PENENTUAN KONDISI OPTIMUM PENANDAAN PARTIKEL HIDROKSIAPATIT DENGAN SEDIAAN RADIOISOTOP 175 YbCl 3 HASIL IRADIASI BAHAN SASARAN 174 Yb DIPERKAYA

Penentuan Kondisi Optimum Penandaan Partikel Hidroksiapatit dengan Sediaan Radioisotop 175YbCl3 Hasil Iradiasi Bahan Sasaran 174Yb Diperkaya (Azmairit Aziz)

ISSN 1411 – 3481

PENENTUAN KONDISI OPTIMUM PENANDAAN PARTIKEL HIDROKSIAPATIT DENGAN SEDIAAN RADIOISOTOP 175YbCl3 HASIL IRADIASI BAHAN SASARAN 174Yb DIPERKAYA Azmairit Aziz, Nana Suherman Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri - BATAN Jl.Tamansari 71 Bandung, 40132 Email: [email protected] Diterima:19-04-2013 Diterima dalam bentuk revisi: 23-04-2013 Disetujui: 06-05-2013

ABSTRAK PENENTUAN KONDISI OPTIMUM PENANDAAN PARTIKEL HIDROKSIAPATIT DENGAN SEDIAAN RADIOISOTOP 175YbCl3 HASIL IRADIASI BAHAN SASARAN 174Yb DIPERKAYA. Partikel hidroksiapatit (HA) dapat ditandai dengan radioisotop 175Yb untuk radiofarmaka alternatif dalam radiosinovektomi pada sendi ukuran kecil. Pada penelitian ini dilakukan penentuan kondisi optimum penandaan partikel HA dengan sediaan radioisotop 175 YbCl3 hasil iradiasi bahan sasaran 174Yb diperkaya 98,4%. Untuk mendapatkan senyawa bertanda 175Yb-HA dengan efisiensi penandaan yang tinggi, beberapa parameter dalam reaksi penandaan divariasikan, yaitu jumlah partikel HA, pH penandaan, waktu inkubasi dan jumlah Yb non aktif (pengemban). Senyawa 175Yb-HA yang diperoleh ditentukan kemurnian radiokimianya dengan kromatografi kertas dan elektroforesis kertas. Kondisi optimum penandaan diperoleh menggunakan jumlah partikel HA 10 mg, penandaan pada pH 7, waktu inkubasi 30 menit pada temperatur kamar dan jumlah Yb non aktif (pengemban) sebanyak 0,25 – 1,55 μmol. Aktivitas jenis 175Yb yang digunakan sebesar 200 – 300 mCi/mg sehingga 1,55 μmol Yb dapat menghasilkan 175Yb-HA dengan aktivitas 50 - 75 mCi. Senyawa 175Yb-HA yang diperoleh memiliki efisiensi penandaan maksimum 99,30 ± 0,17%, kemurnian radiokimia 99,28 ± 0,12% dan memiliki kestabilan yang tinggi. Senyawa 175Yb-HA masih stabil selama tiga minggu pada temperatur kamar dengan kemurnian radiokimia sebesar 98,92 ± 0,64%. Kata kunci : iterbium-175 (175Yb), diperkaya, hidroksiapatit, radiosinovektomi

ABSTRACT THE DETERMINATION OF OPTIMUM CONDITION ON HYDROXYAPATITE PARTICLES LABELLING WITH 175YbCl3 RADIOISOTOPE RESULTED FROM ENRICHED 174 Yb IRRADIATION. Hydroxyapatite (HA) particles could be labeled with 175Yb radioisotope for alternative radiopharmaceutical used in radiosynovectomy of small-sized joints. The determination of optimum condition on HA particles labeling with 175Yb have been carried out using 175YbCl3 radioisotope obtained from neutron irradiation of 98.4% enriched 174Yb target. Reaction parameters in labeling conditions such as the amount of HA particles, the pH of labeling, the incubation time and the amount of Yb carrier were varied in order to obtain high labeling efficiency of the resulting 175Yb-HA. The radiochemical purity of the 175Yb-HA was determined by paper chromatography and paper electrophoresis techniques. The optimum labeling condition was obtained using 10 mg of HA particles, acidity on labeling at pH 7, 30 minutes incubation time at room temperature and the amount of 174Yb carrier of 0.25 – 1.55 μmol. Considering that 200 – 300 mCi/mg specific activity of 175Yb was used, 1.55 μmol of Yb can produce 50 - 75 mCi of 175Yb-HA activity. The compound of 175Yb-HA had maximum labeling efficiency of 99.30 ± 0.17%, and radiochemical purity of 99.28 ± 0.12%. The 175Yb-HA had high stability, it was still stable for three weeks at room temperature with radiochemical purity of 98.92 ± 0.64%. Keywords: ytterbium-175 (175Yb), enriched, hydroxyapatite, radiosynovectomy

103

Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir Indonesia Indonesian Journal of Nuclear Science and Technology Vol. 14, No 2, Agustus 2013; (103-116)

1.

ISSN 1411 - 3481

akan menghancurkan atau merusak jaringan

PENDAHULUAN teknik

membran sinovial yang meradang. Apabila

pemulihan membran sinovial menggunakan

jaringan yang meradang tersebut telah

radionuklida

suatu

hilang, maka jaringan membran sinovial

radiofarmaka berbentuk koloid atau partikel

yang baru, sehat dan normal akan terbentuk

yang

kembali (2,5,7,9).

