji
aktivitas sitotoksik EEBA secara in vitro terhadap sel HeLa dan sel Vero
menggunakan metode MTT. Sel HeLa ditumbuhkan dalam media kultur RPMI
pada plate 96-sumuran kemudian diberi ekstrak etanol buah andaliman dengan
seri konsentrasi 500 µg/mL; 250 µg/mL; 125 µg/mL; 62,5 µg/mL; 31,25 µg/mL
dan 15,625 µg/mL.Sel Vero ditumbuhkan dalam media kultur M199 pada96sumuran kemudian diberi ekstrak etanol buah andaliman dengan seri konsentrasi
1000 µg/mL; 500 µg/mL; 250 µg/mL; 125 µg/mL; 62,5 µg/mL dan 31,25 µg/mL.
Hasil pengujian dibaca dengan ELISA reader pada 595 nm dan dianalisis dengan
SPSS 19 kemudian dihitung indeks selektivitasnya.
Hasilskrining fitokimia terhadap simplisia dan ekstrak etanol buah
andaliman diperoleh senyawa kimia golongan alkaloid, flavonoid, tanin,
glikosida, dan steroid/triterpenoid. Hasil pemeriksaan karakteristik simplisia
diperoleh kadar air 6,30%; kadar sari larut air 12,41%; kadar sari larut dalam
etanol 16,28%; kadar abu total 4,62% dan kadar abu tidak larut asam 0,20%. Hasil
pengujian aktivitas sitotoksik ekstrak etanol buah andaliman terhadap sel HeLa
menunjukkan nilai IC50sebesar 42,462 µg/mL dan pada sel Vero sebesar
258,167µg/mL. Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak etanol buah andaliman
memiliki efek sitotoksisitas yang poten terhadap sel kanker serviks HeLa. EEBA
memiliki indeks selektivitas sebesar 6,08. Hal ini berarti EEBA bekerja selektif
yaitu hanya menghambat sel kanker serviks tanpa mematikan sel normal (Vero).
Kata Kunci: MTT, sitotoksisitas, Sel HeLa, Sel Vero, Zanthoxylum
acanthopodium DC.
vi
ANTICANCER ACTIVITY OF ETHANOL EXTRACT FROM
ANDALIMAN FRUIT (Zanthoxylum acanthopodium DC.)
ON CERVICAL CANCER CELLS
Abstract
Cervical cancer is one type of the largest cancer that becomes largest cause
of death woman in Indonesia.The main cause of cervical cancer is Human
Papilloma Virus (HPV).Andaliman ( Zanthoxylum acanthopodium DC.) is one of
the plant which well known within the community Bataknese were classified as a
part wild plants that have not been widely used as a medicinal plant. Fruit
andaliman does believed have anticancer potential. The purpose of this research
were to known characteristic of andaliman fruit simplex, to determinated the IC50
value of extract on HeLa cell and determinated the selectivity index of EEBA.
Extraction were used maceration method with 96% ethanol. Cytotoxic
effect was tested in vitro on HeLa and Vero cells line using MTT assay. HeLa
cells were seeded in RPMI medium at 96-well plate and then were given
andaliman fruitethanolic extract with concentration 500 µg/mL; 250 µg/mL; 125
µg/mL; 62.5 µg/mL;31.25 µg/mL and 15.625 µg/mL. While Vero cells were
seeded in M199 culture medium at 96-well plate and then were given extract with
concentration 1000 µg/mL; 500 µg/mL; 250 µg/mL; 125 µg/mL; 62.5µg/mL and
31.25 µg/mL The absorbanceswere read by ELISA reader at ƛ 595 nm and
analysed with SPSS 19 and calculated selectivity index.
The results of photochemical screening from simplex and ethanol extract
of Andaliman fruit contains alkaloid, flavonoids, glikosids, tannins and
steroids/triterpenoids. The result of the simplex characteristics were showed that
6.30% water content; 12.41% water-soluble extract content; 16.28% ethanolsoluble extract content; 4.62% total ash and 0.20% acidic unsoluble ash. The
cytotoxic activity assay was showed that ethanol extract of Andaliman fruit on
HeLa cells have IC50 values of 42.462 µg/mL and for Vero cells was showed IC50
values of 258.167 µg/mL. Andaliman fruits ethanolic extract was exhibited
cytotoxic effect against cervical cancer HeLa cells. EEBA have selectivity index
of 6.08. Ethanolic extract of andaliman fruit have selective activity cervical cancer
cell without inhibit the normal cell (Vero).
