penggunaan ion pada penandaan asam orto …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...
TRANSCRIPT
Proceedings Seminar Reakwr Nllklir dalam Penelitian Sainsdan Tekrwlogi Merwjll Era Tinggal Landas
Bandllng, 8- 10 Okwber 199.1PPTN - BATAN
PENGGUNAAN ION Cu2+ PADA PENANDAAN ASAMORTO-IODOHIPURAT DENGAN Na-1311
Duyeh Setiawan, A.Hanafiah Ws.Pus at Penelitian Teknik Nuklir - Badan Tenaga Atom Nasional
ABSTRAKPENGGUNAAN ION Cu2+ PADA PENANDAAN ASAM ORTO-IODOH1PURAT DE
NGAN Na)31I. Telah diterapkan suatu metode baru pada pembuatan orto-iodohipurat bertanda 1311melalui reaksi penukaran antara as am orto-iodohipurat dan natrium radioiodida(Na)31I). Penambahan ion Cu2+, perubahan tempel;atur serta lamanya pemanasan merupakan parameter penting yang mempengaruhi rendemen penandaan. Kondisi optimaldengan rendemen di atas 95% dicapai pada penggunaan 25 mg asam orto-iodohipurat, 0,5 mgCUS04 dan pemanasan pada 140°C selama 3 menit. Uji kemurnian dilakukan denganelektroforesa kertas dan HPLC, sedangkan uji biologi dilakukan dengan penyidikan padatikus percobaan.
ABSTRACTAPPLICATION OF CU2+IN LABELING OF ORTHO-IODOHIPUR1C ACID BY Na)31I.
A new method has been applied to prepare orto-iodohippuran-1311 by direct exchange reactionof hippuric acid and sodium radioiodide (Na 1311).The addition of Cu2+ ion, temperature andthe heating time are very important parameters which influenced the labelling yield. Theoptimal condition with the labelling yield of more than 95% was obtained by using 25 mg oforto-iodohippuric acid, 0,5 mg of CUS04 and the heating time 3 minutes at 140°C. The puritytest has been done by using the paper electrophoresis and HPLC, while the biologicalevaluation has been carried out by imaging method with rats as experimental animals.
PENDAHULUAN
Produksi rutin pembuatan orto-iodohipurat bertanda radioiodida (1311)di PPTN- BATANsampai saat ini diproses menggunakan cara pemanasan dalam sistem otoklaf pada temperatur 115 - 120°C selama 2-3 jam dan kemudiandibiarkan selama 24 jam pada temperatur kamar. Pemurnian dilakukan dengan melewatkansediaan melalui kolom penukar anion Cl- (Dowex). Dengan sistem ini, rendemen yang diperoleh hanya berkisar 50-60 % (1). Mengingatorto-iodohipurat bertanda radioiodida-(1311)telah dikenal sejak lama dan masih digunakansebagai sediaan radiofarmasi terpilih untukmempelajari dinamika fungsi ginjal (2), makaatas dasar tersebut diperlukan suatu cara lainagar diperoleh hasil penandaan lebih tinggi dengan waktu yang singkat.
Menurut Hawkins dkk. (2) penambahangaram CuS04 pada media reaksi dapat mempersingkat waktu penandaan. Disamping itu, perubahan temperatur serta lamanya pemanasanpada saat pembuatan, juga sangat mempengaruhi rendemen penandaan. Bertitik tolak darihal tersebut, maka dilakukan penelitian mengenai penggunaan ion Cu2+ pada penandaanasam orto-iodohipurat dengan Na131I.
cu2 ••""
Dengan mempelajari pengaruh parameterparameter tersebut hasil penandaan diharapkan meningkat dengan waktu pembuatan lebihsingkat dibandingkan dengan proses rutin yangdikerjakan selama ini.
