OPTIMASI PREPARASI SENYAWA BERTANDA 131 I-MIBG SEBAGAI RADIOFARMAKA TERAPI ABSTRAK ABSTRACT PENDAHULUAN

Cahya N.A, dkk.

ISSN 0216 - 3128

89

OPTIMASI PREPARASI SENYAWA BERTANDA RADIOFARMAKA TERAPI

131

I-MIBG SEBAGAI

Cahya N.A, Adang H.G, Purwoko, Woro A BATAN - Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka, Kawasan Puspiptek Gd. 11 Serpong Sekolah Tinggi Farmasi Bandung, Jl. Soekarno Hatta No. 754 Bandung Email : [email protected]

ABSTRAK Optimasi Preparasi Senyawa Bertanda 131I-MIBG Sebagai Radiofarmaka Terapi. Salah satu senyawa bertanda dengan radionuklida 131I adalah 131I-MIBG yang telah digunakan untuk diagnosis dan terapi beberapa jenis kanker neuroendokrin seperti neuroblastoma dan phaeochromocytoma karena selektif terakumulasi dalam medula adrenal. Telah dilakukan penelitian tentang optimasi penandaan untuk preparasi 131 I-MIBG sebagai sediaan radiofarmaka terapi. Optimasi dilakukan terhadap salah satu metoda penandaan MIBG dengan mengamati beberapa parameter yang berpengaruh terhadap hasil penandaan seperti jumlah pereaksi CuSO4, SnSO4, asam askorbat dan waktu reaksi penandaan. Penandaan dilakukan dengan menetapkan jumlah MIBG 2,0 mg, radioaktifitas Na 131I 500 µCi, keasaman 0,8 ml H2SO4 0,04 M dan suhu pemanasan 100 0C, kemudian dilakukan penambahan jumlah CuSO4, SnSO4, asam askorbat serta waktu reaksi secara bervariasi. Hasil senyawa bertanda 131I-MIBG ditentukan dengan uji kemurnian radiokimia menggunakan metode kromatografi kertas, sebagai fasa gerak digunakan campuran dari n-butanol, asam asetat glasial dan air (5:2:1, v/v) dengan mengamati masing-masing RF untuk 131I- bebas: 0,2-0,3 dan 131IMIBG: 0,8-0,9. Pencacahan dilakukan menggunakan Single Channel Analyze (SCA) dan Gamma Counter dan hasilnya menunjukkan bahwa kondisi optimum untuk penandaan 2,0 mg MIBG akan diperoleh kemurnian radiokimia di atas 90% jika ditambahkan dengan 0,10 mg CuSO4, 0,25 mg SnSO4, 5 mg asam askorbat dan waktu reaksi penandaan selama 60 menit. Kata Kunci : 131I-MIBG, kemurnian radiokimia, preparasi optimasi, neuroblastoma, radiofarmaka

ABSTRACT Optimization of Preparation of I-131-MIBG as Radiopharmaceutical for Therapy. One of labeled compound using radionuclides 131I is I-131-MIBG to be used for diagnosis and therapy of several types of neuroendocrine cancers such as neuroblastoma and phaeochromocytoma because selectively accumulates in adrenal medulla. The study was obtained optimization labeling of preparation of I-131-MIBG as radiopharmaceutical for therapy. Optimization to fulfil of methods labeling of MIBG by observing parameters affect for outcome of labeling such as amount reagent of CuSO4, SnSO4, ascorbic acid and labeling reaction time. The I-131-MIBG was labeled of 2.0 mg MIBG, 500 μCi Na-131-I radioactivity, 0.8 ml of 0.04 M H2SO4 and 100 0C of temperature, then was addition varied of CuSO4, SnSO4, ascorbic acid and labeling reaction time. The results of I-131-MIBG was determined radiochemical purity using by paper chromatography method, as eluent used n-butanol, glacial acetic acid and water (5:2:1, v / v) by observing each RF 0.2 to 0.3 for 131I and 0.8 to 0.9 for I-131-MIBG. The I-131-MIBG was counted using by Single Channel Analyze (SCA) and Gamma Counter and the results showed that optimum conditions for labeling 2.0 mg of MIBG was obtained radiochemical purity above 90% if added with 0.10 mg of CuSO4, 0.25 mg SnSO4, 5 mg ascorbic acid and labeling time reaction for 60 minutes. Keywords : I-131-MIBG, radiopharmaceutical.

