PROSES PEMISAHAN DAN PEMURNIAN 99m Tc DARI MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI KOLOM ALUMINA

UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

PROSES PEMISAHAN DAN PEMURNIAN 99mTc DARI 99 Mo HASIL AKTIVASI NEUTRON DENGAN MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI KOLOM ALUMINA

SKRIPSI

HANI HAIFA PUTRI 109102000005

FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN PROGRAM STUDI FARMASI UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2013


PROSES PEMISAHAN DAN PEMURNIAN 99mTc DARI 99 Mo HASIL AKTIVASI NEUTRON DENGAN MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI KOLOM ALUMINA

SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi

HANI HAIFA PUTRI 109102000005

FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN PROGRAM STUDI FARMASI UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2013

ABSTRAK

Nama Program Studi Judul

: HANI HAIFA PUTRI : FARMASI : PROSES PEMISAHAN DAN PEMURNIAN 99mTc DARI 99 Mo HASIL AKTIVASI NEUTRON DENGAN MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI KOLOM ALUMINA

Radioisotop Teknesium-99m (99mTc) merupakan isotop yang banyak digunakan di bidang kedokteran untuk tujuan diagnosis. Beberapa keunggulan radioisotop ini ialah memiliki waktu paroh pendek (6 jam), tidak memancarkan partikel bermuatan dan mempunyai sinar gamma 140 keV yang sangat ideal untuk kamera gamma. Radioisotop 99mTc merupakan anak luruh dari radionuklida molibdenum-99 (99Mo). Reaksi aktivasi neutron merupakan alternatif penyediaan radionuklida 99Mo. Sebelumnya telah dilakukan metode pemisahan 99mTc dari 99 Mo dilakukan dengan cara ekstraksi menggunakan metil etil keton (MEK) yang diteruskan dengan kromatografi kolom alumina basa dan alumina asam. Untuk mengetahui kemampuan penyerapan kolom alumina, dilakukan proses ekstraksi dan penggunaan kolom kromatografi secara berulang. Variasi perlakuan pembilasan HNO3 pada kolom alumina asam menghasilkan profil % aktivitas 99m Tc yang lebih besar nilainya dibandingkan kolom alumina asam tanpa perlakuan. Hasil penggunaan kolom yang berulang diperoleh nilai perolehan kembali pada kolom dengan perlakuan HNO3 berturut-turut ialah 35,7%, 24,2%, 11,31% dan pada kolom tanpa perlakuan HNO3 berturut-turut ialah 26,07%, 5,39%, 10,09%. Dari hasil pengujian kemurnian radionuklida, diperoleh puncak pada energi 140,73 keV yang merupakan puncak spesifik 99mTc. Sedangkan pengujian kemurnian radiokimia diperoleh kromatogram sebesar 99,75% pada fraksi salin 1 dengan perlakuan HNO3, 99,77% pada fraksi salin 1 tanpa perlakuan HNO3, 99,67% pada eluat alumina asam dengan perlakuan HNO3, 87,28% pada eluat alumina asam tanpa perlakuan HNO3. Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa kolom alumina dapat digunakan berulang walau nilai perolehan kembali yang diperoleh akan menurun pada setiap pengulangan dan perlakuan dengan HNO3 menghasilkan nilai perolehan kembali lebih besar dibanding tanpa perlakuan HNO3. Kata kunci :

Ekstraksi 99mTc/99Mo, 99Mo aktivasi neutron, penggunaan berulang kolom alumina, nilai perolehan kembali, kemurnian radiokimia, kemurnian radionuklida

vi


ABSTRACK

Name Program Study Tittle

: HANI HAIFA PUTRI : PHARMACY : THE SEPARATION AND PURIFICATION OF 99MTc FROM NEUTRON-ACTIVATION 99Mo PROCESS USING ALUMINA COLUMN CHROMATOGRAPHY

The Technetium-99m (99mTc) radioisotope is widely used in Nuclear Medicine for diagnostic purpose. Some of the superiorities of this radioisotope are its short half life (6 hours), it doesn’t emit charged particles, it has a 140 keV gamma ray which is ideal for gamma imaging. 99mTc radioisotope is a decay product of Molybdenum-99 (99Mo). The neutron activation is the alternative to the provision of radionuclide 99Mo. Previously, the separation of 99mTc from 99Mo has been conducted using methyl ethyl ketone (MEK) extraction, and then followed by basic alumina and acidic alumina column chromatography. To determine the absorption ability of alumina column, the extraction process and the use of column chromatography were carried out repeatedly. The variation treatments of HNO3 ablution on alumina column produced a profile of % 99mTc activity that had a bigger value than the alumina column without treatment did. The result of the repeated use of column was recovery values of column with treatment which were 35,7%, 24,2%, 11,31% and column without treatment which were 26,07%, 5,39%, 10,09%. Through the purity examination of radionuclide, it was obtained a peak of energy 140,73 keV which is the specific peak of 99mTc. Whereas from the purity examination of radiochemical, it was obtained a chromatogram with the amount of 99,75% on copy fraction 1with a treatment of HNO3, 99,77% on copy fraction 1 without a treatment of HNO3, 99,6% on acidic alumina eluates with HNO3 treatment, 87,28% on acidic alumina eluates without HNO3 treatment. From these result it’s shown that alumina column can be used repeatedly even though the recovery value’s decreasing in each repetition and the treatment with HNO3 produces a higher recovery value than without treatment. Keywords

: 99mTc/99Mo extraction, neutron-activation 99Mo, the repeated use of alumina column, recovery, radiochemical purity, radionuclide purity.

vii


KATA PENGANTAR/ UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Farmasi pada Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah Jakarta. Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dari berbagai pihak dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih kepada: 1) Bapak Supandi, M.Si., Apt selaku dosen pembimbing pertama dan Bapak Drs. Adang H. Gunawan, Apt selaku pembimbing kedua, yang memiliki andil besar dalam proses penyusunan skripsi. 2) Ibu Dra. Siti Darwati, M.Sc Kepala Pusat PRR-Batan Kawasan PUSPIPTEK Serpong yang telah memberikan izin penelitian. 3) Para staf PRR-Batan Kawasan PUSPIPTEK yang banyak membantu di laboratorium selama proses pengerjaan penelitian. 4) Bapak Prof. Dr. Hc. MK Tadjudin, Sp. And, selaku Dekan Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah Jakarta 5) Bapak Drs. Umar Mansur M.Sc., selaku ketua Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah Jakarta 6) Bapak dan Ibu staf pengajar dan karyawan yang telah memberikan bimbingan dan bantuan selama saya menempuh pendidikan di Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah Jakarta 7) Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah Jakarta

viii

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Tak lupa kepada kedua orang tua saya, ayahanda Ir. Anwar, M.T dan ibunda Sri Wahyu Widiati serta kedua adik saya Bani Aulia Rahman dan Dewi Suci Rafianti yang telah memberikan motivasi selama proses pengerjaan skripsi dan tak lelah memanjatkan doa demi kelancaran pengerjaan skripsi ini. Semoga amalan dan jerih payah mereka mendapat balasan yang jauh lebih baik dari-Nya. Akhir kata, saya berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini membawa manfaat bagi ilmu pengetahuan .

Serpong, Juli 2013

ix


DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ……………………………………………….... HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ………………….. HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI ………………….............. HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………. ABSTRAK …………………………………………………………… ABSTRACK …………………………………………………………. KATA PENGANTAR ………………………………………………. HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH.... DAFTAR ISI ………………………………………………………… DAFTAR TABEL …………………………………………………... DAFTAR GAMBAR ……………………………………………….. DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………...

ii iii iv v vi vii viii x xi xiii xiv xv

BAB I PENDAHULUAN …………………………………………… 1.1 Latar Belakang …………………………………………... 1.2 Rumusan Masalah ………….....………………………........ 1.3 Tujuan Penelitian …………………………………………… 1.4 Manfaat Penelitian …… …………………………………....

1 1 3 3 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA …………………………………… 2.1 Molybdenum Trioxide .. …………………………………... 2.2 Teknesium-99m (99mTc) 2.2.1 Sifat Inti Atom 99mTc … …………………………... 2.2.2 Sifat Fisika 99mTc …….…………………………… 2.2.3 Sifat Kimia 99mTc …….…………………………… 2.3 99mTc-Perteknetat 2.3.1 Monografi 99mTc-Perteknetat … …………………... 2.3.2 Aplikasi Klinis 99mTc-Perteknetat ……………….... 2.4 Produksi Radioisotop 2.4.1 Aktivasi Neutron ………………………………….. 2.4.2 Hasil Belah (fisi) Uranium ………………………... 2.4.3 Aktivasi dengan Partikel Bermuatan .…………....... 2.5 Metode Pemisahan …...…………………………………… 2.6 Ekstraksi Pelarut ……...…………………………………. 2.6.1 Ekstraksi Pelarut Konvensional …………………... 2.7 Metil Etil Keton .…………………………………………. 2.8 Kromatografi ….………………………………………….. 2.9 Kromatografi Kolom ……………………………………... 2.10 Alumina 2.10.1 Deskripsi Alumina …….………………………….. 2.10.2 Monografi Alumina …..…………………………… 2.11 Kemurnian Radioisotop 2.11.1 Kemurnian Radionuklida ……...…………………..

4 4

xi

4 5 5 6 6 7 7 8 9 9 10 11 11 11 13 13 14


2.11.2 Kemurnian Radiokimia …………………………... BAB III METODOLOGI PENELITIAN …………………………. 3.1 Alur Penelitian …………………………………………….. 3.2 Tempat dan Waktu Penelitian …………………………… 3.3 Bahan Penelitian ………………………………………….. 3.4 Alat Penelitian ……………………………………………... 3.5 Prosedur Penelitian 3.5.1 Proses Persiapan …... ………………………………... 3.5.2 Proses Ekstraksi …………..………………………….. 3.5.3 Kromatografi kolom alumina basa ………………...... 3.5.4 Kromatografi kolom alumina asam …..……………... 3.5.5 Evaluasi .........................................................................

