PENGARUH KONSENTRASI PALADIUM TERHADAP SERAPAN
RADIOISOTOP I-125 PADA KAWAT PERAK BERLAPIS
PALADIUM
Anung Pujiyanto, Mujinah , Moch Subechi, Hotman Lubis, Dede K, Umi Nur Sholikah Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka (PRR)-BATAN
Email : prr@batan.go.id
ABSTRAK
PENGARUH KONSENTRASI PALADIUM TERHADAP SERAPAN RADIOISOTOP I-125 PADA KAWAT PERAK BERLAPIS PALADIUM. Penggunaan radioisotop I-I-125
dengan cara mengimplan ke dalam jaringan kanker terbukti effektif untuk mematikan jaringan kanker. Penyerapan I-125 pada kawat perak berlapis paladium merupakan alternatif penggunaan Radioisotop I-125 untuk pengobatan kanker dengan cara mengimplan atau lebih dikenal dengan cara brakiterapi yang permanent. Pembuatan Radioisotop I-125 untuk pengobatan brakiterapi dapat dilakukan dengan melapisi kawat perak dengan paladium menggunakan paladium klorida (PdCl2). Kemudian,
kawat perak berlapis paladium direndam dalam larutan NaI bertanda I-125 selama 2 jam pada suhu 70 0C. Hasil penelitian menunjukkan pada konsentrasi PdCl2 0,014 M
mempunyai efisiensi penempelan paladium pada lawat perak yang paling tinggi yaitu 7,44% sedangkan efisiensi penyerapan I-125 pada kawat perak berlapis paladium yang tertinggi yaitu 48,58 % pada konsentrasi PdCl2 0,014 M.
Kata Kunci : Iodium-125, Paladium Klorida , kawat perak.
ABSTRACT
THE EFFECT OF PALADIUM CONCENTRATION ON RADIOISOTOPE UPTAKE OF I-125 IN SILVER WIRE COATED PALLADIUM. The use of I-125 radioisotope by
implan into the cancerous tissue is proven effective to kill it. Absorption of I-125 on a paladium-coated silver wire as alternative I-125 radioisotopes application for cancer treatment by implan or known as permanent brachytherapy. Manufacturing of I-125 radioisotopes for brachytherapy treatment can be done by coating the silver wire with paladium as paladium chloride (PdCl2). Then, silver wires coated paladium were
immersed in NAI marked I-125 solution for 2 hours at 70 oC. The results showed that the concentration of 0.014 M PdCl2 gave the highest absorption efficiency of silver
wire coated paladium at 7.44%, whereas the highest I-125 uptake efficiency on paladium-coated silver wire is 48.58% at concentration of PdCl2 0.014 M.
Keywords : Iodium-125, Palladium Chloride, Silver Wire
PENDAHULUAN
enggunaan radioisotop dengan cara mengimplan radioisotop kedalam jaringan kanker terbukti effektif untuk mematikan jaringan kanker tanpa merusak jaringan yang sehat. Radioisotop Iodium-125 (I-125) dan Paladium-103 banyak digunakan sebagai sumber radiosotop yang diimplan ke jaringan kanker, penggunaan kedua radioisotop untuk implan dikarenakan keduanya dapat memancarkan sinar gamma dengan energi yang rendah yaitu 35,5 Kev untuk I-125 sedangkan
Pd-103 mempunyai energy gamma 25 Kev. Keuntungan dari energy gamma rendah tersebut dapat menyebabkan effek foto listrik pada logam yang terkena sinar gamma rendah dimana sinar x yang dihasilkan dari effek foto listrik digunakan untuk merusak sell kanker. Untuk saat ini di Indonesia radiosotop yang digunakan untuk implan kanker adalah iodium-125 hal ini disebabkan teknologi pembuatan radioisotop I-125 dari gas Xenon (Xe-124) telah dikuasai oleh Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka BATAN, sedangkan pembuatan Pd-103 sampai saat ini masih terkendala
P
oleh fasilitas siklotron yang belum siap untuk iradiasi Pd-102. Pembuatan I-125 sebagai bahan implan pada proses pengobatan kanker sangat tergantung dari penyerapan I-125 pada bahan implan. Ada beberapa metoda penyerapan I-125 pada bahan implat yaitu penyerapan I-125 pada tungsten [Meigooni], kawat paladium [Hedtjran, H], resin penukar ion , dan butiran keramik [Weaver, Popescu]. Aplikasi penggunaan metoda diatas untuk saat ini penerapannya sangat sulit karena terkendala oleh bahan baku yang mahal dan kurang effektif pada proses pembuatan bahan implan I-125. Salah satu metoda yang sangat cocok untuk pembuatan bahan implan I-125 yang bisa diaplikasikan di Indonesia yaitu metoda penyerapan radiosotop I-125 pada kawat perak berlapis paladium [Mathew, C]. Hal ini dikarenakan untuk penggunaan metoda ini bahan baku mudah diperoleh di pasaran dan proses pembuatannya sangat mudah. Pembuatan Bahan implan I-125 dari kawat berlapis pallasium dapat dilakukan dengan cara merendam kawat perak dalam larutan paladium klorida. Kemudian, kawat perak dikeringkan setelah itu kawat perak berlapis paladium tersebut direndam kembali dalam larutan NaI bertanda I-125 .Pada penelitian ini akan dilakukan pembuatan bahan implan I-125 dari proses penyerapan I-125 pada kawat perak berlapis dengan panjang 3 mm dan 0.8 mm. Diharapkan dari penelitian ini bisa diperoleh kondisi optimal penyerapan I-125 yang bisa diaplikasikan pada penggunaan I-125 unuk pengobatan kanker. TATA KERJA
