Potensi Nanopartikel Magnetik Ekstrak da
1
POTENSI NANOPARTIKEL-MAGNETIK EKSTRAK
DAUN SIRSAK SEBAGAI OBAT ANTIKANKER
Oleh:
Nama
: Rahmadi Wijaya
NIM
: 0913015015
UNIVERSITAS MULAWARMAN
2012
2
LEMBAR PENGESAHAN
POTENSI NANOPARTIKEL-MAGNETIK EKSTRAK
DAUN SIRSAK SEBAGAI OBAT ANTIKANKER
KARYA TULIS ILMIAH
Oleh:
Nama
: Rahmadi Wijaya
NIM
: 0913015015
Samarinda, 4 Mei 2012
Mengetahui,
Pembantu Dekan III
Fakultas Farmasi UNMUL
Dosen Pembimbing
Hadi Kuncoro, S.Farm., Apt., M.Farm
NIP. 198209012008121003
Hadi Kuncoro, S.Farm., Apt., M.Farm
NIP. 198209012008121003
3
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah Swt. pemilik seluruh alam semesta. Tidak satupun
kekurangan ada pada diri-Nya. Dia-lah Yang Maha Mengetahui, penggenggam
seluruh ilmu pengetahuan. Hanya kepada-Nya saya meminta pertolongan dan
hanya kepada-Nya saya menggantungkan harapan.
Karya tulis ilmiah ini dapat selesai hanya atas izin Allah Swt. dalam tulisan
ini saya membahas tentang penerapan nanoteknologi dalam penanganan kanker.
Di luar Indonesia khususnya Amerika dan Eropa, penelitian dan pengambangan
tentang nanoteknologi begitu intensif. Sedangkan Indonesia masih begitu “santai”
dengan kondisinya sekarang. Terlena dengan perkataan ‘Indonesia kaya akan
bahan alam’, menjadikan negara ini hanya berperan sebagai pemasok bahan
mentah yang dijual dengan harga murah ke luar negeri dan kemudian dijual
kembali ke Indonesia dengan harga yang mahal.
Nanoteknologi dapat dimanfaatkan dalam pengobatan kanker karena dengan
ukuran nanometer, obat akan lebih mudah masuk ke dalam sel kanker. Sehingga
efek terapeutik akan lebih optimal. Dengan sedikit penambahan metode, sediaan
obat dapat dibuat menjadi lebih selektif hanya menyerang sel kanker.
Karya tulis ilmih yang berjudul “Potensi Nanopartikel-Magnetik Ekstrak
Daun Sirsak sebagai Obat Antikanker” diharapkan dapat membuka wawasan
pengetahuan tentang isu teknologi yang sedang berkembang di dunia. Saya
mengetahui bahwa tulisan ini masih memilki banyak kekurangan. Oleh karena itu,
saya memohon kritik dan saran yang membangun agar terdapat perbaikan
dikemudian hari.
Samarinda, 4 Mei 2012
Rahmadi Wijaya
4
DAFTAR ISI
Halaman Judul …………………………………………………………………. i
Lembar Pengesahan ………………………………………………………….... ii
Kata Pengantar ………………………………………………………………... iii
Daftar Isi ……………………………………………………………………….. iv
Daftar Gambar …………………………………………………………………. v
Ringkasan ……………………………………………………………………… vi
Bab I. Pendahuluan
A. Latar Belakang ……………………………………………………… 1
B. Rumusan Masalah …………………………………………………... 2
C. Tujuan Penulisan ……………………………………………………. 3
D. Manfaat Penulisan …………………………………………………... 3
Bab II. Telaah Pustaka
A. Kanker ……………………………………………………………… 4
B. Tanaman Sirsak …...………………………………………………... 6
C. Magnetit ...........……………………………………........................ 8
D. Teknologi Nanopartikel …………………………………………….. 12
Bab III. Metode Penulisan .........................................................................
Bab IV. Analisis dan Sintesis …………………………………………………. 17
Bab V. Kesimpulan dan Rekomendasi
A. Kesimpulan ………………………………………………………… 20
B. Rekomendasi ........................................................................... 20
Daftar Pustaka ………………………………………………………………… 21
Biodata Penulis ……………………………………………………………….. 23
5
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Tanaman Sirsak (Annona muricata L.) ...................................
Gambar 2.
Struktur kristal magnetit dan salah satu
foto SEM partikel magnetit ……………………………………… 10
Gambar 2.2 Aktivitas nanopartikel terhadap sel kanker ………………………. 14
Gambar 2.3 Skema pembuatan nanomaterial logam
koloid secara bottom up …………………………………………. 14
6
RINGKASAN
Penyakit kanker telah menjadi ancaman bagi kesehatan yang dapat
menyebabkan kematian. Seiring dengan waktu, prevalensi penyakit ini ini terus
meningkat. Pengobatan yang ada dianggap belum optimal dengan alasan
memberikan efek samping yang begitu berbahaya akibat rendahnya selektivitas
obat dan biaya pengobatan relatif mahal.
Sel kanker dapat dihancurkan dengan senyawa-senyawa yang bersifat
sitotoksik dan menurut penelitian terbaru bahwa sel kanker memilki
kecenderungan menyerap zat besi sebagai katalisator melakukan pembelahan sel
(metatasis).
Senyawa-senyawa dari bahan alam menjadi pilihan alternatif untuk
pengobatan kanker karena sifatnya yang lebih biokompatibel dan aman bagi
tubuh. Daun sirsak (Annona muricata L.) terbukti mengandung senyawa
acetogenins yang sangat bersifat sitotoksik (membunuh sel). Sedangkan di antara
bahan-bahan anorganik, para peneliti mengungkap magnetit (Fe3O4) mampu
menghasilkan resultan momen magnet secara simultan yang berasal dari batuan
besi.
Jadi, jika kedua bahan ini dapat disatukan menjadi suatu sediaan obat, maka
akan diperoleh obat baru yang lebih selektif terhadap sel kanker dengan efek
sitotoksik yang sangat kuat.
Nanoteknologi akan membantu kinerja zat aktif (ekstrak daun sirsak dan
magnetit) menjadi lebih efektif dan efisien karena ketika suatu material dibuat
dalam ukuran nanometer, maka material tersebut akan memiliki sifat-sifat yang
lebih baik dan berumur lebih panjang.
Menjadi permasalahan dalam tulisan ini adalah bagaimana membuat desain
obat nanopartikel-magnetik ekstrak daun sirsak dan bagaimana mekanisme kerja
dari sediaan obat tersebut.
Sumber informasi atau data yang digunakan adalah informasi yang
memenuhi kriteria, yakni terdapat data diri pengarang atau penyusun, alamat
penanggung jawab, dan kehandalan. Informasi yang terkumpul dianalisa dengan
7
metode deskriptif kualitatif untuk menerangkan nano teknologi dan metode
analisis isi untuk menerangkan hubungan antara ekstrak daun sirsak, magnetit,
dan nanoteknologi.
Analisa dari telaah pustaka yang ada memberikan penjelasan bahwa ekstrak
daun sirsak dibuat menjadi nanopartikel dengan pendekatan top down
menggunakan alat Ball Mill dan magnetit dibuat dari batuan besi secara
hidrotermal untuk menghasilkan nanopartikel. Untuk memperoleh hasil yang
efektif dan efisien, maka obat dibuat dalam bentuk sedian parenteral-intravena
untuk mengasilkan bioavaibilitas yang baik dan diberi pembawa polimer chitosan
agar diperoleh sediaan lepas lambat.
Rancangan desain obat seperti ini memiliki 5 keunggulan dalam bidang
pengobatan kanker, yakni pertama, efek terapeutik yang optimal karena
menggunakan ekstrak daun sirsak dan magnetit yang terbukti memiliki aktivitas
sitotoksik yang kuat. Kedua, memberikan bioavaibilitas yang baik karena dalam
bentuk sediaan parenteral-intravena dan obat dalam ukuran nanopartikel yang
akan lebih cepat diabsorpsi. Ketiga, relatif aman karena menggunakan bahanbahan yang alami. Keempat, pengobatan lebih selektif. Hanya sel kanker yang
diserang untuk dimatikan karena hanya sel kanker yang memiliki kecenderungan
mengabsorpsi zat besi (bersifat magnetik). Dan kelima, biaya lebih murah karena
pelepasan obat dirancang secara perlahan menggunakan polimer chitosan
sehingga frekuensi pemberiaan obat dapat dikurangi.
Pemanfaatan nanoteknolgi di Indonesia dalam bidang pengobatan kanker
akan memberikan kemajuan bagi bangsa ini dalam hal ilmu kesehatan,
pengetahuan, dan ekonomi. Dengan demikian, nanoteknologi perlu segera
dikembangkan oleh bangsa Indonesia. Pengeluaran yang besar diawal untuk
membiayai penelitian dan pengembangan nanoteknologi, tidak akan begitu berarti
melihat manfaatnya di masa depan.
8
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Hampir 1 juta individu ditemukan menderita kanker setiap tahun, sekitar
setengah diantaranya meninggal karena penyakit ini, sehingga merupakan salah
satu ancaman yang utama terhadap kesehatan. Meskipun usaha pengobatan
kanker secara intensif telah dilakukan, namun hingga kini belum ditemukan
obat yang dapat mengatasi penyakit tersebut secara memuaskan. Hal ini
disebabkan karena rendahnya selektifitas obat-obat antikanker yang digunakan
ataupun patogenasi antikanker tersebut yang belum jelas (Yohana et al., 2005).
Di seluruh dunia, hingga saat ini pengobatan alternatif kanker adalah
operasi, kemoterapi, radioterapi, terapi hormon atau imunoterapi, atau
kombinasi di antara ke lima cara pengobatan tersebut tergantung pada jenis
kanker dan stadiumnya saat dilakukan pengobatan.
Penggunaan obat antikanker berupa kemoterapi umumnya tidak hanya
satu obat yang diberikan melainkan beberapa kombinasi obat yang kerjanya
saling melengkapi dalam membunuh sel-sel kanker. Obat antikanker yang
dikombinasikan memiliki mekanisme aksi yang berbeda saat di dalam sel.
Aksinya dapat meningkatkan pengerusakan terhadap sel kanker dan mungkin
dapat menurunkan resiko perkembangan kanker yang resisten terhadap salah
satu jenis obat. Namun, hal ini turut meningkatkan resiko efek samping yang
merugikan bagi pasien.
Meskipun usaha pengobatan kanker secara intensif telah dilakukan,
namun hingga kini belum ditemukan obat yang dapat mengatasi penyakit
tersebut secara memuaskan. Hal ini disebabkan karena rendahnya selektifitas
obat-obat antikanker yang digunakan ataupun patogenasi antikanker tersebut
yang belum jelas (Yohana et al., 2005; Subahar, 2004).
Ada banyak bahan kimia yang sedang dikembangkan oleh para peneliti
saat ini karena prospeknya untuk di gunakan sebagai obat antikanker. Fokus
terbesar adalah penelitian terhadap senyawa-senyawa dari tumbuhan baik darat
9
maupun tumbuhan laut yang bersifat aktif terhadap sel kanker. Senyawasenyawa ini pada umumnya merupakan turunan flavanoid. (Ladelta, 2008).