14 15 15 16 16 16 16 17 18 18 19

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………. 21 4.1 Hasil ………………………………………………………... 21 4.2 Pembahasan ………………………………………………… 27 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN …………………………….. 36 5.1 Kesimpulan ………………………………………………….. 36 5.2 Saran ………………………………………………………… 36 DAFTAR PUSTAKA………………………………………………… LAMPIRAN …………………………………………………………..

xii

37 40


DAFTAR TABEL

Tabel II.1 II.2 II.3 II.4 II.5 IV.1 IV.2 IV.3 IV.4 IV.5 IV.6

Halaman Monografi Molybdenum Trioxide ………………………………..... Monografi 99mTc Perteknetat ……………………………………...... Metode Pemisahan 99mTc dari 99Mo ……………………………...... Monografi Metil Etil Keton ……………………………………....... Monografi Alumina ……………………………………………….... Data Pengukuran Aktivitas 99mTc pada Percobaan Pertama ............... Data Pengukuran Aktivitas 99mTc pada Percobaan Kedua ................. Data Pengukuran Aktivitas 99mTc pada Percobaan Ketiga ................. Nilai Kemurnian Radiokimia .............................................................. Nilai Kemurnian Radionuklida ........................................................... Tingkat Oksidasi Teknesium ...............................................................

xiii

4 6 9 11 13 21 22 22 26 27 27


DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1. Peluruhan Radioisotop dari 99Mo …………………………..... Gambar 2. Kolom Kromatografi ……………………………………......... Gambar 3. Skema Kromatografi Kertas ....................................................... Gambar 4. Grafik Aktivitas 99Mo ...................…………………................. Gambar 5. Grafik % Aktivitas 99mTc Hilang dalam Eluat Kolom al. asam.. Gambar 6. Grafik % Aktivitas 99mTc yang Hilang pada Bilasan Aquades... Gambar 7. Grafik % Aktivitas 99mTc pada Fraksi Total …………….......... Gambar 8. Grafik % Perolehan Kembali …................................................. Gambar 9. Peluruhan Radioisotop dari 99Mo .............................................. Gambar 10. Sisi Asam dan Basa Alumina ................................................... Gambar 11. Struktur Dasar Alumina ...........................................................

xiv

5 12 20 23 23 23 24 25 28 31 31


DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Perhitungan Preparasi Bahan .................................................. Lampiran 2. Perhitungan Aktivitas Peluruhan 99Mo ................................... Lampiran 3. Perhitungan Konversi Aktivitas 99mTc .................................... Lampiran 4. Spektrum Kemurnian Radiokimia 99mTc ................................ Lampiran 5. Kurva Kalibrasi Spektrometer Gamma ................................... Lampiran 6. Spektrum Kemurnian Radionuklida 99mTc ............................ Lampiran 7. Spektrum Radionuklida 99Mo ................................................. Lampiran 8. Dokumentasi ...........................................................................

xv

40 41 42 51 53 54 55 56


BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Pada saat ini aplikasi nuklir di bidang kedokteran merupakan suatu

perkembangan ilmu pengetahuan yang sangat penting. Ilmu kedokteran nuklir telah memberikan peranan penting di bidang medis yakni dalam mendiagnosis dan terapi berbagai jenis penyakit. Menurut Adang H.G preparat yang biasa digunakan dalam menunjang kedokteran nuklir adalah radiofarmaka dan senyawa bertanda, yaitu suatu senyawa yang terdiri dari sediaan farmaka yang ditandai dengan radioisotop tertentu. Salah satu isotop yang banyak digunakan di bidang kedokteran nuklir adalah Teknesium-99m (99mTc).

99m

Tc merupakan ujung tombak diagnosis

menggunakan radioisotop. Sekitar 80% diagnosis di kedokteran nuklir menggunakan radioisotop ini (Awaludin, 2011). Saat ini radioisotop

99m

Tc telah digunakan secara luas dalam berbagai

bentuk sediaan radiofarmaka baru untuk keperluan diagnosis. Berbagai prosedur penggunaan radiofarmaka bertanda

99m

Tc telah digunakan secara rutin di

berbagai negara. Saat ini, radioisotop 99mTc dalam bentuk sediaan radiofarmaka telah digunakan secara rutin untuk keperluan bone scan, myocardial perfusion imaging serta functional brain imaging (Awaludin, 2011). Tingginya permintaan pemakaian

99m

Tc di dalam kedokteran nuklir

disebabkan sifat fisisnya yang ideal untuk keperluan diagnosis yaitu memiliki waktu paroh pendek (6 jam), tidak memancarkan partikel bermuatan dan mempunyai sinar gamma 140 keV yang sangat ideal untuk kamera gamma (Adang H.G et al., 2009). Radioisotop

99m

Tc yang beredar di pasaran umumnya diperoleh dari hasil

peluruhan Molibdenum (99Mo) dalam bentuk

99

Mo/99mTc

generator dengan

menggunakan 99Mo dari hasil fisi 235U. Menurut Adang H.G keuntungan sistem generator untuk menghasilkan

99m

Tc adalah radioisotop

99m

Tc bisa diperoleh

setiap hari hanya dengan mengelusi generator menggunakan larutan salin,

1


2

dimana proses elusi dapat dilakukan sampai aktivitas yang dimiliki radioisotop induknya (99Mo) bernilai kecil hingga tidak dapat menghasilkan lagi 99mTc yang bisa digunakan untuk penandaan. Namun terdapat beberapa pertimbangan dalam penggunaan

99

Mo hasil fisi, yaitu: produksi

99

Mo dari hasil fisi akan

menghasilkan limbah dengan keradioaktifan sangat tinggi, produksi fisi memerlukan bahan target

235

99

Mo hasil

U yang merupakan bahan spesifikasi senjata

nuklir sehingga memerlukan pengawasan yang sangat ketat dan proses produksinya memerlukan teknologi proses yang spesifik dan mahal (Yono S et al, 2011). Telah dikembangkan alternatif sumber 99Mo dengan cara aktivasi neutron. Proses peluruhan

99

Mo menjadi

99m

Tc terjadi jika molibdenum non aktif telah

diradiasi dengan cara aktivasi neutron sehingga molibdenum menjadi aktif 99

dengan menghasilkan

radionuklida induk yaitu

Mo. Diharapkan sediaan 99

Mo. Keberadaan

99

99m

Tc tidak mengandung

Mo dengan energi sinar gamma

yang besar akan mempengaruhi pencitraan kamera gamma sehingga akan mengganggu proses diagnosis, oleh karenanya dibutuhkan proses pemisahan untuk memisahkan

99m

Tc dari induk nuklidanya yakni 99Mo.

Pada penelitian terdahulu telah dilakukan metode pemisahan 99

99m

Tc dari

Mo dilakukan dengan cara ekstraksi menggunakan metil etil keton (MEK)

dimana

99m

Tc yang terlarut dalam fasa MEK diperoleh dengan menguapkan

MEK dan kemudian

99m

Tc dilarutkan dengan larutan NaCl 0,9 %. Metode ini

mempunyai beberapa kekurangan diantaranya masih terdapat sejumlah kecil MEK dalam larutan 99mTc dan menghasilkan larutan yang berwarna kekuningan. Perkembangan terbaru pemisahan

99m

pemurnian

pemanasan

fasa

MEK

tanpa

Tc dari

99

Mo adalah dengan melakukan yaitu

dengan

menggunakan

kromatografi kolom alumina basa dan alumina asam. Dari penelitian tersebut diperoleh nilai kemurnian radionuklida sebesar 99,90% dan kemurnian radiokimia sebesar 97,78% (Sriyono et.al, 2011). Dalam penelitian ini akan dilihat % recovery 99

99m

Tc yang diekstraksi dari

Mo hasil aktivasi yang dilewatkan ke kolom alumina basa dan kolom alumina

asam. Penggantian kolom alumina asam setiap akan mengelusi

99m

Tc,

menyebabkan sistem ini tidak praktis dan tidak ekonomis. Oleh karena itu,


3

dalam penelitian ini yang merupakan penelitian awal akan dicoba untuk tidak melakukan penggantian kolom alumina asam, tetapi melakukan perlakuan tertentu yaitu pembilasan dengan HNO3 0,1 M. Perlakuan ini merupakan usaha untuk mengasamkan kembali kolom alumina setelah dielusi dengan larutan salin yang kemungkinan dapat mengubah keasaman dalam kolom alumina tersebut. Dalam penelitian ini akan diujikan kolom alumina yang diberi perlakuan yang berbeda yaitu salah satu kolom dielusikan asam nitrat 0,1 M terlebih dahulu sebelum digunakan sedangkan yang lainnya tidak, sehingga dapat diketahui pengaruh pembilasan HNO3 terhadap kualitas 99mTc yang dihasilkan.

1.2

Rumusan Masalah 1. Dapatkah kolom alumina basa dan asam digunakan berulang dalam penyediaan 99mTc dari 99Mo hasil aktivasi neutron? 2. Bagaimanakah hasil perolehan kembali produksi 99mTc dari penggunaan kolom alumina basa dan asam yang digunakan berulang? 3. Bagaimanakah perbandingan kualitas 99mTc yang dihasilkan dari kolom alumina asam dengan dan tanpa pembilasan asam nitrat dengan meninjau beberapa parameter yaitu pemeriksaan visual, kemurnian radiokimia, kemurnian radionuklida dan penentuan lolosan 99Mo?

1.3

Tujuan Penelitian 1. Untuk membandingkan kualitas

99m

Tc dan nilai perolehan kembali

dari penggunaan kolom alumina basa dan asam yang digunakan berulang dan penggunaan kedua jenis kolom alumina asam yang diberi perlakuan yang berbeda 1.4

Manfaat Penelitian 1. Memberikan informasi mengenai proses pemisahan dan pemurnian 99m

Tc dari 99Mo hasil aktivasi menggunakan kolom alumina.

2. Menambah khasanah ilmu pengetahuan tentang produksi radioisotop yang dimanfaatkan dalam bidang kesehatan serta referensi bagi penelitian selanjutnya.


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Molybdenum Trioxide

Tabel II.1 Monografi Molybdenum Trioxide Struktur kimia

Serbuk atau granul berwarna putih atau kekuningan hingga kebiru-biruan Molecular weight 143.95 Boiling point 1.1550 C Melting point 7950 C Density 0.490 g/l 0 Larut dalam air (28 ) 0.490 g/l, larut dalam larutan alkali hidroksida, ammonia atau potassium bitartrat

Organoleptis Sifat fisika

Kelarutan

Sumber: Merck Index, 1989

2.2

Teknesium-99m

2.2.1 Sifat Inti Atom Teknesium-99m Radioisotop

99m

Tc merupakan radioisotop dengan waktu paroh yang

pendek yaitu 6 jam. Radioisotop ini merupakan radioisotop metastabil, meluruh menjadi radioisotop ribu tahun.

99

Tc yang memiliki waktu paroh sangat panjang yaitu 212

99m

Tc tersebut selanjutnya meluruh melalui peluruhan beta menjadi

isotop stabil Rutenium-99 (99Ru). Proses peluruhan radioisotop dari radioisotop 99

Mo menjadi

99m

Tc, 99Tc dan akhirnya menjadi 99Ru.

99m

Tc hanya memancarkan

radiasi gamma, tidak memancarkan radiasi lainnya. Radiasi gamma yang dipancarkan memiliki energi 140,5 keV (Awaludin, 2011).

4


5

Gambar 1. Peluruhan Radioisotop dari 99Mo Sumber: Zolle, 2007

2.2.2 Sifat Fisika Teknesium-99m (99mTc) 99m

Tc mempunyai umur paroh pendek (6,02 jam), pemancar gamma murni

dengan energi radiasi yang rendah (140 keV). Dengan umur paroh pendek yaitu 6,02 jam, merupakan waktu yang ideal untuk penyidikan (scanning). Dalam waktu 6 jam penyidikan dapat dilakukan dengan sempurna dan dalam waktu 6 jam keradioaktifannya di dalam tubuh tinggal setengahnya. Oleh karena energinya rendah, maka dosis yang diterima oleh pasien juga rendah (Tuning, Imam, Harjoto, 1995).

2.2.3

Sifat Kimia Teknesium-99m Teknesium (Tc) termasuk logam transisi yaitu golongan VII B, perioda 5

dalam sistem berkala, mudah membentuk senyawa kompleks serta mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu yaitu mulai dari +1 sampai dengan +7, sehingga bisa dibuat berbagai senyawa (Tuning, Imam, Harjoto, 1995).


6

99m

2.3

Tc-Perteknetat

2.3.1

Monografi 99mTc-Perteknetat Tabel II.2 Monografi 99mTc-Perteknetat

Nama kimia

Sodium pertechnetate; Sodium pertechnetate 99mTc injection (fission) (Ph. Eur.); Technetium Tc 99m pertechnetate injection (USP); 99m Tc (VII) - Na – pertechnetate

Struktur kimia

Deskripsi

Waktu paruh pH Penyimpanan Stabilitas

Pertechnetate anion (99mTcO4-) Merupakan larutan injeksi steril, dapat digunakan secara intravena maupun oral, mengandung radioaktif teknesium dalam bentuk sodium perteknetat. 99m Teknesium ialah radionuklida hasil dari peluruhan radioaktif 99Molybdenum. 99Molybdenum dapat berasal dari hasil aktivasi neutron 98Molybdenum atau produk dari reaksi fisi uranium. (USP) 6,02 jam 4–8 Disimpan pada suhu ruang dengan tambahan pelindung. Anion perteknetat stabil dalam larutan encer. Secara kimia tidak reaktif, mampu membentuk kompleks ligan dengan mereduksi ke tingkat valensi yang lebih rendah.

