PENGARUH KOMBINASI EKSTRAK METANOLIK DAUN KENIKIR (Cosmos caudatus Kunth.) DAN DOKSORUBISIN TERHADAP INDUKSI APOPTOSIS SEL KANKER PAYUDARA T47D SKRIPSI Oleh : Umi Any Tiyas Wati 135010996 FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS WAHID HASYIM SEMARANG 2017
PENGARUH KOMBINASI EKSTRAK METANOLIK DAUN KENIKIR (Cosmos caudatus Kunth.) DAN DOKSORUBISIN TERHADAP INDUKSI APOPTOSIS SEL KANKER PAYUDARA T47D SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat dalam mencapai derajat Sarjana Farmasi Program Studi Ilmu Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Wahid Hasyim Semarang Oleh : Umi Any Tiyas Wati 135010996 FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS WAHID HASYIM SEMARANG 2017 i
PENGESAHAN SKRIPSI Berjudul PENGARUH KOMBINASI EKSTRAK METANOLIK DAUN KENIKIR (Cosmos caudatus Kunth.) DAN DOKSORUBISIN TERHADAP INDUKSI APOPTOSIS SEL KANKER PAYUDARA T47D Oleh : Umi Any Tiyas Wati 135010996 Dipertahankan di hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Wahid Hasyim Pada tanggal : Mengetahui : Fakultas Farmasi Universitas Wahid Hasyim Pembimbing Utama, Dekan, (Drs. Ibrahim Arifin, M.Sc., Apt.) (Agnes Budiarti, S.F., M.Sc., Apt.) Pembimbing Pendamping, (Devi Nisa Hidayati,S. Farm., M.Sc.) Penguji : 1. Sri Susilowati, S.Si., M.Si., Apt. (...) 2. Maria Ulfah, S. Farm., M.Sc., Apt. (...) 3. Drs. Ibrahim Arifin, M.Sc., Apt. (...) ii
Yang bertandatangan di bawah ini : SURAT PERNYATAAN Nama : Umi Any Tiyas Wati NIM : 135010996 Judul Skripsi : Pengaruh Kombinasi Ekstrak Metanolik Daun Kenikir (Cosmos caudatus Kunth.) dan Doksorubisin terhadap Induksi Apoptosis Sel Kanker Payudara T47D. Menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya, juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Demikian surat ini saya buat untuk dapat digunakan sebagaimana mestinya. Semarang, Maret 2017 (Umi Any Tiyas Wati) iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN Kalahkan kemalasan dengan SEMANGAT Kalahkan kebencian dengan KASIH SAYANG Kalahkan kesombongan dengan RENDAH HATI Proses penyusunan skripsi ini semakin menyadarkan penulis bahwa Allah SWT sungguh Maha Besar dan Maha Kuasa, tidak ada sesuatupun yang sebanding dengannya. Subhanallah. Kupersembahkan karya kecil yang sederhana ini untuk : Kedua orang tuaku Ayahanda Sakiman dan Ibunda Kasni sebagai wujud bakti, hormat dan terimakasihku Kakakku Ahmad Suparmin, S. P dan adikku M. Tegar Suseno Seluruh keluargaku yang selalu mendukung dan mendo akanku Guru dan almamaterku iv
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena berkat limpahan rahmat, hidayah dan karunia-nya, maka penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul : Pengaruh Kombinasi Ekstrak Metanolik Daun Kenikir (Cosmos caudatus Kunth.) dan Doksorubisin terhadap Induksi Apoptosis Sel Kanker Payudara T47D. Skripsi ini penulis susun sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan derajat gelar sarjana farmasi di Universitas Wahid Hasyim Semarang. Selama menyelesaikan penyusunan skripsi ini penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada semua pihak yang turut membantu, khususnya : 1. Ibu Aqnes Budiarti, S.F., M.Sc., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Wahid Hasyim Semarang yang telah memberikan banyak dukungan dan memberikan kemudahan berbagai administrasi guna kelancaran penelitian. 2. Bapak Drs. Ibrahim Arifin, M.Sc., Apt. selaku dosen pembimbing utama yang banyak memberikan masukan ilmu, waktu dan semangat kepada penulis dalam persiapan penelitian, penelitian, hingga penyusunan skripsi ini. 3. Ibu Devi Nisa Hidayati, M.Sc. selaku dosen pembimbing pendamping yang selalu meluangkan waktu dan pemikirannya untuk membimbing penulis dalam persiapan penelitian, penelitian, hingga penyusunan skripsi ini. 4. Ibu Sri Susilowati, S.Si., M.Si., Apt. selaku dosen penguji yang telah memberikan saran, masukan dan koreksi terhadap skripsi ini. v