Radiosinovektomi

adalah

pemancar

diinjeksikan

β

dari

secara

intra-artikular

sehingga dapat masuk dan kontak dengan

Radionuklida yang ideal digunakan

jaringan sinovial (1-5). Radiosinovektomi

untuk radiosinovektomi adalah pemancar β-

efektif untuk menghilangkan rasa nyeri,

yang memiliki energi dengan daya tembus

bengkak dan radang pada sendi yang

maksimum pada jaringan lunak sejauh 5–

merupakan karakteristik dari rheumatoid

10 mm, waktu paro (T1/2) yang pendek

arthritis dan penyakit radang sendi lainnya

(hanya

(1,6,7). Teknik ini telah digunakan di Eropa

memancarkan

dalam

orde sinar

γ,

hari)

tanpa

atau

berupa

-

pemancar β yang memiliki emisi sinar γ

selama lebih dari 50 tahun (3). Sekitar 1 % dari populasi di seluruh

rendah

(1,7).

Jenis

radionuklida

dunia terserang rheumatoid arthritis (2).

digunakan

Rheumatoid arthritis merupakan penyakit

bergantung pada ukuran sendi (2,3,10).

yang disebabkan oleh autoimun (2,3,5) yang

Radionuklida yang memiliki energi β- lemah

dapat menimbulkan radang dan kerusakan

(<

pada

ini

berukuran kecil, seperti sendi yang terdapat

menyebabkan rasa nyeri dan kerusakan

pada jari tangan atau kaki; radionuklida

pada sendi serta kehilangan fungsi sendi,

yang memiliki energi β- menengah (0,5 – 1

sehingga

MeV) digunakan untuk sendi berukuran

membran

sinovial.

akhirnya

dapat

Penyakit

menurunkan

0,5

lebih

kualitas hidup penderita (8). Radionuklida yang digunakan untuk -

radiosinovektomi adalah pemancar β yang

untuk

yang

MeV)

besar

radiosinovektomi

digunakan

seperti

untuk

sendi

sendi

pergelangan

tangan, siku, bahu, pergelangan kaki dan pinggul;

sedangkan

radionuklida

yang

-

mempunyai daya tembus dalam jaringan

memiliki energi β kuat (> 1 MeV) digunakan

hanya beberapa milimeter saja, sehingga

untuk sendi lutut. Berbagai radionuklida

tidak merusak jaringan yang sehat di

pemancar

-

β-

dapat

digunakan 165

untuk

radiosinovektomi, seperti

bentuk koloid atau partikel dianggap sebagai

90

benda asing oleh sel lapisan paling luar

Radionuklida

membran sinovial. Benda asing dimakan

digunakan saat ini di kedokteran nuklir

dengan cepat oleh sel-sel tersebut melalui

adalah

proses yang disebut fagositosis. Apabila

radionuklida tersebut telah dibuat dalam

jumlah

berbagai

radioaktivitas

yang

diinjeksikan

memadai, maka radioisotop dalam bentuk -

radiofarmaka pemancar β dapat masuk ke lapisan lebih dalam membran sinovial dan

Y,

Sm,

169

166

Ho,

Er,

Re,

169

Er, dan lain sebagainya.

yang 186

Re,

188

sekitarnya. Radionuklida pemancar β dalam

153

Dy,

186

Re dan

sudah

banyak

90

Y (3,5,10) . Ketiga

bentuk radiofarmaka koloid dan

partikel (1,3,5). Partikel

radiofarmaka

yang

ideal

digunakan untuk radiosinovektomi adalah 104


ISSN 1411 – 3481

yang memiliki diameter dengan ukuran

Pada penelitian terdahulu telah dilakukan

sebesar 2 – 10 μm (3,6,10). Partikel tersebut

pembuatan sediaan radioisotop

175

YbCl3

174

memiliki ukuran yang cukup kecil untuk

hasil iradiasi bahan sasaran

dapat dimakan oleh makrofag (sel fagosit

reaktor TRIGA 2000 Bandung (fluks neutron

besar), akan tetapi ukurannya tidak terlalu

sekitar 4,72 x 1013 n.cm-2.det-1). Akan tetapi,

kecil

sediaan radioisotop

sehingga

tidak

mudah

terjadi

Yb alam di

175

YbCl3 yang diperoleh

kebocoran atau keluar dari sendi yang

memiliki kemurnian radionuklida lebih kecil

mengakibatkan terjadinya paparan radiasi

dari

pada organ lain (bukan organ sasaran)

Selanjutnya, A. Aziz dkk (dalam proses

seperti hati, limpa dan kelenjer getah bening

publikasi)

(3,6,10,11).

pengembangan

Bahan untuk radiosinovektomi harus

99%,

yaitu

sekitar

telah

berhasil

YbCl3

(13).

melakukan

pembuatan

175

radioisotop

97%

sediaan

hasil iradiasi bahan

174

Yb diperkaya 98,4%. Bahan

memiliki karakteristik yang memenuhi syarat,

sasaran

yaitu dibuat dalam bentuk koloid atau

sasaran diiradiasi di RSG - G.A. Siwabessy

partikel, dapat diuraikan secara biologis dan

Serpong pada fluks neutron sekitar 1,83 x

memiliki afinitas yang tinggi dengan organ

1014

sasaran, serta memiliki kestabilan yang

175

tinggi secara in vivo (3,12).

radionuklida yang sangat tinggi (100%) dan

175

n.cm-2.det-1.

Sediaan

radioisotop

YbCl3 yang dihasilkan memiliki kemurnian

merupakan

aktivitas jenis yang tinggi pada saat end of

radionuklida pemancar β yang memiliki T1/2

irradiation (EOI), yaitu sebesar 173,12 –

Iterbium-175

(

Yb)

-

Eβ-

selama 4,2 hari dan

0,480 MeV (80%) serta

(maks) sebesar

480,21 mCi/mg Yb.