Bahan
Bahan kimia yang dipakai mempunyai tingkat kemurnian p.a buatan merck diantaranya asam klorida (HCl), paladium klorida (Pd Cl2),
parafin, aseton, kertas pH universal, sedangkan kawat perak yang digunakan buatan sigma aldrich dengan diameter 0,5 mm dan panjang 3 mm. Alat-alat yang digunakan diantaranya hotplate, ultrasonik, penangas parafin, fume hood, pinset, kaca pembesar, lampu infra red (IR) . Instrumen pendukung meliputi : neraca analitik dan Dose Calibrator Atomlab-100-Biodex.
Cara Kerja
Penyiapan Kawat Perak
Kawat perak dengan diameter 0.5 mm dipotong menggunakan mesin pemotong laser, dengan panjang masing-masing kawat perak 3 mm. Kemudian kawat perak dicuci dengan 10 ml aseton selanjutnya larutan aseton yang berisi kawat perak
setelah itu diultrasonik selama 15 menit selanjutnya kawat perak dikeringkan menggunakan lampu infra red (IR) , setelah itu kawat perak yang dikering ditimbang.
Pelapisan Kawat Perak dengan Paladium Dipipet 1 ml larutan PdCl2 0.056 M.
Kemudian larutan dimasukkan Kedalam vial kaca 5 ml selanjutnya dimasukkan 1 buah kawat perak dengan diameter 0.5 mm dan panjan 5 mm , setelah itu larutan dipanaskan sampai mendidih selama 30 menit , kawat perak yang sudah berlapis paladium dikeringkan menggunakan lampu IR selanjutnya dilakukan penimbangan. Dilakukan pengulangan pengerjaan diatas dengan konsentrasi PdCl2 0.028
M dan 0.014 M .
Penyerapan I-125 pada Kawat Perak Berlapis Paladium.
Kedalam vial polietilen berukuran 2,5 ml dimasukkan 1 buah kawat perak berlapis paladium yang sudah dikeringkan, setelah itu ditambahkan 50 µl larutan NaI bertanda I-125. Kemudian vial polietilen dimasukkan kedalam penangas yang berisi larutan parafin selanjutnya dipanaskan selama 2 jam dengan suhu 700C. Kawat perak yang sudah ditandai dengan I-125 dikeringkan menggunakan lampu IR setelah kering, kawat perak bertanda I-125 dimasukkan ke vial polietilen 2,5 ml yang kering selanjutnya dilakukan pengukuran menggunakan gamma ionisasi chamber.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pelapisan Kawat Perak dengan Paladium Jumlah berat paladium yang melapisi kawat perak dihitung berdasarkan persamaan jumlah kawat perak berlapis paladium dikurangi kawat perak sebelum dilapisi paladium. Jumlah berat paladium yang melapisi kawat perak dapat dilihat pada Tabel 1. Dari tabel 1 terlihat bahwa pada konsentrasi PdCl2 0.056 M mempunyai nilai
rata-rata pelapisan tertinggi yaitu 0.53 mgr dibandingkan dibandingkan dengan konsentrasi 0.028 M dan 0.014 M yaitu 0.42 mgr dan 0.19 mgr. Persentase penempelan paladium pada kawat perak dihitung dengan persamaan jumlah kawat perak berlapis paladium dikurangi kawat perak sebelum dilapisi paladium dibagi dengan jumlah paladium dalam larutan PdCl2 dikali 100 % . persentase paladium
yang menempel pada kawat perak dapat dilihat pada tabel 2 dan Gambar 1. Dari tabel 2 terlihat bahwa pada konsentrasi PdCl2 0.056 M mempunyai nilai
persentase rata-rata penempelan paladium paling rendah yaitu 5.28 %. Pada Gambar 2
persentase penempelan paladium yang rendah, sedangkan pada konsentrasi 0.028 M mempunyai persentase penempelan tertinggi. Persentase penempelan paladium pada kawat perak dihitung dengan persamaan jumlah kawat perak berlapis paladium dikurangi kawat perak sebelum dilapisi paladium dibagi dengan jumlah paladium dalam larutan PdCl2 dikali 100 %. Persentase paladium
yang menempel pada kawat perak dapat dilihat pada tabel 2 dan Gambar 1. Dari tabel 2 terlihat bahwa pada konsentrasi PdCl2 0.056 M mempunyai nilai
persentase rata-rata penempelan paladium paling rendah yaitu 5.28 %. Pada Gambar 2 memperlihatkan jumlah konsentrasi PdCl2 0.056 M
mempunyai jumlah paladium yang menempel pada kawat perak yang tertinggi akan tetapi mempunyai persentase penempelan paladium yang rendah, sedangkan pada konsentrasi 0.028 M mempunyai persentase penempelan tertinggi.