5. Ibu Maria Ulfah, S.Farm., M.Sc., Apt. selaku dosen wali yang selalu membimbing penulis mulai awal proses perkuliahan hingga saat ini dan selaku dosen penguji, atas koreksi, saran dan masukan terhadap skripsi ini. 6. Seluruh Dosen Fakultas Farmasi Universitas Wahid Hasyim Semarang yang telah memberikan bekal ilmu dan telah membantu kelancaran penulis dalam menyelesaikan studi. 7. Pimpinan dan staf Laboratorium Biologi Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Wahid Hasyim Semarang yang telah mengizinkan dan membantu pelaksanaan penelitian ini. 8. Pimpinan dan staf Laboratorium Biologi Molekuler Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Tanaman Obat dan Obat Tradisional Tawangmangu yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini. 9. Staf Laboratorium Ekologi dan Biosistematika Fakultas MIPA Universitas Diponegoro Semarang yang telah membantu pelaksanaan determinasi tanaman. 10. Sahabatku Safitri Putri Limiyah, Endah Setyaningrum dan Fine Ayu yang telah berbagi suka duka selama kuliah. 11. Anis Fauzia, Cahyaning Gita Rizkita dan Eka Wahyu Nurul Qori ah yang telah melalui penelitian bersamaku. 12. Teman-teman mahasiswa Farmasi angkatan 2013 atas kekompakan dan ketulusan hatinya berjuang bersama selama ini. vi
9. Semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu persatu yang telah memberikan kontribusinya dalam membantu pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Penulis telah berupaya dengan maksimum namun penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih banyak terdapat kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan masukan, kritik dan saran yang bersifat membangun ke arah perbaikan dan penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dalam memperkaya khasanah dalam pendidikan. Semarang, Maret 2017 Penulis vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... SURAT PERNYATAAN... HALAMAN PERSEMBAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... DAFTAR SINGKATAN... INTISARI... ABSTRACT... i ii iii iv v viii xi xii xiii xiv xv xvi BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Perumusan Masalah...... 4 C. Tujuan Penelitian... 4 D. Manfaat Penelitian... 4 E. Tinjauan Pustaka... 5 1. Kanker Payudara... 5 2. Sel T47D... 7 3. Apoptosis... 8 viii
4. Doksorubisin... 11 5. Tanaman Kenikir... 13 F. Landasan Teori... 16 G. Hipotesis... 17 BAB II. METODE PENELITIAN... 18 A. Desain dan Variabel Penelitian... 18 B. Bahan dan Alat Penelitian.... 18 1. Bahan Penelitian... 18 2. Alat Penelitian... 19 C. Jalannya Penelitian... 20 1. Determinasi Tanaman... 20 2. Pembuatan Senyawa Uji... 20 3. Pemanenan dan Perhitunagan Sel T47D... 22 4. Uji Sitotoksisitas... 22 5. Uji Apoptosis... 23 D. Analisis Data... 25 1. Analisis Sitotoksisitas... 25 2. Analisis Apoptosis... 26 BAB. III HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... 27 A. Determinasi Tanaman... 27 B. Pembuatan Serbuk Daun Kenikir... 27 C. Ekstraksi Daun Kenikir... 28 D. Uji Sitotoksisitas... 29 ix
E. Uji Apoptosis... 30 BAB IV. KESIMPULAN DAN SARAN... 37 A. Kesimpulan... 37 B. Saran... 37 DAFTAR PUSTAKA... 38 LAMPIRAN... 44 x
