Paper Title (use style: paper title)

ISBN : 978-602-73060-1-1
TELAAH PENGHAMBATAN LAJU PEMBENTUKAN PGH2
UNTUK PENCARIAN ANTI-INFLAMASI
Jutti Levita, Laura K. Wijaya, Sharren Celcilia, Fauzan Fikri, Nyi Mekar Saptarini,
Mutakin Mutakin
Faculty of Pharmacy, Universitas Padjadjaran
Jl. Raya Bandung-Sumedang km.21 Jatinangor West Java Indonesia 45363
*corresponding author e-mail address: [email protected]
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ABSTRAK
Prostaglandin H2 synthase (PGHS) atau COX, adalah enzim yang mengkatalisis biosintesis
PGH2. Obat AINS bekerja menghambat kedua isoform enzim COX, sehingga perubahan asam
arakhidonat menjadi PGH2 menurun. Di Jawa Barat, beberapa tanaman seperti jahe merah
(Zingiber officinale var. rubrum), kencur (Kaempferia galanga) dan bunga rosella (Hibiscus
sabdariffa), seringkali digunakan sebagai pereda inflamasi, dengan cara menyeduh bagian
tanaman yang sudah dikeringkan, dengan air mendidih. Pada penelitian ini, kami menelaah
penghambatan laju pembentukan PGH2 oleh ekstrak air masing-masing tanaman di atas.
Reduksi PGG2 menjadi PGH2 oleh enzim COX didapatkan melalui pengukuran tetra methyl
phenyl diamine (TMPD) yang dioksidasi oleh ekstrak terhadap waktu. Penapisan fitokimia
terhadap simplisia menunjukkan bahwa jahe merah mengandung flavonoid, kuinon, terpen;
kencur mengandung kuinon dan terpen; sedangkan di dalam rosella terdeteksi adanya polifenol,
flavonoid, kuinon, dan saponin. Ketiga tanaman menunjukkan penghambatan terhadap laju
pembentukan PGH2 baik pada COX-1 maupun COX-2, sehingga dapat dijadikan sebagai
sediaan herbal anti-inflamasi non-selektif COX.
Kata kunci: anti-inflamasi, COX, jahe merah, kencur, PGH2, prostaglandin, rosella
ABSTRACT
Cyclooxygenase (COX) or prostaglandin H2 synthase (PGHS) is the enzyme that catalyzes the
first two steps in the biosynthesis of prostaglandins from the substrate, arachidonic acid.
NSAIDs work by inhibiting both COX isoforms, thus the conversion of arachidonic acid into
prostaglandin is disturbed. In West Java, red ginger (Zingiber officinale var. rubrum),
kaempferia rhizome (Kaempferia galanga), and roselle calyx (Hibiscus sabdariffa) are used to
reduce inflammation by consuming herb tea of these plants. This work studied the inhibitory
activity of red ginger rhizome, kaempferia rhizome, and roselle calyx on the rate of
prostaglandin formation by measuring the absorbance of TMPD (tetramethyl-p-phenyldiamine)
oxidized by the extracts, against time. The plants were collected from Manoko plantation in
West Java. Phytochemical screening showed that the rhizomes contain flavonoids, quinones,
and terpenes, while the calyx contains polyphenol, flavonoid, quinon, and saponin. 100 g of
dried rhizomes and calyx were separately boiled in 1 L of distilled water for 15 minutes at
90°C, freeze-dried and dissolved in ethanol 96%. All plants extracts showed inhibition on PGH2
formations on COX-1 and COX-2. These plants could be further developed for antiinflammatory drug.
Keywords: Anti-inflammatory agents, COX, Hibiscus sabdariffa, Kaempferia galanga, PGH2,
prostaglandin, rosella, Zingiber officinale var. Rubrum
Seminar Nasional Farmasi (SNIFA) UNJANI
Peran Apoteker dalam Menjamin Mutu, Efektifitas, Keamanan pada Obat, Makanan dan
Kosmetik Sebagai Upaya Meningkatkan Derajat Kesehatan Masyarakat Indonesia
28
ISBN : 978-602-73060-1-1
PENDAHULUAN
Prostaglandin H2 synthase (PGHS) atau
COX, adalah enzim yang mengkatalisis
biosintesis PGH2, yang terakhir ini adalah
mediator inflamasi. Reaksi yang dikatalisis
adalah oksidasi asam arakhidonat menjadi
PGG2, diikuti oleh reduksinya membentuk
PGH2 (Vane et al, 1998).
Obat-obat antiinflamasi nonsteroid (AINS)
telah
digunakan
sebagai
analgesik/antiinflamasi/antipiretik sejak 1898
pada saat aspirin pertama kali dipasarkan.
Obat-obat selektif COX-2 dikenalkan pada
tahun 1999. AINS bekerja sebagai inhibitor
(penghambat)
di
kantung
aktif
siklooksigenase isoenzim COX (Llorens et al,
2002). Bagaimanapun obat-obat AINS,
disebabkan
oleh
sifat
penghambatan
nonselektifnya, dapat menyebabkan beberapa
efek
samping,
sehingga
pengobatan
menggunakan
herbal
telah
banyak
dikembangkan untuk mencari sediaan
antiinflamasi yang lebih aman.
