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