Sumber : Diolah dari Zolle, 2007 dan USP 30

2.3.2

Aplikasi klinis 99mTc-Perteknetat Aplikasi dalam bidang medis dari

99m

Tc-Perteknetat diantaranya brain

imaging, cerebral angiography,thyroid imaging, salivary gland imaging, placenta localization, blood pool imaging, gastric micosa imaging, cardiac function sutides, renal blood flow studies, urinary bladder imaging, nasolcrimal drainase system imaging (Merck Index, 1989).


7

2.4

Produksi Radioisotop Tujuan yang terpenting dari produksi radioisotop adalah menyediakan

nuklida radioisotop tertentu dengan syarat tertentu tergantung pada maksud penggunaannya serta memiliki aktivitas yang cukup tinggi (Leswara, 2007). 2.4.1

Produksi dengan Cara Aktivasi Neutron Pembuatan radioisotop melalui reaksi dengan neutron dilakukan dengan

mengiradiasi bahan sasaran dengan neutron di reaktor nuklir. Inti atom yang diradiasi dengan neutron akan berubah menjadi inti lain yang perbandingan neutron dan protonnya tidak seperti semula, sehingga inti menjadi tidak stabil dan bersifat radioaktif. Dalam produksi radioisotop bahan sasaran yang digunakan harus memenuhi persyaratan tertentu sehingga aman untuk iradiasi dan dihasilkan radioisotop dengan kemurnian tinggi. Dalam pemilihan bahan sasaran untuk produksi radioisotop haruslah dipertimbangkan beberapa aspek sebagai berikut: kestabilan bahan sasaran pada saat iradiasi, mudah diperoleh di pasaran dan memiliki tingkat kemurnian yang tinggi. Reaksi aktivasi dengan neutron terbagi 2 jenis, yaitu: reaksi dengan neutron lambat (E = 0,025 MeV) dan reaksi dengan neutron cepat (E = 0,1-10 MeV) Reaksi dengan neutron lambat biasanya disertai dengan sinar γ sehingga reaksinya disebut (n, γ), sedangkan reaksi dengan neutron cepat disebut reaksi (n, p) atau (n,α) (Priyadi, 2006). 2.4.2

Produksi dari Hasil belah (fisi) Uranium Menurut European Commission (2009) pada proses fisi nuklir terjadi

pemisahan inti dari isotop

235

U setelah bertumbukan dengan neutron termal.

Sejumlah kecil nuklida dengan nomor atom tinggi dihasilkan dari reaksi fisi dan reaksi yang paling sering digunakan adalah fisi 235Uranium dengan neutron dalam reaktor nuklir. Jika

235

U disinari dengan neutron, maka

235

U akan membelah menjadi

berbagai jenis radioisotop dengan massa yang lebih kecil. Hasil pembelahan 235

U merupakan hal yang penting untuk pembuatan radioisotop skala produksi.

Pembuatan

radioisotop

melalui

pembelahan

235

U

sangat

berbeda

jika


8

dibandingkan dengan pembuatan radioisotop melalui reaksi aktivasi maupun melalui reaksi partikel bermuatan (Priyadi, 2006). 2.4.3

Produksi dengan Cara Reaksi Aktivasi dengan Partikel Bermuatan Partikel bermuatan yang digunakan untuk menyinari sasaran dihasilkan

dari suatu akselerator (misal siklotron). Partikel bermuatan yang dapat dihasilkan dari mesin siklotron antara lain adalah proton, deuteron, helium-3, helium-4 (partikel α) (Priyadi, 2006). 2.5

Metode Pemisahan 99mTc dari 99Mo Pemilihan suatu proses pemisahan yang efektif untuk menghasilkan

dari

99

99m

Tc

Mo didasarkan pada sejumlah pertimbangan, yakni: teknik-teknik fisik

atau kimia yang digunakan harus memiliki kemampuan pemisahan yang tinggi, proses pemisahan harus cepat untuk mengurangi kerugian kehilangan dari rendemen dari

99m

Tc,

Tc yang dihasilkan harus tinggi, bersifat reproduksibel,

kemurnian radiokimia dan kemurnian radionuklida kisaran Farmakope, konsentrasi radioaktif dari untuk memungkinkan untuk proses seminimal

99m

mungkin,

99m

Tc harus berada dalam

99m

Tc yang terpisah harus cukup

radiolabeling, campur tangan manusia

99m

Teknesium harus diperoleh dalam bentuk siap pakai

terutama dalam larutan 0,9% NaCl (Dash, Knapp, Pillai, 2012).


9

Tabel II.3 Metode Pemisahan 99mTc dari 99Mo Metode pemisahan Kromatografi kolom Elektrokimia Ekstraksi kromatografi Presipitasi Ekstraksi pelarut Sublimasi Membran cair

Termokromato grafi

Sifat fisika/ kimia Pengisian

Prinsip Adsorpsi selektif pada adsorben

Elektroda Elektrodeposisi selektif dari target potensial spesies pada elektroda inert Interaksi kimia Ekstraksi selektif dari spesies target oleh spesifik ekstraktan diam pada suatu pendukung inert Kelarutan Pengendapan logam dengan penambahan reagen Hidrofobisitas Selektif untuk kedua pelarut yang saling bercampur Tekanan uap Sublimasi selektif dari target logam Energi kimia Ekstraksi selektif dari target dalam membran berpori yang bersifat hidrofobik dan selanjutnya bergerak ke fase cair Tekanan uap Fraksinasi bahan menyublim melalui kolom yang memiliki gradien suhu.

Sumber: Ashutosh Dash a, F.F. (Russ) Knapp Jr. b, M.R.A. Pillai, 2012

2.6

Ekstraksi Pelarut Ekstraksi cair-cair adalah teknik di mana larutan (biasanya air) dibawa ke

dalam kontak dengan pelarut kedua (biasanya organik), pada dasarnya bercampur pada awalnya, kemudian zat terlarut (solut) akan dibawa ke dalam pelarut kedua. Pemisahan dapat dilakukan adalah sederhana, bersih, cepat, dan nyaman. Dalam banyak kasus pemisahan dapat dilakukan dengan pengocokan dalam corong pemisah selama beberapa menit. (Jeffery, Bassett, Mendham, Denney, 1989) Ekstraksi pelarut merupakan suatu langkah penting dalam urutan yang menuju ke suatu produk murninya dalam laboratorium organik, anorganik atau biokimia. Meskipun kadang-kadang menggunakan peralatan yang rumit, namun seringkali kali hanya diperlukan sebuah corong pisah. Seringkali suatu pemisahan ekstraksi pelarut dapat diselesaikan dalam beberapa menit. Teknik itu dapat diterapkan sepanjang jangkauan konsentrasi yang lebar, dan telah digunakan secara luas untuk isolasi kuantitas yang luar biasa sedikitnya dari isotop-isotop


10

bebas pengemban yang diperoleh dengan transmutasi nuklir, dengan demikian pula isolasi bahan industri yang diproduksi berton-ton. (Underwood dan Day ed. keenam, 2002) Secara umum definisi ekstraksi pelarut/ cair-cair adalah proses pemisahan suatu komponen/ solut dari larutan fase air menggunakan pelarut organik tertentu. Dalam proses ekstraksi dihasilkan 2 jenis larutan yaitu larutan fase organik dan fase air. Larutan fase organik yang dihasilkan dari proses esktraksi adalah larutan yang kaya dengan solut yang diinginkan dan sering disebut ekstrak sedangkan larutan fase air adalah larutan yang miskin dengan solut disebut rafinat (Torowati, 2009)

2.6.1

Ekstraksi Pelarut Konvensional Pemisahan ekstraksi pelarut konvensional didasarkan pada partisi dari

99m

Tc antara fase air dan fase organik dari pelarut yang saling bercampur. Pelarut

yang umum digunakan dalam teknik ini ialah metil etil keton (MEK). Teknik ekstraksi dengan MEK menawarkan beberapa keuntungan, diantaranya: efisiensi pemisahan tinggi dari

99m

Tc dapat dicapai, lebih murah

dibandingkan dengan kromatografi kolom generator, 99mTc yang diperoleh dengan metode ekstraksi MEK telah dilaporkan berkualitas baik dari segi kemurnian radionuklida, kemurnian radiokimia dan kemurnian

kimia serta proses ini

menghasilkan 99mTc dengan konsentrasi radioaktif tinggi. Beberapa hal yang perlu diperhatikan ekstraksi menggunakan MEK diantaranya: MEK merupakan pelarut yang mudah terbakar, oleh karena itu penggunaannya perlu pengamanan sistem operasional yang tinggi; peralatan yang digunakan untuk ekstraksi sangat kompleks, besar dan memerlukan kontrol penggunaan yang tinggi; proses ekstraksi dengan metode ini memakan waktu, sehingga beberapa langkah memerlukan kehati-hatian; MEK rentan terhadap degradasi radiasi; permasalahan operasional dapat mengakibatkan minimnya hasil

99m

Tc yang diperoleh dan menambah kontaminasi dari 99Mo (Dash, Knapp,

Pillai, 2012).


11

2.7

Metil Etil Keton

Tabel II.4 Monografi Metil Etil Keton Sinonim

Butan-2-on; Etil Metil Keton

Rumus struktur

C2H5COCH3

Pemerian

Cairan mudah terbakar, tidak berwarna; bau khas

Suhu didih

Lebih kurang 790C

Sumber: FI ed. IV, 1995

2.8

Kromatografi Kromatografi didefinisikan sebagai prosedur pemisahan zat terlarut oleh

suatu proses migrasi diferensial dinamis dalam sistem yang terdiri dari dua fase atau lebih, salah satu diantaranya bergerak secara berkesinambungan dalam arah tertentu dan di dalamnya zat-zat itu menunjukkan perbedaan mobilitas disebabkan adanya perbedaan dalam adsorpsi, partisi, kelarutan, tekanan uap, ukuran molekul atau kerapatan muatan ion. Dengan demikian masing-masing zat dapat diidentifikasi atau ditetapkan dengan metode analitik. Teknik kromatografi umum membutuhkan zat terlarut terdistribusi di antara dua fase, satu diantaranya diam (fase diam), yang lainnya bergerak (fase gerak). Fase gerak membawa zat terlarut melalui media, hingga terpisah dari zat terlarut lainnya (FI ed. IV, 1995).

2.9

Kromatografi Kolom Alat yang digunakan untuk kromatografi kolom sangat sederhana, terdiri

dari tabung kromatografi, dan sebuah batang pemampat yang diperlukan untuk memadatkan zat penjerap atau campuran zat penjerap dan air secara merata di dalam tabung. Kadang-kadang digunakan cakram kaca berpori yang melekat pada dasar tabung untuk menyangga isinya. Tabung berbentuk silinder terbuat dari kaca, kecuali bila dalam monografi, disebutkan terbuat dari bahan lain. Sebuah tabung pengalir dengan diameter yang lebih kecil untuk mengeluarkan cairan yang menyatu dengan tabung atau disambung melalui suatu sambungan anti bocor pada ujung bawah tabung utama (FI ed. IV, 1995).