Di daerah Jawa Barat, penggunaan
rimpang jahe merah (Zingiber officinale var.
rubrum), kencur (Kaempferia galanga), dan
rosella (Hibiscus sabdariffa), secara terpisah
digunakan untuk mengurangi inflamasi.
Masyarakat biasanya menggunakan seduhan
tanaman kering tersebut untuk diminum.
Sebuah resep tradisional Thailand yang
mengandung
kencur
terbukti
telah
menghambat IL-6 dan produksi PGE2
berturut-turut dengan nilai IC50 0,04 ± 0,01
dan 0.08 ± 0,01 µg/ml (Aroonrerk and
Kamkaen, 2009).
Penelitian in vivo ekstrak etanol bunga
rosella pada mencit terinduksi karagenan
menunjukkan adanya penurunan oedema
sebesar 22,03; 31,48; 31,93% untuk dosis
ekstrak 102, 205, 410 mg (Saptarini et al,
2012).
analitis (Sartorius), vortex mixer (VM-300),
dan alat-alat gelas laboratorium kimia.
Tanaman dan pereaksi kimia. Tanaman
segar dan kering dibeli dari Perkebunan
Tanaman Obat Manoko, Lembang, Jawa
Barat, Indonesia. Pereaksi kimia yang
digunakan adalah air suling ganda (IPHA
Laboratories), amil alkohol (Agung Menara
Abadi), amonia (Agung Menara Abadi), asam
hidroklorida (Agung Menara Abadi), asam
asetil salisilat (Bratachem), Colorimetric COX
inhibitor screening assay kit No. 701050
(Gambar 1) (Cayman Chemical).
Gambar 1. COX inhibitor screening assay kit
Determinasi.
Tanaman
segar
dideterminasi di Laboratorium Taksonomi
Tumbuhan
Jurusan
Biologi
FMIPA
Universitas Padjadjaran Gedung D2-212
Jatinangor.
Ekstraksi. 100 g tanaman kering direbus
di dalam 1 L air selama 15 menit pada 90°C,
kemudian ekstrak air dipekatkan dan difreezedried. Ekstrak kering dilarutkan dalam etanol
96%.
Penapisan fitokimia. Penapisan fitokimia
untuk metabolit sekunder alkaloid, flavonoid,
kuinon, polifenol, saponin, tanin, triterpen,
steroid, monoterpen, dan seskuiterpen
dilakukan sesuai prosedur baku.
METODE
Preparasi sampel. Larutan ekstrak dibuat
dengan cara 100 mg ekstrak di dalam 1 mL
etanol 96% kemudian diencerkan hingga
didapatkan konsentrasi: 2,5 mg/mL, 1,25
mg/mL, 0,625 mg/mL, dan 0,3125 mg/mL.
Instrumen dan alat gelas. Mikroplate 96well (Cayman Chemical), freeze dryer
(Telstar), mikropipet (Socorex), microplate
reader (MRX TC revelation), tabung
Eppendorf, termometer, timbangan digital
Telaah
penghambatan
laju
pembentukan PGH2. 150 µL dapar uji, 10
µL heme dan 7 µL enzim (COX-1 atau COX2) ditambahkan ke dalam sumuran, diikuti
Seminar Nasional Farmasi (SNIFA) UNJANI
Peran Apoteker dalam Menjamin Mutu, Efektifitas, Keamanan pada Obat, Makanan dan
Kosmetik Sebagai Upaya Meningkatkan Derajat Kesehatan Masyarakat Indonesia
29
0.240
Absorbansi TMPD Teroksidasi
oleh penambahan 20 µL ekstrak. Campuran
dikocok dan diinkubasi selama 5 menit pada
25°C. 15 µL larutan substrat ditambahkan ke
dalam semua sumuran, diikuti dengan
penambahan 20 µL asam arakhidonat. Pelat
sumuran dikocok dan diinkubasi selama tepat
2 menit pada 25°C. Absorban produk diukur
pada 590 nm dalam selang tiap 5 menit.
Absorbansi TMPD teroksidasi
ISBN : 978-602-73060-1-1
0.200
0.160
0.120
0.080
0.040
0
0.160
0.120
0.080
0.040
0
5 10 15 20 25
0.240
0.240
0.210
0.210
Absorbansi TMPD teroksidasi
0.180
0.150
0.120
0.090
0.060
0.030
Absorbance of oxidized TMPD
Absorbance of oxidized TMPD
Red ginger 0.3125 mg/mL
Red ginger 0.6250 mg/mL
Red ginger 1.2500 mg/mL
Red ginger 2.5000 mg/mL
Time (minutes)
Acetosal 0.008 mg/mL
Acetosal 0.016 mg/mL
Acetosal 0.032 mg/mL
(a)
20
25
0.180
0.150
0.120
0.090
0.060
0.000
5 10 15 20 25
Kencur
mg/mL
Waktu1,25
(menit)
Kencur 2,5 mg/mL
Kencur 5 mg/mL
Pelarut
Time (minutes)
15
0.030
0
Telaah penghambatan laju pembentukan
PGH2 menunjukkan bahwa ketiga tanaman
menghambat COX-1dan COX-2 (Gambar 3).