Keywords: MTT, Cytotoxicity, HeLa Cells, Vero Cells, Zanthoxylum
acanthopodium DC.
vii
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ......................................................................................................
i
HALAMAN JUDUL ................................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................
iii
KATA PENGANTAR .............................................................................
iv
ABSTRAK ...............................................................................................
vi
ABTRACT ...............................................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................
1
1.1
Latar Belakang ....................................................................
1
1.2
Perumusan Masalah ............................................................
3
1.3
Hipotesis .............................................................................
4
1.4
Tujuan Penelitian ................................................................
4
1.5
Manfaat Penelitian ..............................................................
5
1.6
Kerangka Pikir Penelitian ...................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................
6
2.1
Uraian Tumbuhan ...............................................................
6
2.1.1 Daerah tempat tumbuh (habitat) .............................
6
2.1.2 Morfologi tumbuhan ...............................................
7
2.1.3 Sistematika tumbuhan .............................................
7
viii
2.1.4 Nama asing ..............................................................
8
2.1.5 Kandungan kimia ....................................................
8
2.1.6 Manfaat tumbuhan ..................................................
9
Ekstraksi ..............................................................................
9
2.2.1 Metode ekstraksi .....................................................
10
Kanker ..................................................................................
12
2.3.1 Tinjuan umum kanker .............................................
12
2.3.2 Sifat kanker .............................................................
14
2.3.3 Karsinogenesis ........................................................
17
Kanker Serviks .....................................................................
17
2.4.1 Patofisiologi kanker serviks ....................................
18
2.4.2 Etiologi dan faktor resiko kanker serviks ...............
20
2.4.3 Klasifikasi stadium kanker serviks .........................
21
2.4.4 Prognosis kanker serviks .........................................
23
2.4.5 Pencegahan kanker serviks ......................................
24
2.4.6 Pengobatan kanker ..................................................
24
Kultur Sel ............................................................................
25
2.5.1 Hela cell line ...........................................................
25
Uji Sitotoksik ......................................................................
26
BAB IIIMETODE PENELITIAN..............................................................
29
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
3.1
Tempat dan Waktu Penelitian .............................................
29
3.2
Alat dan Bahan ....................................................................
29
3.2.1 Alat ...........................................................................
29
3.2.2 Bahan ......................................................................
30
ix
3.3
3.4
3.5
Pengumpulan dan Pengolahan Bahan ..................................
30
3.3.1 Pengambilan bahan ..................................................
30
3.3.2 Identifikasi tumbuhan ..............................................
31
3.3.3 Pembuatan simplisia ................................................
31
Pembuatan Pereaksi .............................................................
31
3.4.1 Pereaksi Bouchardat ..................................................
31
3.4.2 Pereaksi Dragendorff ................................................
31
3.4.3 Pereaksi Mayer .........................................................
32
3.4.4 Pereaksi besi (III) klorida 1% ..................................
32
3.4.5 Pereaksi Molish ........................................................
32
3.4.6 Pereaksi timbal (II) asetat 0,4 M ..............................
32
3.4.7 Pereaksi asam klorida 1 N.........................................
32
3.4.8 Pereaksi asam klorida 2 N.........................................
32
3.4.9 Pereaksi natrium hidroksida 1 N ...............................
33
3.4.10 Pereaksi natrium hidroksida 2 N ...............................
33
3.4.11 Larutan kloralhidrat...................................................
33
3.4.12 Pereaksi Liebermann-Burchard ................................
33
Skrining Fitokimia Serbuk Simplisia dan Ekstrak ...............
