KARYA TULIS ILMIAH

UJI EFEKTIVITAS KOMBINASI EKSTRAK ETIL ASETAT BUAH

MENGKUDU (Morinda citrifolia L.) DAN SENYAWA 5-FLUOROURASIL

SEBAGAI KO-KEMOTERAPI KANKER KOLON SECARA IN SILICO

DAN IN VITRO

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Derajat

Sarjana Farmasi pada Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan

Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun oleh

NUR OKTAFIYANI

20110350063

PROGRAM STUDI FARMASI

FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2015

ii

iii

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Nur Oktafiyani

NIM : 2011 035 0063

Program Studi : Farmasi

Fakultas : Kedokteran dan Ilmu Kesehatan

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa Karya Tulis Ilmiah yang saya tulis

benar – benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum diajukan dalam

bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal

atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain

telah disebutkan dalam teks dan tercantumkan dalam daftar pustaka di bagian

akhir Karya Tulis Ilmiah ini.

Apabila dikemudian hari terbukti atau dibuktikan karya tulis ilmiah ini

hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut.

Yogyakarta, 25 Mei 2015

Yang Membuat Pernyataan

Nur Oktafiyani

NIM : 2011 035 0063

iv

MOTTO

Harga kebaikan manusia adalah diukur menurut apa yang telah

dilaksanakan / diperbuatnya

~ Ali Bin Abi Thalib

If you born poor, it’s not your mistake, but if you die poor it’s your

mistake

~ Bill Gates

Learn from the mistakes in the past, try by using a different way, and

always hope for a successful future

Karena di atas langit, masih ada langit

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Karya Tulis Ilmiah ini kupersembahkan untuk :

Allah SWT, Rabb semesta alam

Panutanku Nabi Muhammad SAW, sholawat dan salam selalu tercurahkan

untuknya

Untuk kedua orang tuaku tercinta, bapak Suparjono dan ibu Supriyati yang

senantiasa memanjatkan doa, berjuang memeras keringat, dan memberikan

semangat serta nasehat untukku. Aku persembahkan gelar ini untuk bapak dan

ibu.

Untuk kakakku Marita Prasetyani, kakak iparku Tahan Prahara dan adikku

Kartika Purnaningsih yang selalu memberikan semangat, nasehat, dan

dukungan selama ini.

Untuk keluarga besar ku yang selalu memberikan dorongan dan nasehat

kepadaku.

Untuk sahabat dan teman – temanku Dita, Yola, Vica, Fitri, Wahi, Utari, Nisa,

Erly, Nia, Endah dan teman – teman PASSION 2011 yang telah memberikan

warna dalam kehidupan masa kuliah ku.

Untuk teman – teman Kost Aquatic, Aam, Eka, Vera, Indah, Dian, Leli, Mb Dini,

Mb Fiky, Mb Efri, Mb Efi yang telah menjadi keluarga baru dan berbagi disaat

sehat maupun sakit.

Untuk dosen dan rekan sejawat serta almamater sebagai identitas dan

kebangganku.

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT, karena dengan

karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Karya Tulis Ilmiah (KTI) yang berjudul

“Uji Efektivitas Kombinasi Ekstrak Etil Asetat Buah Mengkudu (Morinda

citrifolia L.) dan Senyawa 5-fluorourasil Sebagai Ko-kemoterapi Kanker Kolon

Secara In Silico dan In Vitro” untuk memperoleh derajat Sarjana Farmasi pada

Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah

Yogyakarta.

Dalam proses penyelesaian penulisan karya tulis ilmiah ini penulis tidak

lepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak, baik secara langsung maupun

tidak langsung. Dengan ketulusan hati dan rasa syukur, pada kesempatan ini

penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak dr. Ardi Pramono, Sp. An., M.Kes. selaku Dekan Fakultas

Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UMY.

2. Ibu Dra. Salmah Orbayinah, M.Kes., Apt selaku Kepala Program Studi

Farmasi FKIK UMY.

3. Ibu Indriastuti Cahyaningsih., M.Sc., Apt selaku dosen pembimbing

akademik yang telah memberikan dukungan serta bimbingan yang sangat

berharga.