radiochemical

purity,

PENDAHULUAN

P

enggunaan senyawa bertanda telah berkembang dengan pesat, terutama dalam bidang-bidang industri, pertanian dan kedokteran. Pada umumnya senyawa bertanda tersebut merupakan senyawa organik yang mengandung atau mengikat atom radioaktif tertentu.3 Atom radioaktif dapat terikat dalam molekul utama sebagai atom pengganti (atom substitusi) atau dapat pula terikat sebagai kation

optimization

of

preparation,

neuroblastoma,

dalam suatu senyawa kompleks dengan ligand molekul utama tersebut.2,3 Dalam satu dasawarsa terakhir, perkembangan pemakaian senyawa bertanda atau radiofarmaka dalam bidang kedokteran semakin pesat. Hal ini ditandai dengan semakin banyaknya ditemukan sediaan radiofarmaka atau senyawa bertanda baru, baik yang berfungsi untuk diagnosis ataupun terapi. Sediaan radiofarmaka merupakan sediaan farmasi yang mengandung senyawa kimia yang salah satu atau lebih atomnya penyusunnya

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 2011 Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 19 Juli 2011

90

ISSN 0216 - 3128

merupakan atom radioaktif/ radionuklida pemancar sinar  (gamma), partikel  (beta) atau  (alfa). Radiofarmaka dengan radionuklida pemancar sinar gamma umumnya digunakan sebagai radiofarmaka untuk pencitraan dengan tujuan, antara lain mendiagnosa, mengidentifikasi dan melokalisasi lesi keganasan, serta meramalkan dan menilai respon terapi. Sementara itu radiofarmaka dengan radionuklida pemancar partikel digunakan sebagai sediaan farmasi terapi radiasi interna pada berbagai penyakit, temasuk penanganan kanker. Radiofarmaka dengan radionuklida yang dapat memancarkan partikel dan sinar gamma mempunyai keunggulan ganda, karena dapat digunakan sebagai sediaan terapi dan sebagai diagnostik pencitraan pada kasus keganasan. Salah satu senyawa bertanda 131I yang telah dikenal dan digunakan untuk diagnosis dan terapi adalah metaiodobenzilguanidin atau 131I-MIBG. Senyawa MIBG merupakan golongan alkilguanidin (turunan katekolamin) yang secara struktur mempunyai kemiripan struktur dengan noradrenalin (Gambar 1) sehingga selektif diakumulasikan melalui proses uptake-1 dalam sel-sel saraf adrenergik, selsel medulla adrenal, tumor-tumor neuroendokrin seperti neuroblastoma, pheochromocytoma, paraganglioma dan carcinoid medullary thyroid. Radionuklida 131I adalah radionuklida pemancarkan partikel beta dengan energi maksimum 610 keV juga memancarkan sinar gamma dengan energi 364,5 keV, dengan umur paro 8,04 hari sehingga tepat digunakan untuk terapi disamping juga untuk diagnosis. Berdasarkan akumulasi selektif dari senyawa MIBG tersebut, maka penandaan dengan unsur radioaktif 131I akan dapat berfungsi ganda baik untuk terapi maupun diagnosis pada organ-organ tersebut di atas.1,2

Cahya N.A, dkk.

dapat digunakan dalam preparasi sediaan radiofarmaka 131I-MIBG dan merupakan penelitian lanjutan untuk melengkapi hasil penelitian yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya dengan metoda yang berbeda. Metoda penandaan MIBG yang dilakukan pada penelitian ini diambil dari pustaka [7], kemudian dilakukan optimasi melalui percobaan. Optimasi dilakukan terhadap beberapa parameter yang dapat berpengaruh terhadap hasil penandaan seperti waktu reaksi, jumlah CuSO4.5H2O, SnSO4 dan asam askorbat. Pengujian kemurnian radiokimia dimaksudkan untuk melihat jumlah pengotor radiokimia 131I bebas, dilakukan dengan metoda Kromatografi Lapis Tipis (KLT) sesuai pustaka [4]. Dalam makalah ini akan dilaporkan tentang hasil-hasil dari pelaksanaan penelitian tentang optimasi preparasi senyawa bertanda 131I-MIBG sebagai sediaan radiofarmaka terapi.