Selain itu para peneliti juga mempelajari material-material anorganik untuk
diaplikasikan sebagai antikanker. Zat besi menjadi salah satu senyawa yang
dilirik sebagai obat antikanker masa depan. Profesor Henry Lai dari
Universitas Washington, AS, menyatakan bahwa sel-sel kanker memerlukan
banyak zat besi untuk memperbanyak DNA, bila sel-sel kanker tersebut
berkembang biak (Epochtimes, 2010). Hal ini membuka kesempatan bagi
penelitan zat besi dalam pengobatan kanker.
Tanaman sirsak (Annona muricata L.) terutama daunnya mengandung
alkaloid, tanin, dan beberapa kandungan kimia lainnya termasuk annonaceous
acetogenins. Annonaceous acetogenins merupakan senyawa yang memiliki
potensi sitotoksik. Senyawa sitotoksik adalah senyawa yang dapat bersifat
toksik untuk menghambat dan menghentikan pertumbuhan sel kanker
(Mardiana, 2011).
Kemajuan teknologi di zaman sekarang, turut serta memajukan ilmu
kesehatan dunia. Kini, para praktisi kesehatan tidak lagi berorientasikan pada
penemuaan obat-obat baru, melainkan pada perbaikan sistem penghantaran
obat yang sudah ada. Karena bisa jadi suatu obat memilki efek terapeutik yang
sangat baik, namun jika sistem penghantarannya buruk, maka obat tersebut bisa
tidak memiliki efek terapeutik sama sekali.
Nanoteknologi memiliki potensi yang sangat besar untuk diterapkan pada
bidang biologi dan farmasi. Di berbagai negara, khususnya Amerika dan Eropa
dengan intensif mengembangkan nanoteknologi untuk pelabelan sel, perusakan
sel tumor dengan pemanasan (hipertermia), penjelas citra magnetic resonance
imaging (MRI), dan penghantaran obat (Kumar et al, 2005).
Penerapan
nanoteknologi
terhadap
ekstrak
daun
sirsak
akan
menghasilkan ekstrak daun sirsak dalam bentuk nanopartikel. Kemudian, jika
mampu dikombinasikan dengan sistem magnetik (penggunaan zat besimagnetit), maka diharapkan akan diperoleh sediaan ekstrak daun sirsak dalam
10
bentuk nanopartikel-magnetik yang memiliki efek terapeutik yang sangat besar
sebagai obat antikanker.
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, dapat dibuat rumusan
masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana membuat sediaan nanopartikel-magnetik ekstrak daun sirsak?
2. Bagaimana mekanisme kerja sediaan nanopartikel-magnetik ekstrak daun
sirsak sebagai obat antikanker?
C. Tujuan Penulisan
1. Mengetahui cara pembuatan sediaan nanopartikel-magnetik ekstrak daun
sirsak.
2. Mengetahui mekanisme kerja sediaan nanopartikel-magnetik ekstrak daun
sirsak sebagai obat antikanker.
D. Manfaat Penulisan
1. Memperkenalkan nanoteknologi di kalangan civitas akademika.
2. Menambah dasar ilmiah tentang manfaat daun sirsak dan zat besi.
3. Memberikan bahan pertimbangan untuk penerapan nanoteknologi di
Indonesia, khususnya di bidang kesehatan dan industri.
11
BAB II
TELAAH PUSTAKA
A. Kanker
Kanker adalah suatu penyakit sel dengan ciri gangguan atau kegagalan
mekanisme pengatur multiplikasi dan fungsi homeostasis lainnya pada
organisme multiseluler. Pada dasarnya kanker dapat terjadi karena adanya
perubahan genetik (mutasi), terutama pada gen pengatur pertumbuhan yaitu
onkogen yang menjadi aktif dan tumor suppressor gen yang menjadi tidak aktif
(Susilowati, 2010).
Terdapat enam karakter sel kanker (The six hallmark of cancer) adalah
sebagai berikut ini:
1. Kesanggupan sel untuk mencukupi diri sendiri terhadap signal pertumbuhan
(growth signal autonomy)
Sel normal memerlukan sinyal eksternal untuk pertumbuhan dan
pembelahannya, sedangkan sel kanker mampu memproduksi growth factors
dan growth factor receptors sendiri. Dalam proliferasinya sel kanker tidak
tergantung pada sinyal pertumbuhan normal dan mutasi yang dimilikinya
memungkinkan sel kanker untuk memperpendek growth factor pathways.
2. Tidak sensitif terhadap signal antipertumbuhan (evasion growth inhibitory
signals)
Sel normal merespon sinyal penghambatan pertumbuhan untuk
mencapai homeostasis. Sehingga ada waktu tertentu bagi sel normal untuk
proliferasi dan istirahat. Sel kanker tidak mengenal dan tidak merespon
sinyal penghambatan pertumbuhan. Keadaan ini banyak disebabkan adanya
mutasi pada beberapa gen (proto-onkogen) pada sel kanker.
3. Penghindaran terhadap apoptosis (evasion of apoptosis signals)
Sel normal akan dikurangi jumlahnya dengan mekanisme apoptosis,
bila ada kerusakan DNA yang tidak bisa lagi direparasi. Sel kanker tidak
peka terhadap sinyal apoptosis (padahal sel kanker membawa acumulative
DNA error yang bersifat irreversible). Kegagalan sel kanker dalam
12
merespon sinyal apoptosis lebih disebabkan karena mutasinya gen-gen
regulator apoptosis dan gen-gen sinyal apoptosis. Penghindaran teradap
apoptosis (evasion of apoptosis signals).
4. Potensi replikasi tidak terbatas (unlimited replicative potential)
Sel normal mengenal dan mampu menghentikan pembelahan selnya
bila sudah mencapai jumlah tertentu dan mencapai pendewasaan.
Perhitungan jumlah sel ini ditentukan oleh pemendekan telomer pada
kromosom yang akan berlangsung setiap ada replikasi DNA. Sel kanker
memiliki mekanisme tertentu untuk tetap menjaga telomer tetap panjang,
hingga memungkinkan untuk tetap membelah diri. Kecacatan dalam
regulasi pemendekan telomere inilah yang memungkinkan sel kanker
memiliki unlimited replicative potential.
5. Angiogenesis (formation of blood vessels)
Sel normal memiliki ketergantungan terhadap pembuluh darah untuk
mendapatkan suplai oksigen dan nutrien yang diperlukan untuk hidup.
Namun, arsitektur pembuluh darah sel normal lebih seherhana atau konstan
sampai dengan sel itu dewasa. Sel kanker mampu menginduksi
angiogenesis, yaitu pertumbuhan pembuluh darah baru di sekitar jaringan
kanker. Pembentukan pembuluh darah baru ini diperlukan untuk survival sel
kanker dan ekspansi ke bagian lain dari tubuh (metastase). Kecacatan pada
pengaturan keseimbangan induser angiogenik dan inhibitornya dapat
mengaktifkan angiogenic switch.
6. Invasi dan metastasis (invasion and metastasis)
Sel normal memiki kepatuhan untuk tidak berpindah ke lokasi lain di
dalam tubuh. Perpindahan sel kanker dari lokasi primernya ke lokasi
sekunder atau tertiernya merupakan faktor utama adanya kematian yang
disebabkan karena kanker. Mutasi memungkinkan peningkatan aktivitas
enzim-enzim yang terlibat invasi sel kanker (MMPs). Mutasi juga
memungkinkan berkurangnya atau hilangnya adesi antar sel oleh molekulmolekul adisi sel, meningkatnya attachment, degragasi dan migrasi
(Susilowati,2010).
13
B. Tanaman Sirsak
1. Taksonomi Tanaman Sirsak
Taksonomi tanaman sirsak sebagai berikut; kingdom plantae, divisi
spermatophytae, subdivisi angiospermae, kelas dicotyledonae, ordo
polycarpiceae, family annonaceae, genus annona, dan spesies Annona
muricata L. (Sunarjono, 2005).
2. Morfologi Tanaman Sirsak
Secara morfologis, tanaman sirsak terdiri dari: Daun Berbentuk bulat
panjang, daun menyirip, berwarna hijau muda sampai hijau tua, ujung daun
meruncing, dan permukaan daun mengkilap. Bunga tunggal, dalam satu
bunga terdapat banyak putik sehingga dinamakan bunga berpistil majemuk.
Putik dan benang sari lebar dengan banyak karpel (bakal buah). Bunga
keluar dari ketiak daun, cabang, ranting, atau pohon. Bunga umumnya
sempurna (hermaprhodit). Tapi terkadang hanya bunga jantan dan bunga
betina saja yang terdapat pada satu pohon. Bunga melakukan penyerbukan
silang, karena umumnya tepung sari matang terlebih dahulu sebelum
putiknya reseptif (Sunarjono, 2005).
Gambar 1. Tanaman Sirsak (Annona muricata L.).
14
3. Khasiat Daun Sirsak
Daun sirsak dimanfaatkan sebagai pengobatan alternatif untuk
pengobatan kanker, yakni dengan mengkonsumsi air rebusan daun sirsak.
Selain untuk pengobatan kanker, tanaman sirsak juga dimanfaatkan untuk
pengobatan demam, diare, anti kejang, anti jamur, anti parasit, anti mikroba,
sakit pinggang, asam urat, gatal-gatal, bisul, flu, dan lain-lain (Mardiana,
2011).
Kandungan daun sirsak mengandung senyawa acetoginin, antara lain
asimisin, bulatacin dan squamosin. Pada konsentrasi tinggi, senyawa
acetogenin memiliki keistimewan sebagai anti feedent. Dalam hal ini,
serangga hama tidak lagi bergairah untuk melahap bagian tanaman yang
disukainya. Sedangkan pada konsentrasi rendah, bersifat racun perut yang
bisa mengakibatkan serangga hama menemui ajalnya (Septerina, 2002).
Acetogenin adalah senyawa polyketides dengan struktur 30–32 rantai
karbon tidak bercabang yang terikat pada gugus 5-methyl-2-furanone.
Rantai furanone dalam gugus hydrofuranone pada C23 memiliki aktifitas
sitotoksik, dan derivat acetogenin yang berfungsi sitotoksik adalah asimicin,
bulatacin, dan squamocin (Shidiqi dkk., 2008).
C. Magnetit
Pada dua dekade terakhir, ahli biomaterial mulai mempelajari materialmaterial anorganik untuk diaplikasikan sebagai anti kanker. Magnetit (Fe3O4)
adalah senyawa yang paling menjanjikan untuk bidang ini. Magnetit
merupakan salah satu jenis oksida besi yang paling umum dikenal dan terdapat
cukup banyak di alam. Sesuai namanya, senyawa ini bersifat magnet (magnet
alam pertama yang ditemukan manusia). Strukturnya sangat unik, yaitu spinel
terbalik karena sebenarnya senyawa ini merupakan gabungan dari dua oksida
besi yaitu FeO dan Fe 2O3 yang dihubungkan oleh jembatan oksigen. Struktur
seperti ini menghasilkan resultan momen magnet yang nyata serta kemampuan
untuk transfer elektron ke ion tetangga secara simultan (Ladelta, 2008).