BAHAN DAN PERALATAN
Radioiodida_(1311)produksi PPTN dalambentuk larutan Na1311dengan kemurnian radiokimia di atas 95% dan kemurnian radionu
klida di atas 99%.asam orto-iodohipurat, CuS04anhidrat, metanol, etanol, Na2HP04, amonium
209
Proceedings Seminar Reoklor Nuklir cW.lmn Penelitian Sainsdolt 1'eknologi Menuju Era Tinggal Landas
asetat, NaHC03, NaOH semuanya buatan E.Merck dengan tingkat kemurnian analitik.Keaktifan 131I ditentukan dengan pencacah Dose calibrator dan pemeriksaan kemurnian radiokimia dilakukan dengan elektroforesis kertasserta HPLC.
TATAKERJA
1.l'rosedur umum
Ke dalam beberapa vial yang berisi 25 mgasam o-iodohipurat masing-masing dilarutkandengan 1 ml etanol 50 %, ditambahkan berturut-turut 0,1 ml larutan yang mengandungCuS04 dengan konsentrasi bervariasi. Kemudian ke dalam masing-masing vial tersebut ditambahkan 1 mllarutan dapar asetat pH 4 dan1-2 mCi larutan Na131I. Selanjutnya dipanaskan di atas penangas parafin dengan variasitemperatur dan interval waktu pemanasan.Setelah dingin lalu ditambahkan 1 ml larutandapar fosfat pH 6-8. Hipuran yang dihasilkandilewatkan melalui kolom penukar anion CI(Dowex)dan disaring dengan Millipore 0,22 /-lm.
Selanjutnya rendemen penandaan dihitung serta diperiksa kemurnian radiokimianya.
2. l'engaruh penambahan ion Cu2+ padapenandaan.
Dengan menggunakan variasi larutanyang mengandung 0,0; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,1; 1,3;1,5; mg Cu2+. Dilakukan percobaan yang sarnaseperti di atas. Hasil penandaan tel'tel'a padaTabell.
Tabell. Pengaruh ion Cu2+ pada penandaan
Percobaan Kons. CuS04Rendemen(mg)
(%)
1
0,011,222
0,386,063
0,594,664
0,794,155
0,992,716
1,194,277
1,393,828
1,594,18
3. Pengaruh pemanasan pada penandaan.Untuk melihat pengal'uh pemanasan tel'
hadap penandaan dilakukan variasi temperatul'mulai dal'i 110-180oC denganselangtemperatul'lOoC.
Pel'cobaan dilakukan sepel'ti di atas.Hasil penandaan tel'tel'a pada Tabel 2.
Bmulung, 8- 10 Oklober 19!1lPPTN - BATAN
Tabel 2. Pengal'uh pemanasan padapenandaan
Percobaan SuhuRendemen(0C)
(%)
1
11082,132
12080,653
13085,064
14097,625
15093,596
16085,507
17058,668
18054,73
4. Pengaruh lama pemanasan pada penandaan.Pel'cobaan dilakukan sama sepel'ti di ata.s
dengan interval waktu pemanasan mulai da:ritanpa pemanasan; 1; 2; 3; 4; 5 menit. HasHpenandaan tel'tel'a pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengal'uh lama pemanasan padapenandaan
Pel'cobaan Lama pema-Rendemennasan (menit)
(%)
1
tanpa pemanasan20,272
1,086,623
2,090,554
3,095,755
4,095,646
5,095,52
HASILDAN PEMBAHASAN
Senyawa bel'tanda asam ol'to-iodohipul'at1311 dibuat bel'dasarkan l'eaksi pel'tukaran isotopik atau l'eaksi substitusi antara iodium radioaktif dengan iodium stabil.
Kelangsungan terjadinya reaksi tergantung dal'i kepositifan pusat reaksi, makin positifpusat l'eaksi maka reaksi akan beJjalan dengancepat (3).
Or
210
Proceedings Seminar Reaktor Nllklir dalum Penelitian Sainsdan Tekrwlogi Menllju Era Tinggol Landas
Dilihat dari struktur o-iodohipurat, pusatreaksi akan lebih positifakibat terjadinya mesomeri ke arah luar sistem, sehingga akan mudahdiserang oleh nukleofil, dalam hal ini yang bertindak sebagai nukleofil adalah 131I.
Tetapi penyerangan akan sangat dipengaruhi oleh adanya pasangan elektron bebas darij~gus -NH- pada gugus karbonil, sehingga akanmenghalangi proses mesomeri yang harus terjadi.