DAFTAR TABEL Tabel I. Interpretasi nilai Combination Index (CI)... 26 Tabel II Persentase Distribusi Sel Setelah Perlakuan Tunggal dan Kombinasi Ekstrak Metanolik Daun Kenikir (EMDK) dan Doksorubisin pada Sel T47D... 33 xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Morfologi Sel Kanker Payudara T47D... 8 Gambar 2. Jalur Apoptosis... 9 Gambar 3. Struktur Kimia Doksorubisin... 12 Gambar 4. Tanaman Kenikir... 14 Gambar 5. Reaksi Reduksi MTT Menjadi Formazan... 30 Gambar 6. Efek Induksi Apoptosis Sel KankerPayudara T47D SetelahPerlakuan Tunggal dan Kombinasi Ekstrak Metanolik Daun Kenikir dan Doksorubisin... 32 xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Hasil Determinasi Tanaman Kenikir... 44 Lampiran 2. Surat Keterangan telah Melaksanakan Penelitian di Laboratorium Biologi FarmasiFakultas Farmasi Universitas Wahid HasyimSemarang... 47 Lampiran 3. Perhitungan Sel, Seri konsentrasi Ekstrak Metanolik Daun Kenikir (EMDK), dan Seri Konsentrasi Doksorubisin Uji Apoptosis... 48 Lampiran 4. Hasil Uji Induksi Apoptosis Sel T47D dari Kombinasi Ekstrak Metanolik Daun Kenikir (EMDK) dan Doksorubisin. 50 xiii
DAFTAR SINGKATAN Apaf-1 = Apoptotic protease activating factor-1 ATP = Adenosin Tri Phosphat Bcl-2 = B cell lymphoma 2 Bcl-XL = B cel lymphoma-extra large BM = Berat Molekul BRCA-1 = Breast Cancer Type 1 Caspase = Cysteine Aspartyl Specific Protease CI = Combination Index DMSO = Dimetil Sulfoksida DNA = Deoxyribonucleic Acid EDTA = Ethylene Diamine Tetraacetic Acid EGF = Epidermal Growth Factor Receptor ELISA = Enzyme Linked Immunosorbent Assay EMDK = Ekstrak Metanolik Daun Kenikir FADD = Fas Associated Death Domain FBS = Fetal Bovine Serum HCl = Hidrogen Chloridum IC 50 = Inhibitory Concentration 50% MMP =Matrix Metallo Proteinase MTT = 3-(4,5-dimethyl thiazol-2-il (-2,5-diphenyl tetrazolium p53 = Protein 53 PBS = Phosphate Buffer Saline PI = Propidium Iodida SDS = Sodium Dodecyl Sulphate TNF = Tumor Necrosis Factor TNFR = Tumor Necrosis Factor Receptor TRAIL = TNF receptor apoptosis-inducing ligand xiv
INTISARI Doksorubisin merupakan agen kemoterapi yang sering digunakan dalam pengobatan kanker payudara, namun memiliki efek samping dan risiko resistensi. Salah satu upaya untuk mengatasinya adalah mengkombinasikan dengan tanaman yang memiliki aktivitas sebagai agen kemopreventif salah satunya adalah daun kenikir (Cosmos caudatus Kunth.). Daun kenikir telah terbukti memiliki aktivitas sitotoksik. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan pengaruh kombinasi ekstrak metanolik daun kenikir dan doksorubisin dalam menginduksi apoptosis sel T47D. Daun kenikir diekstraksi menggunakan metanol dengan metode sokletasi. Aktivitas sitotoksik tunggal ekstrak metanolik daun kenikir dan doksorubisin serta kombinasi keduanya diuji dengan MTT assay. Pengamatan induksi apoptosis dilakukan menggunakan flowcytometry dengan program FACS Calibur. Pengamatan induksi apoptosis kombinasi ekstrak metanolik daun kenikir dan doksorubisin pada konsentrasi 84,17 μg/ml-23,5 nm memberikan hasil bahwa perlakuan kombinasi berpengaruh terhadap induksi apoptosis pada sel kanker payudara T47D. Kata kunci: ekstrak metanolik daun kenikir, doksorubisin, apoptosis, flowcytometry. xv
ABSTRACT Doxorubicin is a commonly used chemotherapeutic agent in the breast cancer treatment but has adverse side effects and the risk of resistance. One of many efforts to handle it is combined with chemopreventive agent. Cytotoxic activities on breast cancer cells T47D have been found in the marigolds leaves extract. The aim of this study is to assess the combination effect of methanolic extract of marigolds leaves and doxorubicin to induce apoptosis on T47D cell line as breast cancer cells. Marigold leaves had been extracted using soxhletation method with methanol. Determination of the cytotoxic activity in single or in combination of both conducted by MTT assay. The observation induction of apoptosis was carried out using flowcytometry with the FACS Calibur program. Apoptosis observations show results that combination of methanolic extract of leaves of marigolds and doxorubicin on concentration 84,17 μg/ml-23.5 nm was have to take effect on induction of apoptosis in breast cancer cells T47D. Keywords: methanolic extract of marigolds leaves, doxorubicin, apoptosis, flowcytometry. xvi