4. Bapak Rifki Febriansah, M.Sc., Apt selaku dosen pembimbing. Terima

kasih atas bantuan, kesabaran, dan bimbingannya untuk membimbing

penulis dalam melakukan penelitian dan penulisan dalam karya tulis ini.

vii

5. Bapak Puguh Novi Arsito, M.Sc., Apt selaku dosen penguji 1. Terima

kasih atas masukan yang diberikan selama penulisan karya tulis ilmiah ini.

6. Bapak M. Thesa Ghozali, M.Sc., Apt selaku dosen penguji 2. Terima kasih

atas masukan yang telah diberikan selama penulisan karya tulis ilmiah ini.

7. Seluruh dosen Farmasi FKIK UMY atas ilmu yang bermanfaat dan

inspirasi dalam penyusunan karya tulis ini.

8. Seluruh staf laboratorium Farmasi FKIK UMY dan staf laboratorium

parasitologi FK UGM.

9. Bapak, ibu, kakak dan adik yang selalu memberikan doa, semangat,

nasehat dan memberikan kasih sayang kepada penulis.

10. Teman sepenelitian Dita Prabaningrum yang telah bekerjasama

menyelesaikan penelitian ini, kepada Mala Hikmawan dan Dodi Prabowo

yang turut membantu penelitian ini.

11. Seluruh teman – teman prodi Farmasi angkatan 2011 dan teman – teman

Kost Aquatic yang selalu memberikan semangat kepada penulis.

12. Seluruh pihak yang turut membantu dan berkontribusi, yang tidak dapat

penulis sebutkan satu persatu.

Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang telah diberikan

selama ini.

Yogyakarta, 25 Mei 2015

Penyusun

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. ii

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN............................................................ iii

MOTTO.............................................................................................................. iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... v

KATA PENGANTAR ........................................................................................ vi

DAFTAR ISI .................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiii

INTISARI ......................................................................................................... xiv

ABSTRACT ........................................................................................................ xv

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1

A. Latar Belakang ......................................................................................... 1

B. Keaslian Penelitian ................................................................................... 3

C. Rumusan Masalah .................................................................................... 4

D. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 4

E. Manfaat Penelitian .................................................................................... 5

BAB II TINJUAN PUSTAKA ............................................................................. 6

A. Kanker...................................................................................................... 6

B. Mengkudu (Morinda citrifolia L.)............................................................. 8

C. 5-fluorourasil ............................................................................................ 9

D. Ko-kemoterapi........................................................................................ 10

E. Ekstraksi dan Maserasi ........................................................................... 10

F. Kromatografi Lapis Tipis........................................................................ 11

G. Molecular Docking AUTODOCK ........................................................... 12

H. Uji Sitotoksik ......................................................................................... 12

I. Uji Apoptosis ......................................................................................... 13

ix

J. Kerangka Konsep ................................................................................... 14

K. Hipotesis ................................................................................................ 15

BAB III METODE PENELITIAN ..................................................................... 17

A. Desain Penelitian .................................................................................... 17

B. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................. 17

C. Identifikasi Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ....................... 17

1. Variabel Penelitian ............................................................................. 17

2. Definisi Operasional .......................................................................... 18

D. Instrumen Penelitian ............................................................................... 19

1. Alat Penelitian ................................................................................... 19

2. Bahan Penelitian ................................................................................ 20

E. Cara Kerja .............................................................................................. 21

1. Penyiapan Simplisia Uji ..................................................................... 21

2. Pembuatan Ekstrak............................................................................. 21

3. Uji KLT ............................................................................................. 21

4. Molecular Docking ............................................................................ 22

5. Uji Sitotoksik ..................................................................................... 23

6. Uji Apoptosis ..................................................................................... 27

F. Skema Langkah Kerja ............................................................................ 29

G. Analisis Data .......................................................................................... 29

1. Analisis KLT ..................................................................................... 29

2. Molecular Docking ............................................................................ 29

3. Analisis Uji Sitotoksik ....................................................................... 30

4. Analisis Uji Apoptosis ....................................................................... 31

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 32

A. Hasil Penelitian ...................................................................................... 32

1. Penyiapan Bahan................................................................................ 32

2. Ekstraksi ............................................................................................ 32

3. Docking Molekuler............................................................................. 33

4. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ........................................................ 37

5. Uji Sitotoksik Tunggal ....................................................................... 39

x

6. Uji Sitotoksik Kombinasi ................................................................... 42

7. Uji Apoptosis ..................................................................................... 45

B. Pembahasan ............................................................................................ 47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.............................................................. 54

A. Kesimpulan ............................................................................................ 54

B. Saran ...................................................................................................... 54

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 55

LAMPIRAN ...................................................................................................... 60

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Daftar Alat Penelitian ............................ Error! Bookmark not defined.

