## AKTIVITAS ANTIKANKER SENYAWA PTEROKARPAN DARI KULIT BATANG AKA KALESI (SPATHOLOBUS FERRUGINEUS)
Ratih Dewi Saputri 1 , Muhammad Fajar Aldin 2 , Tjitjik Srie Tjahjandarie 2 , Eva Marliana 3 and Mulyadi Tanjung 2 *
1 Kimia Organik, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Surabaya, Indonesia
2 Kimia Organik, Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Indonesia
3 Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Mulawarman, Indonesia *Corresponding Author: mulyadi-t@fst.unair.ac.id
Submitted : 11 Juni 2020 Accepted : 23 Maret 2023 Publish : 25 Mei 2023

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi senyawa  pterokarpan dari kulit batang Spatholobus ferrugineus (Zoll. & Moritzi) Benth dan menguji aktivitas antikanker terhadap sel kanker payudara MCF-7. Dua senyawa turunan pterokarpan, variabilin ( 1 ), and  medikarpin  ( 2 )    telah  diisolasi  dari  kulit  batang S.  ferrugineus .  Penentuan  struktur  kimia  kedua  senyawa  pterokarpan ditetapkan berdasarkan analisis spektrum UV, IR, 1D dan 2D NMR. Uji aktivitas antikanker senyawa 1 – 2 terhadap sel MCF-7 memperlihatkan nilai IC 50 2,73 dan 14,36 µg/mL.
Kata kunci : Spatholobus ferrugineus, pterokarpan, antikanker, sel MCF-7.

## ABSTRACT
This study aims to isolate pterocarpan compounds from the stem bark of Spatholobus ferrugineus (Zoll. & Moritzi) Benth and test its anticancer activity against breast cancer cells MCF-7. Two pterocarpan derivatives, variabilin ( 1 ), and medicarpin ( 2 ) were isolated from the stem bark of S. ferrugineus . The structures of both pterocarpan derivatives were determined based on UV, IR, 1D and 2D NMR spectroscopic analysis. Anticancer activity of compounds 1 and 2 against breast cancer cells MCF-7 showed IC 50 values of 2.73 and 14.36 µg /mL, respectively.
Keywords : Spatholobus ferrugineus, pterocarpan, anticancer, MCF-7 cells.

## Kimia FMIPA UNESA

## PENDAHULUAN
Spatholobus merupakan salah satu genus dari famili Fabaceae yang banyak ditemukan di daerah tropis Asia Tenggara. Spatholobus menghasilkan  senyawa  metabolit  sekunder  seperti  golongan  2-arilbenzofuran,  flavonoid, isoflavonoid,  pterokarpan  dan  steroid.  Senyawa  metabolit  sekunder  tersebut  memperlihatkan  aktivitas  anticancer, antimikroba dan antiasetilkolesterase [1-4]. Senyawa pterokarpan merupakan senyawa dari siklisasi intramolekular senyawa golongan isoflavonoid. Senyawa metabolit sekunder Spatholobus meperlihatkan aktivitas biologis sebagai antimikroba  [2],  antikanker  [1]  dan  antioksidan  [5]. Spatholobus  ferrugineus merupakan  salah  satu  tumbuhan endemik Kepulauan Kalimantan. S. ferrugineus tumbuh dengan melilitkan batang ke tumbuhan yang lebih besar dan banyak ditemukan di daerah berair. Data fitokimia S. ferrugineus belum ada laporan publikasi ilmiahnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi senyawa pterokarpan yang terdapat dalam kulit batang S. ferrugineus serta aktivitas antikanker terhadap sel kanker payudara MCF-7 juga akan dilaporkan.

## METODE PENELITIAN

## Prosedur umum
Pelat KLT Kieselgel 60 GF 254 0.25 mm (Merck) bertujuan untuk menentukan pemisahan spot senyawa. Silika gel 60 digunakan sebagai fasa diam untuk kromatografi kolom gravitasi. Silika gel 60 PF 254 merupakan fasa diam untuk kromatografi radial. Serapan maksimum senyawa diukur dengan spektrofotometer UV-Vis Shimadzu 1800. Gugus  fungsi  senyawa  ditetapkan  dengan spektrofotometer  IR  Shimadzu.  Analisis spektrum  NMR menggunakan NMR JEOL ECA 400 yang beroperasi pada 400 MHz untuk 1 H-NMR) dan 100 MHz untuk 13 C-NMR. Uji aktivitas antikanker dilakukan terhadap sel kanker payudara MCF-7 menggunakan metode MTT.