Eγ sebesar 396

Partikel

keV (6,5%), 282 keV (3,1%) dan 113 keV -

(1,9%). Energi β

sebesar 0,480 MeV

hidroksiapatit

(HA)

merupakan salah satu komponen utama yang terdapat pada tulang, yaitu berupa

tersebut memiliki jarak tembus maksimum

senyawa

pada

mm,

(Ca10(PO4)6(OH)2). Partikel tersebut dapat

sehingga sangat cocok digunakan untuk

terurai secara biologis menjadi ion kalsium

radiosinovektomi pada sendi berukuran kecil,

(Ca+2) dan fosfat (PO4-3) melalui proses

seperti sendi jari tangan dan jari kaki.

metabolisme alamiah dan dapat keluar dari

Iterbium-175 memiliki Eγ dengan kelimpahan

tubuh setelah 6 minggu (6,12,14). Partikel

yang rendah, tetapi Eγ tersebut masih dapat

HA

digunakan

pembuatan

jaringan

lunak

untuk

sejauh

1,7

melihat

distribusi

garam

sangat

kalsium

cocok

fosfat

digunakan

dalam

radiofarmaka

untuk

radioaktivitas di dalam sendi dengan cara

radiosinovektomi

sintigrafi (10).

sangat biokompatibel dan dapat membentuk

Radionuklida

175

Yb dapat diproduksi

dengan cara yang relatif mudah melalui reaksi

inti

(n,γ)

di

reaktor

menggunakan bahan sasaran meluruh menjadi isotop stabil

nuklir

174

Yb

175

dan

Lu (10).

senyawa

karena

bertanda

yang

sifatnya stabil

yang dengan

-

berbagai radionuklida pemancar β (14). Berbagai penandaan

HA -

penelitian dengan

pemancar β seperti,

166

Ho,

tentang radionuklida 186

Re,

188

Re, 105

Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir Indonesia Indonesian Journal of Nuclear Science and Technology Vol. 14, No 2, Agustus 2013; (103-116) 153

Sm,

177

90

Lu,

142

Y,

143

Pr,

175

Pr,

ISSN 1411 - 3481

Yb dan

Bahan lainnya adalah akuabides steril dan

Ag telah dilakukan di beberapa negara

NaCl fisiologis steril (0,9%) buatan IPHA,

111

(6,7,9-12,14-19). Partikel HA dapat ditandai 175

dengan radionuklida senyawa bertanda sebagai

Yb menghasilkan

175

Yb-HA yang digunakan

radiofarmaka

alternatif

sedangkan

bahan

digunakan

penunjang

adalah

kertas

yang

kromatografi

Whatman 3MM dan kertas indikator pH.

untuk

Peralatan yang digunakan terdiri dari

radiosinovektomi pada sendi ukuran kecil

peralatan gelas, neraca analitik (Metler

169

Er-sitrat (10).

sebagaimana radiofarmaka

175

Berdasarkan sifat nuklirnya, unggul

Er

dibandingkan 175

Yb

pipet

mikro

(Thermo

Scientific), pengaduk vortex (Jeio Tech),

-

centrifuga (Boeco), pencacah γ saluran

Er merupakan pemancar β

sedangkan

(Thermolyne),

karena

169

radionuklida murni,

Yb lebih

169

Toledo), pemanas dan pengaduk magnetik

merupakan

-

tunggal

(Ortec),

seperangkat

alat

pemancar β dan γ sekaligus, sehingga

kromatografi

sangat menguntungkan untuk memantau

elektroforesis

lokasi radioaktivitas yang diinjeksikan.

(Capintec) dan Reaktor Serba Guna - G.A

Dalam penentuan

makalah kondisi

ini

dikemukakan

optimum

sasaran

175

YbCl3 hasil iradiasi bahan

kertas,

dose

alat

calibrator

Siwabessy.

2.2 Tata Kerja 2.2.1. Preparasi radioisotop 175YbCl3

174

Yb diperkaya 98,4%. Untuk

mendapatkan senyawa bertanda

seperangkat

dalam

penandaan partikel HA dengan sediaan radioisotop

kertas,

175

Yb-HA

Sebanyak 5 mg serbuk Yb2O3 dengan pengayaan isotop

174

Yb sebesar 98,4%

dengan efisiensi penandaan yang tinggi,

diiradiasi di RSG-GA Siwabessy selama ± 4

dilakukan variasi beberapa parameter yang

hari dengan fluks neutron termal sebesar

berpengaruh dalam reaksi penandaan, yaitu

1,83 x 1014 n.cm-2.det-1. Senyawa

jumlah partikel HA, pH penandaan, waktu

hasil iradiasi dimasukkan ke dalam gelas

inkubasi

kimia berukuran 50 mL, kemudian dilarutkan

dan

jumlah

Yb

non

aktif

(pengemban).

175

Yb2O3

dalam 10 mL larutan HCl 0,1 N. Proses pelarutan dilakukan di atas alat pemanas

2. 2.1.

dan

TATA KERJA

pengaduk

Bahan dan Peralatan

sempurna.

Bahan utama yang digunakan dalam

perlahan-lahan

penelitian ini adalah iterbium oksida dengan pengayaan isotop

174

Yb sebesar 98,4%

magnetik

Kemudian sampai

sampai

larutan

akuabides

steril.

Selanjutnya 175

(ORNL), partikel HA buatan Aldrich, iterbium

menggunakan dose calibrator.

asam

klorida,

dinatrium

hidrogen

radioisotop

YbCl3

aktivitas diukur

natrium

hidroksida, natrium bikarbonat, amoniak, etanol,

kering.

Residu dilarutkan kembali dalam 5 mL larutan

alam,

dikisatkan

hampir

buatan Oak Ridge National Laboratory oksida

larut

fosfat

dan

natrium dihidrogen fosfat buatan E.Merck.

2.2.2. Preparasi larutan YbCl3 (pengemban)

non aktif

Sebanyak 5 mg serbuk Yb2O3 alam 106


ISSN 1411 – 3481

dimasukkan ke dalam gelas kimia berukuran

putaran per menit selama 30 menit pada

50 mL, kemudian dilarutkan dalam 10 mL

temperatur kamar.

larutan

HCl

dilakukan

0,1

di

N.

atas

Proses

alat

pelarutan

pemanas

dan

2.2.5. Penentuan efisiensi penandaan

pengaduk magnetik sampai larut sempurna.