PROSEDUR DAN METODOLOGI Bahan dan Peralatan Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah MIBG yang disintesa sendiri oleh PRR BATAN, Na131I didapatkan dari PT. Batan Teknologi, SnSO4. 5H2O didapat dari Sigma, CuSO4, asam askorbat, H2SO4, n-butanol, asam asetat didapat dari Merck, dan air murni diperoleh dari Sartoriusstedim system.

Alat Penelitian yang Digunakan Peralatan yang digunakan antara lain pemanas (hot plate), pH meter, neraca analitik, kertas Whatman No.1, Single Channel Analyse (SCA Veenstra), Gamma Counter (Genesys), termometer, dan pipet mikro Eppendorf.

Prosedur dan Metodologi

(A) (B) Gambar 1. Struktur senyawa metaiodobenzilguanidin (A) dan noradrenalin (B) Penelitian tentang optimasi preparasi senyawa bertanda 131I-MIBG sebagai radiofarmaka terapi telah dilakukan, dimulai dari studi pustaka, optimasi beberapa parameter untuk penetapan kondisi penandaan 131I dan uji kemurnian radiokimia senyawa bertanda 131I-MIBG. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan kondisi optimum dari suatu metoda penandaan MIBG dengan radionuklida 131I yang

Optimasi preparasi preparasi senyawa bertanda 131I-MIBG sebagai radiofarmaka terapi dilakukan dengan cara mereaksikan 2 mg MIBG pada temperatur 100 °C dengan memvariasikan CuSO4, SnSO4, asam askorbat dan waktu reaksi penandaan yang dianggap mempengaruhi hasil pembentukan 131I-MIBG. Hasil pembentukan 131IMIBG dikuantifikasi dengan menentukan kemurnian radiokimianya dengan sistem kromatografi lapis tipis (KLT).

Variasi waktu penandaan reaksi Ke dalam satu vial dimasukan 2 mg MIBG yang kemudian dilarutkan dengan 0,8 ml H2SO4 0,04 M 0.8 mL. Ke dalam vial kemudian ditambahkan 0,10 mg CuSO4, 0,50 mg SnSO4 dan 5 mg asam askorbat. Terakhir ditambahkan Na131I sebanyak ~ 100 µL (~ 500 µCi). Campuran reaksi kemudian dipanaskan di dalam penangas air pada temperatur


Cahya N.A, dkk.

ISSN 0216 - 3128

100 ºC sampai selama 120 menit. Cuplikan kemudian diambil pada 15, 30, 60, 90 dan 120 menit untuk diuji kemurnian radiokimianya dengan sistem KLT.

Variasi CuSO4 Ke dalam empat vial dimasukan 2 mg MIBG yang kemudian dilarutkan dengan 0,8 ml H2SO4 0,04 M 0.8 mL. Ke dalam vial kemudian ditambahkan masing-masing 0,10, 0,15, 0,20, dan 0,25 mg CuSO4, 0,25 mg SnSO4 dan 5 mg asam askorbat. Terakhir ditambahkan Na131I sebanyak ~ 100 µL (~ 500 µCi). Campuran reaksi kemudian dipanaskan di dalam penangas air pada temperatur 100 ºC selama 60 menit. Cuplikan kemudian diambil untuk diuji kemurnian radiokimianya dengan sistem KLT.

Variasi SnSO4 Ke dalam lima vial dimasukan 2 mg MIBG yang kemudian dilarutkan dengan 0,8 ml H2SO4 0,04 M 0.8 mL. Ke dalam vial kemudian ditambahkan masing-masing 0,25, 0,50, 0,75, 1,00, 1,25 mg SnSO4, 0,10 mg CuSO4,dan 5 mg asam askorbat. Terakhir ditambahkan Na131I sebanyak ~ 100 µL (~ 500 µCi). Campuran reaksi kemudian dipanaskan di dalam penangas air pada temperatur 100 ºC selama 60 menit. Cuplikan kemudian diambil untuk diuji kemurnian radiokimianya dengan sistem KLT.