## Sampel penelitian
Kulit batang S. ferrugineus diperoleh dari di sekitar Kawasan Hutan Lindung Samboja, Kalimantan Timur, Samarinda. Identifikasi S. ferrugineus ditetapkan di Herbarium Bogoriensis, LIPI Biologi, Cibinong, Bogor, Jawa Barat.

## Ekstraksi dan isolasi alkaloid furokuinolin
Ekstraksi  senyawa  pterokarpan  pada  serbuk  kulit  batang S.  ferrugineus sebanyak  2,2  kg  menggunakan metanol  dengan  cara  maserasi  pada  suhu  kamar  selama  tiga  hari.  Penguapan  pelarut  menggunakan  alat  penguap bertekanan rendah untuk menghasilkan ekstral kental metanol. Pemisahan senyawa nonpolar yang terdapat dalam ekstrak metanol diekstraksi dengan n -heksana menggunakan cara partisi. Ekstrak metanol, selanjutnya ditambahkan air sebanyak 10% v/v dan dipartisi dengan etil asetat untuk  menghasilkan ekstrak kental etil asetat sebanyak 14 gr. Fraksinasi ekstrak etil asetat (14 gr) dengan kromatografi kolom gravitasi menggunakan campuran n -heksana:etil asetat (9:1 sampai 1:1) menghasilkan empat fraksi utama yakni fraksi A-D. Pemisahan dan pemurnian fraksi D (1,2 g)  dengan  kromatografi  radial  dengan  campuran n -heksana:CHCl 3 (1:1  dan  3:7)  dan  CHCl 3 :etil  asetat  (9:1) menghasilkan senyawa 1 sebanyak 18 mg dan senyawa 2 sebanyak 23 mg (Gambar 1).
Gambar 1 Senyawa pterokarpan S. ferrugineus

## Uji aktivitas antikanker
Uji aktivitas antikanker pterokarpan terhadap sel kanker payudara MCF-7 menggunakan metode MTT. Sel MCF-7  yang  sebelumnya  diinkubasi  ditambahkan  senyawa  uji  dalam  berbagai  konsentrasi  (1;  10;  25;  50;  100 µg/mL).  Jumlah  sel  yang  hidup  setelah  penambahan  senyawa  uji  ditentukan  berdasarkan  perubahan  warna  MTT (ungu)menjadi formazan (kuning) dengan menggunakan micro plate reader pada panjang gelombang  λ 570 nm. Nilai IC 50 senyawa ditetapkan berdasarkan analisis statistik menggunakan program SPSS [6-7].