Sebanyak 1 mL campuran reaksi

Kemudian larutan dikisatkan perlahan-lahan

disentrifuga

sampai hampir kering dan residu dilarutkan

kecepatan

kembali dalam 5 mL akuabides steril.

Supernatan

selama 5000

15

menit

putaran

dan

dengan

per

endapan

menit.

dipisahkan

dengan cara mengambil 500 μL supernatan 2.2.3. Penentuan kondisi optimum preparasi senyawa bertanda 175 Yb-HA

menggunakan pipet dalam

tabung

dan dimasukkan ke

kosong.

Masing-masing

tabung yaitu tabung yang berisi 500 μL Untuk bertanda

mendapatkan 175

Yb-HA

dalam

parameter

reaksi

larutan supernatan serta tabung yang berisi

efisiensi

endapan dan 500 μL supernatan sisa

dilakukan variasi

dicacah dengan alat pencacah γ saluran

dengan

penandaan yang tinggi, beberapa

senyawa

yang

penandaan,

berpengaruh yaitu

jumlah

tunggal.

Efisiensi

penandaan

dihitung

menggunakan persamaan [1] (10).

partikel HA (1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 dan 30 mg); pH penandaan (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Efisiensi penandaan (%)=

dan 10); waktu inkubasi pada temperatur kamar (1, 5, 15, 30, 45 dan 60 menit) dan

(y  x ) x100 (y  x)

[1]

dimana :

non aktif sebagai pengemban

x

=

cacahan tabung berisi 500 μL supernatan

(0,25; 0,50; 0,65; 0,80; 0,95; 1,10; 1,25;

y

=

cacahan tabung berisi endapan dan 500 μL supernatan sisa.

jumlah Yb

1,40; 1,55 dan 1,70 μmol).

2.2.6. Penentuan senyawa 175Yb-HA Endapan yang merupakan senyawa

2.2.4. Preparasi senyawa bertanda 175 Yb-HA pada kondisi optimum Sebanyak

10

mg

partikel

bertanda HA

supernatan.

175

Yb-HA

Kemudian

dipisahkan

dari

endapan

dicuci

disuspensikan dalam 840 μL larutan NaCl

dengan 1 mL larutan NaCl 0,9% steril

0,9 % steril dan 100 μL larutan NaHCO3 0,5

sebanyak

M (pH 9), lalu ditambahkan 10 μL (0,2 - 0,3

kembali dalam 1 mL larutan NaCl 0,9%

mCi) larutan

175

YbCl3

dan 50 μL larutan

YbCl3 non aktif (0,25 μmol Yb)

sebagai

pengemban. Kemudian pH reaksi ditepatkan menjadi 7 dengan penambahan larutan HCl 1 N atau NaOH 1 N. Campuran reaksi diinkubasi sambil dikocok menggunakan pengaduk vortex dengan kecepatan 1500

tiga

kali

dan

disuspensikan

steril. 2.2.7. Penentuan kemurnian radiokimia senyawa 175Yb-HA Kemurnian radiokimia senyawa

175

Yb-

HA yang tersuspensi dalam larutan NaCl 0,9% steril dilakukan dengan cara sisa yang

175

YbCl3

mungkin masih terdapat dalam 107


suspensi

direaksikan

dengan

ligan

etilendiamintetrametilen fosfonat (EDTMP).

ISSN 1411 - 3481

2.2.8. Penentuan kestabilan 175 Yb-HA secara in-vitro Penentuan

Sebanyak 100 μL larutan EDTMP (10 mg EDTMP dilarutkan dalam 1 ml larutan dapar NaHCO3 0,5 M, pH 9) ditambahkan ke 175

175

Yb-HA

kestabilan

senyawa

in-vitro

dilakukan

175

yang

secara

menggunakan

senyawa

Yb-HA

senyawa

Yb-HA. Kemudian pH

diperoleh dari hasil preparasi pada kondisi

campuran reaksi ditepatkan menjadi 7 dan

optimum penandaan. Senyawa tersebut

diinkubasi selama 30 menit pada temperatur

dimurnikan

kamar.

disuspensikan dalam 1 mL larutan NaCl

dalam suspensi

Untuk

pembanding

Yb-EDTMP sebagai

senyawa bertanda blanko.

disiapkan

175

175

Senyawa

Yb-EDTMP

dibuat

dengan cara menambahkan sebanyak 20 μL larutan

175

YbCl3 dan 100 μL YbCl3 non aktif

0,9%

terlebih

steril

selama

NaCl

menentukan

dan

penyimpanan.

175

Kestabilan senyawa larutan

dahulu

Yb-HA di dalam

0,9% efisiensi

diamati

dengan

penandaan

ke dalam larutan EDTMP (4 mg EDTMP

kemurnian

dilarutkan dalam 0,4 mL larutan dapar

minggu

NaHCO3 0,5 M, pH 9 dan 0,5 mL larutan

kamar. Pada setiap selang waktu penentuan

NaCl 0,9% steril). Kemudian pH larutan

kestabilan,

ditepatkan menjadi 7 dan diinkubasi selama

terlebih dahulu menggunakan pengaduk

30 menit pada temperatur kamar.

vortex selama 1 menit. Efisiensi penandaan

Kemurnian radiokimia suspensi HA

ditentukan

metode

dengan

kromatografi

175

Yb-

dan

radiokimianya

dan

penyimpanan suspensi

kemurnian

menggunakan

dengan cara

kertas

sebelumnya.

dan

selama

pada

tiga

temperatur

tersebut

radiokimia

dikocok

ditentukan

seperti telah dijelaskan

elektroforesis kertas. Penentuan kemurnian radiokimia kertas

dengan

dilakukan

metode

kromatografi

menggunakan

3.