10
Waktu (menit)
Rosela 1,25 mg/mL
Rosela 2,5 mg/mL
Rosela 5 mg/mL
Pelarut
(b)
0.000
Gambar 2. Serbuk ekstrak kering jahe merah
(kiri); kencur (tengah); rosella (kanan)
5
Waktu (menit)
Asetosal 0,8x10-2 mg/mL
Asetosal 1,6x10-2 mg/mL
Asetosal 3,2x10-2 mg/mL
Asetosal 4x10-2 mg/mL
Rosela 0,625 mg/mL
Absorbansi TMPD teroksidasi
Penapisan fitokimia terhadap simplisia
menunjukkan bahwa jahe merah mengandung
flavonoid,
kuinon,
terpen;
kencur
mengandung kuinon dan terpen; sedangkan di
dalam rosella terdeteksi adanya polifenol,
flavonoid, kuinon, dan saponin.
0.200
0.000
0.000
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil determinasi tanaman menunjukkan
bahwa tanaman uji adalah:
1. Zingiber officinale var. rubrum
2. Kaempferia galanga
3. Hibiscus sabdariffa
0.240
0
5 10 15 20 25
Waktu (menit)
Asetosal 0,8 x 10-2 mg/mL
Asetosal 1,6 x 10-2 mg/mL
Asetosal 3,2 x 10-2 mg/mL
Asetosal 0,4 x 10-2 mg/mL
(c)
Gambar 3. Penghambatan laju pembentukan
PGH2 oleh jahe merah (a); rosella (b); dan
kencur (c)
Laju pembentukan PGH2 pada COX-1
lebih
lambat
daripada
COX-2,
ini
kemungkinan berarti bahwa pada COX-1
afinitas ekstrak lebih tinggi sehingga
menghambat asam arakhidonat untuk bereaksi
dengan enzim tersebut.
KESIMPULAN
Jahe merah, kencur, dan rosella masingmasing menunjukkan penghambatan terhadap
laju pembentukan PGH2 baik pada COX-1
maupun COX-2, sehingga dapat dijadikan
sebagai sediaan herbal anti-inflamasi nonselektif COX.
UCAPAN TERIMAKASIH
Terima kasih kepada DirJen Pendidikan
Tinggi yang telah mendanai penelitian ini
melalui Hibah Kompetensi 2015.
Seminar Nasional Farmasi (SNIFA) UNJANI
Peran Apoteker dalam Menjamin Mutu, Efektifitas, Keamanan pada Obat, Makanan dan
Kosmetik Sebagai Upaya Meningkatkan Derajat Kesehatan Masyarakat Indonesia
30
ISBN : 978-602-73060-1-1
DAFTAR PUSTAKA
Aroonrerk, N. and N. Kamkaen, 2009. Antiinflammatory activity of Quercus
infectoria,
Glycyrrhiza
uralensis,
Kaempferia
galanga
and
Coptis
chinensis, the main components of Thai
herbal remedies for aphthous ulcer. J.
Health Res., 23: 17-22
Cayman
Chemical
Company,
2013,
Colorimetric COX Inhibitor Screening
Assay Kit: Item No. 701050, USA:
Cayman Chemical Company.
Copeland, R.A., 2005. Evaluation of Enzyme
Inhibitors in Drug Discovery. John Wiley
and Sons, New Jersey, pp: 36
Fatehi-Hassanabad, Z., Zahra, G., Mostafa,
J., Mohammad, F., 2005, The
Antiinflammatory Effects of Aqueous
extract of Ginger root in Diabetic Mice,
DARU, 13(2): 25-28
Llorens, O., Perez, J.J., Palomer, A., and
Mauleon, D., 2002, Differential binding
mode of diverse cyclooxygenase
inhibitors, J. Mol. Graph. Model, 20:
359-371
Nomura, M., K. Kasemura, Y. Fujihara and T.
Inoue, 2003. Proinflammatory cytokine
(TNF-α)
suppression
of
various
terpenoids to human monocytic cell. Res.
Rep. School Eng., 37: 1-5
Saptarini, N.M., D. Fitrianti, and P. Bedja,
2012.
Anti-inflamatory Activity of
Hibiscus sabdariffa Calyx Extract. Jurnal
Medika Planta, 1(5): 18-23
Vane, J.R., Bakhle, Y.S., and Botting, R.M.,
1998, Cyclooxygenases 1 and 2, Annu.
Rev. Pharmacol. Toxicol., 38: 97-120
Seminar Nasional Farmasi (SNIFA) UNJANI
Peran Apoteker dalam Menjamin Mutu, Efektifitas, Keamanan pada Obat, Makanan dan
Kosmetik Sebagai Upaya Meningkatkan Derajat Kesehatan Masyarakat Indonesia
31