Pengembangan produk alami telah menunjukkan lebih banyak potensi dalam hal keamanan dan kelayakan untuk pengobatan kanker. Kurkumin adalah senyawa organik yang umum digunakan dalam terapi kanker karena manfaat terapeutiknya yang telah terbukti. Kurkumin memiliki efek antioksidan dan anti-inflamasi serta rendah toksisitas saat diperkenalkan ke dalam tubuh. Kurkumin dapat secara spesifik menargetkan sel-sel kanker dengan mengatur berbagai jalur pensinyalan sel. Oleh karena itu, nanopartikel GQDs berpotensi meningkatkan efektivitas kurkumin sebagai agen anti-kanker. Dalam penelitian sebelumnya, ada masalah dengan kondisi pH di akhir percobaan, yang seringkali terlalu asam karena proses sintesis dilakukan dalam lingkungan yang asam. Sebagai solusinya, senyawa lain diperkenalkan ke dalam campuran untuk menetralkan keasaman berlebih dari produk akhir. Beberapa senyawa/elemen dimasukkan ke dalam struktur GQDs untuk mendukung pemuatan kurkumin pada struktur GQDs. Senyawa/elemen yang diuji untuk doping dengan GQDs termasuk glukosamin, triptofan, logam-organik, besi, dan elemen heteroatom (N, S, dan F). Namun, salah satu tantangan yang dihadapi akibat doping adalah peningkatan waktu sintesis. Selain itu, untuk mencegah presipitasi asam yang berlebihan dalam larutan sintesis, Human Serum Albumin (HSA) harus ditambahkan. Selain itu, kurkumin umumnya tidak larut dalam air. Keterbatasan kelarutan ini membuat persiapannya menjadi kompleks. Sifat hidrofobik dari senyawa ini semakin membatasi penerapannya dalam kondisi tubuh. Untungnya, pemuatan kurkumin ke GQDs meningkatkan kelarutan dalam air, sehingga lebih mudah diterapkan pada tubuh. Namun, perlu diuji keamanan dan efektivitas GQDs/kur sebagai sistem penghantaran obat kurkumin sebelum dikonsumsi.
Para peneliti telah merumuskan metode untuk memuat GQDs dengan kurkumin untuk aplikasi anti-kanker. GQDs-Fe3O4-FA disintesis melalui proses ko-presipitasi satu langkah untuk penghantaran kurkumin yang responsif terhadap pH dan terarah; namun, sistem ini menunjukkan sifat hidrofobik. Trp-GQDs dibuat melalui metode oksidasi yang mudah dan dimuat dengan kurkumin sebagai agen anti-kanker hidrofobik, namun hasil in vivo masih kurang untuk mendukung aplikasi kesehatan. Cur/GQDs dan Cur/GlcN-GQDs disintesis sebagai agen anti-kanker, dan rakitan nano yang dihasilkan digunakan untuk membunuh sel kanker payudara MCF-7 dengan pelepasan yang lebih tinggi diamati pada kondisi asam. Namun, juga kurangnya data in vivo untuk mendukung penggunaannya secara in vivo. Hingga saat ini, sejumlah penelitian in vitro tentang kurkumin yang dimuat dengan GQDs telah dilakukan. Sebagian besar penelitian menunjukkan bahwa GQDs adalah sistem penghantaran obat yang efektif untuk kurkumin tanpa menyebabkan toksisitas berlebihan. Namun, selain studi in vitro, penting untuk mengevaluasi efektivitas GQDs/kur melalui penelitian in vivo untuk menilai keamanan GQDs/kur saat diterapkan pada tubuh. Selain itu, studi kinetika pelepasan digunakan untuk mengevaluasi profil sistem penghantaran obat.
Penelitian ini menilai profil pelepasan obat dan termasuk dalam aspek penting dari formulasi dosis. Ini sangat penting untuk formulasi dosis pelepasan lambat, yang berfokus pada pengendalian laju pelepasan obat. Dengan informasi tentang profil pelepasan obat, dimungkinkan untuk mengetahui laju pelepasan obat dan waktu yang dibutuhkan untuk obat dilepaskan dari sediaan. Penelitian sebelumnya hanya menggunakan model matematika orde pertama, pseudo-orde kedua, dan Higuchi untuk mempelajari kinetika pelepasan obat. Namun, pengamatan kurkumin yang dimuat dengan GQDs pada sel kanker yang diobati secara in vivo dan mekanisme kinetika pelepasan kurkumin dari GQDs belum pernah dieksplorasi. Oleh karena itu, studi ini mengeksplorasi sintesis dan karakterisasi kurkumin yang dimuat dengan GQDs. Performa nanomaterial dalam mengobati sel kanker secara in vivo menjadi aspek penting yang diteliti dalam studi ini (seperti yang ditunjukkan pada Skema 1). Pengamatan pola pelepasan kurkumin dari GQDs diprioritaskan menggunakan berbagai model matematika, termasuk orde nol, orde pertama, Kopcha, Higuchi, Hixson-Crowell, dan Korsmeyer-Peppas. Akhirnya, aktivitas penghantaran obat GQDs/kur diteliti melalui berbagai pola kinetika, didukung oleh studi in vivo untuk pengobatan kanker.
Penulis: Prof. Mochamad Zakki Fahmi, S.Si., M.Si., Ph.D.
Baca juga: Potensi Kurkumin Setelah Latihan Intensitas Tinggi