HASIL DAN PEMBAHASAN

kertas

Untuk

mendapatkan 175

Yb-HA

senyawa

dengan

efisiensi

kromatografi Whatman 3 MM (2 cm x 10 cm)

bertanda

sebagai fase diam dan campuran larutan

penandaan

amoniak : etanol : air (1:20:40) sebagai fase

dilakukan penandaan partikel HA dengan

gerak. Penentuan kemurnian radiokimia

radioisotop

175

dengan

beberapa

parameter

metode

elektroforesis

kertas

yang

tinggi,

maka

telah

YbCl3 dan melakukan variasi

reaksi

yang

penandaan.

berpengaruh

dilakukan menggunakan kertas kromatografi

dalam

Gambar

1

Whatman 3 MM (2 cm x 38 cm) dan larutan

memperlihatkan pengaruh jumlah partikel

dapar fosfat 0,02 M pH 7,5 sebagai larutan

HA (n=13) terhadap efisiensi penandaan

elektrolit,

175

jam

pemisahan dilakukan selama 1

pada

tegangan

350

Volt.

Kertas

Yb-HA.

bahwa

Dari hasil percobaan diperoleh

dengan menggunakan partikel HA

elektroforesis

sebanyak 1 - 5 mg diperoleh efisiensi

dikeringkan, dipotong-potong sepanjang 1

penandaan yang masih rendah, yaitu sekitar

cm dan dicacah menggunakan pencacah γ

79

saluran tunggal.

sebanyak 10 mg menghasilkan efisiensi

kromatografi

dan

kertas

-

94%.

Penggunaan

partikel

HA

108


ISSN 1411 – 3481

penandaan yang tinggi (di atas 95%),

diperoleh efisiensi penandaan yang sangat

sehingga

untuk

rendah, yaitu hanya sampai sekitar 6 %. Hal

penggunaan di bidang kedokteran nuklir.

ini disebabkan karena pada pH sangat asam,

Semakin bertambah jumlah partikel HA yang

partikel hidroksiapatit menjadi tidak stabil

digunakan,

yang

dan larut perlahan-lahan (10). Efisiensi

diperoleh tidak memberikan perbedaan yang

penandaan yang tinggi diperoleh mulai dari

signifikan.

Berdasarkan

hasil

yang

pH 3, yaitu sekitar 97%. Pada pH 4 sampai

diperoleh,

penggunaan

partikel

HA

pH 7 diperoleh efisiensi penandaan yang

sebanyak 10 mg dinyatakan sebagai kondisi

semakin tinggi, yaitu sekitar 99%. Pada pH

optimum reaksi dengan efisiensi penandaan

basa, efisiensi penandaan yang diperoleh

sebesar 99,11 ± 0,51 % (n=13).

mengalami

memenuhi

efisiensi

Pengaruh

syarat

penandaan

tingkat

keasaman

(pH)

senyawa

Yb-HA

diperlihatkan

dengan

semakin

tingginya pH reaksi. Hal ini disebabkan pada

reaksi (n=13) terhadap efisiensi penandaan 175

penurunan

pH basa terbentuk senyawa

pada

175

Yb(OH)3

sebagai pengotor radiokimia (7).

Gambar 2. Pada pH sangat asam (< 3),

Efisiensi penandaan (%)

110 100 90 80 70 60 50 40 0

5

10

15

20

25

30

35

Jum lah hidroksiapatit (m g)


Gambar 1. Pengaruh jumlah partikel HA terhadap efisiensi penandaan senyawa 175Yb-HA. Keterangan: pH = 7, tinkubasi = 30 menit pada temperatur kamar,Yb non aktif = 43,92 μg (0,25 μmol).

110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

pH

Gambar 2. Pengaruh pH terhadap efisiensi penandaan senyawa 175Yb-HA. Keterangan: HA = 10 mg, tinkubasi = 30 menit pada temperatur kamar, Yb non aktif = 43,92 μg (0,25 μmol).

109


ISSN 1411 - 3481

110 Efisiensi penandaan (%)

100 90 80 70 60 50 40 0

15

30

45

60

75

Waktu inkubasi (m enit)

Gambar 3 . Pengaruh waktu inkubasi terhadap efisiensi penandaan senyawa 175Yb-HA. Keterangan: HA = 10 mg, pH = 7, Yb non aktif = 43,92 μg (0,25 μmol).


100 95 90 85 80 75 0

0,15 0,3 0,45

0,6 0,75

0,9 1,05 1,2 1,35

1,5 1,65

1,8

Jumlah Yb non aktif / pengemban (mikromol)

Gambar 4 . Pengaruh jumlah Yb non aktif (pengemban) terhadap efisiensi penandaan senyawa 175Yb-HA. Keterangan: HA = 10 mg, pH = 7, t inkubasi = 30 menit

Berdasarkan hasil yang diperoleh, maka pH

7 dinyatakan sebagai kondisi

rendah, yaitu di bawah 95%. Penandaan dengan waktu inkubasi

selama 30 menit,

optimum reaksi dengan efisiensi penandaan

menghasilkan efisiensi penandaan yang

sebesar 99,31  0,22% (n=13). Pada pH 7

tinggi, yaitu

tersebut suspensi

175

Yb-HA yang diperoleh

sekitar 99%. Semakin lama

waktu inkubasi, maka efisiensi penandaan

memiliki pH netral dan mendekati pH

yang diperoleh

fisiologis (18,20).

secara signifikan, yaitu masih sekitar 99%.