33
3.5.1 Pemeriksaan alkaloid ...............................................
33
3.5.2 Pemeriksaan flavonoid ..............................................
34
3.5.3 Pemeriksaan glikosida...............................................
34
3.5.4 Pemeriksaan glikosida antrakinon ............................
35
3.5.5 Pemeriksaan saponin ................................................
35
3.5.6 Pemeriksaan tannin ..................................................
35
x
3.5.7 Pemeriksaan steroid/triterpenoid ..............................
36
Karakterisasi Simplisia ........................................................
36
3.6.1 Pemeriksaan makroskopik ........................................
36
3.6.2 Pemeriksaan mikroskopik ........................................
36
3.6.3 Penetapan kadar air ..................................................
37
3.6.4 Penetapan kadar sari larut dalam air ........................
37
3.6.5 Penetapan kadar sari larut dalam etanol ....................
38
3.6.6 Penetapan kadar abu total ........................................
38
3.6.7 Penetapan kadar abu tidak larut dalam asam ............
38
3.7
Pembuatan Ekstrak ..............................................................
39
3.8
Sterilisasi Alat dan Bahan ....................................................
39
3.9
Pembuatan Media ................................................................
39
3.9.1 Pembuatan media Roswell Park Memorial
Institute (RPMI) ......................................................
39
3.9.2 Pembuatan Media Kultur Lengkap (MK-RPMI) ....
40
3.9.3 Pembuatan Media M199 ..........................................
41
3.9.4 Pembuatan MK-M199 .............................................
41
3.10 Uji Sitotoksik Ekstrak Etanol Buah Andaliman (EEBA) ....
42
3.11 Penumbuhan Sel ..................................................................
42
3.11.1 Penumbuhan sel HeLa .............................................
42
3.11.2 Penumbuhan sel Vero ..............................................
43
3.12 Subkultur Sel.........................................................................
43
3.12.1 Subkultur sel HeLa ...................................................
43
3.12.2 Subkultur sel Vero ....................................................
44
3.6
3.13 Panen Sel ................................................................................. 44
xi
3.13.1 Panen sel HeLa .........................................................
44
3.13.2 Panen sel Vero ..........................................................
44
3.14 Perhitungan Sel HeLa dan Sel Vero ....................................
45
3.15 Pembuatan Larutan Uji ........................................................
46
3.16 Pengujian Sitotoksik ............................................................
46
3.16.1 Pengujian sitotoksik terhadap sel HeLa ...................
46
3.16.2 Pengujian sitotoksik terhadap Sel Vero ...................
47
3.17 Analisis Hasil .......................................................................
48
3.18 Indeks Selektivitas ...............................................................
48
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................
49
4.1
Hasil Identifikasi Tumbuhan ..............................................
49
4.2
Hasil Karakterisasi Simplisia ..............................................
49
4.3
Hasil Skrining Fitokimia ......................................................
51
4.4
Hasil Uji Sitotoksik Ekstrak Etanol Buah Andaliman
(EEBA) Terhadap Sel HeLa Menggunakan Metode MTT ..
53
Efek Sitotoksik EEBA Terhadap Sel HeLa dan Sel Vero ...
56
4.5.1 Efek sitotoksik terhadap sel HeLa ......................................
56
4.5.2 Efek sitotoksik terhadap sel Vero .......................................
58
4.5
4.6
Pengaruh Selektivitas EEBA Terhadap Sel HeLa dan Sel
Vero ..................................................................................
59
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.....................................................
62
5.1
Kesimpulan ..........................................................................
62
5.2
Saran ....................................................................................
62
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
63
LAMPIRAN ..............................................................................................
68
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Stadium kanker serviks menurut International Federation of
Gynecology and Obstertics (FIGO) 1988 ..............................
22
Tabel 4.1 Hasil karakterisasi simplisia buah andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) .............................................................
50
Tabel 4.2 Hasilskrining fitokimia simplisia dan ekstrak etanol buah
andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) ....................
51
Tabel 4.3 Presentase sel HeLa hidup dengan perlakuan EEBA .............
57
Tabel 4.4 Presentase sel Vero hidup dengan perlakuan EEBA..............
59
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1
Diagram kerangka pikir penelitian ...................................
5
Gambar 2.1
Buah andaliman ................................................................
8
Gambar 2.2
Proses terjadinya karsinogenesis sel .................................