Variasi asam askorbat Ke dalam lima vial dimasukan 2 mg MIBG yang kemudian dilarutkan dengan 0,8 ml H2SO4 0,04 M 0.8 mL. Ke dalam vial kemudian ditambahkan masing-masing 5, 10, 15, 20, dan 25 mg asam askorbat, 0,10 mg CuSO4, dan 0,25 mg SnSO4. Terakhir ditambahkan Na131I sebanyak ~ 100 µL (~ 500 µCi). Campuran reaksi kemudian dipanaskan di dalam penangas air pada temperatur 100 ºC selama 60 menit. Cuplikan kemudian diambil untuk diuji kemurnian radiokimianya dengan sistem KLT.

Uji kemurnian radiokimia Uji kemurnian radiokimia 131I-MIBG dilakukan dengan sistem KLT dengan menggunakan kertas Whatman-1 sebagai fasa diam dan campuran n-butanol : asam asetat : aqua bidest (5:2:1) sebagai fasa gerak. Sistem KLT yang sudah dideveloped kemudian dicacah dengan Single Channel Analyze (SCA) dan Gamma Counter.

91

Cu(I), yang diperoleh dengan cara mereduksi Cu(II) dengan reduktor Sn(II) dalam jumlah yang berlebih. Reaksi pertukaran nukleofilik isotopik yang terjadi dapat ditunjukkan seperti pada gambar 2 di bawah ini.

Gambar 2. Skema reaksi penandaan MIBG sulfat dengan 131I Peran Cu(I) dalam reaksi penandaan adalah sebagai katalis, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3 di bawah ini.

Gambar 3. Skema reaksi katalisa radioiodinasi gugus aril

Cu(I)

pada

Cu(I) akan bereaksi dengan MIBG membentuk senyawa ’kompleks antara’ yang kemudian 131I akan menggantikan 127I dan Cu(I) lepas kembali. Dari percobaan penentuan optimasi waktu reaksi penandaan diperoleh hasil seperti pada gambar 4 di bawah ini. Dari kurva hubungan antara waktu reaksi penandaan terhadap kemurnian radiokimia (gambar 4) tampak bahwa waktu reaksi penandaan yang dapat menghasilkan kemurnian tinggi 91,71% adalah pada menit ke 60, dimana hasil perolehan persentase kemurnian radiokimia 131I–MIBG tidak terlalu signifikan dibandingkan dengan waktu reaksi penandaan yang lain.

HASIL DAN PEMBAHASAN Penandaan MIBG dengan 131I menggunakan metoda refluk yaitu mereaksikan antara prekursor MIBG sulfat dengan 131I dalam bentuk larutan. Reaksi yang terjadi adalah reaksi pertukaran nukleofilik isotopik, 131I akan menggantikan 127I stabil dalam gugus aril yang dapat dikatalis oleh

Gambar 4. Kurva hubungan antara waktu reaksi penandaan dengan kemurnian radiokimia 131 I-MIBG. (MIBG 2 mg, CuSO4 0,10 mg, SnSO4 0,25 mg, asam askorbat 5 mg)


92

ISSN 0216 - 3128

Dari percobaan penentuan optimasi CuSO4 diperoleh hasil seperti pada gambar 5

Gambar 5. Kurva hubungan antara kadar CuSO4 dengan kemurnian radiokimia 131I– MIBG. (MIBG 2 mg, SnSO4 0,25 mg, asam askorbat 5 mg, waktu reaksi penandaan 60 menit). Dari kurva hubungan antara CuSO4 terhadap kemurnian radiokimia (gambar 5) tampak bahwa CuSO4 dapat menghasilkan kemurnian tinggi sebesar 94,45% adalah pada kadar 0,10 mg, dimana hasil perolehan persentase kemurnian radiokimia 131I– MIBG tidak terlalu signifikan dibandingkan dengan kadar CuSO4 yang lain. Dari percobaan penentuan optimasi SnSO4 diperoleh hasil seperti pada gambar 6 di bawah ini.

Cahya N.A, dkk.

penambahan asam askorbat sebanyak 10 mg terbentuk larutan berwarna keruh kuning yang dapat disebabkan proses oksidasi.6

Gambar 7. Kurva hubungan antara kadar asam askorbat dengan kemurnian radiokimia 131 I–MIBG. (MIBG 2 mg, CuSO4 0,10 mg, SnSO4 0,25 mg, waktu reaksi penandaan 60 menit)

KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh kompleks 131I-MIBG pada kondisi optimum dengan kemurnian radiokimia di atas 90%,5 jika 2 mg MIBG ditambahkan 0,10 mg CuSO4, 0,25 mg SnSO4, 5 mg asam askorbat, dan waktu reaksi penandaan selama 60 menit. Untuk penelitian lebih lanjut perlu dilakukan uji stabilitas, uji pirogen, uji biodistribusi, uji klirens, dan uji mikrobiologi.