Pengaruh

waktu

inkubasi

tidak mengalami kenaikan

(n=13)

Waktu inkubasi selama 30 menit dinyatakan

senyawa

sebagai kondisi optimum reaksi dengan

175

Yb-HA diperlihatkan pada Gambar 3.

efisiensi penandaan sebesar 99,08 ± 0,47%

Pada Gambar 3 terlihat bahwa dengan

(n = 13).

terhadap

efisiensi

penandaan

waktu inkubasi selama 1 sampai 15 menit,

Gambar 4 memperlihatkan pengaruh

efisiensi penandaan yang diperoleh masih

jumlah Yb non aktif (sebagai pengemban) 110


terhadap

efisiensi

penandaan

senyawa

175

Yb-HA. Pada Gambar 4 terlihat bahwa

penambahan Yb non aktif

(pengemban)

ISSN 1411 – 3481

sangat memadai untuk radiosinovektomi 175

pada sendi ukuran kecil. Dosis

Yb-HA

yang diperoleh dapat digunakan untuk

sebanyak 0,25 – 0,50 μmol menghasilkan

beberapa

efisiensi penandaan yang sangat tinggi,

perbandingan, dosis yang dibutuhkan pada

yaitu sekitar 99%. Pada penambahan Yb

penggunaan

radiofarmaka

non aktif

(radiofarmaka

yang

sebanyak 0,65 - 1,40 μmol

orang

pasien

(10).

sudah

Sebagai 169

Er-sitrat

diaplikasikan

diperoleh efisiensi penandaan yang masih

selama ini untuk radiosinovektomi pada

tinggi, yaitu sekitar 98%. Akan tetapi, pada

sendi ukuran kecil) adalah sebesar 0,3 – 1

penambahan Yb non aktif sebanyak ≥ 1,55

mCi dengan volume sediaan sebanyak 0,5 –

μmol nilai efisiensi penandaan menurun

1 mL (21) .

secara

signifikan,

dimana

Nilai efisiensi penandaan senyawa

pada

175

Yb-HA yang diperoleh

penambahan Yb non aktif sebanyak 1,55

bertanda

dan

menggunakan

1,70

μmol

diperoleh

efisiensi

persamaan

[1]

penandaan masing-masing hanya sebesar

diyakinkan

96%

kemurnian radiokimia senyawa

dan

95%.

Terjadinya

penurunan

dengan

dengan

cara

dapat

memeriksa 175

Yb-HA.

175

Yb-HA

efisiensi penandaan disebabkan semakin

Kemurnian radiokimia senyawa

banyak YbCl3 sisa sebagai pengotor yang

ditentukan dengan metode kromatografi

terdapat

kertas dan elektroforesis kertas setelah

di

dalam

campuran

reaksi.

Berdasarkan hasil yang diperoleh, maka

dilakukan

penambahan Yb non aktif sebanyak 0,25 –

175

0,50

5 memperlihatkan hasil kromatografi kertas

μmol

dinyatakan

sebagai

kondisi

optimum reaksi dengan efisiensi penandaan sebesar

99,30

±

0,17%

(n=10).

reaksi

kompleksasi

senyawa

YbCl3 sisa dengan ligan EDTMP. Gambar

senyawa

175

175

Yb-HA,

175

YbCl3 dan

Yb-

175

Yb-HA dan

EDTMP, terlihat senyawa

Penambahan Yb non aktif sebanyak 0,25 –

175

1,55 μmol masih dapat dilakukan untuk

Senyawa

mendapatkan efisiensi penandaan yang

pembanding) bergerak ke arah aliran fase

tinggi (di atas 95%). Aktivitas jenis sediaan

gerak dengan Rf = 0,8 – 0,9. Suspensi

175

Yb yang digunakan dari hasil

radioisotop iradiasi

bahan

sasaran

Yb2O3

dengan

174

Yb sebesar 98,4%

pengayaan isotop

YbCl3 tetap tinggal pada titik nol (Rf=0).

175

Yb-HA

radiokimia senyawa

175

Yb-EDTMP

yang

memiliki

sekitar 175

(sebagai

YbCl3

95% sisa

mengandung (~5%)

adalah sekitar 200 - 300 mCi/mg Yb pada

pengotor radiokimia. Senyawa

saat EOI. Apabila jumlah Yb non aktif yang

tersebut

ditambahkan sebagai pengemban diganti dengan

175

Yb, maka dengan penambahan

175

Yb sampai ~280 μg akan diperoleh

aktivitas

senyawa

bertanda

175

Yb-HA

mencapai sekitar 50 - 75 mCi. Aktivitas senyawa bertanda

175

Yb-HA yang dihasilkan

dapat

kemurnian

bereaksi

sebagai

175

YbCl3 sisa

dengan

ligan

EDTMP menghasilkan senyawa kompleks 175

Yb-EDTMP, sehingga bergerak ke arah

aliran fase gerak dengan Rf= 0,8 – 0,9. Sebaliknya dalam suspensi

175

Yb-HA yang

memiliki kemurnian radiokimia yang sangat tinggi

(~99%)

tidak

terdapat

senyawa 111

Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir Indonesia Indonesian Journal of Nuclear Science and Technology Vol. 14, No 2, Agustus 2013; (103-116) 175

EDTMP

YbCl3 sisa, sehingga tidak terbentuk

senyawa

kompleks

175

Yb-EDTMP

ISSN 1411 - 3481

menggunakan

elektroforesis

jika

kertas,

metode

dengan

pelat

direaksikan dengan ligan EDTMP. Pada

pendukung kertas kromatografi Whatman 3

kromatogram juga tidak terlihat keberadaan

MM (2 cm x 38 cm) dan larutan dapar fosfat

senyawa

175

Yb-EDTMP

kompleks

dibuktikan

dengan

tidak

0,02 M pH 7,5 sebagai larutan elektrolitnya,

yang

memperlihatkan

terdapatnya

6

memperlihatkan

elektroforesis kertas senyawa 175

YbCl3 dan

senyawa

Senyawa

hasil

175

pembanding)

Yb-HA,

Yb-HA,

YbCl3 dan

dan

175

Yb-EDTMP

bergerak

ke

arah

(sebagai anoda

dengan Rf = 0,3.