12

Berbagai ukuran kolom dapat digunakan, dimana hal utama yang dipertimbangkan adalah kapasitas yang memadai untuk menerima sampel-sampel tanpa melampaui fase diamnya. Merupakan aturan praktis yang umum bahwa panjang kolom harus sekurang-kurangnya sepuluh kali ukuran diameternya (Underwood ed. Keenam, 2002). Ukuran kolom bervariasi; kolom yang umum digunakan dalam analisis farmasi mempunyai diameter antara 10 mm hingga 30 mm, dan panjang antara 140 mm hingga 400 mm, tidak termasuk tabung pengalir. Tabung pengalir umumnya berdiameter antara 3 mm hingga 6 mm, dapat dilengkapi dengan sebuah kran untuk mengatur laju aliran pelarut yang melalui kolom dengan teliti. Batang pemampat merupakan suatu batang silinder, melekat kuat pada sebuah tangkai yang terbuat dari plastik, kaca, baja tahan karat atau aluminium, kecuali bila dinyatakan lain dalam monografi. Tangkai batang pemampat biasanya mempunyai diameter yang lebih kecil dari kolom dan panjang minimal 5 cm melebihi panjang efektif kolom. Batang mempunyai diameter lebih kurang 1 mm lebih kecil dari diameter dalam kolom (FI ed. IV, 1995). Fase gerak

Fase diam (alumina)

Glass wool

Gambar 2. Kolom Kromatografi


13

2.10 Alumina 2.10.1 Deskripsi Alumina Alumina pada dasarnya adalah aluminium oksida, Al2O3. Partikel-partikel alumina adalah antara 70-290 mesh (50-200 mm), dan sebagian besar sekitar 150 mesh. Alumina yang digunakan untuk kromatografi kolom atau kromatografi lapis tipis diperlakukan dengan asam atau basa untuk mengatur pH. Alumina asam memiliki pH 4,5 dan alumina basa memiliki pH 10,4 (Sigma Aldrich).

2.10.2 Monografi Alumina Tabel II.5 Monografi Alumina Sinonim

Activated aluminum

alumina; oxide;

activated alpha

aluminumoxide; alumina; alumina, activated; alumina, calcined; alumina, tabular; aluminum oxide alumite; aluminum trioxide. Rumus empiris

Al2O3

Bobot molekul

101.96

Pemerian

Bubuk Kristal putih

Kelarutan

Perlahan-lahan larut dalam larutan alkali berair; praktis tidak larut dalam pelarut organik nonpolar, dietil eter, etanol (95%), dan air

Sumber: Handbook of Pharmaceutical excipient ed. V


14

2.11

Kemurnian Radioisotop

2.11.1 Kemurnian Radionuklida Kemurnian

radionuklida

didefinisikan

sebagai

fraksi

dari

total

radioaktivitas dalam bentuk radionuklida yang diinginkan. Kotoran timbul dari reaksi nuklir asing karena kotoran isotop dalam bahan target atau dari fisi dari elemen berat dalam reaktor (Saha, 2003). Ketidakmurnian radionuklida pada produksi induk yaitu

99

Mo. Nilai batasan terkecil kontaminasi

99m

Tc berasal dari nuklida

99

Mo yang diizinkan ialah

0,015 % (0,15 µCi 99Mo/mCi 99mTc) (Medi Physics Inc, 2009). Kemurnian

radionuklida

ditentukan

dengan

menggunakan

alat

spektrometer gamma berdasarkan karakteristik radiasi yang dipancarkan oleh radionuklida itu sendiri. Radionuklida yang memancarkan sinar γ dapat dibedakan satu sama lain dengan melihat energi sinar γ pada energi spektrum spesifik yang diperoleh (Saha, 2003). 2.11.2 Kemurnian Radiokimia Kemurnian radiokimia adalah fraksi dari total radioaktivitas dalam bentuk kimia yang diinginkan. Terjadinya pengotor radiokimia timbul dari dekomposisi pelarut, perubahan suhu atau pH, cahaya, oksidasi dan radiolisis (Saha, 2003). Pengotor yang dapat timbul dalam produksi bentuk

99m

Tc ialah koloid dalam

99m

TcO2. Nilai kemurnian radiokimia yang dipersyaratkan ialah tidak

kurang dari 95% dengan nilai Rf sekitar 0,6 dengan menggunakan metode kromatografi kertas yaitu kertas Whatman no. I sebagai fasa diam dan metanol 85% sebagai fasa gerak (Zolle, 2007). Sejumlah metode analisis yang digunakan untuk mendeteksi dan menentukan pengotor radiokimia dalam radiofarmaka diantaranya pengendapan, kromatografi kertas, kromatografi lapis tipis, dan kromatografi gel, kertas dan gel elektroforesis, pertukar an ion, ekstraksi pelarut, kromatografi cair kinerja tinggi, dan penyulingan (Saha, 2003). Pengukuran radioaktivitas dapat dilakukan dengan menggunakan alat pencacah sinar gamma (Gamma Counter) atau menggunakan alat TLC Scanner. Perbandingan rasio di bawah kurva memberikan perbandingan konsentrasi radioaktif dari zat kimia (British Pharmacopoeia, 1988).


BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1

Alur Penelitian

Pengukuran aktivitas Tc

15


16

3.2

Tempat dan Waktu Penelitian

3.2.1 Tempat Penelitian Penelitian proses pemisahan dan pemurnian

99m

Tc dari

99

Mo hasil aktivasi

neutron menggunakan kolom kromatografi alumina dilakukan di laboratorium Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka (PRR) BATAN Kawasan PUSPIPTEK – Serpong Tangerang Selatan. 3.2.2 Waktu Penelitian Penelitian ini berlangsung dari bulan Maret hingga Juni.

3.3

Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya: MoO3 hasil

iradiasi, NaOH (Merck), asam nitrat 65% (Merck), metanol (Merck), alumina basa (KANTO Chemical, JAEA-Jepang), alumina asam yang telah ditreatment dengan perendaman asam nitrat 0,1 N (KANTO Chemical, JAEA-Jepang), metil etil keton (Merck), larutan salin (NaCl 0,9%) dan aquades (IPHA), kertas Whatman no.1 dan no.3, glass wool, kertas indikator pH universal (Merck).

3.4

Alat Penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya: neraca analitik

(Sartorius), corong pisah (Pyrex), peralatan gelas [Beaker glass 100 ml, Erlenmeyer 100 ml, gelas ukur 50 ml, labu ukur 50 ml,] (Pyrex), pipet tetes plastik, spatula, syringe 5 cc, kolom kromatografi, statif, pinset, kontiner timbal, botol vial 5 dan 10 ml, kompor penangas, chamber, dose calibrator ATOMLABTM 100 plus (BIODEX), spektrometer gamma Canberra 1000 dengan detektor Germanium kemurnian tinggi (HPGe) (Canberra Industries Inc), Imaging Scanner AR-200 (Bioscan).

3.5

Prosedur Penelitian

3.5.1 Proses Persiapan 3.5.1.1 Preparasi pereaksi Dibuat larutan NaOH 6 N sebanyak 50 ml: ditimbang 12 g NaOH kemudian dilarutkan dalam aquades hingga volume 50 ml. Dibuat pengenceran


17

NaOH 4 N sebanyak 50 ml: dipipet 33,3 ml larutan NaOH 6 N kemudian ditambahkan aquades hingga 50 ml. Dibuat larutan asam nitrat 0,1 M sebanyak 100 ml yang akan dipergunakan untuk merendam alumina asam: dipipet 0,7 ml HNO3 65% kemudian ditambahkan air hingga 100 ml. 3.5.1.2 Pelarutan Mo MoO3 hasil iradiasi sebanyak 2 g dilarutkan dengan 6 ml NaOH 6 N. Setelah MoO3 terlarut, kemudian diencerkan dengan menambahkan 40 ml larutan NaOH 4 N. 3.5.1.3 Preparasi kolom alumina basa Ditimbang sebanyak 3 g serbuk alumina basa kemudian dicuci serbuk alumina basa dengan metil etil keton. Pada dasar kolom (ukuran p = 15 cm, d = 1 cm) dimasukkan glass wool yang telah terlebih dahulu direndam dengan metil etil keton. Suspensi alumina basa dalam metil etil keton dimasukkan ke dalam kolom dengan bantuan pipet. Setelah alumina memadat dimasukkan glass wool pada lapisan atas alumina basa. 3.5.1.4 Preparasi kolom alumina asam Ditimbang sebanyak 2x2 g serbuk alumina asam. Untuk pengisi kolom pertama, serbuk alumina asam terlebih dahulu direndam dengan asam nitrat 0,1 M. Disiapkan kolom kromatografi (ukuran p = 15 cm, d = 1 cm) yang telah berisi glass wool pada dasar kolom kemudian suspensi alumina hasil perendaman dilewatkan ke dalam kolom. Setelah alumina memadat dimasukkan glass wool pada lapisan atas alumina asam. Didiamkan selama beberapa jam kemudian kolom dielusi dengan 10 ml metil etil keton. Sedangkan kolom alumina asam kedua dipreparasi sama halnya dengan preparasi kolom alumina basa. 3.5.2 Proses ekstraksi Dicuplik hasil pelarutan MoO3 sebanyak 0,5 ml dan diukur aktivitasnya dengan dose calibrator ATOMLAB 100 plus. Kemudian diencerkan dengan NaOH 4 N hingga 10 ml. Larutan tersebut diekstraksi dengan menambahkan 20 ml metil etil keton. Proses ekstraksi dilakukan dengan pengocokan selama 10 menit menggunakan stirer. Hasil ekstraksi dipindahkan ke dalam corong, pisah


18

kemudian didiamkan selama 15 menit sampai membentuk dua lapisan. Fraksi yang terbentuk setelah pengocokan adalah fraksi metil etil keton (bagian atas), kemudian diukur aktivitas Tc dengan dose calibrator ATOMLAB 100 plus, lapisan air pada bagian bawah disimpan untuk proses ekstraksi selanjutnya. 3.5.3 Kromatografi kolom alumina basa Fraksi metil etil keton yang mengandung

99m

Tc dilewatkan ke kolom

kromatografi alumina basa, dan eluat kemudian ditampung dalam suatu wadah. Hasil tampungan kemudian dibagi menjadi dua bagian dan masing-masing diukur aktivitasnya dengan dose calibrator. Salah satu bagian yaitu eluat alumina basa yang akan dielusikan ke kolom alumina asam setelah dibilas dengan HNO3, sedangkan bagian lainnya adalah eluat alumina basa yang akan dielusikan ke kolom alumina asam tanpa dibilas dengan HNO3. Setelah digunakan kolom alumina basa disimpan untuk digunakan pada proses pengulangan selanjutnya.

3.5.4 Kromatografi kolom alumina asam 3.5.4.1 Dengan pembilasan HNO3 0,1 M Eluat fraksi metil etil keton dari kolom alumina basa dilewatkan ke dalam kolom alumina asam yang dipreparasi dengan pembilasan asam nitrat 0,1 M. Hasil eluat ditampung dalam vial dan diukur aktivitas

99m

Tc dengan dose

calibrator. Kolom alumina asam kemudian dibilas dengan 10 ml aquades kemudian fasa air hasil tampungannya diukur aktivitasnya. Pada tahap terakhir alumina asam dielusi dengan 3x5 ml larutan salin (NaCl 0,9%) dan ketiga fraksi salin diukur aktivitas

99m

Tc dengan dose calibrator. Setelah digunakan kolom

alumina asam kemudian dielusi dengan 10 ml asam nitrat 0,1 M kemudian didiamkan semalaman untuk digunakan pada proses pengulangan selanjutnya.