Tabel 2. Interpretasi Nilai CI (CCRC, 2009) ........ Error! Bookmark not defined.

Tabel 3. Hasil Docking Dan Potensi Ikatan Senyawa Uji ... Error! Bookmark not

defined.

Tabel 4. Harga Rf Senyawa Kumarin Berdasarkan KLT .... Error! Bookmark not

defined.

Tabel 5. Persen Hidup Sel WiDr (IC50) Perlakuan Tunggal Ekstrak ............ Error!

Bookmark not defined.

Tabel 6. Persen Hidup Sel WiDr (IC50) Perlakuan Tunggal Senyawa 5-FU . Error!

Bookmark not defined.

Tabel 7. Tabel Viabilitas Sel WiDr Dengan Perlakuan Kombinasi .............. Error!

Bookmark not defined.

Tabel 8. Tabel Nilai CI Perlakuan Kombinasi ...... Error! Bookmark not defined.

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Sel WiDr ........................................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2. Buah Mengkudu (Morinda citrifolia L.) .......... Error! Bookmark not

defined.

Gambar 3. Bagan Kerangka Konsep ................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4. Skema Langkah Kerja ....................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 5. Visualisasi Ikatan COX-2 dan Damnachantal .. Error! Bookmark not

defined.

Gambar 6. Visualisasi Ikatan COX-2 dan Kumarin ........... Error! Bookmark not

defined.

Gambar 7. Visualisasi Ikatan COX-2 dan 5-FU .. Error! Bookmark not defined.

Gambar 8. Hasil Kromatogram Identifikasi Senyawa Kumarin Error! Bookmark

not defined.

Gambar 9. Grafik Persamaan Linier Perlakuan Tunggal Ekstrak Etil Asetat Buah

Mengkudu Terhadap Sel WiDr .......... Error! Bookmark not defined.

Gambar 10. Grafik Persamaan Linier Perlakuan Tunggal Senyawa 5-FU

Terhadap Sel WiDr ............................ Error! Bookmark not defined.

Gambar 11. Grafik Viabilitas Sel Perlakuan Kombinasi .... Error! Bookmark not

defined.

Gambar 12. Efek Sitotoksik Sel WiDr Pada Perlakuan Kombinasi ............. Error!

Bookmark not defined.

Gambar 13. Efek Apoptosis Kombinasi Terhadap Sel WiDr .... Error! Bookmark

not defined.

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat Keterangan Determinasi ........ Error! Bookmark not defined.

Lampiran 2. Surat Ijin Penelitian ........................ Error! Bookmark not defined.

Lampiran 3. Nilai ∆G Docking Molekuler .......... Error! Bookmark not defined.

Lampiran 4. Perhitungan Kromatografi Lapis Tipis .......... Error! Bookmark not

defined.

Lampiran 5. Perhitungan Uji Sitotoksik Tunggal Error! Bookmark not defined.

Lampiran 6. Perhitungan Uji Sitotoksik Kombinasi .......... Error! Bookmark not

defined.

xiv

Uji Efektivitas Kombinasi Ekstrak Etil Asetat Buah Mengkudu (Morinda

citrifolia L.) Dan Senyawa 5-fluorourasil Sebagai Ko-Kemoterapi Kanker

Kolon Secara In Silico Dan In Vitro

INTISARI

Kanker kolon telah menjadi lima besar kanker yang sering terjadi pada

pria maupun wanita. Penyebab pasti dari kanker kolon belum diketahui, namun

enzim Cyclooxygenase 2 (COX-2) berperan dalam terbentuknya kanker ini. Sel

kanker kolon (WiDr) merupakan salah satu sel yang kurang sensitif terhadap

perlakuan senyawa 5-fluorourasil (5-FU), suatu agen kemoterapi golongan

antimetabolit. Resistensi sel WiDr ini salah satunya diperantarai oleh peningkatan

enzim timidilat sintetase yang merupakan target penghambatan utama dari 5-FU.