Yb-EDTMP. Hasil pemisahan 175

Yb-HA

YbCl3 tetap berada pada titik nol (Rf=0).

175

175

175

175

distribusi radioaktivitas pada Rf 0,8 – 0,9. Gambar

senyawa

175

Yb-

18000

175YbCl3

16000 Cacahan (cps)

14000

175Yb-HA

12000 10000

175Yb-EDTMP

8000 6000

175Yb-HA+EDTMP, krk 175Yb-HA= 99%

4000 2000 0 -2

-1

0

1

2 3 4 5 6 Jarak migrasi (cm)

7

8

9

175Yb-HA+EDTMP, krk 175Yb-HA=95%

Gambar 5. Hasil kromatografi kertas senyawa 175Yb-HA, 175YbCl3 dan 175Yb-EDTMP dengan kertas kromatografi Whatman 3 MM sebagai fase diam dan campuran larutan amoniak : etanol : air (1:20:40) sebagai fase gerak.

16000

175YbCl3

14000 Cacahan (cps)

12000

175Yb-HA

10000 8000

175Yb-EDTMP

6000 4000


2000 0 -12 -10 -8 -6 -4 -2

0

2

4

6

8

10 12 14 16 18


Jarak migrasi (cm)

Gambar 6. Hasil elektroforesis kertas senyawa 175Yb-HA, 175YbCl3 dan 175Yb-EDTMP. 112


Pada suspensi

175

Yb-HA yang memiliki

penandaannya yaitu sebesar 99,30 ± 0,17%.

kemurnian radiokimia sekitar 95% terdapat

Dalam pembentukan senyawa bertanda

175

senyawa

175

YbCl3 sisa sebagai pengotor

EDTMP.

senyawa

kompleks

175

Senyawa

Yb-

secara fisika yaitu hanya teradsorbsi secara

yang

kuat pada permukaan partikel HA. Untuk

terbentuk bergerak ke arah anoda dengan Rf

mengetahui adanya aktivitas

175

= 0,3. Sebaliknya suspensi

175

Yb yang

terlepas dari senyawa bertanda

Yb-HA yang

memiliki kemurnian radiokimia sangat tinggi (~99%) tidak mengandung senyawa

Yb terikat pada

partikel HA tidak melalui ikatan kimia, tetapi

175

Yb-EDTMP

175

Yb-HA, radionuklida

radiokimia dan bereaksi dengan ligan EDTMP menghasilkan

ISSN 1411 – 3481

selama

175

kamar,

YbCl3

penyimpanan maka

pada

175

Yb-HA

temperatur

dilakukan

penentuan

175

Yb-HA secara in vitro

sisa, sehingga jika direaksikan dengan ligan

kestabilan senyawa

EDTMP tidak terbentuk senyawa kompleks

di dalam larutan NaCl 0,9% steril. Hasil

175

penentuan kestabilan senyawa

Yb-EDTMP. Pada elektroforetogram juga

175

Yb-HA

tidak terlihat keberadaan senyawa kompleks

secara in vitro diperlihatkan pada Gambar 7.

175

Hasil menunjukkan bahwa senyawa

terdapatnya distribusi radioaktivitas pada Rf =

HA memiliki kestabilan yang tinggi selama

0,3 di anoda.

tiga minggu pada temperatur kamar dengan

Yb-EDTMP yang dibuktikan dengan tidak

kemurnian radiokimia sebesar

Hasil pemisahan dengan menggunakan digunakan

kemurnian 175

Yb-HA.

untuk

senyawa

bertanda

Kemurnian

radiokimia

senyawa

4.

dibuat

Yb-HA pada kondisi optimum penandaan 175

Yb-HA yang

nilai

bertanda

melalui

bahan sasaran

175

penandaan

dengan radioisotop

diperoleh sebesar 99,28 ± 0,12%. Nilai mendekati

±

KESIMPULAN Senyawa

175

Yb-HA dapat partikel

HA

175

YbCl3 hasil iradiasi

174

Yb diperkaya 98,4%.

efisiensi

100 Kemurnian radiokimia (%)

diperoleh

98,92

menentukan

radiokimia

kemurnian radiokimia suspensi

Yb-

0,64%.

metode kromatografi kertas dan elektroforesis kertas

175

95

90

85

80 0

3

6

9

12

15

18

21

24

Kestabilan (hari)

Gambar 7. Kestabilan senyawa 175Yb-HA secara in vitro.

113


Kondisi

optimum

penandaan

diperoleh pada pH 7 dengan jumlah partikel HA sebanyak 10 mg, waktu inkubasi selama

ISSN 1411 - 3481

orthopedics, and hemophilia. J Nucl Med 2005;46(1):48S-54S. 4. Srivastava SC. Treatment of bone and

30 menit pada temperatur kamar dan jumlah

joint pain with electron emitting

174

radiopharmaceuticals. Indian J Nucl Med

Yb non aktif (pengemban) sebanyak

0,25 – 1,55 μmol. Senyawa terbentuk

memiliki

maksimum

175

Yb-HA yang

efisiensi

sebesar

penandaan

99,30

kemurnian radiokimia

±

0,17%,

sebesar 99,28 ±

2004;19(3):89-97. 5. Kampen WU, Brenner W, Czech N, Henze E. Intraarticular application of unsealed beta-emitting radionuclides in

0,12% dan senyawa stabil selama tiga

the treatment course of inflammatory joint

minggu pada temperatur kamar di dalam

diseases. [Online]. [cited 2004 Nov 23 ];

larutan NaCl 0,9%.