15
Agar magnetit tepat sasaran saat menyerang sel kanker, biasanya zat ini
dimasukkan ke dalam tubuh bersama-sama dengan obat-obatan tertentu. Setelah
magnetit diserap oleh sel kanker, maka tubuh pasien diberi medan
Gambar 2. Struktur kristal magnetit dan salah satu foto SEM partikel
magnetit
magnet
seragam
dari
luar
dalam
rentangan
frekuensi
yang
tidak
membahayakan (noninvasive). Momen magnet dari magnetit nanokristal dalam
tubuh akan menjadi searah mengikuti arah momen medan luar sampai pada
suatu titik dimana dia tidak lagi terpengaruh (kejenuhan magnetisasi). Ketika
medan luar dihilangkan pada kondisi ini, momen magnet magnetit akan
kembali secara perlahan-lahan ke kondisi awalnya. Peristiwa ini disebut
relaksasi magnetik dan selalu menghasilkan panas sebagai akibat perubahan
energi. Panas yang dihasilkan dalam sel kanker tersebut tidak berbahaya bagi
manusia tapi sangat mematikan bagi sel kanker karena dia terkena secara
langsung sehingga menyebabkan kematian sel kanker tersebut (sel kanker mati
pada suhu 43°C) (Ladelta, 2008).
Banyak metoda telah dikembangkan untuk mensintesis magnetit agar
memiliki struktur nanokristal. Ini merupakan syarat utama agar bisa digunakan
sebagai bahan anti kanker karena jika magnetit memiliki struktur nanokristal
dia akan memperlihatkan sifat superparamagentik serta mudah diserap ke
dalam sel. Metoda tersebut antara lain dekomposisi kimia, transfer fasa,
sonolisis, dan hidrotermal. Namun, semua metoda yang ada masih
16
menggunakan prekursor berupa bahan kimia murni yang harganya relatif mahal
dan seringkali memerlukan atmosfir nitrogen dalam prosesnya (Ladelta, 2008).
Dr. Syukri Arief, M.Eng berhasil mensintesis magnetit nanokristal secara
langsung dari batuan besi yang banyak terdapat di Sumatera Barat tanpa
memerlukan atmosfer inert. Batuan besi tersebut diproses secara hidrotermal
sederhana sampai menghasilkan magnetit dengan kekristalan yang tinggi dan
bersifat superparamagnetik (Ladelta, 2008).
Penelitian lainnya mengenai partikel-partikel oksidasi besi yang
digunakan dalam pengobatan kanker memperlihatkan hasil-hasil positif.
Sebuah tim yang diketuai Dr. Andreas Jordan di rumah sakit terkenal Charité
Hospital di Jerman, telah mampu menghancurkan sel-sel kanker dengan teknik
baru yang dikembangkan untuk pengobatan kanker ini. Yaitu teknik yang diberi
nama magnetic fluid hyperthermia (cairan magnetik panas tinggi). Hasil dari
teknik ini, yang pertama diterapkan kepada Nikolaus H, berusia 26 tahun,
dalam tiga bulan setelah perawatan, tidak ditemukan lagi pertumbuhan sel-sel
kanker baru dalam tubuh pasien (The Religion of Islam, 2011).
Sediaan zat besi yang paling efektif untuk terapi kanker adalah zat besi
dalam bentuk nanopartikel. Pengurangan ukuran suatu material ke orde
nanometer mengubah secara drastis sifat reaktivitas kimianya. Hal ini terjadi
karena fraksi jumlah atom yang menempati permukaan meningkat. Reaktivitas
kimia suatu partikel sangat bergantung pada jumlah atom yang ada pada
permukaan partikel tersebut karena atom-atom inilah yang akan melakukan
kontak langsung dengan atom-atom partikel yang lain (Schaefer, 2010).
D. Teknologi Nanopartikel
Nanomaterial adalah suatu materi yang ukurannya berada pada kisaran 1100 nanometer (nm). Materi ini dapat dalam bentuk kristal yang atom-atomnya
tersusun secara teratur maupun dalam bentuk non-kristal (Kumar et al., 2005).
Ditemukan bahwa perilaku materi yang berukuran nanometer sangat berbeda
dibanding dengan perilaku pada ukuran yang lebih besar (bulk). Perbedaan
yang sangat dramatis terjadi pada sifat fisika, kimia dan sifat biologinya.
17
Perbedaan yang terjadi memberikan manfaat yang sangat besar sehingga
membawa material berukuran nanometer sebagai material unggul pada
berbagai bidang terapan, termasuk biologi dan farmasi (Saragih, 2010).
Proses sintesa nanomaterial dapat dilakukan secara top down maupun
secara bottom up (Kumar et al., 2005). Secara top down, material yang
berukuran besar digiling (grinding) sampai ukurannya berorde nanometer.
Secara bottom up sintesa nanomaterial dilakukan dengan mereaksikan berbagai
larutan kimia dengan langkah-langkah tertentu yang spesifik sehingga terjadi
suatu proses nukleasi yang menghasilkan nukleus-nukleus sebagai kandidat
nanopartikel setelah melalui proses pertumbuhan. Laju pertumbuhan nukleus
dikendalikan sehingga menghasilkan nanopartikel dengan distribusi ukuran
yang relatif homogen (Saragih, 2010).
Gambar 2. Skema pembuatan nanomaterial logam koloid secara bottom up
(Kumar et al, 2005)
Para peneliti dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan
Brigham and Women’s Hospital menunjukkan bahwa mereka dapat
mengantarkan obat kanker cisplatin jauh lebih efektif dan aman ke dalam sel
18
tumor prostat dengan menggunakan enkapsulasi partikel yang hanya teraktivasi
setelah mencapai sel target (Ghifari, 2011).
Dengan menggunakan partikel terbaru ini para ilmuwan berhasil
menghilangkan sel tumor pada tikus percobaan dengan menggunakan hanya
sepertiga dari jumlah cisplatin konvensional yang dibutuhkan untuk mencapai
hasil yang sama. Hasil studi ini merupakan kabar baik karena dapat
mengurangi efek samping dari cisplatin yang dapat merusak ginjal dan sistem
syaraf. Studi mereka dipimpin oleh Professor Stephen Lippard dan telah
diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences (Ghifari,
2011).
Pada tahun 2008 para peneliti telah mengetahui bahwa nanopartikel
memiliki aktivitas tertentu terhadap pertumbuhan sel kanker. Sekarang
nanopartikel ini menunjukkan hasil yang positif terhadap hewan dan besar
kemungkinan akan berdampak serupa terhadap manusia, namun hal ini masih
terus dikaji lebih lanjut untuk dilakukan tes terhadap manusia (Ghifari, 2011).
Gambar 3. Aktivitas nanopartikel terhadap sel kanker (Ghifari, 2011).
Model obat nanopartikel ini dapat diaplikasikan dengan mudah ke
berbagai macam obat anti-kanker, dan bahkan lebih dari satu jenis obat dalam
satu enkapsulasi nanopartikel. Obat ini juga dapat didesain untuk jenis kanker
lain selain kanker prostat, misalnya kanker payudara dengan menyesuaikan sel
target dengan reseptor nanopartikel. Pengujian klinis pada manusia masih
membutuhkan beberapa tahapan percobaan pada hewan dan dalam tiga tahun
mendatang penemuan ini diharapkan sudah dapat digunakan oleh manusia
(Ghifari, 2011).
19
Logam koloid (nanomaterial logam dalam bentuk koloid) telah berhasil
disintesa secara top down maupun secara bottom up. Secara bottom up, paduan
logam organik (metalorganic) sering nakan. Paduan logam organik
didekomposisi (direduksi) secara terkontrol sehingga ikatan logam dan
ligannya terpisah. Ion-ion logam hasil posisi bernukleasi membentuk nukleusnukleus yang stabil, yang dibangkitkan baik dengan menggunakan katalis
maupun melalui proses tumbukan. Selanjutnya nukleus-nukleus stabil tersebut
bertumbuh membentuk nanopartikel. Secara skematis proses ini ditunjukkan
pada gambar 1 (Kumar et al., 2005). Untuk menghindari proses aglomerasi
antara nanopartikel-nanopartikel yang ada, langkah stabilisasi dilakukan
dengan menggunakan larutan separator (Saragih, 2010).
20
BAB III
METODE PENULISAN
Data dan atau informasi yang dikumpulkan berasal dari sumber informasi
primer dan sekunder. Sumber informasi primer, yakni informasi terbaru mengenai
hasil data penelitian yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah, sedangkan sumber
informasi sekunder berupa buku atau jurnal tinjauan. Sumber informasi sekunder
hanya digunakan sebagai alat bantu menyeleksi dan mengakses sumber informasi
primer yang terkait.
Informasi yang dicantumkan terbatas pada 8 tahun terakhir. Seluruh
informasi yang telah dikumpulkan akan disortir terlebih dahulu sesuai kriteria,
yakni terdapat data diri pengarang atau penyusun, alamat penanggung jawab, dan
kehandalan. Hanya informasi yang memenuhi kriteria yang akan dipakai dalam
proses analisis-sintesis. Jika ada dua atau lebih informasi yang membahas suatu
persoalan yang sama, maka yang digunakan sebagai acuan adalah informasi yang
terbaru.
Kegiatan analisis-sintesis menggunakan metode deskriptif kualitatif
terhadap hasil informasi-informasi yang telah dikumpulkan untuk dapat
menerangkan secara umum tentang nanoteknologi dan sistem magnetik dari aspek
definisi, tujuan, dan penggunaannya untuk pengobatan kanker. Kemudian studi
survei dan komparasi digunakan untuk mencari hubungan antara ekstrak daun
sirsak, magnetit, dan nanoteknologi. Hingga akhirnya melalui metode analisis isi
(content analysis) dapat ditarik kesimpulan dan perumusan saran terkait potensi
nanopartikel-magnetit ekstrak daun sirsak sebagai obat antikanker.
21
BAB IV
ANALISIS DAN SINTESIS
Ekstrak daun sirsak telah diketahui mengandung senyawa yang memiliki
aktivitas sitotoksik yang tinggi. Sebagai produk alami tentunya ekstrak daun
sirsak lebih biokompatibel terhadap tubuh dibandingkan dengan obat-obat kanker
yang dibuat melalui sintesis kimia. Selain itu, mengingat tanaman ini bisa tumbuh
di hampir seluruh wilayah Indonesia, maka ekstrak daun sirsak dapat dibuat dalam
skala yang besar. Namun, berbagai keunggulan ekstrak daun sirsak akan menjadi
kurang bermakna, jika sediaan ekstrak daun sirsak tidak dirancang dengan sistem
penghantaran obat yang baik untuk menghasilkan efek terapeutik yang optimal.
Ada dua hal penting yang harus diperhatikan pada sistem penghantaran
obat, yaitu kelarutan obat dan absorpsi obat. Setiap obat harus terlarut di dalam
cairan tubuh agar bisa diabsorpsi tubuh. Jadi, semakin tinggi kelarutan obat, maka
semakin baik sistem panghantaran obat tersebut. Sedangkan proses absorpsi obat
sangat tergantung dengan ukuran partikel obat itu sendiri. Semakin kecil bentuk
partikel obat, maka akan semakin mudah obat tersebut diabsorpsi oleh tubuh.