3.5.4.2 Tanpa pembilasan HNO3 0,1 M Eluat fraksi metil etil keton dari kolom alumina basa dilewatkan ke dalam kolom alumina asam yang dipreparasi tanpa pembilasan asam nitrat. Hasil eluat ditampung dalam vial dan diukur aktivitas

99m

Tc dengan dose calibrator. Kolom

alumina asam kemudian dibilas dengan 10 ml aquades dan eluat ditampung serta diukur aktivitas Tc dengan dose calibrator. Pada tahap terakhir alumina asam


19

dielusi dengan 3x5 ml larutan salin (NaCl 0,9%) dan ketiga fraksi salin diukur aktivitas

99m

Tc dengan dose calibrator. Setelah digunakan kolom alumina asam

disimpan untuk digunakan pada proses pengulangan selanjutnya.

3.5.5 Evaluasi 3.5.5.1 Perolehan kembali (recovery) Nilai

perolehan

membandingkan aktivitas

kembali

aktivitas

peluruhan

99m

diperoleh

Tc pada fraksi salin dengan aktivitas

99m

dengan Tc pada

fraksi metil etil keton hasil elusi pada kolom alumina basa. Nilai aktivitas

99m

Tc

dikonversikan terhadap waktu yang sama dengan menggunakan persamaan:

3.5.5.2 Nilai pH Pengukuran nilai pH dilakukan menggunakan kertas pH indikator universal. 3.5.5.3 Pemeriksaan visual Pemeriksaan visual pada umumnya meliputi kejernihan, warna atau kelainan fisik lainnya. Tahap evaluasi ini dilakukan dengan panca indera penglihatan. 3.5.5.4 Kemurnian radiokimia Penentuan kemurnian radiokimia dilakukan dengan kromatografi kertas menggunakan Whatman no.1 sebagai fase diam dan larutan metanol 85% sebagai fase gerak. Larutan uji dicuplik dan ditotolkan pada kertas Whatman no.1 kemudian dielusi selama kurang lebih 1-2 jam. Kertas kemudian diangin-anginkan hingga kering dan diukur nilai kemurnian radiokimia dengan menggunakan Imaging Scanner AR-200 Bioscan (Sriyono et al.,2011)


20

Gambar 3. Skema kromatografi kertas Sumber: Tahyan, Yayan et.al, 2011

3.5.5. 5 Kemurnian radionuklida Penentuan kemurnian radionuklida dilakukan dengan terlebih dahulu memasukkan eluat

99m

Tc (5 ml) ke dalam kontiner timbal, kemudian kontiner

tersebut diletakkan diatas detektor pada jarak tertentu, dan dianalisa menggunakan spektrometer gamma yang dilengkapi dengan detektor Germanium kemurnian tinggi (HPGe) serta perangkat lunak MCA Genie 2000 VDM. Puncak muncul pada 140 keV dan sedangkan puncak (Sriyono et al.,2011), Larutan

99

99m

Tc

Mo muncul pada 739 keV

99m

Tc dikatakan murni jika hasil spektrum tidak

menunjukkan puncak serapan dari energi 99Mo (Adang, H.G et al., 2009) 3.5.5.6 Penentuan lolosan Mo Besarnya aktivitas lolosan

99

Mo yang terdapat dalam larutan hasil elusi

ditentukan spektrometer gamma pada energi 739 keV. Cara penentuan lolosan 99Mo sama dengan penentuan kemurnian radionuklida dimana apabila dari hasil analisa eluat menunjukkan adanya

99

dibandingkan dengan aktivitas

Mo, maka aktivitasnya dihitung dan kemudian 99m

Tc (µCi

99

Mo/mCi

99m

Tc). Batas persyaratan

dari Medy Physic Inc. USA menetapkan bahwa lolosan 99

99

Mo < 0,15 µCi

Mo/mCi 99mTc).


BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil 4.1.1 Proses Ekstraksi – Kromatografi Kolom Dari rangkaian proses ekstraksi larutan

99

Mo menggunakan metil etil keton

yang kemudian dilanjutkan dengan kromatografi kolom alumina basa dan asam akan diperoleh nilai aktivitas dari anak luruh radionuklida 99Mo yaitu 99mTc. Hasil yang diperoleh di bawah ini merupakan hasil yang telah diolah berdasarkan konversi waktu kalibrasi pengukuran. Hal ini mengingat radionuklida

99m

Tc

meluruh dari waktu ke waktu.

4.1.1.1 Percobaan Pertama Aktivitas 99Mo Hasil ekstraksi fase organik Volume larutan Aktivitas 99mTc

: 20,3 mCi : 18 ml : 19,872 mCi

Tabel IV.1 Data Pengukuran Aktivitas 99mTc pada Percobaan Pertama

Fase larutan

Eluat kolom alumina basa Eluat kolom alumina asam Bilasan aquades Total fraksi

Kolom alumina asam dengan pembilasan HNO3 Aktivitas 99mTc Volume Sebelum Setelah (ml) konversi konversi (mCi) (mCi)

Kolom alumina asam tanpa pembilasan HNO3 Aktivitas 99mTc Volume Sebelum Setelah (ml) konversi konversi (mCi) (mCi)

8

6

6,23

9

6,75

7,01

8

3,66

4,02

9

1,338

1,44

10

2,07

2,33

10

3,8

4,32

15

1,593

2,229

15

1,3238

1,8278

4.1.1.2 Percobaan Kedua Aktivitas 99Mo Hasil ekstraksi fase organik Volume larutan Aktivitas 99mTc

: 15,78 mCi : 17 ml : 13,94 mCi

21


22

Tabel IV.2 Data Pengukuran Aktivitas 99mTc pada Percobaan Kedua

Fase larutan


Kolom alumina asam dengan pembilasan HNO3 Aktivitas 99mTc Volume Sebelum Setelah (ml) konversi konversi (mCi) (mCi) 8 5,55 5,98

Kolom alumina asam tanpa pembilasan HNO3 Aktivitas 99mTc Volume Sebelum Setelah (ml) konversi konversi (mCi) (mCi) 7 5,23 5,59

8

2,5

2,75

7

3,79

4,25

10

1,497

1,71

10

0,918

1,06

15

1,224

1,4484

15

0,228

0,3014

4.1.1.3 Percobaan Ketiga Aktivitas 99Mo Hasil ekstraksi fase organik Volume larutan Aktivitas 99mTc

: 7,41 mCi : 17 ml : 6,96 mCi

Tabel IV.3 Data Pengukuran Aktivitas 99mTc pada Percobaan Ketiga

Fase larutan


Kolom alumina asam dengan pembilasan HNO3 Aktivitas 99mTc Volume Sebelum Setelah (ml) konversi konversi (mCi) (mCi) 8 2,92 3,12

Kolom alumina asam tanpa pembilasan HNO3 Aktivitas 99mTc Sebelum Setelah Volume konversi konversi (mCi) (mCi) 7 2,23 2,4

8

1,397

1,549

7

1,497

1,7

10

0,734

0,84

10

0,361

0,43

15

0,29838

0,35294

15

0,1989

0,2423


23

4.1.2 Evaluasi 4.1.2.1 Profil aktivitas 99Mo dan 99Tc ketiga percobaan Aktivitas awal

99

Mo sebelum dilakukan proses ekstraksi ialah 20,3 mCi

pada percobaan pertama, 15,78 mCi pada percobaan kedua dan 7,41 mCi pada percobaan ketiga. Nilai tersebut diketahui dari perhitungan aktivitas peluruhan yang dikonversikan dengan waktu.

Gambar 4. Grafik aktivitas peluruhan 99Mo

Aktivitas

99m

Tc yang hilang setelah melewati kolom alumina asam pada

kolom alumina asam dengan perlakuan HNO3 secara berturut-turut pada ketiga percobaan 64%, 46% dan 49%. Sedangkan pada kolom alumina asam tanpa perlakuan HNO3 aktivitas

99m

Tc yang hilang ialah berturut-turut sebesar 20%,

76% dan 70%.

Gambar 5. Grafik % aktivitas 99mTc yang hilang dalam eluat kolom alumina asam


24

Aktivitas

99m

Tc yang hilang dalam air bilasan aquades pada kolom alumina

asam dengan perlakuan HNO3 secara berturut-turut pada ketiga percobaan 37%, 28% dan 26%. Sedangkan pada kolom alumina asam tanpa perlakuan HNO3 aktivitas 99mTc yang hilang ialah berturut-turut sebesar 61%, 19% dan 18%.

%

99mTc

dalam bilasan aquades 80 60 40 20 0

1

2

3

dengan HNO3 37.39968

28.59532

26.92308

tanpa HNO3

18.96243

17.91667

61.62625

Gambar 6. Grafik % aktivitas 99mTc yang hilang pada bilasan aquades

Aktivitas

99m

Tc total pada ketiga fraksi salin pada kolom alumina asam dengan

perlakuan HNO3 secara berturut-turut pada ketiga percobaan ialah 35%, 24% dan 11%. Sedangkan pada kolom alumina asam tanpa perlakuan HNO3 ialah sebesar 26%, 5% dan 10%.

Gambar 7. Grafik % aktivitas 99mTc pada fraksi total


25

4.1.2.2 Perolehan kembali (recovery) aktivitas peluruhan 99mTc 

Perolehan kembali (recovery) percobaan pertama :

Kolom alumina asam dengan pembilasan HNO3

Kolom alumina asam tanpa pembilasan HNO3



Perolehan kembali (recovery) percobaan kedua :




26



Perolehan kembali (recovery) percobaan ketiga:



Gambar 8. Grafik % perolehan kembali aktivitas peluruhan 99mTc

4.1.2.3 pH Pengukuran pH pada keseluruhan fraksi pada ketiga percobaan bernilai 7. 4.1.2.4 Pemeriksaan visual Pemeriksaan visual pada keseluruhan fraksi pada ketiga percobaan jernih dan tidak ada partikel melayang.


27

4.1.2.5 Kemurnian radiokimia Penentuan kemurnian radiokimia menggunakan kromatografi kertas Whatman no.1 dengan fase gerak metanol 85% yang kemudian dianalisis dengan alat Imaging Scanner AR-200 Bioscan. Pengukuran standar

99m

Tc pertechnetate

telah dilakukan sebelumnya. Berikut adalah hasil pengukuran kemurnian radiokimia pada percobaan pertama (Spektrum dapat dilihat pada lampiran 4). Pengukuran kemurnian radiokimia percobaan kedua dan ketiga bernilai rendah mengingat aktivitas yang dihasilkan pun bernilai kecil. Hal ini menyebabkan cacahan bernilai rendah dan cacahan background timbul sehingga prosentase kemurnian menjadi kecil. Tabel IV.4 Nilai Kemurnian Radiokimia Kemurnian

Fase Tc

Rf

(%)

Fraksi salin 1 (dengan perlakuan HNO3)

99,75

0,495

Fraksi salin 1 (tanpa perlakuan HNO3)

99,77

0,481

Eluat alumina asam (dengan perlakuan HNO3)

99,67

0,530

Eluat alumina asam (tanpa perlakuan HNO3)

87,28

0,536

4.1.2.6 Kemurnian radionuklida Penentuan

kemurnian

radionuklida

dilakukan

menggunakan

alat

spektrometer gamma yang telah terkalibrasi. Kurva kalibrasi efisiensi pada sumbu x menunjukkan energi dan pada sumbu y menunjukkan efisiensi. (Kurva kalibrasi dapat dilihat pada lampiran 5). Berikut ialah nilai kemurnian radionuklida 99mTc (Spektrum dapat dilihat pada lampiran 6). Tabel IV.5 Nilai Kemurnian Radionuklida Fase Tc

Energi (keV)

Cacahan

Kemurnian (%)