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Senyawa  variabilin  ( 1 )  berwujud  padatan  kuning  dan  memperlihatkan  serapan  maksimum  dalam  MeOH pada  maks (log ε) : 231 (4,40); 267 (3,89); 281sh (4,32); 286 nm (4,36) yang merupakan ciri khas senyawa turunan pterokarpan  pada  spektrum  UV  [8].  Spektrum  IR  senyawa 1 dalam  pelet  KBr memperlihatkan  pita  serapan  pada
bilangan gelombang ν (cm -1 ): 1601-1457 (vibrasi ulur C=C aromatik) dan 1129 (vibrasi ulur C-O-C eter). Spektrum 1 H-NMR  senyawa 1 dalam  CDCl 3 terdiri  dari  sepasang  sinyal  proton  aromatik  sistem  ABX,  satu  sinyal  proton oksimetilen, satu sinyal proton oksimetin dan dua sinyal proton metoksi. Sinyal proton aromatik sistem ABX yakni sinyal proton pada δ H 7,36 (1H, d , J = 8,6 Hz, H-1), δ H 6,63 (1H, dd , J = 8,6; 2,5 Hz, H-2) dan δ H 6,41 (1H, d , J = 2,5 Hz, H-4). Sinyal proton aromatik sistem ABX yang lain di cincin D terdiri dari sinyal proton pada δ H 7,21 (1H, d , J = 8,3 Hz, H-7), δ H 6,48 (1H, dd , J = 8,3; 2,2 Hz, H-8) dan δ H 6,36 (1H, d , J = 2,2 Hz, H-10) [9]. Spektrum 1 H-NMR senyawa 1 juga memperlihatkan sinyal proton oksimetlien yang terpisah pada δ H 3,99 (1H, d , J = 11,6 Hz, H-6 ax ), δ H 4,17 (1H, d , J = 11,6 Hz, H-6 eq ), satu sinyal oksimetin pada δ H 5,26 (1H, s , H-11a) dan dua sinyal proton metoksi pada δ H 3,74 (3H, s , 3-OCH 3 ) dan δ H 3,73 (3H, s , 9-OCH 3 ). Spektrum 13 C-NMR senyawa 1 memperlihatkan 17 sinyal karbon  yang  terpisah  secara  sempurna.  Analisis  spektrum  HMBC.  sinyal  proton  aromatik  pada  δ H 7,36  (H-1) memperlihatkan korelasi dengan dua karbon oksiaril pada C-3 (δ C 160,8) dan C-4a (δ C 155,7) serta satu oksimetin pada  C-11a  (δ C 84,9).  Sinyal  proton  metoksi  pada  δ H 3,74    (3-OCH 3 )  berkorelasi  dengan  C-3  yang  menunjukkan adanya gugus metoksi di C-3. Sinyal proton oksimetilen pada δ H 3,99 (H-6 ax ) dan δ H 4,17 (H-6 eq ) memperlihatkan korelasi dengan C-4a, oksi karbon (C-6a, δ C 76,9), karbon kuaterner pada C-6b (δ C 120,2) dan C-11a. Korelasi ini menunjukkan adanya satu gugus alkohol tersier yang terikat pada kerangka pterokarpan. Sinyal proton aromatik pada δ H 6,26 (H-10) berkorelasi dengan C-6b, karbon metin aromatik pada C-8 (δ C 107,6) dan karbon oksimetin C-10a (δ C 161,0). Hasil korelasi ini menunjukkan gugus metoksi terikat di C-9. Berdasarkan analisis 1D dan 2D NMR (Tabel 1) maka sstruktur senyawa 1 adalah 6a-hidroksi-3,9-pterokarpan atau dikenal dengan nama variabilin [10]. Korelasi antara sinyal proton dengan karbon yang mendukung struktur senyawa variabilin pada spektrum HMBC dapat dilihat pada Tabel 1 dan Gambar 2.
Tabel 1 . Data spektrum NMR senyawa variabilin ( 1 ) dalam CDCl 3 . No.C δ H (mult, J dalam Hz) δ C HMBC 1 7,36 ( d , 8,6) 131,9  C-3, C-4a, C-11a 2 6,63 ( dd , 8.6; 2.5) 109.7  C-4, C-11b 3 - 160,8  - 4 6.41( d , 2.5) 101,6  C-2, C-11b 4a - 155,7  - 6 3,99 ( d , 11.6) 4,17 ( d , 11,5) 69,7  C-4a, C-6a, C-6b, C-11a 6a - 76,7  - 6b - 120,2  - 7 7,21 ( d , 8,3) 123,9  C-6a, C-10a 8 6,48 ( dd , 8,3; 2,2) 107,6  C-6b, C-10 9 - 162,4  - 10 6,36 ( d , 2,2) 97,0  C-6b, C-8, C-10a 10a - 161,0  - 11a 5,26 ( s ) 84,9  C-1, C-4a. C-6a, C-11b 11b - 112.4  - 3-OCH 3 3,74 ( s ) 55,4  C-3 9-OCH 3 3,73 ( s ) 55,5  C-9
Senyawa medikarpin ( 2 ) berwujud padatan kuning kemerahan dan mempunyai titik leleh sebesar 128-129 o C. Spektrum UV (MeOH) memperlihatkan λ maks (log ε): 230 (4,06); 282 sh (4,00); dan 287 nm (4,03) yang mirip dengan  senyawa  1.  Spektrum  IR  dalam  KBr  memperlihatkan  ν (cm -1 ):    3392  (vibrasi  ulur  hidroksi),  1599-1545 (vibrasi ulur C=C aromatik) dan 1145 (vibrasi ulur C-O-C eter). Spektrum 1 H-NMR senyawa 2 dalam CDCl 3 terdiri dari sepasang sinyal proton aromatik sistem ABX, satu sinyal proton oksimetilen, satu sinyal proton oksimetin, satu