Untuk pengobatan kanker, hanya obat yang terabsorpsi yang dapat memberikan
efek terapeutik (pengobatan). Oleh karena itu, ekstrak daun sirsak harus didesain
menjadi suatu sediaan yang memilki kelarutan dan absorpsi yang tinggi agar bisa
menjadi obat antikanker yang unggul.
Nanoteknologi mampu menjadikan ektrak daun sirsak menjadi atom demi
atom yang kemudian disusun menjadi partikel-partikel yang berukuran 1-100
nanometer (nm) dengan tetap mempertahankan sifat aslinya. Bahkan aktivitas
sitotoksiknya dapat ditingkatkan semaksimal mungkin ketika partikelnya dibuat
dengan ukuran. Sehingga tidak terjadi pemborosan material (ekstrak daun sirsak)
dan pada ukuran nanometer dapat pula memperpanjang umur bahan. Dengan
demikian, dapat diperoleh efisiensi bahan hingga taraf optimal.
Nanopartikel ekstrak daun sirsak dibuat melalui pendekatan top down.
Ekstrak daun sirsak yang sudah kering dihancurkan dan diperhalus hingga
mencapai ukuran nanometer. Teknik ini dapat dilakukan dengan alat Ball Mill.
22
Dengan alat ini dapat mengubah bahan mentah manjadi partikel dengan ukuran
10-20 nm. Alat ini dapat ditemukan di LIPI-Pusat Penelitian Fisika dengan nama
High Energy Ball Mill PBM-4A.
Penelitian tentang senyawa-senyawa anorganik sebagai obat antikanker juga
telah banyak dipublikasikan. Salah satunya magnetit (Fe 3O4) yang berasal dari
gabungan dua oksida besi, yakni FeO dan Fe 2O3 yang dihubungkan dengan
jembatan oksigen. Dengan struktur seperti ini, magnetit dapat menghasilkan
resultan momen magnet ke lingkungannya secara simultan. Magnetit ukuran
nanopartikel dapat disintesis secara besar-besaran dengan metode yang sederhana
tanpa memerlukan atmosfer inert (nitrogen) sehingga biaya produksi lebih murah.
Batuan besi diproses secara hidrotermal untuk menghasilkan magnetit dengan
kekristalan yang tinggi dan bersifat superparamagnetik.
Sel kanker dapat dibunuh dengan senyawa-senyawa sitotoksik dan dari
penelitian terbaru dapat pula dihancurkan dengan teknik Magnetic Fluid
Hyperthermia. Jadi, jika kedua hal ini dapat disatukan menjadi satu sediaan yang
biokompatibel dan tidak beracun terhadap tubuh, maka akan diperoleh obat baru
untuk mengobati kanker dengan efek terapeutik optimal.
Desain sediaan obat tersebut harus memenuhi syarat diantaranya adalah
memiliki tingkat bioavaibilitas yang baik, tidak beracun (aman), dan diharapkan
berharga jual yang murah. Untuk memperoleh bioavaibilitas yang baik, sediaan
obat tersebut harus memiliki sifat kelarutan dan absorpsi yang baik pula. Di antara
bentuk sediaan farmasi, sediaan parenteral (intravena) menjadi pilihan terbaik
untuk memperoleh bioavaibilitas yang baik. Karena sediaan parenteral akan
langsung menghantarkan obat dalam sirkulasi sistemik (pembuluh darah) dengan
kadar 100 %. Kemudian untuk mendukung sistem penghantaran yang optimal,
maka digunakan polimer sebagai pembawa nanopartikel-magnetik ekstrak daun
sirsak. Dengan adanya polimer, maka pelepasan obat dapat dikontrol secara
perlahan pada kadar rentang efek terapeutik. Sehingga dapat menurunkan frekunsi
penggunaan obat, dengan kata lain dapat menurunkan biaya pengobatan.
Adapun polimer yang dapat digunkan adalah chitosan yang dapat diperoleh
dari hasil sintesis senyawa kitin dari cangkang udang (limbah perikanan). Polimer
23
ini bersifat biodegradebel (dapat hancur secara perlahan di dalam tubuh), sehingga
aman bagi tubuh.
Rancangan desain obat seperti ini memiliki 5 keunggulan dalam bidang
pengobatan kanker, yakni pertama, efek terapeutik yang optimal karena
menggunakan ekstrak daun sirsak dan magnetit yang terbukti memiliki aktivitas
sitotoksik yang kuat. Kedua, memberikan bioavaibilitas yang baik karena dalam
bentuk sediaan parenteral-intravena dan obat dalam ukuran nanopartikel yang
akan lebih cepat diabsorpsi. Ketiga, relatif aman karena menggunakan bahanbahan yang alami. Keempat, pengobatan lebih selektif. Hanya sel kanker yang
diserang untuk dimatikan karena hanya sel kanker yang memiliki kecenderungan
mengabsorpsi zat besi (bersifat magnetik). Dan kelima, biaya lebih murah karena
pelepasan obat dirancang secara perlahan menggunakan polimer chitosan
sehingga frekuensi pemberiaan obat dapat dikurangi.
Bagi bangsa Indonesia sendiri, dengan adanya penerapan nanopartikelmagnetik ekstrak daun sirsak untuk pengobatan kanker, maka setidak-tidaknya
dapat menumbuhkan harapan bagi penderita kanker, meningkatkan ilmu
pengetahuan, dan perekonomian. Hal ini disebabkan sediaan obat bersifat lebih
efektif dan efisien dan dengan adanya contoh penerapan nanoteknologi akan
menjadikan nanoteknologi semakin dikenal dan memicu keinginan untuk
menerapkannya di bidang-bidang yang lain. Sedangkan dalam segi ekonomi,
tanaman sirsak mudah dibudidayakan di Indonesia dan Indonesia banyak
mengandung mineral zat besi seperti di Sumatera Barat. Sedangkan polimer
chitosan dibuat dari limbah cangkang udang. Sehingga seluruh bahan baku dari
rancangan desain sediaan obat ini dapat diproduksi dalam skala industri.
Indonesia dengan kekayaan alam yang melimpah perlu diolah lebih lanjut
untuk menghasilkan produk dengan harga jual yang lebih tinggi. Bangsa
Indonesia bisa memperoleh keuntungan yang besar menjadi pemasok bahan baku
nanopartikel yang siap diolah.
24
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan penelusuran yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan
bahwa:
1. Obat lebih efektif dibuat dalam bentuk sediaan parenteral-intravena
dengan polimer sebagai pembawa dan mengandung ekstrak daun sirsak
dan magnetit sebagai zat aktif.
2. Obat akan secara selektif menyerang sel kanker menggunakan sifat
magnetis dan membunuh sel kanker berdasarkan sifat sitotoksiknya.
B. Saran
Berdasarkan hasil yang diperoleh, dapat dilanjutkan berbagai penelitian
yang mendukung antara lain:
1. Keamanan sediaan perlu diteliti lebih lanjut, walaupun pada umumnya
sediaan nanopartikel relatif aman.
2. Penelusuran mekanisme kerja ekstrak daun sirsak untuk membunuh sel
kanker.
3. Pemerintah segera menegakkan kebijakan yang mengatur penerapan
nanoteknologi di Indonesia. Didukung oleh perguruan tinggi sebagai
pusat penelitian dan pengembangan dan berbagai bidang seperti industri,
kesehatan, dan pertahanan untuk penerapannya.
25
DAFTAR PUSTAKA
Epochtimes. 2010. Terapi Kanker Dalam Ilmu Kedokteran China. http://erabaru.
net/iptek/55-iptek/19584-terapi-kanker-dalam-ilmu-kedokteran-china
Ghifari, Abu Sofyan. 2011. Obat Anti-Kanker dari Nanopartikel. http://www.
chem-is-try.org/artikel_kimia/obat-anti-kanker-dari-nanopartikel/
Kumar, C.S.S.R., Hormes, J., dan Leuschner, C. 2005. Nanofabrication towards
biomedical applications., Weinheim: Wilet-VCH Verlag GmbH & Co.
KGaA.
Ladelta, Viko. 2008. Merubah Batuan Besi Menjadi Bahan Anti kanker. http://
www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_anorganik/merubah-batuanbesi-menjadi-bahan-anti-kanker/
Mardiana. 2011. -----. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Saragih, Horasdia. Nanomaterial: Pendekatan Baru Penanggulangan Kanker dan
Diabetes. http://fmipa.unai.edu/wp-content/uploads/2011/06/terapan-nano
material-pada-bidang-biologi-dan-farmasi-perkembangan-dan-tantangan
nya-b2.pdf
Schaefer, H.E. 2010. Nanoscience The Science of the Small in Physics,
Engineering, Chemistry, Biology and Medicine. Berlin: Springer-Verlag.
Sopia, Siti. 2009. Pengaruh Pemberian Minyak Jintan Hitam (Nigella sativa)
Terhadap Motilitas Spermatozoa Tikus Wistar Hiperlipidemia. Semarang:
Fakultas Kedokteran UNDIP.
Subahar, Tati S. 2004. Khasiat dan Manfaat Pare. Jakarta: Penerbit Agromedia
Pustaka.
Sunarjono. 2005. -----. Medan: Universitas Sumatera Utara
Susilowati. 2010. Efek Kemopreventif Ekstrak Metanol Kulit Kayu Nangka
(Artocarpus heterophylla Lmk.) pada Karsinogenesis Kanker Payudara
Tikus Betina yang Diinduksi DMBA. http://etd.eprints.ums.ac.id/8140/2/
K100060049.pdf
The Religion of Islam. 2011. The Miracle of Iron. http://www.islamreligion.
com/articles/562
Yohana, Arisandi, dan Yovita Andriani. 2005. Khasiat Tanaman Obat. Jakarta:
Pustaka Buku Murah.