Available from: http://www.bentham.org/sample-

5.

issues/cmcaiaa1-1/Kampen/kampen-

UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih

kepada Bapak. Hotman Lubis dan Bapak. Abidin

dari

PRR-BATAN

yang

telah

ms.htm. 6. Cuoto RM, Souza AA, Herrerias R, Muramoto E, Araujo EB, Megatti J,

membantu dalam persiapan iradiasi bahan

Barboza MF, Assi PE. Hydroxyapatite

sasaran di RSG-G.A. Siwabessy Serpong.

labeled with Y-90 or Lu-177 for

Penulis juga mengucapkan terima kasih

radiosynovectomy. Proceeding of the

kepada siswa-siswi

Prakerin

dari SMK

2007 International Nuclear Atlantic

Negeri 7 Bandung,

yaitu Sdri.

Alifah D.,

Sdri. Rivani R., Sdr. Fanji H.S., Sdri. Frisca M.N.A. dan Sdri. Janietha T. yang telah membantu penulis di dalam penelitian ini.

Conference; September 30 - October 5, 2007 Santos SP, Brazil. 7. Chattopadhyay S, Vimalnath KV, Saha S, Korde A, Sarma HD, Pal S, Das MK. Preparation and evaluation of a new

6.

DAFTAR PUSTAKA

1. Melichar F, Kropacek M, Srank J, Beran

radiopharmaceutical for radiosynovectomy, 111Ag-labelled

M, Mirzajevova M, Zimova J, Henke KE,

hydroxyapatite (HA) particles. J Appl

Forsterova M. Labelled compounds as

Radiat Isot 2008;66:334-9.

radiopharmaceuticals for

8. Pandey U, Bapat K, Sarma HD, Dhami

radiosynoviorthesis. J Radioanal Nucl

PS, Naik PW, Samuel G, Venkatesh M.

Chem 2009;280(2):353-8.

Bioevaluation of 90Y-labeled particles in

2. Das BK. Role of radiosynovectomy in the treatment of rheumatoid arthritis and hemophilic athropathies. Biomed Imaging Interv J 2007;3(4):e45. 3. Schneider P, Farahati J, Reiners C . Radiosynovectomy in rheumatology,

animal model of arthritis. Ann Nucl Med 2009;23:333-9. 9. Arguelles MG, Berlangga ISL, Torres EA. Preparation of 153Sm-particles for radiosynovectomy. J Radioanal Nucl Chem 1999;2:509-11. 114


10.Chakraborty S, Das T, Banerjee S, Subramanian S, Sarma HD, Venkatesh M.

175

Yb-labeled hydroxyapatite: a

potential agent for use in radiation synovectomy of small joints. J Nucl Med

ISSN 1411 – 3481

comparison of tin colloid, hydroxyapatite and tin-ferric hydroxide macroaggregates. BMC Nucl Med 2004;4(1). 16.Kothari K, Suresh S, Sarma HD, Venkatesh M, Pillai MRA. 188Re-labeled

Biol 2006;33:585-91. 11. Pandey U, Mukherjee A, Chaudhary PR, Pillai MRA, Venkatesh M. Preparation 90

and studies with Y-labeled particles for use in radiation synovectomy. J Appl Radiat Isot 2001;55:471-5.

hydroxyapatite particles for radiation synovectomy. J Appl Radiat Isot 2003;58:463-8. 17.Chakraborty S, Das T, Banerjee S, Sarma HD, Venkatesh M. Preparation

12. Chinol M, Vallabhajosula S, Goldsmith

and preliminary biological evaluation of

SJ, Klein MJ, Deutsch KF, Chinen LK,

177

Brodack JW, Deutsch EA, Watson BA,

promising agent for radiation

Tofe AJ. Chemistry and biological

synovectomy of small joints. Nucl Med

behavior of samarium-153 and rhenium-

Commun 2006;27: 661-8.

186-labeled hydroxyapatite particles:

Lu-labelled hydroxyapatite as a

18.Khalid M, Mushtaq A. Preparation and in

Potential radiopharmaceuticals for

vitro stability of (n,γ) yttrium-90

radiation synovectomy. J Nucl Med

hydroxyapatite. J Appl Radiat Isot

1993;34(9):1536-42.

2005;62:587-90.

13.Aziz A. Pembuatan dan uji kualitas

19.Das MK, Nair KVV, Mukherjee A, Sarma

radioisotop iterbium-175 (175Yb) untuk

HD, Pal S, Venkatesh M, et al.

terapi melalui reaksi inti (n,γ) di reaktor

Preparation and evaluation of

TRIGA 2000 Bandung. Jurnal Sains dan

[142Pr/143Pr]-hydroxyapatite (HA) and

Teknologi Nuklir Indonesia 2005;6(1):25-

[142Pr]-DTPA for application in

47.

radionuclide therapy. Proceeding of the

14.Unni PR, Chaudhary PR, Venkatesh M, Ramamoorthy N, Pillai MRA. Preparation and bioevaluation of

166

Ho labeled

hydroxyapatite (HA) particles for

5th International Conference on Isotopes; 25 – 29 April 2005Brussel, Belgium. p. 521-6. 20.Chakraborty S, Das T, Sarma HD,

radiosynovectomy. J Nucl Med Biol

Venkatesh M, Banerjee S. Preparation

2002;29(2):199-209.

and preliminary studies on 177Lu-labeled

15.Savio E, Ures MC, Zeledon P, Trindade

hydroxyapatite particles for possible use

V, Paolino A, Mockford V, Malanga A,

in the therapy of liver cancer. J Nucl Med

Fernamdez M, Gaudiano J.

188

Re

radiopharmaceuticals for radiosynovectomy: evaluation and

Biol 2008;35:589-97. 21. EANM Procedure Guidelines for radiosynovectomy, 2002.

115


ISSN 1411 - 3481

116

PENENTUAN KONDISI OPTIMUM PENANDAAN PARTIKEL HIDROKSIAPATIT DENGAN SEDIAAN RADIOISOTOP 175 YbCl 3 HASIL IRADIASI BAHAN SASARAN 174 Yb DIPERKAYA

Recommend Documents