17
Gambar 2.3
Reduksi MTT menjadi formazan ......................................
28
Gambar 3.1
Hemositometer (kamar hitung) .........................................
45
Gambar 4.1
Kristal formazan ...............................................................
54
Gambar 4.2
Perbedaan warna media berisi sel HeLa dan sel vero
dengan larutan uji setelah pemberian MTT (3 kali
pengulangan) ....................................................................
55
Hubungan konsentrasi larutan uji terhadap % sel HeLa
hidup .................................................................................
57
Hubungan konsentrasi larutan uji terhadap % sel vero
hidup .................................................................................
58
Gambar 4.3
Gambar 4.4
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Hasil identifikasi tumbuhan andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) ........................................................
68
Lampiran 2.
Gambar makroskopik simplisia buah andaliman .............
69
Lampiran 3.
Gambar mikroskopik simplisia buah andaliman ..............
70
Lampiran 4.
Bagan kerja penelitian ......................................................
71
Lampiran 5.
Perhitungan kadar air simplisia buah andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) ..................................
72
Perhitungan kadar sari larut dalam air simplisia buah
andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) .. .............
73
Perhitungan kadar sari larut dalam etanol simplisia buah
andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) .. .............
74
Perhitungan kadar abu total simplisia buah andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) ..................................
75
Perhitungan kadar abu tidak larut dalam asam simplisia
buah andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) .......
76
Lampiran 10. Rendemen ekstrak etanol buah andaliman .......................
77
Lampiran 11. Perhitungan jumlah sel HeLa pada hemositometer ...........
78
Lampiran 12. Perhitungan jumlah sel Veropada hemositometer ............
79
Lampiran 13. Perhitungan persen sel hidup dari berbagai konsentrasi
larutan uji ekstrak etanol buah andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) terhadap sel HeLa ..........................
80
Lampiran 14. Perhitungan persen sel hidup dari berbagai konsentrasi
larutan uji ekstrak etanol buah andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) terhadapsel Vero ............................
81
Lampiran 15. Perhitungan nilai IC50ekstrak etanol buah andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) sel HeLa
menggunakan analisa probit SPSS 19 ..............................
82
Lampiran 6.
Lampiran 7.
Lampiran 8.
Lampiran 9.
xv
Lampiran 16. Perhitungan nilai IC50 ekstrak etanol buah andaliman
(Zanthoxylum
acanthopodium
DC.)
sel
Vero
menggunakan analisa probit SPSS 19 ..............................
83
Lampiran 17. Bagan kerja pembuatan ekstrak etanol buah andaliman ...
84
Lampiran 18. Bagan pembuatan media RPMI ........................................
85
Lampiran 19. Bagan pembuatan media M199 ........................................
86
Lampiran 20. Bagan pembuatan media kultur lengkap (MK-RPMI) dan
(MK-M199) ......................................................................
87
Lampiran 21. Bagan penumbuhan sel HeLa ...........................................
88
Lampiran 22. Bagan penumbuhan sel Vero ............................................
89
Lampiran 23. Bagan panen sel HeLa ......................................................
90
Lampiran 24. Bagan panen sel Vero ........................................................
91
Lampiran 25. Bagan perhitungan sel HeLa dan sel Vero .......................
92
Lampiran 26. Bagan pembuatan larutan uji ............................................
93
Lampiran 27. Bagan pengujian sitotoksik ...............................................
94
Lampiran 28. Gambar sel HeLa dan sel Vero yang telah konfluen
(dilihat di bawah mikroskop inverted dengan perbesaran
10 x 10) ..............................................................................
95
Lampiran 29. Gambar sel HeLa dan sel Vero dalam kamar hitung
(dilihat di bawah mikroskop inverted dengan perbesaran
10 x 10) ..............................................................................
96
Lampiran 30. Gambar morfologi sel kanker serviks HeLa dan Vero
(dilihat dengan mikroskop inverted dengan perbesaran
10 x 10) setelah pemberian ekstrak dari konsentrasi
tertinggi hingga terendah ..................................................
97
Lampiran 31. Gambar laminar air flow, mikroskop inverted, ELISA
reader dan inkubator CO2 5% ..........................................
98
xvi