26
BIODATA PENULIS
Nama
: Rahmadi Wijaya
Tempat, Tanggal Lahir
: Samarinda Seberang, 10 Maret 1992
Jenis Kelamin
: Laki-laki
Agama
: Islam
Alamat
: Jalan Pattimura RT 2 No. 212 Kelurahan Rapak
Dalam
Kecamatan
Loa
Janan
Ilir
(dulu
Samarinda Seberang), Samarinda
Riwayat Pendidikan
a. SD
: SDN 008 Samarinda Seberang
b. SMP
: SMPN 8 Samarinda
c. SMA
: SMAN 3 Samarinda
Karya Tulis Ilmiah yang Pernah Dibuat:
(1) Zat Besi Sebagai Agen Antikanker;
(2) Swamedikasi;
(3) Pengaruh harga Jual Obat terhadap Status Kesehatan Rakyat Indonesia;
(4) Potensi Nanopartikel-Magnetik Ekstrak Daun Sirsak sebagai Obat Antikanker
Penghargaan yang Pernah Diraih:
(1) Juara Harapan III Lomba Karya Tulis Mahasiswa Farmasi tahun 2011
(2) Juara II Lomba Paper-PIKMA BEM UNMUL tahun 2011
POTENSI NANOPARTIKEL-MAGNETIK EKSTRAK
DAUN SIRSAK SEBAGAI OBAT ANTIKANKER
Oleh:
Nama
: Rahmadi Wijaya
NIM
: 0913015015
UNIVERSITAS MULAWARMAN
2012
2
LEMBAR PENGESAHAN
POTENSI NANOPARTIKEL-MAGNETIK EKSTRAK
DAUN SIRSAK SEBAGAI OBAT ANTIKANKER
KARYA TULIS ILMIAH
Oleh:
Nama
: Rahmadi Wijaya
NIM
: 0913015015
Samarinda, 4 Mei 2012
Mengetahui,
Pembantu Dekan III
Fakultas Farmasi UNMUL
Dosen Pembimbing
Hadi Kuncoro, S.Farm., Apt., M.Farm
NIP. 198209012008121003
Hadi Kuncoro, S.Farm., Apt., M.Farm
NIP. 198209012008121003
3
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah Swt. pemilik seluruh alam semesta. Tidak satupun
kekurangan ada pada diri-Nya. Dia-lah Yang Maha Mengetahui, penggenggam
seluruh ilmu pengetahuan. Hanya kepada-Nya saya meminta pertolongan dan
hanya kepada-Nya saya menggantungkan harapan.
Karya tulis ilmiah ini dapat selesai hanya atas izin Allah Swt. dalam tulisan
ini saya membahas tentang penerapan nanoteknologi dalam penanganan kanker.
Di luar Indonesia khususnya Amerika dan Eropa, penelitian dan pengambangan
tentang nanoteknologi begitu intensif. Sedangkan Indonesia masih begitu “santai”
dengan kondisinya sekarang. Terlena dengan perkataan ‘Indonesia kaya akan
bahan alam’, menjadikan negara ini hanya berperan sebagai pemasok bahan
mentah yang dijual dengan harga murah ke luar negeri dan kemudian dijual
kembali ke Indonesia dengan harga yang mahal.
Nanoteknologi dapat dimanfaatkan dalam pengobatan kanker karena dengan
ukuran nanometer, obat akan lebih mudah masuk ke dalam sel kanker. Sehingga
efek terapeutik akan lebih optimal. Dengan sedikit penambahan metode, sediaan
obat dapat dibuat menjadi lebih selektif hanya menyerang sel kanker.
Karya tulis ilmih yang berjudul “Potensi Nanopartikel-Magnetik Ekstrak
Daun Sirsak sebagai Obat Antikanker” diharapkan dapat membuka wawasan
pengetahuan tentang isu teknologi yang sedang berkembang di dunia. Saya
mengetahui bahwa tulisan ini masih memilki banyak kekurangan. Oleh karena itu,
saya memohon kritik dan saran yang membangun agar terdapat perbaikan
dikemudian hari.
Samarinda, 4 Mei 2012
Rahmadi Wijaya
4
DAFTAR ISI
Halaman Judul …………………………………………………………………. i
Lembar Pengesahan ………………………………………………………….... ii
Kata Pengantar ………………………………………………………………... iii
Daftar Isi ……………………………………………………………………….. iv
Daftar Gambar …………………………………………………………………. v
Ringkasan ……………………………………………………………………… vi
Bab I. Pendahuluan
A. Latar Belakang ……………………………………………………… 1
B. Rumusan Masalah …………………………………………………... 2
C. Tujuan Penulisan ……………………………………………………. 3
D. Manfaat Penulisan …………………………………………………... 3
Bab II. Telaah Pustaka
A. Kanker ……………………………………………………………… 4
B. Tanaman Sirsak …...………………………………………………... 6
C. Magnetit ...........……………………………………........................ 8
D. Teknologi Nanopartikel …………………………………………….. 12
Bab III. Metode Penulisan .........................................................................
Bab IV. Analisis dan Sintesis …………………………………………………. 17
Bab V. Kesimpulan dan Rekomendasi
A. Kesimpulan ………………………………………………………… 20
B. Rekomendasi ........................................................................... 20
Daftar Pustaka ………………………………………………………………… 21
Biodata Penulis ……………………………………………………………….. 23
5
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Tanaman Sirsak (Annona muricata L.) ...................................
Gambar 2.
Struktur kristal magnetit dan salah satu
foto SEM partikel magnetit ……………………………………… 10
Gambar 2.2 Aktivitas nanopartikel terhadap sel kanker ………………………. 14
Gambar 2.3 Skema pembuatan nanomaterial logam
koloid secara bottom up …………………………………………. 14
6
RINGKASAN
Penyakit kanker telah menjadi ancaman bagi kesehatan yang dapat
menyebabkan kematian. Seiring dengan waktu, prevalensi penyakit ini ini terus
meningkat. Pengobatan yang ada dianggap belum optimal dengan alasan
memberikan efek samping yang begitu berbahaya akibat rendahnya selektivitas
obat dan biaya pengobatan relatif mahal.
Sel kanker dapat dihancurkan dengan senyawa-senyawa yang bersifat
sitotoksik dan menurut penelitian terbaru bahwa sel kanker memilki
kecenderungan menyerap zat besi sebagai katalisator melakukan pembelahan sel
(metatasis).
Senyawa-senyawa dari bahan alam menjadi pilihan alternatif untuk
pengobatan kanker karena sifatnya yang lebih biokompatibel dan aman bagi
tubuh. Daun sirsak (Annona muricata L.) terbukti mengandung senyawa
acetogenins yang sangat bersifat sitotoksik (membunuh sel). Sedangkan di antara
bahan-bahan anorganik, para peneliti mengungkap magnetit (Fe3O4) mampu
menghasilkan resultan momen magnet secara simultan yang berasal dari batuan
besi.
Jadi, jika kedua bahan ini dapat disatukan menjadi suatu sediaan obat, maka
akan diperoleh obat baru yang lebih selektif terhadap sel kanker dengan efek
sitotoksik yang sangat kuat.
Nanoteknologi akan membantu kinerja zat aktif (ekstrak daun sirsak dan
magnetit) menjadi lebih efektif dan efisien karena ketika suatu material dibuat
dalam ukuran nanometer, maka material tersebut akan memiliki sifat-sifat yang
lebih baik dan berumur lebih panjang.
Menjadi permasalahan dalam tulisan ini adalah bagaimana membuat desain
obat nanopartikel-magnetik ekstrak daun sirsak dan bagaimana mekanisme kerja
dari sediaan obat tersebut.
Sumber informasi atau data yang digunakan adalah informasi yang
memenuhi kriteria, yakni terdapat data diri pengarang atau penyusun, alamat
penanggung jawab, dan kehandalan. Informasi yang terkumpul dianalisa dengan
7
metode deskriptif kualitatif untuk menerangkan nano teknologi dan metode
analisis isi untuk menerangkan hubungan antara ekstrak daun sirsak, magnetit,
dan nanoteknologi.
Analisa dari telaah pustaka yang ada memberikan penjelasan bahwa ekstrak
daun sirsak dibuat menjadi nanopartikel dengan pendekatan top down
menggunakan alat Ball Mill dan magnetit dibuat dari batuan besi secara
hidrotermal untuk menghasilkan nanopartikel. Untuk memperoleh hasil yang
efektif dan efisien, maka obat dibuat dalam bentuk sedian parenteral-intravena
untuk mengasilkan bioavaibilitas yang baik dan diberi pembawa polimer chitosan
agar diperoleh sediaan lepas lambat.
Rancangan desain obat seperti ini memiliki 5 keunggulan dalam bidang
pengobatan kanker, yakni pertama, efek terapeutik yang optimal karena
menggunakan ekstrak daun sirsak dan magnetit yang terbukti memiliki aktivitas
sitotoksik yang kuat. Kedua, memberikan bioavaibilitas yang baik karena dalam
bentuk sediaan parenteral-intravena dan obat dalam ukuran nanopartikel yang
akan lebih cepat diabsorpsi. Ketiga, relatif aman karena menggunakan bahanbahan yang alami. Keempat, pengobatan lebih selektif. Hanya sel kanker yang
diserang untuk dimatikan karena hanya sel kanker yang memiliki kecenderungan
mengabsorpsi zat besi (bersifat magnetik). Dan kelima, biaya lebih murah karena
pelepasan obat dirancang secara perlahan menggunakan polimer chitosan
sehingga frekuensi pemberiaan obat dapat dikurangi.
Pemanfaatan nanoteknolgi di Indonesia dalam bidang pengobatan kanker
akan memberikan kemajuan bagi bangsa ini dalam hal ilmu kesehatan,
pengetahuan, dan ekonomi. Dengan demikian, nanoteknologi perlu segera
dikembangkan oleh bangsa Indonesia. Pengeluaran yang besar diawal untuk
membiayai penelitian dan pengembangan nanoteknologi, tidak akan begitu berarti
melihat manfaatnya di masa depan.
8
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Hampir 1 juta individu ditemukan menderita kanker setiap tahun, sekitar
setengah diantaranya meninggal karena penyakit ini, sehingga merupakan salah
satu ancaman yang utama terhadap kesehatan. Meskipun usaha pengobatan
kanker secara intensif telah dilakukan, namun hingga kini belum ditemukan
obat yang dapat mengatasi penyakit tersebut secara memuaskan. Hal ini
disebabkan karena rendahnya selektifitas obat-obat antikanker yang digunakan
ataupun patogenasi antikanker tersebut yang belum jelas (Yohana et al., 2005).
Di seluruh dunia, hingga saat ini pengobatan alternatif kanker adalah
operasi, kemoterapi, radioterapi, terapi hormon atau imunoterapi, atau
kombinasi di antara ke lima cara pengobatan tersebut tergantung pada jenis
kanker dan stadiumnya saat dilakukan pengobatan.
Penggunaan obat antikanker berupa kemoterapi umumnya tidak hanya
satu obat yang diberikan melainkan beberapa kombinasi obat yang kerjanya
saling melengkapi dalam membunuh sel-sel kanker. Obat antikanker yang
dikombinasikan memiliki mekanisme aksi yang berbeda saat di dalam sel.
Aksinya dapat meningkatkan pengerusakan terhadap sel kanker dan mungkin
dapat menurunkan resiko perkembangan kanker yang resisten terhadap salah
satu jenis obat. Namun, hal ini turut meningkatkan resiko efek samping yang
merugikan bagi pasien.
Meskipun usaha pengobatan kanker secara intensif telah dilakukan,
namun hingga kini belum ditemukan obat yang dapat mengatasi penyakit
tersebut secara memuaskan. Hal ini disebabkan karena rendahnya selektifitas
obat-obat antikanker yang digunakan ataupun patogenasi antikanker tersebut
yang belum jelas (Yohana et al., 2005; Subahar, 2004).
Ada banyak bahan kimia yang sedang dikembangkan oleh para peneliti
saat ini karena prospeknya untuk di gunakan sebagai obat antikanker. Fokus
terbesar adalah penelitian terhadap senyawa-senyawa dari tumbuhan baik darat
9
maupun tumbuhan laut yang bersifat aktif terhadap sel kanker. Senyawasenyawa ini pada umumnya merupakan turunan flavanoid. (Ladelta, 2008).