Untuk menetralkan elektron bebas tersebut supaya mesomeri tidak terhalang, dilakukan pembuatan ion kompleks dengan ion Cu2+yaitu berdasarkan bahwa ion Cu2+ mempunyaivalensi 2 dengan bilangan koordinasi 4 sehingga membentuk senyawa komplek tetradentatdengan ion orto-iodohipurat.Mekanisme reaksi substitusi:
Bandung, 8 - 10 Oktober 1991PPTN - BATAN
rd
t
Gambar 1a. Kromatogram Cu-ortoiodohipurat.
Gambar lb. Kromatogram orto-iodohipurat.
!
I~~J lDari mekanisme reaksi di atas, penambahan ion Cu2+ akan mempercepat terjadinyareaksi dengan 2 atom iodium stabil digantikanoleh 2 atom iodium radioaktif. Penambahan
CuS04 sebanyak 0,5 mg memberikan hasil penandaan maksimum sekitar 94,66 % (Tabel 1).Hasil pengukuran dengan HPLC menunjukkanperbedaan puncak kromatogram antara kompleks Cu-orto-iodohipurat yang mempunyaiwaktu retensi 7,4 menit (Gambar 1a) dan ortoIodo-hipurat mempunyai waktu retensi 3,8 menit (Gambar 1b). Profil kromatogram hasil elektroforesis tertera pada gambar 2.
Mekanisme terbentuknya reaksi di pengaruhi oleh temperatur. Apabila temperatur diatas 150°Cmengakibatkan terjadinya pengkristalan pada sistem, dan rendemen mengalamipenurunan (Tabel 2). Pengaruh lama pemanasan pada penandaan tidak memberikan perbedaan yang nyata (TabeI3).
\
I
rJ,. I, II I
!
i
KeteraneanKondisi HPLCKolomFase gerak
Kecepatan alirKecepatan kertasDetektorSensitivitas
lnjeksirdcu-om
OIHF
3,8
: Bondex 10-CIS: NH4Ac pH 2,5/Metanol=
80:20: 1 ml/menit: 0,5 cm/menit: UV 254 nm: 0,05 AUF'S: 20 !tl: respon detektorCu-orto-iodohipuran
211
Proceedings Seminar Reakwr Nuklir dalam Penelitian Sa insdan Tekrwlogi MenuJu Era Tinggaf Landas
Bandllng, 8 - .10 Ohwber .19[,.1PPTN - BATAV
rI15000-L
7500
r -l! I
, ..•. .1 I, ' Ii ! iI '
! i I ~H_1131I
GINJAL KIRI
5000r2!>00,
5 10
131 '
~.j~(cm) 15
K.KENCI NG
Gambar 2. Profil kromatogram hasilelektroforesis.
KESIMPULAN
Telah diterapkan suatu metode baru padapembuatan orto-ilodohipuran bertanda 1311melalui reaksi pertukaran antara asam o-iodohipurat dan Natrium radioiodida (1311).Kondisi optimal dengan rendemen di atas 95 %
DAFT AR PUST AKA
Gambar 3. Hasil penyidikan dari Cu-o- lodohipurat 1311pada tikus.
dicapai pada penggunaan 25 mg asam orto- iodo··hipurat, 0,5 mg CuS04 pada pemanasan 1400 Cselama 3 menit.
Uji biologi dilakukan dengan penyidikanpad a tikus percobaan dengan hasil yang me··muaskan terakumulasi di ginjal (Gambar 3).
1. Sukijati, Dj. dkk., Beberapa parameter yang mempengaruhi penandaan Na-O-Iodohippuratdengan NaI, Proceeding, Bandung (1982).
2 Hawkins, L. A., Elliott, A. T., Dyke, L. J, and Barker, F.A., Quantitative Method For TheProduction of 131I_Hippuran, Department of Nuclear Medicine, St. Bartholomeus Hospital,London (1974).
3. March, J., Advanced Organic Chemistry, Reaction Mechanism and Structure 2nd. ed., McGraw Hill, Kogakusha Ltd. Tokyo, (1968) 584-595.
212