## Kimia FMIPA UNESA
sinyal  proton  metin  dan  satu  sinyal  proton  metoksi.  Analisis  spektrum 1 H-NMR  memperlihatkan  sinyal  proton oksimetilen yang terpisah pada δ H 3,63 (1H, t, J = 10,8 Hz, H-6 ax ) dan  δ H 4,23 (1H, dd, J =10,9 dan 4,9 Hz, H-6 eq ), satu sinyal proton metin pada  δ H 3,52 (1H, m , H-6a) dan satu sinyal proton oksimetin pada δ H 5,50 (1H, J = 6,8 Hz, H-11a) yang merupakan ciri khas senyawa peterokarpan di H-6, H-6a dan H-11a [11]. Sinyal proton aromatik sistem ABX di cincin A terlihat pada δ H 7,37 (1H, d, J = 8,4 Hz, H-1); δ H 6,54 (1H, dd , J = 8,4 dan 2,4 Hz, H-2) dan δ H 6,41 (1H, d , J = 2,4 Hz, H-4). Sinyal proton aromatik sistem ABX yang lain di cincin D terlihat pada δ H 7,13 (1H, d, J = 8,8  Hz,  H-7);  δ H 6,46  (1H, dd , J =  8,8  dan  2,4  Hz,  H-8)  dan  δ H 6,46  (1H, d , J  = 2,4  Hz,  H-10).  Senyawa 2 memperlihatkan adanya satu gugus metoksi pada δ H 3,77 (3H, s , 9-OCH 3 ). Spektrum 13 C-NMR memperlihatkan 16 sinyal karbon yang terpisah sempurna.
Tabel 2 Data spectrum NMR senyawa medikarpin ( 2 ) dalam CDCl 3 No.C δ H (mult, J dalam Hz) δ C HMBC 1 7,37 ( d , 8,4) 132,2  C-3, C-4a, C-11a 2 6,54 ( dd , 8,4; 2,4) 110,0  C-3; C-4; C-11b 3 - 157,2  - 4 7,37( d , 8,4) 132,2  C-2; C-4a 4a - 156,5  - 6 4,23 ( dd , 10,9; 4,9) 3,63 ( t , 10,9) 66,5  C-4a; C-6a; C-11a 6a 3,52 ( m ) 39,4  C-6; C-6b, C-10a 6b - 119,2  - 7 7,13 ( d , 8,8) 124,9  C-6a; C-10a 8 6,47 ( dd , 8,8; 2,4) 106,6  C-6b; C-10 9 - 161,0  - 10 6,46 ( d , 2,4) 96,9  C-6b; C-8; C-9 10a - 160,5  - 11a 5,50 ( d , 6,8) 78,7  C-1; C-4a. C-6; C-11b 11b - 112,4  - 9-OCH 3 3,77 ( s ) 55,6  C-9
Sinyal karbon senyawa 2 terdiri dari satu karbon metil dari gugus metoksi (δ C 55,6);  delapan sinyal karbon metin [δ C 132,2; 110,0; 103,7; 66,5; 124,9; 106,6; 96,9; dan 78,7], satu karbon metilen (δ C 39,4), dan enam karbon kuaterner  [δ C 157,2;  156,5;  119,2;  161,0;  160,5;  dan  112,4].  Kedudukan  gugus  hidroksi  dan  metoksi  ditetapkan berdasarkan spektrum HMQC dan HMBC. Analisis spektrum HMBC, sinyal proton aromatik pada  δ H 7,37 (H-1) memperlihatkan korelasi dengan dua karbon oksiaril [C-3 (δ C 157,2) dan C-4a (δ C 156,5) serta satu oksimetin pada C-11a (δ C 78,7). Sinyal proton oksimetilen pada 3,63 (H-6 ax ) dan δ H 4,23 (H-6 eq ) memperlihatkan korelasi dengan C- 4a, karbon metin (C-6a, δ C 39,4), dan C-11a. Korelasi ini menunjukkan adanya satu gugus alkohol tersier yang terikat pada  kerangka  pterokarpan.  Sinyal  proton  aromatik  pada  δ H 6,46  (H-10)  berkorelasi  dengan  karbon  kuaterner aromatik (C-6b, δ C 119,2) karbon metin aromatik pada (C-8, δ C 106,6) dan karbon oksiaril (C-9, δ C 161,0). ). Sinyal proton metoksi pada  δ H 3,77 (9-OCH 3 ) berkorelasi dengan C-9 yang menunjukkan adanya gugus metoksi di C-9. Berdasarkan  spektrum  1D  dan  2D  NMR  (Tabel  2)  maka  sstruktur  senyawa 2 adalah  3,6a-dihidroksi-9-metoksi pterokarpan  atau  dikenal  dengan  nama  medikarpin  [11].  Korelasi  antarasinyal  proton  dengan  karbon  yang mendukung struktur senyawa 2 pada spektrum HMBC dapat dilihat pada Tabel 2 dan Gambar 2.
Gambar 2. Spektrum HMBC yang penting pada senyawa 1-2

## Kimia FMIPA UNESA
Uji aktivitas senyawa variabilin ( 1 ) dan medikarpin ( 2 ) terhadap sel kanker payudara MCF-7 berdasarkan metode MTT memperlihatkan nilai IC 50 sebesar 2.73 and 14.36 µg/mL. Senyawa variabilin ( 1 )  mempunyai aktivitas moderat sedangkan senyawa medikarpin ( 2 ) dikategorikan lemah [12]. Adanya dua gugus metoksi di C-3 dan C-9 dan satu gugus hidroksi di C-6a pada senyawa 1 meningkatkan aktivitas antikanker dibanding  dua metoksi yang terikat di C-3 dan C-9 pada senyawa 2 [8].