Selain itu para peneliti juga mempelajari material-material anorganik untuk
diaplikasikan sebagai antikanker. Zat besi menjadi salah satu senyawa yang
dilirik sebagai obat antikanker masa depan. Profesor Henry Lai dari
Universitas Washington, AS, menyatakan bahwa sel-sel kanker memerlukan
banyak zat besi untuk memperbanyak DNA, bila sel-sel kanker tersebut
berkembang biak (Epochtimes, 2010). Hal ini membuka kesempatan bagi
penelitan zat besi dalam pengobatan kanker.
Tanaman sirsak (Annona muricata L.) terutama daunnya mengandung
alkaloid, tanin, dan beberapa kandungan kimia lainnya termasuk annonaceous
acetogenins. Annonaceous acetogenins merupakan senyawa yang memiliki
potensi sitotoksik. Senyawa sitotoksik adalah senyawa yang dapat bersifat
toksik untuk menghambat dan menghentikan pertumbuhan sel kanker
(Mardiana, 2011).
Kemajuan teknologi di zaman sekarang, turut serta memajukan ilmu
kesehatan dunia. Kini, para praktisi kesehatan tidak lagi berorientasikan pada
penemuaan obat-obat baru, melainkan pada perbaikan sistem penghantaran
obat yang sudah ada. Karena bisa jadi suatu obat memilki efek terapeutik yang
sangat baik, namun jika sistem penghantarannya buruk, maka obat tersebut bisa
tidak memiliki efek terapeutik sama sekali.
Nanoteknologi memiliki potensi yang sangat besar untuk diterapkan pada
bidang biologi dan farmasi. Di berbagai negara, khususnya Amerika dan Eropa
dengan intensif mengembangkan nanoteknologi untuk pelabelan sel, perusakan
sel tumor dengan pemanasan (hipertermia), penjelas citra magnetic resonance
imaging (MRI), dan penghantaran obat (Kumar et al, 2005).
Penerapan
nanoteknologi
terhadap
ekstrak
daun
sirsak
akan
menghasilkan ekstrak daun sirsak dalam bentuk nanopartikel. Kemudian, jika
mampu dikombinasikan dengan sistem magnetik (penggunaan zat besimagnetit), maka diharapkan akan diperoleh sediaan ekstrak daun sirsak dalam
10
bentuk nanopartikel-magnetik yang memiliki efek terapeutik yang sangat besar
sebagai obat antikanker.
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, dapat dibuat rumusan
masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana membuat sediaan nanopartikel-magnetik ekstrak daun sirsak?
2. Bagaimana mekanisme kerja sediaan nanopartikel-magnetik ekstrak daun
sirsak sebagai obat antikanker?
C. Tujuan Penulisan
1. Mengetahui cara pembuatan sediaan nanopartikel-magnetik ekstrak daun
sirsak.
2. Mengetahui mekanisme kerja sediaan nanopartikel-magnetik ekstrak daun
sirsak sebagai obat antikanker.
D. Manfaat Penulisan
1. Memperkenalkan nanoteknologi di kalangan civitas akademika.
2. Menambah dasar ilmiah tentang manfaat daun sirsak dan zat besi.
3. Memberikan bahan pertimbangan untuk penerapan nanoteknologi di
Indonesia, khususnya di bidang kesehatan dan industri.
11
BAB II
TELAAH PUSTAKA
A. Kanker
Kanker adalah suatu penyakit sel dengan ciri gangguan atau kegagalan
mekanisme pengatur multiplikasi dan fungsi homeostasis lainnya pada
organisme multiseluler. Pada dasarnya kanker dapat terjadi karena adanya
perubahan genetik (mutasi), terutama pada gen pengatur pertumbuhan yaitu
onkogen yang menjadi aktif dan tumor suppressor gen yang menjadi tidak aktif
(Susilowati, 2010).
Terdapat enam karakter sel kanker (The six hallmark of cancer) adalah
sebagai berikut ini:
1. Kesanggupan sel untuk mencukupi diri sendiri terhadap signal pertumbuhan
(growth signal autonomy)
Sel normal memerlukan sinyal eksternal untuk pertumbuhan dan
pembelahannya, sedangkan sel kanker mampu memproduksi growth factors
dan growth factor receptors sendiri. Dalam proliferasinya sel kanker tidak
tergantung pada sinyal pertumbuhan normal dan mutasi yang dimilikinya
memungkinkan sel kanker untuk memperpendek growth factor pathways.
2. Tidak sensitif terhadap signal antipertumbuhan (evasion growth inhibitory
signals)
Sel normal merespon sinyal penghambatan pertumbuhan untuk
mencapai homeostasis. Sehingga ada waktu tertentu bagi sel normal untuk
proliferasi dan istirahat. Sel kanker tidak mengenal dan tidak merespon
sinyal penghambatan pertumbuhan. Keadaan ini banyak disebabkan adanya
mutasi pada beberapa gen (proto-onkogen) pada sel kanker.
3. Penghindaran terhadap apoptosis (evasion of apoptosis signals)
Sel normal akan dikurangi jumlahnya dengan mekanisme apoptosis,
bila ada kerusakan DNA yang tidak bisa lagi direparasi. Sel kanker tidak
peka terhadap sinyal apoptosis (padahal sel kanker membawa acumulative
DNA error yang bersifat irreversible). Kegagalan sel kanker dalam
12
merespon sinyal apoptosis lebih disebabkan karena mutasinya gen-gen
regulator apoptosis dan gen-gen sinyal apoptosis. Penghindaran teradap
apoptosis (evasion of apoptosis signals).
4. Potensi replikasi tidak terbatas (unlimited replicative potential)
Sel normal mengenal dan mampu menghentikan pembelahan selnya
bila sudah mencapai jumlah tertentu dan mencapai pendewasaan.
Perhitungan jumlah sel ini ditentukan oleh pemendekan telomer pada
kromosom yang akan berlangsung setiap ada replikasi DNA. Sel kanker
memiliki mekanisme tertentu untuk tetap menjaga telomer tetap panjang,
hingga memungkinkan untuk tetap membelah diri. Kecacatan dalam
regulasi pemendekan telomere inilah yang memungkinkan sel kanker
memiliki unlimited replicative potential.
5. Angiogenesis (formation of blood vessels)
Sel normal memiliki ketergantungan terhadap pembuluh darah untuk
mendapatkan suplai oksigen dan nutrien yang diperlukan untuk hidup.
Namun, arsitektur pembuluh darah sel normal lebih seherhana atau konstan
sampai dengan sel itu dewasa. Sel kanker mampu menginduksi
angiogenesis, yaitu pertumbuhan pembuluh darah baru di sekitar jaringan
kanker. Pembentukan pembuluh darah baru ini diperlukan untuk survival sel
kanker dan ekspansi ke bagian lain dari tubuh (metastase). Kecacatan pada
pengaturan keseimbangan induser angiogenik dan inhibitornya dapat
mengaktifkan angiogenic switch.
6. Invasi dan metastasis (invasion and metastasis)
Sel normal memiki kepatuhan untuk tidak berpindah ke lokasi lain di
dalam tubuh. Perpindahan sel kanker dari lokasi primernya ke lokasi
sekunder atau tertiernya merupakan faktor utama adanya kematian yang
disebabkan karena kanker. Mutasi memungkinkan peningkatan aktivitas
enzim-enzim yang terlibat invasi sel kanker (MMPs). Mutasi juga
memungkinkan berkurangnya atau hilangnya adesi antar sel oleh molekulmolekul adisi sel, meningkatnya attachment, degragasi dan migrasi
(Susilowati,2010).
13
B. Tanaman Sirsak
1. Taksonomi Tanaman Sirsak
Taksonomi tanaman sirsak sebagai berikut; kingdom plantae, divisi
spermatophytae, subdivisi angiospermae, kelas dicotyledonae, ordo
polycarpiceae, family annonaceae, genus annona, dan spesies Annona
muricata L. (Sunarjono, 2005).
2. Morfologi Tanaman Sirsak
Secara morfologis, tanaman sirsak terdiri dari: Daun Berbentuk bulat
panjang, daun menyirip, berwarna hijau muda sampai hijau tua, ujung daun
meruncing, dan permukaan daun mengkilap. Bunga tunggal, dalam satu
bunga terdapat banyak putik sehingga dinamakan bunga berpistil majemuk.
Putik dan benang sari lebar dengan banyak karpel (bakal buah). Bunga
keluar dari ketiak daun, cabang, ranting, atau pohon. Bunga umumnya
sempurna (hermaprhodit). Tapi terkadang hanya bunga jantan dan bunga
betina saja yang terdapat pada satu pohon. Bunga melakukan penyerbukan
silang, karena umumnya tepung sari matang terlebih dahulu sebelum
putiknya reseptif (Sunarjono, 2005).
Gambar 1. Tanaman Sirsak (Annona muricata L.).
14
3. Khasiat Daun Sirsak
Daun sirsak dimanfaatkan sebagai pengobatan alternatif untuk
pengobatan kanker, yakni dengan mengkonsumsi air rebusan daun sirsak.
Selain untuk pengobatan kanker, tanaman sirsak juga dimanfaatkan untuk
pengobatan demam, diare, anti kejang, anti jamur, anti parasit, anti mikroba,
sakit pinggang, asam urat, gatal-gatal, bisul, flu, dan lain-lain (Mardiana,
2011).
Kandungan daun sirsak mengandung senyawa acetoginin, antara lain
asimisin, bulatacin dan squamosin. Pada konsentrasi tinggi, senyawa
acetogenin memiliki keistimewan sebagai anti feedent. Dalam hal ini,
serangga hama tidak lagi bergairah untuk melahap bagian tanaman yang
disukainya. Sedangkan pada konsentrasi rendah, bersifat racun perut yang
bisa mengakibatkan serangga hama menemui ajalnya (Septerina, 2002).
Acetogenin adalah senyawa polyketides dengan struktur 30–32 rantai
karbon tidak bercabang yang terikat pada gugus 5-methyl-2-furanone.
Rantai furanone dalam gugus hydrofuranone pada C23 memiliki aktifitas
sitotoksik, dan derivat acetogenin yang berfungsi sitotoksik adalah asimicin,
bulatacin, dan squamocin (Shidiqi dkk., 2008).
C. Magnetit
Pada dua dekade terakhir, ahli biomaterial mulai mempelajari materialmaterial anorganik untuk diaplikasikan sebagai anti kanker. Magnetit (Fe3O4)
adalah senyawa yang paling menjanjikan untuk bidang ini. Magnetit
merupakan salah satu jenis oksida besi yang paling umum dikenal dan terdapat
cukup banyak di alam. Sesuai namanya, senyawa ini bersifat magnet (magnet
alam pertama yang ditemukan manusia). Strukturnya sangat unik, yaitu spinel
terbalik karena sebenarnya senyawa ini merupakan gabungan dari dua oksida
besi yaitu FeO dan Fe 2O3 yang dihubungkan oleh jembatan oksigen. Struktur
seperti ini menghasilkan resultan momen magnet yang nyata serta kemampuan
untuk transfer elektron ke ion tetangga secara simultan (Ladelta, 2008).