Eluat kolom

140,73

68368

100

alumina basa

739,5

-

0

140,73

32801

100

739,5

-

0

Fraksi salin


28

4.2

Pembahasan Untuk tujuan diagnosis, radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop

diharapkan segera habis setelah proses diagnosis selesai sehingga dampak yang tidak diinginkan yang mungkin terjadi dapat diminimalisasi. Oleh karena itu, 99m

Tc sebagai pemancar gamma murni tunggal pada energi 140,5 keV dengan

waktu paruh pendek 6 jam dinilai tepat sebagai radioisotop untuk tujuan diagnosis. Radiasi gamma dengan energi yang relatif rendah ini tidak memberikan dampak yang besar kepada tubuh, namun cukup besar untuk menembus jaringan dan dapat ditangkap dengan mudah oleh detektor radiasi dari luar tubuh. Oleh sebab itu, sebaran radioisotop ini di dalam tubuh dapat diamati dengan mudah (Awaludin, 2011). Keuntungan lain dari radioisotop

99m

Tc adalah bahwa

radioisotop tersebut diekskresikan melalui urin sehingga setelah selesai diagnosa akan cepat sekali hilang dari dalam tubuh (Adang H.G) Teknesium-99m (99mTc) merupakan suatu unsur yang menempati nomor atom 43 dalam susunan periodik unsur. Teknesium memiliki beberapa oxidation state dari -1 sampai dengan +7. Tabel IV.6 Tingkat Oksidasi Teknesium Oxidation state VII VI V IV III II I 0 -I

Bentuk Teknesium TcO4TcN3+ 3+ TcO , Tc2O34+, TcN2+, TcS3+ Tc4+, TcP24+, TcO(OH)+, Tc(OH)22+ TcP33+, Tc3+ Tc2+ Tc+, TcP6+, Tc(CNR)6+ Tc Tc-

Oxidation state merupakan parameter penting dalam menentukan senyawasenyawa kompleks yang dapat dibentuk. Pada oxidation state tertinggi akan terbentuk senyawa pertechnetate. Senyawa inilah yang akan dihasilkan dari proses produksi

99m

Tc dari 99Mo. Sebagai anion pertechnetate, Tc tidak mengikat

secara efektif untuk spesies kimia lainnya, agar dapat bereaksi dengan senyawa lain/ ligand perlu diturunkan bilangan oksidasinya dengan menggunakan reduktor.


29

Teknesium-99m tidak terdapat di alam dan merupakan unsur buatan. Unsur ini diperoleh dari hasil peluruhan 99Mo sebagai radionuklida induknya. Peluruhan terjadi dikarenakan inti atom yang tidak stabil secara spontan akan berubah menjadi inti atom yang lebih stabil. Dalam kasus peluruhan menjadi

99m

Tc kemudian meluruh menjadi

99

99

Mo akan meluruh

Tc dan pada akhirnya menjadi suatu

bentuk stabil yaitu 99Ru.

Gambar 9. Peluruhan Radioisotop dari 99Mo Sumber: Zolle, 2007

Dari gambar peluruhan di atas terlihat bahwa

99

Mo meluruh menjadi

sebesar 87,5% dan sisanya sebesar 12,5% meluruh menjadi yang dimanfaatkan dalam bidang diagnosis ialah

99

99m

Tc

Tc. Radioisotop

99m

Tc. Mengingat waktu

paruhnya yang sangat singkat, maka radioisotop ini digunakan harus dalam keadaan ‘fresh’. Jika penggunaannya tidak dalam keadaan ‘fresh’ dikhawatirkan 99m

Tc telah meluruh menjadi

99

Tc. Keberadaan radioisotop

99

Tc ini akan

mengganggu pencitraan saat proses diagnosis berlangsung. Dalam penelitian ini 99Mo diperoleh dari hasil aktivasi neutron 98Mo. Proses aktivasi neutron dilakukan dengan mengiradiasi

98

Mo dengan neutron di reaktor

nuklir. Reaksi aktivasi terjadi saat penangkapan neutron oleh inti dari elemen yang stabil yang kemudian berubah menjadi sebuah inti radioaktif dari unsur yang sama. Proses ini dapat digunakan untuk memproduksi

99

Molibdenum, tetapi

radioaktivitas yang dihasilkan lebih rendah dari pada reaksi fisi dan terdapat sisa 98

Mo non-aktif yang dapat menimbulkan masalah medis (European Commission,

2009). Hasil dari proses penangkapan tersebut mengakibatkan inti atom yang


30

diiradiasi dengan neutron akan berubah menjadi inti lain yakni

99

Mo yang

perbandingan neutron dan protonnya tidak seperti semula, sehingga inti tersebut menjadi tidak stabil dan bersifat radioaktif. Proses tersebut dapat digambarkan dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

Setelah melalui proses iradisi, molybdenum trioxide (MoO3) dilarutkan dalam sodium hidroksida. Pemilihan besarnya konsentrasi 4 N NaOH yaitu didasarkan pada penelitian Karpeles dan Rivero bahwa ekstraksi terbaik terjadi saat konsentrasi larutan NaOH antara 3-5 N (Judith Dominguez Catasus, et.al 2012). Selain larut dalam larutan alkali hidroksida, MoO3 juga dapat larut dalam air, ammonium atau potassium bitartrat. Jika melihat kemampuan kelarutan MoO3 dalam beberapa pelarut tersebut maka dapat diketahui bahwa MoO3 bersifat polar. Hasil pelarutan MoO3 dengan NaOH akan menghasilkan suatu garam dalam bentuk sodium molybdate. Berikut adalah persamaan reaksi yang terjadi:

Di dalam larutan MoO3-NaOH terdapat radionuklida radionuklida induk dan radionuklida

99

Mo sebagai

99m

Metode ekstraksi pelarut banyak digunakan untuk tujuan pemisahan 99

99

Tc sebagai hasil peluruhan dari 99m

Mo.

Tc dari

Mo. Beberapa pelarut yang selektif terhadap teknesium ialah aseton, metil etil

keton dan piridin (Emeleus, Sharpe, 1968). Pada penelitian ini digunakan pelarut metil etil keton. Ekstraksi dilakukan dengan pengocokan menggunakan stirrer selama 10 menit. Proses ekstraksi diharapkan dapat menarik

99m

Tc ke dalam

larutan metil etil keton yang bersifat semi polar dan 99Mo akan tetap berada pada fase air yang bersifat polar. Proses ekstraksi selektif teknesium dari kesetimbangan campuran

99

Mo/99mTc memanfaatkan perbedaan kelarutan

keduanya dalam dua fase cair yang larut dan merupakan dasar dari teknik ekstraksi pelarut (Dash, Knapp, Pillai, 2012). Metil etil keton merupakan cairan pengekstraksi netral. Sehingga kemungkinan mekanisme ekstraksi dari

99m

TcO4-

ialah solvatasi hidrasi (hidratation solvatation) (Judith Dominguez Catasus, et.al 2012). Reaksi yang terjadi ialah sebagai berikut:


31

Na++ 99mTcO4-.pH2O + qMEK ↔ Na99mTcO4.pH2O.qMEK Hasil pengocokan tersebut kemudian dipindahkan ke dalam corong pisah dan didiamkan selama 15 menit. Dari hasil ekstraksi akan diperoleh dua lapisan, yakni lapisan organik (metil etil keton) pada bagian atas dan lapisan non-organik (air) pada bagian bawah. Hal ini disebabkan densitas metil etil keton bernilai lebih kecil yakni 0.8049 g/mL dibandingkan dengan densitas air yang bernilai 1 g/mL. Lapisan organik kemudian dipisahkan dari lapisan non-organik untuk memperoleh 99m

Tc. Larutan yang mengandung Tc tersebut belum dapat digunakan untuk tujuan

diagnosis karena masih berada dalam lapisan metil etil keton, Fase organik metil etil keton dapat dihilangkan dengan penguapan, dan residu penguapan dilarutkan dengan salin. Namun hasil dari proses tersebut menghasilkan larutan berwarna kuning. Meskipun belum terdapat literatur yang menerangkan mengenai sebab terbentukmya warna kuning tersebut, namun diperkirakan warna kuning tersebut terjadi karena terbentuknya kompleks antara

99m

Tc dengan metil etil keton. Perlu

diketahui bahwa metil etil keton berbahaya bagi tubuh, karena metil etil keton bersifat neurotoksik, terlebih larutan

99m

Tc ini akan dimasukkan ke dalam tubuh

secara intravena untuk proses diagnosis. Oleh karena itu dibutuhkan proses lebih lanjut dengan melewatkan larutan ke dalam kolom alumina. Pada penelitian ini, digunakan adsorben alumina dalam kolom kromatografi. Alumina memiliki sifat amfoter sehingga zat ini memiliki kapasitas untuk bertindak sebagai asam atau basa. Berikut ialah sisi asam dan basa pada struktur alumina.

Sisi asam

Sisi basa

Gambar 10. Sisi Asam Basa Alumina Sumber: Santacesaria, Ello, 1977


32

Berikut ialah reaksi alumina jika direaksikan dengan senyawa yang bersifat asam maupun basa. Jika alumina direaksikan dengan basa dalam hal ini ialah NaOH maka ion Na+ akan menempati sisi basa dengan berikatan dengan oksigen yang bermuatan negatif. Sedangkan saat direaksikan dengan asam yakni HNO3 maka ion NO3- akan menempati sisi asam dengan berikatan dengan aluminium yang bermuatan positif.

Basa

: Al3+ – O – Al3++ 2 NaOH  Al3+ – O – Al3+ + OH| | | | O O ONa ONa

Asam

: Al3+ – O – Al3++ 2 HNO3  Al3+ – O – Al3+ + 2H+ + 2O2| | | | O O NO3NO3-

Dikarenakan sifatnya yang amfoterik, struktur alumina dalam keadaan asam, basa maupun netral berbeda. Berikut adalah ketiga struktur alumina dalam kondisi yang berbeda:

Gambar 11. Struktur Dasar Alumina (a) Asam, (b) Netral, (c) Basa Sumber: Noviyanti, 2010

Prinsip kromatografi yang digunakan pada penelitian ini ialah kromatografi penukar ion. Pertukaran ion merupakan proses yang mana solut-solut ion dalam fase gerak dapat bertukar dengan ion-ion yang bermuatan sama yang terikat secara kimiawi pada fase diam. Fase diam dapat berupa padatan polimer yang permeabel seperti resin organik yang tidak larut atau silika yang dimodifikasi secara kimiawi. Fase diam ini mengandung gugus-gugus dengan muatan yang tetap dan ion-ion lawannya yang mobil (Gandjar, Rohman, 2007).