Sehingga diperlukan sebuah senyawa sebagai kombinasi kemoterapi untuk

meningkatkan sensitivitas sel WiDr terhadap 5-FU. Tujuan dari penelitian ini

adalah mengetahui efektivitas ekstrak etil asetat buah mengkudu (Morinda

citrifolia L.) sebagai ko-kemoterapi kanker kolon.

Sampel yang digunakan adalah ekstrak etil asetat buah mengkudu. Uji

yang dilakukan adalah uji molecular docking, uji KLT, uji sitotoksik, dan uji

apoptosis. Uji Molecular docking menggunakan PDB ID : 6COX sebagai target.

Uji KLT digunakan untuk identifikasi kandungan senyawa. Uji sitotoksik

terhadap sel WiDr menggunakan metode MTT assay. Uji apoptosis dilakukan

dengan menggunakan konsentrasi CI terbaik yang didapat dari uji sitotoksik

kombinasi ekstrak etil asetat buah mengkudu dan senyawa 5-FU.

Pada uji molecular docking kumarin dan 6COX diperoleh nilai ∆G -5,25

kkal/mol. Nilai Rf kumarin sebesar 0,44. Uji sitotoksik tunggal didapat nilai IC50

ekstrak etil asetat mengkudu sebesar 868,69 µg/ml dan nilai IC50 5-FU 795,54

µg/ml. Pada sel WiDr uji kombinasi ekstrak etil asetat dan 5-FU menghasilkan

nilai CI 1,17 yang berarti memiliki efek antagonis. Uji apoptosis menunjukkan

bahwa kombinasi kedua senyawa memiliki sifat memacu apoptosis sel WiDr.

Kata kunci : Ekstrak etil asetat mengkudu; WiDr; sitotoksik; apoptosis; ko-

kemoterapi

xv

Combinational Effect of Ethyl Acetate Extract of Noni (Morinda citrifolia L.)

and 5-Fluorouracil Compound as Co-chemoterapy Colon Cancer by In Silico

and In Vitro Assay

ABSTRACT

Colon cancer is one among the top 5 common cancers in men and women.

The exact cause of colon cancer is still unknown, but the Cyclooxygenase 2

(COX-2) enzymes has a role this cancer formation. WiDr is one of the less

sensitiveness cell for 5-FU treatment, as an antimetabolite class of

chemotherapeutic agents. WiDr cell resistance is mediated by increasing

thymidylate synthetase enzyme as the main target of 5-FU inhibition. So, we need

a compound as a combination of chemotherapy to increase the sensitivity of WiDr

cells to 5-FU. The purpose of this study is determining the effectiveness of the

ethyl acetate extract of noni fruit (Morinda citrifolia L.) as co-chemotherapy

colon cancer.

The sample was used ethyl acetate extract of noni fruit. Parameters for this

research were molecular docking, Thin Layer Chromatography (TLC), cytotoxic

assay, and apoptotic assay. Molecular docking test were done using PDB

ID:6COX as a target. TLC method used to identification of chemical compunds.

Cytotoxic test were done by using MTT assay method against WiDr cells.

Apoptotic assay done by used the best CI concentration of ethyl acetate extract of

noni fruit and 5-FU compound.

Molecular docking had ∆G -5,25 kkal/mol value from coumarin and

6COX. Rf value of coumarin with TLC method was 0,44. IC50 of ethyl acetate

extract of noni fruit was 868,69 µg/ml and 5-FU IC50 was of 795,54 µg/ml. WiDr

cells combination assay of ethyl acetate extract and 5-FU showed CI values 1,17 it

means it had antagonist effects. Apoptotic test showed the combination of ethyl

acetate extract of noni and 5-FU increased apoptotic of WiDr cell.

Keywords: ethyl acetate extract of noni; WiDr; cytotoxic; apoptotic; co-

chemotherapy