15
Agar magnetit tepat sasaran saat menyerang sel kanker, biasanya zat ini
dimasukkan ke dalam tubuh bersama-sama dengan obat-obatan tertentu. Setelah
magnetit diserap oleh sel kanker, maka tubuh pasien diberi medan
Gambar 2. Struktur kristal magnetit dan salah satu foto SEM partikel
magnetit
magnet
seragam
dari
luar
dalam
rentangan
frekuensi
yang
tidak
membahayakan (noninvasive). Momen magnet dari magnetit nanokristal dalam
tubuh akan menjadi searah mengikuti arah momen medan luar sampai pada
suatu titik dimana dia tidak lagi terpengaruh (kejenuhan magnetisasi). Ketika
medan luar dihilangkan pada kondisi ini, momen magnet magnetit akan
kembali secara perlahan-lahan ke kondisi awalnya. Peristiwa ini disebut
relaksasi magnetik dan selalu menghasilkan panas sebagai akibat perubahan
energi. Panas yang dihasilkan dalam sel kanker tersebut tidak berbahaya bagi
manusia tapi sangat mematikan bagi sel kanker karena dia terkena secara
langsung sehingga menyebabkan kematian sel kanker tersebut (sel kanker mati
pada suhu 43°C) (Ladelta, 2008).
Banyak metoda telah dikembangkan untuk mensintesis magnetit agar
memiliki struktur nanokristal. Ini merupakan syarat utama agar bisa digunakan
sebagai bahan anti kanker karena jika magnetit memiliki struktur nanokristal
dia akan memperlihatkan sifat superparamagentik serta mudah diserap ke
dalam sel. Metoda tersebut antara lain dekomposisi kimia, transfer fasa,
sonolisis, dan hidrotermal. Namun, semua metoda yang ada masih
16
menggunakan prekursor berupa bahan kimia murni yang harganya relatif mahal
dan seringkali memerlukan atmosfir nitrogen dalam prosesnya (Ladelta, 2008).
Dr. Syukri Arief, M.Eng berhasil mensintesis magnetit nanokristal secara
langsung dari batuan besi yang banyak terdapat di Sumatera Barat tanpa
memerlukan atmosfer inert. Batuan besi tersebut diproses secara hidrotermal
sederhana sampai menghasilkan magnetit dengan kekristalan yang tinggi dan
bersifat superparamagnetik (Ladelta, 2008).
Penelitian lainnya mengenai partikel-partikel oksidasi besi yang
digunakan dalam pengobatan kanker memperlihatkan hasil-hasil positif.
Sebuah tim yang diketuai Dr. Andreas Jordan di rumah sakit terkenal Charité
Hospital di Jerman, telah mampu menghancurkan sel-sel kanker dengan teknik
baru yang dikembangkan untuk pengobatan kanker ini. Yaitu teknik yang diberi
nama magnetic fluid hyperthermia (cairan magnetik panas tinggi). Hasil dari
teknik ini, yang pertama diterapkan kepada Nikolaus H, berusia 26 tahun,
dalam tiga bulan setelah perawatan, tidak ditemukan lagi pertumbuhan sel-sel
kanker baru dalam tubuh pasien (The Religion of Islam, 2011).
Sediaan zat besi yang paling efektif untuk terapi kanker adalah zat besi
dalam bentuk nanopartikel. Pengurangan ukuran suatu material ke orde
nanometer mengubah secara drastis sifat reaktivitas kimianya. Hal ini terjadi
karena fraksi jumlah atom yang menempati permukaan meningkat. Reaktivitas
kimia suatu partikel sangat bergantung pada jumlah atom yang ada pada
permukaan partikel tersebut karena atom-atom inilah yang akan melakukan
kontak langsung dengan atom-atom partikel yang lain (Schaefer, 2010).
D. Teknologi Nanopartikel
Nanomaterial adalah suatu materi yang ukurannya berada pada kisaran 1100 nanometer (nm). Materi ini dapat dalam bentuk kristal yang atom-atomnya
tersusun secara teratur maupun dalam bentuk non-kristal (Kumar et al., 2005).
Ditemukan bahwa perilaku materi yang berukuran nanometer sangat berbeda
dibanding dengan perilaku pada ukuran yang lebih besar (bulk). Perbedaan
yang sangat dramatis terjadi pada sifat fisika, kimia dan sifat biologinya.
17
Perbedaan yang terjadi memberikan manfaat yang sangat besar sehingga
membawa material berukuran nanometer sebagai material unggul pada
berbagai bidang terapan, termasuk biologi dan farmasi (Saragih, 2010).
Proses sintesa nanomaterial dapat dilakukan secara top down maupun
secara bottom up (Kumar et al., 2005). Secara top down, material yang
berukuran besar digiling (grinding) sampai ukurannya berorde nanometer.
Secara bottom up sintesa nanomaterial dilakukan dengan mereaksikan berbagai
larutan kimia dengan langkah-langkah tertentu yang spesifik sehingga terjadi
suatu proses nukleasi yang menghasilkan nukleus-nukleus sebagai kandidat
nanopartikel setelah melalui proses pertumbuhan. Laju pertumbuhan nukleus
dikendalikan sehingga menghasilkan nanopartikel dengan distribusi ukuran
yang relatif homogen (Saragih, 2010).
Gambar 2. Skema pembuatan nanomaterial logam koloid secara bottom up
(Kumar et al, 2005)
Para peneliti dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan
Brigham and Women’s Hospital menunjukkan bahwa mereka dapat
mengantarkan obat kanker cisplatin jauh lebih efektif dan aman ke dalam sel
18
tumor prostat dengan menggunakan enkapsulasi partikel yang hanya teraktivasi
setelah mencapai sel target (Ghifari, 2011).
Dengan menggunakan partikel terbaru ini para ilmuwan berhasil
menghilangkan sel tumor pada tikus percobaan dengan menggunakan hanya
sepertiga dari jumlah cisplatin konvensional yang dibutuhkan untuk mencapai
hasil yang sama. Hasil studi ini merupakan kabar baik karena dapat
mengurangi efek samping dari cisplatin yang dapat merusak ginjal dan sistem
syaraf. Studi mereka dipimpin oleh Professor Stephen Lippard dan telah
diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences (Ghifari,
2011).
Pada tahun 2008 para peneliti telah mengetahui bahwa nanopartikel
memiliki aktivitas tertentu terhadap pertumbuhan sel kanker. Sekarang
nanopartikel ini menunjukkan hasil yang positif terhadap hewan dan besar
kemungkinan akan berdampak serupa terhadap manusia, namun hal ini masih
terus dikaji lebih lanjut untuk dilakukan tes terhadap manusia (Ghifari, 2011).
Gambar 3. Aktivitas nanopartikel terhadap sel kanker (Ghifari, 2011).
Model obat nanopartikel ini dapat diaplikasikan dengan mudah ke
berbagai macam obat anti-kanker, dan bahkan lebih dari satu jenis obat dalam
satu enkapsulasi nanopartikel. Obat ini juga dapat didesain untuk jenis kanker
lain selain kanker prostat, misalnya kanker payudara dengan menyesuaikan sel
target dengan reseptor nanopartikel. Pengujian klinis pada manusia masih
membutuhkan beberapa tahapan percobaan pada hewan dan dalam tiga tahun
mendatang penemuan ini diharapkan sudah dapat digunakan oleh manusia
(Ghifari, 2011).
19
Logam koloid (nanomaterial logam dalam bentuk koloid) telah berhasil
disintesa secara top down maupun secara bottom up. Secara bottom up, paduan
logam organik (metalorganic) sering nakan. Paduan logam organik
didekomposisi (direduksi) secara terkontrol sehingga ikatan logam dan
ligannya terpisah. Ion-ion logam hasil posisi bernukleasi membentuk nukleusnukleus yang stabil, yang dibangkitkan baik dengan menggunakan katalis
maupun melalui proses tumbukan. Selanjutnya nukleus-nukleus stabil tersebut
bertumbuh membentuk nanopartikel. Secara skematis proses ini ditunjukkan
pada gambar 1 (Kumar et al., 2005). Untuk menghindari proses aglomerasi
antara nanopartikel-nanopartikel yang ada, langkah stabilisasi dilakukan
dengan menggunakan larutan separator (Saragih, 2010).
20
BAB III
METODE PENULISAN
Data dan atau informasi yang dikumpulkan berasal dari sumber informasi
primer dan sekunder. Sumber informasi primer, yakni informasi terbaru mengenai
hasil data penelitian yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah, sedangkan sumber
informasi sekunder berupa buku atau jurnal tinjauan. Sumber informasi sekunder
hanya digunakan sebagai alat bantu menyeleksi dan mengakses sumber informasi
primer yang terkait.
Informasi yang dicantumkan terbatas pada 8 tahun terakhir. Seluruh
informasi yang telah dikumpulkan akan disortir terlebih dahulu sesuai kriteria,
yakni terdapat data diri pengarang atau penyusun, alamat penanggung jawab, dan
kehandalan. Hanya informasi yang memenuhi kriteria yang akan dipakai dalam
proses analisis-sintesis. Jika ada dua atau lebih informasi yang membahas suatu
persoalan yang sama, maka yang digunakan sebagai acuan adalah informasi yang
terbaru.
Kegiatan analisis-sintesis menggunakan metode deskriptif kualitatif
terhadap hasil informasi-informasi yang telah dikumpulkan untuk dapat
menerangkan secara umum tentang nanoteknologi dan sistem magnetik dari aspek
definisi, tujuan, dan penggunaannya untuk pengobatan kanker. Kemudian studi
survei dan komparasi digunakan untuk mencari hubungan antara ekstrak daun
sirsak, magnetit, dan nanoteknologi. Hingga akhirnya melalui metode analisis isi
(content analysis) dapat ditarik kesimpulan dan perumusan saran terkait potensi
nanopartikel-magnetit ekstrak daun sirsak sebagai obat antikanker.
21
BAB IV
ANALISIS DAN SINTESIS
Ekstrak daun sirsak telah diketahui mengandung senyawa yang memiliki
aktivitas sitotoksik yang tinggi. Sebagai produk alami tentunya ekstrak daun
sirsak lebih biokompatibel terhadap tubuh dibandingkan dengan obat-obat kanker
yang dibuat melalui sintesis kimia. Selain itu, mengingat tanaman ini bisa tumbuh
di hampir seluruh wilayah Indonesia, maka ekstrak daun sirsak dapat dibuat dalam
skala yang besar. Namun, berbagai keunggulan ekstrak daun sirsak akan menjadi
kurang bermakna, jika sediaan ekstrak daun sirsak tidak dirancang dengan sistem
penghantaran obat yang baik untuk menghasilkan efek terapeutik yang optimal.
Ada dua hal penting yang harus diperhatikan pada sistem penghantaran
obat, yaitu kelarutan obat dan absorpsi obat. Setiap obat harus terlarut di dalam
cairan tubuh agar bisa diabsorpsi tubuh. Jadi, semakin tinggi kelarutan obat, maka
semakin baik sistem panghantaran obat tersebut. Sedangkan proses absorpsi obat
sangat tergantung dengan ukuran partikel obat itu sendiri. Semakin kecil bentuk
partikel obat, maka akan semakin mudah obat tersebut diabsorpsi oleh tubuh.