33

Alumina yang digunakan dalam penelitian ini ialah alumina asam dan basa. Sebelum diaplikasikan dalam kolom kromatografi, alumina asam terlebih diberi perlakuan dengan asam nitrat 0,1 M. Sedangkan alumina basa tidak diberi perlakuan seperti alumina asam. Tahapan ‘treatment’ alumina asam ialah dengan perendaman dalam larutan asam nitrat 0,1 M selama semalaman. Hasil perendaman kemudian dibilas dengan aquades hingga pH berkisar 3-4 dan dikeringkan dalam oven bersuhu 1000C selama 1 jam. Tahapan ini dilakukan agar pH alumina asam yang digunakan untuk kromatografi kolom memiliki pH kisaran 3-4 (foto dapat dilihat pada lampiran.8). Pengaturan nilai pH dikarenakan anion pertechnetate akan terbentuk pada pH asam yang berkisar antara 1,5 – 3 {Konya, Jozsef, 2012) Pada penelitian ini pembuatan kolom kromatografi alumina asam diberi perlakuan yang berbeda yaitu salah satu kolom dielusikan dengan asam nitrat sebanyak 10 ml kemudian didiamkan selama beberapa jam baru kemudian dielusikan dengan metil etil keton sebanyak 10 ml. Sedangkan kolom yang lainnya hanya dielusikan dengan metil etil keton. Teknesium yang berada pada fase metil etil keton kemudian dilewatkan ke dalam kolom alumina basa. Kolom alumina basa di sini bertindak sebagai penukar kation sehingga ion Mo+ akan bertukar dengan ion Na+ pada alumina basa sehingga ion Mo+ akan tertahan pada kolom dan ion

99m

TcO4- akan terelusi

bersama metil etil keton. Penggunaan alumina basa pada penelitian ini berfungsi sebagai penahan lolosan

99

Mo yang masih terbawa dalam larutan fase (MEK-

99m

Tc) hasil ekstraksi. Hasil eluat dari kolom alumina basa ditampung dan dibagi

menjadi dua untuk kedua kolom alumina asam. Selanjutnya eluat dari kolom alumina basa dilewatkan ke dalam kolom alumina asam dan eluat ditampung di dalam vial. Kolom alumina asam di sini bertindak sebagai penukar anion sehingga ion TcO4- akan bertukar dengan ion NO3- pada alumina asam. Penggunaan alumina asam pada penelitian ini berfungsi untuk menahan

99m

TcO4- sehingga yang keluar sebagai eluat adalah larutan metil

etil keton. Untuk menghilangkan sisa pelarut metil etil keton dalam kolom maka dilewatkan aquades. Dan untuk mengeluarkan Tc pertechnetate, kolom dielusi dengan larutan salin.


34

Pengamatan visual kedua metode (dengan dan tanpa pembilasan asam nitrat) tampak bening dan tidak tampak partikel melayang. Hal ini menunjukkan dengan pengembangan metode pemurnian, maka warna kuning pada larutan tidak terjadi. Pengukuran pH pada eluat setelah dielusi dengan larutan salin bernilai 7, sehingga eluat

99m

TcO4- tersebut aman untuk diinjeksikan ke dalam tubuh

Sebelum proses pengelusian dengan salin kolom telah dibilas dengan aquades dengan maksud menghilangkan suasana asam pada kolom. Secara umum berdasarkan hasil perolehan kembali pada ketiga percobaan diketahui bahwa dengan adanya pembilasan asam nitrat pada kolom alumina asam menghasilkan nilai yang lebih besar dibanding kolom tanpa pembilasan asam nitrat. Pada kolom alumina tanpa tambahan perlakuan dengan HNO3, setelah elusi pertama dengan larutan salin, keasaman kolom akan berkurang sehingga kekuatan pengikatan

perteknetat

menyebabkan sebagian

(99mTcO4-) 99m

pada

alumina

berkurang

yang

akan

-

TcO4 akan ikut dalam air ketika pencucian dan ini

akan menyebabkan eluat dalam salin menjadi kecil. Sedangkan kolom alumina yang mendapat perlakuan dengan penambahan HNO3 0,1 M, akan menyebabkan suasana kolom tetap asam sehingga

99m

TcO4- yang terikat dalam kolom tidak

keluar ketika dicuci dengan air, sehingga ketika dielusi dengan larutan salin eluat 99m

TcO4- akan lebih besar dibanding dengan tanpa perlakuan dengan HNO3 0,1 M.

Penggunaan kolom yang berulang dapat digunakan dalam produksi 99

99m

Tc dari

Mo hasil aktivasi walaupun nilai perolehan kembali bernilai rendah, tetapi

mempunyai kualitas kemurnian yang tinggi baik dilihat dari kemurnian radiokimia (> 95 %) atau dari lolosan

99

Mo yang tidak terdeteksi. Perolehan

kembali yang rendah ini disebabkan karena aktivitas

99

Mo yang digunakan

rendah. Tidak digunakannya aktivitas yang tinggi karena pengerjaannya tidak diizinkan di dalam lemari asam, melainkan harus di dalam hot cell. Hasil perolehan kembali aktivitas peluruhan pada percobaan menggunakan kolom alumina baik yang dibilas dengan asam nitrat ataupun tidak, mengalami penurunan pada percobaan selanjutnya. Nilai yang lebih kecil pada percobaan kedua dan ketiga kemungkinan disebabkan belum optimalnya keasaman dalam kolom alumina sehingga 99mTc yang terikat pada kolom alumina tidak begitu kuat dan ikut terelusi keluar pada waktu pencucian dengan air. Walaupun demikian,


35

dari hasil tersebut dapat terlihat bahwa kemampuan penyerapan alumina asam dengan perlakuan menggunakan HNO3 0,1 M mempunyai % recovery yang lebih besar dibanding dengan kolom alumina tanpa perlakuan dengan HNO3 0,1 M, sehingga untuk penelitian berikutnya perlu dilakukan lagi optimasi perlakuan dengan HNO3 0,1 M untuk memperoleh % recovery

99m

Tc yang lebih tinggi lagi

(> 60 %). Pengukuran nilai kemurnian radiokimia pada percobaan pertama, fraksi salin 1 pada kedua jenis kolom menghasilkan kemurnian yang tinggi yaitu 99,75% pada kolom dengan pembilasan dengan asam nitrat dan 99,77% pada kolom tanpa pembilasan asam nitrat. Sedangkan pada fase eluat setelah melewati kolom alumina asam nilai kemurnian radiokimia kolom tanpa pembilasan asam nitrat bernilai 87,28% lebih rendah dibanding kolom dengan pembilasan asam nitrat yaitu 99,67%. Nilai kemurnian radiokimia yang dipersyaratkan ialah tidak kurang dari 95%. Berdasarkan spektrum yang diperoleh hanya eluat kolom alumina asam tanpa pembilasan yang tidak memenuhi syarat. Pada pengukuran kemurnian radiokimia Sodium Pertechnetate (99mTc) Injection (Non-fission) dengan fase gerak metanol 85% rentang nilai Rf ialah 0,5 – 0,7. Pada penelitian ini nilai Rf pada eluat alumina asam pada kedua jenis kolom berada pada rentang tersebut yaitu 0,530 pada kolom dengan pembilasan asam nitrat dan 0,536 pada kolom tanpa pembilasan asam nitrat. Sedangkan pada fraksi salin mengalami pergeseran nilai Rf. Pada kolom dengan pembilasan asam nitrat diperoleh nilai Rf sebesar 0,495 dan 0,481 pada kolom tanpa pembilasan asam nitrat. Pergeseran nilai Rf ini dikarenakan oleh batas migrasi pelarut yang berbeda, sedangkan alat diatur untuk pengukuran yang sama. Pada pengukuran kemurnian radionuklida diperoleh puncak pada energi 140,73 keV pada kedua fase Tc dengan nilai cacahan sebesar 68368 pada eluat kolom alumina basa dan 32801 pada fraksi salin. Sedangkan puncak

99

Mo tidak

muncul pada energi 739,5 keV. Sehingga dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat lolosan 99Mo pada larutan 99mTc yang dihasilkan.


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian, adapun kesimpulan yang dapat ditarik ialah 

Kromatografi kolom alumina dapat digunakan berulang dalam proses pemurnian 99mTc dari 99Mo hasil aktivasi.



Nilai perolehan kembali (recovery) dari

99m

Tc yang diperoleh,

menurun pada proses pengulangan selanjutnya. Hasil perolehan kembali

99m

Tc pada kolom dengan perlakuan HNO3 berturut-turut

ialah 35,7%, 24,2%, 11,31% dan pada kolom tanpa perlakuan HNO3 ialah 26,07%, 5,39%, 10,09%. 

Pengujian kemurnian radiokimia diperoleh nilai yang lebih baik pada kolom dengan perlakuan HNO3 yaitu sebesar 99,75% pada fraksi salin 1 dan 99,67% pada eluat alumina asam. Sedangkan pada kolom tanpa perlakuan HNO3 diperoleh kromatogram dengan nilai 99,77% pada fraksi salin 1 dan 87,28% pada eluat alumina asam.

5.2

Saran Sebagai penelitian awal, sudah tentu masih banyak yang harus dilakukan

dan diperbaiki Beberapa saran yang dapat dituliskan untuk penelitian lebih lanjut adalah : 

Perlu dilakukan percobaan dengan menggunakan radionuklida

99

Mo

yang memiliki aktivitas lebih tinggi, agar menghasilkan nilai perolehan kembali yang lebih baik. 

Perlu dilakukan percobaan menggunakan konsentrasi HNO3 yang divariasikan dalam perlakuan terhadap kolom alumina asam dengan tujuan mencari konsentrasi optimal yang dapat menghasilkan recovery lebih baik.

36

UIN Syarif Hidatullah Jakarta

37

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1988. British Pharmacopoeian.Volume II. Department of Health and Social Security Scottish Home and Health Department Welsh Office Ministry of Health and Social Service for Northen Ireland. London: 1074 Adang H.G., Mutalib, Hotman L, R.Awaludin, Sulaeman. 2009. Pengaruh Pencucian Larutan NaOCl dan Penambahan Kolom Kedua Alumina Terhadap Yield dan Lolosan 99

99

Mo (Mo breakthrough) dari Generator

Mo/99mTc Berbasis PZC (Poly Zirconium Compound).Seminar Nasional

V SDM Teknologi Nuklir. ISSN 1978-0176: 634,635 Aushutosh Dash, F.F. (Rush) Knapp Jr., M.R.A. Pillai. 2012.

99

Mo/99mTc

Separation: An Assessment of Technology Options. Nuclear Medicine and Biology XXX. Elsevier: 2,4 Awaludin, R. 2011. Radioisotop Teknesium-99m dan Kegunaannya. Buletin Alara. Volume 3 Nomor 2: 61,62 Budavari, Susan (editor). 1989. The Merck Index. Eleventh Edition. Merck & Co.INC.USA: 982 Depkes RI. 1995. Farmakope Indonesia. Edisi keempat. Departemen Kesehatan Republik Indonesia. Jakarta: 1002, 1006, 1007,1176 European Commision. 2009. Preliminary Report on Supply of Radioisotopes for Medical Use and Current Developments in Nuclear Medicine. European Commission Health and Consumers Directorate-General. Luxembourg: 21 Emeleus, H.J and Sharpe, A.G. 1968. Advances in Inorganik Chemistry and Radiochemistry. Elsevier. New York: 50 Gandjar, Ibnu Gholid dan Rohman, Abdul. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Pustaka Pelajar. Yogyakarta: 332 G.H. Jeffery J, Basset J, Mendham R C, Denney. 1989. Vogel’s Textbook of Quantitative Chemical Analysis. 5th edition.Longman Scientific & Technical. England: 161 Judith Dominguez Catasus, Yusnier Leon Arias, Regia Gamboa Marrero, Aidamary Abreu Diaz, Jorge Isaias Borroto Portela. 2012. Evaluation of


38

TBP, TOA and MEK as Extractants to Obtain 99

Organic Phase from Mo/

99m

Tc Radiotracers in

99m

Tc Generator. Nucleus N 51. Cuba: 28

Konya, Jozsef. 2012. Nuclear and Radiochemistry. Elsevier Insights. New York: 220 Leswara, Dhevita Nelly. 2007. Buku Ajar Radiofarmasi.Departemen Farmasi FMIPA Univeristas Indonesia. EGC. Jakarta: 24 Medi Physics Inc. 2009. Molybdenum-99 Breakthrough in Molybdenum99/Technetium-99m Generators. United States

Nuclear Regulatory

Commission Office of Federal and State Materials and Environmental Management Programs: Washington, D.C: 2 Noviyanti, Lenia. 2010. Modifikasi Teknik Kromatografi. Kolom untuk Pemisahan Trigliserida dari Ekstrak Buah Merah. Universitas Sebelas Maret: Solo Priyadi, Fath. 2006. Produksi Radioisotop Molibdenum-99 dari Hasil Reaksi Belah Uranium-235. Laporan Kerja Praktek Program Studi Teknokimia Jurusan Teknokimia Nuklir Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir Nasional. Yogyakarta: 20, 23 Rahayu, Dyah Sulistyani. 2006. Analisis Distribusi Radionuklida dalam Drum Menggunakan Spektrometri Gamma. Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR. ISSN 0852- 2979: 286, 287 Rowe, C. Raymond (editor).2006. Handbook of Pharmaceutical Excipient. 5th edition.