DAFTAR PUSTAKA 1.

Gambar 6. Kurva hubungan antara kadar SnSO4 dengan kemurnian radiokimia 131I– MIBG. (MIBG 2 mg, CuSO4 0,10 mg, sam askorbat 5 mg, waktu reaksi penandaan 60 menit). Dari kurva hubungan antara SnSO4 terhadap kemurnian radiokimia (gambar 5) tampak bahwa SnSO4 dapat menghasilkan kemurnian tinggi sebesar 95,65% adalah pada kadar 0,25 mg, dimana hasil perolehan persentase kemurnian radiokimia 131I– MIBG tidak terlalu signifikan dibandingkan dengan kadar SnSO4 yang lain. Dari percobaan penentuan optimasi asam askorbat diperoleh hasil seperti pada gambar 7 .Dari kurva hubungan antara asam askorbat terhadap kemurnian radiokimia (gambar 7) tampak bahwa asam askorbat dapat menghasilkan kemurnian tinggi sebesar 98,44% adalah pada kadar 5 mg, dimana hasil perolehan persentase kemurnian radiokimia 131 I–MIBG tidak terlalu signifikan dibandingkan dengan kadar asam askorbat yang lain. Pada

2.

3.

4.

5.

A.J MC EWAN, P. WYETH, D. ACKERY. 1986. Radioiodinated Iodobenzylguanidines for Diagnosis and Therapy. Appl. Radiat. Isot. Vol. 37, No. 8. pp 765-775. DONALD M.W., JIAN LONG WU, LWRENCE E.B. T.J MANGER, D.P.SWANSON, W.H. BELERWALTES. 1980. Radiolabeled Adrenergic Neuron Blocking Agents : Adrenomedullary Imaging with (131I)Iodobenzylguanidine. J. Nucl. Med. 21. pp 349353. P. HRADILEK. 1989. Preparation of m-(131I)Iodobenzylguanidine. Interregional Training Course on Modern Aspects in Radiopharmacy, Prague, Hradec Kralove, Czechoslovakia. Purwoko, Adang Hardi G., Maskur dan Cahya Nova A. 2010. Preparasi 131I-MIBG : Radiofarmaka Diagnosa Dan Terapi Neuroblastoma. SEMINAR NASIONAL VI SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 18 NOVEMBER 2010 ISSN 1978-0176 A. MUTALIB, S. MOHD, L.V. SO, N. RAMAMOORTHY. 2003. Quality Assurance (QA) Manual for Radiopharmaceuticals. IAEA –


Cahya N.A, dkk.

6.

7.

8.

ISSN 0216 - 3128

East Asia & Pasific Ragional Technical Cooperation (TC) Project IAEA/RAS/2/009 on Quality Assurace and Good Manufacturing Practices for Radiopharmaceuticals. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/ 19956/4/Chapter%20II.pdf. Diakses 13 Oktober 2010. Kyung B.P, Ok D.A, Jae R.K. 1990. Studies on Preparation of 131I Labelled mIodobenzylguanidine (131I MIBG) for Adrenomedullary Imaging. The Korean Journal of nuclear Medicine : Vol. 24, No. 1. Page : 101197.

93

Kadarisman - PRR  Parameter persyaratan selain kemurnian kimia apa saja yang diperlukan untuk produk 131I-MIBG?  Dan Mengapa tidak dilakukan optimasinya? Cahya N.A  Persyaratan selain kemurnian kimianya yang perlu untuk produk 131I-MIBG adalah uji sterilitas,uji keirens dengan biodistribusi pada mencit  Optimasi persyaratan tersebut akan dilakukan sebagai penelitian lanjutan

TANYA JAWAB


OPTIMASI PREPARASI SENYAWA BERTANDA 131 I-MIBG SEBAGAI RADIOFARMAKA TERAPI ABSTRAK ABSTRACT PENDAHULUAN

Recommend Documents