Enkapsulasi Pentagamavunon-6 Berbasis Nanoliposom sebagai Agen Antioksidan dan Antikanker pada Sel MCF-7

Zakaria, M. Nizam Zulfi and Prof. Muhaimin Rifa’i, S.Si., Ph.D.Med.Sc and Riyona Desvy Pratiwi, S.Farm., M.Sc (2024) Enkapsulasi Pentagamavunon-6 Berbasis Nanoliposom sebagai Agen Antioksidan dan Antikanker pada Sel MCF-7. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Kompleksitas etiologi kanker payudara menyebabkan prevalensinya masih sangat tinggi hingga saat ini. Kurkumin, sebagai kandidat agen terapi berbasis herbal masih memiliki keterbatasan fisikokimia, sehingga dikembangkan analog sintetiknya berupa Pentagamavunon-6 (PGV-6). Namun, solubilitas PGV-6 yang masih sangat rendah dalam air memerlukan enkapsulasi berbasis nanoliposom (NLP) untuk meningkatkan efektivitasnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi NLP serta mengevaluasi sifat antioksidan dan antikanker PGV-6 dan NLP. Karakterisasi dilakukan menggunakan Malvern Zetasizer (ukuran partikel, PDI, dan ζ-potensial), dan pencitraan morfologi menggunakan SEM dan HR-TEM. Sedangkan pengujian bioaktivitas dilakukan secara in vitro, meliputi uji antioksidan kimiawi (ABTS), analisis produksi ROS intraseluler, internalisasi obat intralisosom, serta uji antikanker (sitotoksisitas, apoptosis, dan siklus sel) menggunakan sel adenokarsinoma payudara manusia (MCF-7). Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa enkapsulasi PGV-6 dengan nanoliposom (NLP) menghasilkan partikel berukuran 127,7 ± 1,75 nm; PDI 0,2 ± 0,03, dan ζ -7,8 ± 0,64 mV. Karakteristik tersebut membantu penghantaran PGV-6 secara pasif ke area tumor microenvironment dengan memanfaatkan enhancedpermeability retention effect, serta meminimalisir kemungkinan eliminasi partikel oleh sistem retikuloendotelial. NLP juga mampu meningkatkan aktivitas antioksidan PGV-6 sebesar 15,4 kali lipat. Sitotoksisitas NLP terhadap sel kanker juga meningkat 2,4 kali lebih kuat dibandingkan PGV-6 bebas. PGV-6 sendiri memicu apoptosis melalui penghambatan siklus sel pada fase G2/M, sedangkan NLP menginduksi apoptosis melalui melalui mekanisme intrinsik, yaitu dengan menarget lisosom untuk meningkatkan produksi ROS intraseluler dan memicu caspase cascade dari jalur mitokondria.

English Abstract

The complexity of breast cancer etiology contributes to its persistently high prevalence. Curcumin, as a candidate for herbal-based therapeutic agents, still faces physicochemical limitations, leading to the development of its synthetic analog, Pentagamavunon-6 (PGV-6). However, the extremely low water solubility of PGV-6 necessitates nanoliposome-based encapsulation (NLP) to enhance its effectiveness. This study aims to characterize NLP and evaluate the antioxidant and anticancer properties of PGV-6 and NLP. Characterization was conducted using a Malvern Zetasizer (particle size, PDI, and ζ-potential) and morphological imaging through SEM and HR-TEM. Bioactivity tests were performed in vitro, including chemical antioxidant assays (ABTS), analysis of intracellular ROS production, lysosomal drug internalization, and anticancer evaluations (cytotoxicity, apoptosis, and cell cycle assays) using human breast adenocarcinoma cells (MCF-7). Characterization results indicated that PGV-6 encapsulated in NLP produced particles with a size of 127.7 ± 1.75 nm, PDI of 0.2 ± 0.03, and ζ-potential of -7.8 ± 0.64 mV. These characteristics facilitate passive delivery of PGV-6 to the tumor microenvironment via the enhanced permeability and retention (EPR) effect while minimizing particle elimination by the reticuloendothelial system. NLP also enhanced the antioxidant activity of PGV-6 by 15.4-fold. Additionally, the cytotoxicity of NLP against cancer cells was 2.4 times stronger than free PGV-6. PGV-6 itself induced apoptosis by inhibiting the cell cycle at the G2/M phase, whereas NLP triggered apoptosis through an intrinsic mechanism, targeting lysosomes to elevate intracellular ROS production and initiate the caspase cascade via the mitochondrial pathway.

Text (DALAM MASA EMBARGO) M. NIZAM ZULFI ZAKARIA.pdf Restricted to Registered users only Download (3MB)

Actions (login required)

View Item