Pharmaceutical

Press

and

American

Pharmacists

Association.USA: 38 Saha, Gopal B. 2004. Fundamental of Nuclearr Pharmacy. Edisi kelima. Springer.New York: 152, 153 Sankha Chattopadhyay, Sujata Saha Das, Luna Barua. 2010. A Simple and Rapid Technique for Recovery of

99m

Tc from Low Specific (n,γ) 99Mo Based on

Solvent Extractionand Column Chromatography. Applied Radiation and Isotopes 68. Elsevier: 1 Santacesaria, Ello et.al, 1977. Basic Behavior of Alumina in the Presence of Strong Acids. Ind. Eng. Chem., Prod. Res. Dev., Vol. 16, No. 1 Sriyono, Hotman, Herlina, Yono S., Abidin, Adang H.G, A.Mutolib, Rohadi A., Hambali, Sulaiman, M.Subur.2011 Pemekatan Larutan 99mTc Hasil Elusi


39

Generator (n,γ)

99

Mo/99mTc Berbasis Poly Zirkonium Compond dengan

Cara Ekstraksi. Prosiding Seminar Penelitian dan Pengelolaan Perangkat Nuklir. ISSN 1410-8178: 157 Tahyan, Yayan et al, 2011. Evaluasi Kualitas Sediaan Radiofarmaka 153-Sm EDTMP. Prosiding Pertemuan Ilmiah Radioisotop, Radiofarmaka, Siklotron ISSN: 2087-9654: 80 Torowati. 2009. Penentuan Efisiensi Ekstraksi Uranium pada Proses Ekstraksi Uranium dalam Yellow Cake Menggunakan TBP-Kerosin. ISSN 19792409. No.04: 3 Tuning S, Imam S, Harjoto. 1995. Prediksi Kestabilan Senyawa Komplek Teknisium dengan Perhitungan Jumlah Faktor Sudut Ruang. Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah PPNY-BATAN Yogyakarta: ISSN 0216-3128: 89 Underwood, A.L dan Day, R.A. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi keenam. Erlangga. Jakarta: 457, 547 WHO. 2008. RADIOPHARMACEUTICALS Final text for addition to The International Pharmacopoeia. World Health Organization. Document QAS/08.262/FINAL: 23 Yono S, Herlina, Abidin, Sulaiman, Sriyono, Hambali, Adang H.G. 2011. Pemekatan Larutan Teknesium-99m Hasil Ekstraksi dengan Adsorbsi Resin dan Evaporasi Tekanan Rendah. Prosiding Pertemuan Ilmiah Radioisotop, Radiofarmaka, Siklotron. ISSN 2087-9652: 7 Zolle, Ilse. 2007. Technetium-99m Pharmaceutical. Springer. New York: 8, 86, 78 http://www.batan.go.id/pdin/index.php?page=artikel&artikel=41 (16 Januari 2013 pkl 21:15) www.sigmaaldrich.com/etc/.../Sigma-Aldrich/.../a1772pis.pdf (4 Februari 2013 pkl 9:10)


LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan Preparasi Bahan

Preparasi NaOH 6 N sebanyak 50 ml

Preparasi NaOH 4 N sebanyak 50 ml (pengenceran dari NaOH 6 N)

Preparasi HNO3 0,1 M sebanyak 100 ml (pengenceran dari HNO3 65%)

40


41

Lampiran 2. Perhitungan Aktivitas Peluruhan 99Mo

Persamaan peluruhan

Dimana: At

= aktivitas setelah peluruhan

Ao

= aktivitas sebelum peluruhan

t

= selisih waktu

t½

= waktu paruh

Waktu kalibrasi pengukuran aktivitas : 13 Juni 2013 pukul 09.00 WIB Percobaan pertama (13 Juni 2013) Selisih waktu : 0 jam

Percobaan kedua (14 Juni 2013) Selisih waktu : 24 jam

Percobaan ketiga (17 Juni 2013) Selisih waktu : 72 jam


42

Lampiran 3. Perhitungan Konversi Aktivitas 99mTc Percobaan pertama Waktu kalibrasi pengukuran aktivitas : 13 Juni 2013 pukul 10.55 WIB 



Fase MEK Waktu pengukuran

: 10.55 WIB

Selisih waktu

: 0 jam

Eluat alumina basa yang dielusikan ke dalam kolom alumina asam yang dibilas dengan HNO3



Waktu pengukuran

: 11.15 WIB

Selisih waktu

: 0,33 jam

Eluat alumina basa yang dielusikan ke dalam kolom alumina asam tanpa dibilas dengan HNO3 Waktu pengukuran

: 11.15 WIB

Selisih waktu

: 0,33 jam

Kolom alumina asam dengan pembilasan HNO3 

Eluat setelah melewati kolom alumina asam Waktu pengukuran

: 11.45 WIB

Selisih waktu

: 0,83 jam


43

(Lanjutan) 







Bilasan aquades Waktu pengukuran

: 11.57 WIB

Selisih waktu

: 1,03 jam

Larutan salin fraksi 1 Waktu pengukuran

: 13.50 WIB

Selisih waktu

: 2,9 jam


: 13.55 WIB

Selisih waktu

: 3 jam


: 14.05 WIB

Selisih waktu

: 3,16 jam

Kolom alumina asam tanpa pembilasan HNO3 


: 11.35 WIB

Selisih waktu

: 0,66 jam


44

(Lanjutan)










: 12.03 WIB

Selisih waktu

: 1,13 jam


: 13.45 WIB

Selisih waktu

: 2,83 jam


: 14.00 WIB

Selisih waktu

: 3,08 jam


: 14.10 WIB

Selisih waktu

: 3,25 jam


45

(Lanjutan) Percobaan kedua Waktu kalibrasi pengukuran aktivitas : 14 Juni 2013 pukul 09.30 WIB 




: 09.30 WIB

Selisih waktu

: 0 jam




Waktu pengukuran

: 10.10 WIB

Selisih waktu

: 0,66 jam


: 10.05 WIB

Selisih waktu

: 0,58 jam



: 10.20 WIB

Selisih waktu

: 0,83 jam


46

(Lanjutan) 








: 10.40 WIB

Selisih waktu

: 1,16 jam


: 10.55 WIB

Selisih waktu

: 1.41 jam


: 11.20 WIB

Selisih waktu

: 1,83 jam


: 11.25 WIB

Selisih waktu

: 1,9 jam



: 10.30 WIB

Selisih waktu

: 1 jam


47

(Lanjutan)










: 10.50 WIB

Selisih waktu

: 1,3 jam


: 11.00 WIB

Selisih waktu

: 1,5 jam


: 11.23 WIB

Selisih waktu

: 1,88 jam


: 11.30 WIB

Selisih waktu

: 2 jam


48

(Lanjutan) Percobaan ketiga Waktu kalibrasi pengukuran aktivitas : 17 Juni 2013 pukul 09.20 WIB 




: 09.20 WIB

Selisih waktu

: 0 jam




Waktu pengukuran

: 09.55 WIB

Selisih waktu

: 0,58 jam


: 10.00 WIB

Selisih waktu

: 0,66 jam



: 10.15 WIB

Selisih waktu

: 0,9 jam


49

(Lanjutan) 








: 10.30 WIB

Selisih waktu

: 1,16 jam


: 10.45 WIB

Selisih waktu

: 1,4 jam


: 11.05 WIB

Selisih waktu

: 1,75 jam


: 11.15 WIB

Selisih waktu

: 1,9 jam



: 10.25 WIB

Selisih waktu

: 1,08 jam


50

(Lanjutan)










: 10.55 WIB

Selisih waktu

: 1,58 jam


: 11.10 WIB

Selisih waktu

: 1,83 jam


: 11.20 WIB

Selisih waktu

: 2 jam


: 11.30 WIB

Selisih waktu

: 2,16 jam


51

Lampiran 4. Spektrum Kemurnian Radiokimia 99mTc

Spektrum kemurnian radiokimia percobaan pertama fraksi salin 1 pada kolom alumina asam dengan pembilasan asam nitrat

Spektrum kemurnian radiokimia percobaan pertama fraksi salin 1 pada kolom alumina asam tanpa pembilasan asam nitrat


52

Spektrum kemurnian radiokimia percobaan pertama eluat setelah melewati kolom alumina asam pada kolom alumina asam dengan pembilasan asam nitrat

Spektrum kemurnian radiokimia percobaan pertama eluat setelah melewati kolom alumina asam pada kolom alumina asam tanpa pembilasan asam nitrat


53

Lampiran 5.Kurva Kalibrasi Spektrometer Gamma

Data pengukuran sumber standar No.

Isotop

Energi (keV)

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Ba-133 Ba-133 Ba-133 Cs-137 Co-60 Co-60

276,4 302,85 356,01 661,64 1173,23 1332,51

Intensitas (%) 7,3 18,4 61,9 86 99,88 100

Dps (Bq)

Net area

Counting

25772,6 25772,6 25772,6 4076,17 1184,48 1184,48

26750 66695 203375 23252 16610 14635

900 900 900 900 3600 3600

Cps (Net area /counting) 29,7222 74,1055 225,972 25,8355 4,6138 4,0653

Efisiensi

0,01579793 0,015626968 0,014164661 0,007369993 0,003899967 0,00343212

Perhitungan efisiensi 

Isotop 1



Isotop 4



Isotop 2



Isotop 5



Isotop 3



Isotop 6


54

Lampiran 6. Spektrum Kemurnian Radionuklida 99mTc Spektrum kemurnian radionuklida dalam eluat setelah melewati kolom kromatografi alumina basa

No. 1 2

Energi (keV) 140,73 739,5

Cacahan 68368 -

Spektrum kemurnian radionuklida fraksi salin

No. 1 2

Energi (keV) 140,73 739,5

Cacahan 32801 -


55

Lampiran 7. Spektrum Radionuklida 99Mo


56

Lampiran 8. Dokumentasi Bahan

Aquades

Asam nitrat

Metil etil keton

Alumina asam & basa

Larutan salin

Glass wool

Metanol


57

Alat

Shielding logam Pb

Botol vial

Syringe

Kontiner timbal

Pipet tetes plastik

Kompor penangas

Chamber

Instrumentasi

Dose calibrator

Scanner Bio-Scan


58

Pembuatan NaCl 6 N

Penimbangan

Hasil larutan

Preparasi kolom

Penimbangan alumina basa

Kolom alumina basa

Penimbangan alumina asam

Kolom alumina asam

Hasil ekstraksi


59

Pengukuran pH alumina asam

(a)

(b)

Keterangan: (a) Hasil pengukuran alumina asam sebelum ‘treatment’ dengan HNO3 (pH 5) (b) Hasil pengukuran alumina asam setelah ‘treatment’ dengan HNO3 (pH 4)

Evaluasi Pemeriksaan visual

+ HNO3

-HNO3

Pemeriksaan pH

Nilai pH 7


PROSES PEMISAHAN DAN PEMURNIAN 99m Tc DARI MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI KOLOM ALUMINA

Recommend Documents