i

POTENSI NANOPARTIKEL-MAGNETIK EKSTRAK DAUN SIRSAK SEBAGAI OBAT ANTIKANKER

Oleh:

Nama : Rahmadi Wijaya

NIM : 0913015015

UNIVERSITAS MULAWARMAN

2012

ii

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,

Dosen Pembimbing

Hadi Kuncoro, S.Farm., Apt., M.FarmNIP. 198209012008121003

Pembantu Dekan IIIFakultas Farmasi UNMUL

Hadi Kuncoro, S.Farm., Apt., M.FarmNIP. 198209012008121003

iii

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

iv

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

v

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

vi

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

vii

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 bahan-

bahan 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.

viii

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

ix

maupun tumbuhan laut yang bersifat aktif terhadap sel kanker. Senyawa-

senyawa 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 besi-

magnetit), maka diharapkan akan diperoleh sediaan ekstrak daun sirsak dalam

x

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.

xi

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

xii

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 molekul-

molekul adisi sel, meningkatnya attachment, degragasi dan migrasi

(Susilowati,2010).

xiii

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.).

xiv

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 material-

material 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 Fe2O3 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).

xv

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

menggunakan prekursor berupa bahan kimia murni yang harganya relatif

xvi

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 1-

100 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.

xvii

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

xviii

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).

xix

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 nukleus-

nukleus 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).

xx

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.

xxi

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.

xxii

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 (Fe3O4) yang berasal dari

gabungan dua oksida besi, yakni FeO dan Fe2O3 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

xxiii

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 bahan-

bahan 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 nanopartikel-

magnetik 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.

xxiv

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.

xxv

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-batuan-besi-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.

xxvi

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