Untuk pengobatan kanker, hanya obat yang terabsorpsi yang dapat memberikan
efek terapeutik (pengobatan). Oleh karena itu, ekstrak daun sirsak harus didesain
menjadi suatu sediaan yang memilki kelarutan dan absorpsi yang tinggi agar bisa
menjadi obat antikanker yang unggul.
Nanoteknologi mampu menjadikan ektrak daun sirsak menjadi atom demi
atom yang kemudian disusun menjadi partikel-partikel yang berukuran 1-100
nanometer (nm) dengan tetap mempertahankan sifat aslinya. Bahkan aktivitas
sitotoksiknya dapat ditingkatkan semaksimal mungkin ketika partikelnya dibuat
dengan ukuran. Sehingga tidak terjadi pemborosan material (ekstrak daun sirsak)
dan pada ukuran nanometer dapat pula memperpanjang umur bahan. Dengan
demikian, dapat diperoleh efisiensi bahan hingga taraf optimal.
Nanopartikel ekstrak daun sirsak dibuat melalui pendekatan top down.
Ekstrak daun sirsak yang sudah kering dihancurkan dan diperhalus hingga
mencapai ukuran nanometer. Teknik ini dapat dilakukan dengan alat Ball Mill.
22
Dengan alat ini dapat mengubah bahan mentah manjadi partikel dengan ukuran
10-20 nm. Alat ini dapat ditemukan di LIPI-Pusat Penelitian Fisika dengan nama
High Energy Ball Mill PBM-4A.
Penelitian tentang senyawa-senyawa anorganik sebagai obat antikanker juga
telah banyak dipublikasikan. Salah satunya magnetit (Fe 3O4) yang berasal dari
gabungan dua oksida besi, yakni FeO dan Fe 2O3 yang dihubungkan dengan
jembatan oksigen. Dengan struktur seperti ini, magnetit dapat menghasilkan
resultan momen magnet ke lingkungannya secara simultan. Magnetit ukuran
nanopartikel dapat disintesis secara besar-besaran dengan metode yang sederhana
tanpa memerlukan atmosfer inert (nitrogen) sehingga biaya produksi lebih murah.
Batuan besi diproses secara hidrotermal untuk menghasilkan magnetit dengan
kekristalan yang tinggi dan bersifat superparamagnetik.
Sel kanker dapat dibunuh dengan senyawa-senyawa sitotoksik dan dari
penelitian terbaru dapat pula dihancurkan dengan teknik Magnetic Fluid
Hyperthermia. Jadi, jika kedua hal ini dapat disatukan menjadi satu sediaan yang
biokompatibel dan tidak beracun terhadap tubuh, maka akan diperoleh obat baru
untuk mengobati kanker dengan efek terapeutik optimal.
Desain sediaan obat tersebut harus memenuhi syarat diantaranya adalah
memiliki tingkat bioavaibilitas yang baik, tidak beracun (aman), dan diharapkan
berharga jual yang murah. Untuk memperoleh bioavaibilitas yang baik, sediaan
obat tersebut harus memiliki sifat kelarutan dan absorpsi yang baik pula. Di antara
bentuk sediaan farmasi, sediaan parenteral (intravena) menjadi pilihan terbaik
untuk memperoleh bioavaibilitas yang baik. Karena sediaan parenteral akan
langsung menghantarkan obat dalam sirkulasi sistemik (pembuluh darah) dengan
kadar 100 %. Kemudian untuk mendukung sistem penghantaran yang optimal,
maka digunakan polimer sebagai pembawa nanopartikel-magnetik ekstrak daun
sirsak. Dengan adanya polimer, maka pelepasan obat dapat dikontrol secara
perlahan pada kadar rentang efek terapeutik. Sehingga dapat menurunkan frekunsi
penggunaan obat, dengan kata lain dapat menurunkan biaya pengobatan.
Adapun polimer yang dapat digunkan adalah chitosan yang dapat diperoleh
dari hasil sintesis senyawa kitin dari cangkang udang (limbah perikanan). Polimer
23
ini bersifat biodegradebel (dapat hancur secara perlahan di dalam tubuh), sehingga
aman bagi tubuh.
Rancangan desain obat seperti ini memiliki 5 keunggulan dalam bidang
pengobatan kanker, yakni pertama, efek terapeutik yang optimal karena
menggunakan ekstrak daun sirsak dan magnetit yang terbukti memiliki aktivitas
sitotoksik yang kuat. Kedua, memberikan bioavaibilitas yang baik karena dalam
bentuk sediaan parenteral-intravena dan obat dalam ukuran nanopartikel yang
akan lebih cepat diabsorpsi. Ketiga, relatif aman karena menggunakan bahanbahan yang alami. Keempat, pengobatan lebih selektif. Hanya sel kanker yang
diserang untuk dimatikan karena hanya sel kanker yang memiliki kecenderungan
mengabsorpsi zat besi (bersifat magnetik). Dan kelima, biaya lebih murah karena
pelepasan obat dirancang secara perlahan menggunakan polimer chitosan
sehingga frekuensi pemberiaan obat dapat dikurangi.
Bagi bangsa Indonesia sendiri, dengan adanya penerapan nanopartikelmagnetik ekstrak daun sirsak untuk pengobatan kanker, maka setidak-tidaknya
dapat menumbuhkan harapan bagi penderita kanker, meningkatkan ilmu
pengetahuan, dan perekonomian. Hal ini disebabkan sediaan obat bersifat lebih
efektif dan efisien dan dengan adanya contoh penerapan nanoteknologi akan
menjadikan nanoteknologi semakin dikenal dan memicu keinginan untuk
menerapkannya di bidang-bidang yang lain. Sedangkan dalam segi ekonomi,
tanaman sirsak mudah dibudidayakan di Indonesia dan Indonesia banyak
mengandung mineral zat besi seperti di Sumatera Barat. Sedangkan polimer
chitosan dibuat dari limbah cangkang udang. Sehingga seluruh bahan baku dari
rancangan desain sediaan obat ini dapat diproduksi dalam skala industri.
Indonesia dengan kekayaan alam yang melimpah perlu diolah lebih lanjut
untuk menghasilkan produk dengan harga jual yang lebih tinggi. Bangsa
Indonesia bisa memperoleh keuntungan yang besar menjadi pemasok bahan baku
nanopartikel yang siap diolah.
24
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan penelusuran yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan
bahwa:
1. Obat lebih efektif dibuat dalam bentuk sediaan parenteral-intravena
dengan polimer sebagai pembawa dan mengandung ekstrak daun sirsak
dan magnetit sebagai zat aktif.
2. Obat akan secara selektif menyerang sel kanker menggunakan sifat
magnetis dan membunuh sel kanker berdasarkan sifat sitotoksiknya.
B. Saran
Berdasarkan hasil yang diperoleh, dapat dilanjutkan berbagai penelitian
yang mendukung antara lain:
1. Keamanan sediaan perlu diteliti lebih lanjut, walaupun pada umumnya
sediaan nanopartikel relatif aman.
2. Penelusuran mekanisme kerja ekstrak daun sirsak untuk membunuh sel
kanker.
3. Pemerintah segera menegakkan kebijakan yang mengatur penerapan
nanoteknologi di Indonesia. Didukung oleh perguruan tinggi sebagai
pusat penelitian dan pengembangan dan berbagai bidang seperti industri,
kesehatan, dan pertahanan untuk penerapannya.
25
DAFTAR PUSTAKA
Epochtimes. 2010. Terapi Kanker Dalam Ilmu Kedokteran China. http://erabaru.
net/iptek/55-iptek/19584-terapi-kanker-dalam-ilmu-kedokteran-china
Ghifari, Abu Sofyan. 2011. Obat Anti-Kanker dari Nanopartikel. http://www.
chem-is-try.org/artikel_kimia/obat-anti-kanker-dari-nanopartikel/
Kumar, C.S.S.R., Hormes, J., dan Leuschner, C. 2005. Nanofabrication towards
biomedical applications., Weinheim: Wilet-VCH Verlag GmbH & Co.
KGaA.
Ladelta, Viko. 2008. Merubah Batuan Besi Menjadi Bahan Anti kanker. http://
www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_anorganik/merubah-batuanbesi-menjadi-bahan-anti-kanker/
Mardiana. 2011. -----. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Saragih, Horasdia. Nanomaterial: Pendekatan Baru Penanggulangan Kanker dan
Diabetes. http://fmipa.unai.edu/wp-content/uploads/2011/06/terapan-nano
material-pada-bidang-biologi-dan-farmasi-perkembangan-dan-tantangan
nya-b2.pdf
Schaefer, H.E. 2010. Nanoscience The Science of the Small in Physics,
Engineering, Chemistry, Biology and Medicine. Berlin: Springer-Verlag.
Sopia, Siti. 2009. Pengaruh Pemberian Minyak Jintan Hitam (Nigella sativa)
Terhadap Motilitas Spermatozoa Tikus Wistar Hiperlipidemia. Semarang:
Fakultas Kedokteran UNDIP.
Subahar, Tati S. 2004. Khasiat dan Manfaat Pare. Jakarta: Penerbit Agromedia
Pustaka.
Sunarjono. 2005. -----. Medan: Universitas Sumatera Utara
Susilowati. 2010. Efek Kemopreventif Ekstrak Metanol Kulit Kayu Nangka
(Artocarpus heterophylla Lmk.) pada Karsinogenesis Kanker Payudara
Tikus Betina yang Diinduksi DMBA. http://etd.eprints.ums.ac.id/8140/2/
K100060049.pdf
The Religion of Islam. 2011. The Miracle of Iron. http://www.islamreligion.
com/articles/562
Yohana, Arisandi, dan Yovita Andriani. 2005. Khasiat Tanaman Obat. Jakarta:
Pustaka Buku Murah.
26
BIODATA PENULIS
Nama
: Rahmadi Wijaya
Tempat, Tanggal Lahir
: Samarinda Seberang, 10 Maret 1992
Jenis Kelamin
: Laki-laki
Agama
: Islam
Alamat
: Jalan Pattimura RT 2 No. 212 Kelurahan Rapak
Dalam
Kecamatan
Loa
Janan
Ilir
(dulu
Samarinda Seberang), Samarinda
Riwayat Pendidikan
a. SD
: SDN 008 Samarinda Seberang
b. SMP
: SMPN 8 Samarinda
c. SMA
: SMAN 3 Samarinda
Karya Tulis Ilmiah yang Pernah Dibuat:
(1) Zat Besi Sebagai Agen Antikanker;
(2) Swamedikasi;
(3) Pengaruh harga Jual Obat terhadap Status Kesehatan Rakyat Indonesia;
(4) Potensi Nanopartikel-Magnetik Ekstrak Daun Sirsak sebagai Obat Antikanker
Penghargaan yang Pernah Diraih:
(1) Juara Harapan III Lomba Karya Tulis Mahasiswa Farmasi tahun 2011
(2) Juara II Lomba Paper-PIKMA BEM UNMUL tahun 2011