## KESIMPULAN
Dua senyawa pterokarpan, variabilin ( 1 ) dan medikarpin ( 2 ) telah diisolasi dari kulit batang S. ferrugineus . Struktur kedua senyawa ditetapkan berdasarkan analisis UV, IR, 1D NMR dan 2D NMR. Uji aktivitas antikanker terhadap sel kanker payudara MCF-7, senyawa variabilin ( 1 ) menunjukkan aktivitas antikanker moderat sedangkan medikarpin ( 2 ) dikategorikan lemah.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Peng F., Meng C-W., Zhou Q-M., Chen J-P., Xiong L., (2016), Cytotoxic evaluation against breast cancer of isoliquiritigenin analogues from Spatholobus suberectus and their synthetic derivatives, J. Nat. Prod. 79, 248- 251.
[2] Promchai  T.,  Janhom  P.,  Maneerat  W.,  Rattanajak  R.,  Kamchonwongpaisan  S.,  Pyne  S.G.,  Limtharakul  T., (2020),  Antibacterial  and  cytotoxic  activities  of  phenolic  constituents  from the stem  extracts  of Spatholobus parviflorus , Nat. Prod. Res , 10, 1394-1398.
[3] Ren-Neng T., Xiao-Bo Q., Shu-Hong G., Ping-Ping X., Yang-Yang S., De-An G., (2012), Chemical constituents of Spatholobus suberectus , Chinese J. Nat. Med , 10, 32-35
[4] Sichaem J., Ruksilp T., Sawasdee P., Khumkratok S., Tip-pyang T., (2018). Chemical constituents of the stems of Spatholobus parviflorus and their cholinesterase inhibitory activity. Chem Nat Compd. 54,356-357.
[5] Mohibbullah  M.,  Lee  Y.J.,  Park  H-J.,  Kim  S.K.,  Kang  J-S.,  Kim  A.,  Hong  Y-K.,  Choi,  J-S.,  (2017).  The medicinal herb Spatholobus suberectus with promising in vitro antioxidant and anti-inflammatorypotentials ans its phytochemical characterization by RP-HPLC analysis. J Fod Biochem. 1-8.
[6] Aldin M.F., Saputri R.D., Tjahjandarie T.S., Tanjung M., (2019), Aktivitas antikankersenyawa stilbenoid dari daun Macaranga aleuritoides , Pharm. Med. J , 2, 1-7.
[7] Saputri R.D., Tjahjandarie T.S., Tanjung M., (2018). Meliglabrin, a new flavonol derivative from the leaves of Melicope glabra (Blume) T.G. Hartley. Nat Prod Sci. 24,155-158.
[8] Tjahjandarie T.S., Tanjung M., (2015). Phenolic compounds from the stem bark of Erythrina orientalis and their cytotoxic and antioxidant activities, Der. Pharm. Chem . 7 (1), 206-211.
[9] Tanjung M., Tjahjandarie, T.S., (2014), Dihydroflavonols from the leaves of Macaranga recurvata and their cytotoxic and antioxidant activities,, J Chem Pharm Res, 6(7), 90-95.
[10] Liu  Y.,  Zhang  S.,  Jung  J.H.,  Xu  T,  (2006),  Variabilin,  a  chemotaxonomic  marker  for  the  family  Ircinidae, Zeitschrift für Naturforschung , , 62(7), 473-476.
[11] Abdel-Kader, M.S., (2004), Two isoflavonoid glucoside derivatives from Ononis serrata growing in Egypt, Nat.
Prod. Sci ., 10(6), 321-324.
[12] Tjahjandarie, T.S., Tanjung, M., Saputri, R.D., Nadar, P.B., Aldin, M.F., Marliana, E., and Permadi, A. (2019). Flavestin K, An isoprenylated stilbene from the leaves of Macaranga recurvata Gage, Nat. Prod. Sci . 2 5(3), 244-247.