Tabel 1. Pengaruh konsentrasi PdCl2 terhadap
jumlah berat paladium yang melapisi kawat perak. Konsentrasi PdCl2, mgr 0.056 M 0.028 M 0.014 M Proses I 0.38 0.48 0.23 Proses II 0.43 0.51 0.15 Proses III 0.64 0.50 0.17 Proses IV 0.55 0.28 0.18 Proses V 0.64 0.32 0.20 Rata-rata 0.53 0.42 0.19
Adanya fenomena tersebut dimungkinkan pada proses perendaman kawat perak dengan larutan PdCl2 terjadi penempelan paladium pada
kawat perak karena ada perbedaan nilai standard redoks antara paladium dengan perak, sehingga dimungkinkan paladium menempel pada perak membentuk lapisan hitam. Dari Tabel 1 terlihat jumlah Paladium yang terdeposit pada kawat perak dipengaruhi oleh konsentrasi PdCl2 .
Tabel 2. Pengaruh konsentrasi PdCl2 terhadap
penempelan paladium Konsentrasi PdCl2 0.056 M 0.028 M 0.014 M Proses I 3.8 % 9.6 % 9.2 % Proses II 4.3 % 10.2 % 6 % Proses III 6.4 % 10 % 6.8 % Proses IV 5.5 % 5.6 % 7.2 % Proses V 6.4 % 6.4 % 8 % Rata-rata 5.28 % 8.36 % 7.44 %
Penyerapan I-125 pada Kawat Perak Berlapis Paladium.
Proses perendaman kawat perak dalam larutan PdCl2 selain terbentuk penempelan
paladium pada kawat perak , juga terbentuk pula senyawaan komplek Ag2PdCl4 dimana pada
senyawaan ini ion Cl- akan menempel pada lapisan permukaan paladium menjadi PdCl4-. Adanya ion
Cl- dipermukaan paladium memudah reaksi subtitusi Cl- dengan ion Iodida (I-) bertanda I-125 membentuk PdI4 bertanda I-125 yang merupakan
bahan untuk membuat seed I-125.
Gambar 1. Pengaruh konsentrasi paladium klorida (PdCl2) terhadap persentase penempelan paladium
0 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3 4 5 % p e n ye ra p an No kawat perak 0.056 M 0.028 M
Gambar 2. Perbandingan persentase penempelan paladium dan berat paladium yang melapisi kawat perak
Gambar 3. Pengaruh Konsentrasi PdCl2 terhadap persentase penyerapan I-125 pada kawat perak berlapis
paladium.
Tabel 3. Pengaruh konsentrasi PdCl2 terhadap
penyerapan I-125 pada kawat perak berlapis paladium.. Konsentrasi PdCl2 0.056 M 0.028 M 0.014 M Proses I 35.50 % 20.93 % 41.77 % Proses II 20.33 % 37.65 % 63.19 % Proses III 25.35% 26.25 % 41.52 % Proses IV 33.73 % 30.31 % 49.74 % Proses V 19184 % 26.48 % 46.68 % Rata-rata 26.82 % 28.32 % 48.58 % Hasil penyerapan I-125 pada kawat perak berlapis paladium ditampilkan tabel 3 dan Gambar 2. Pada tabel 2 terlihat pada konsentrasi PdCl2
0.014 M mempunyai nilai rata-rata serapan yang paling tinggi yaitu 48.58 % sedangkan pada
kecil sehingga Ion Cl- yang ada dipermukaan paladium lebih kecil dibandingkan dengan konsentrasi paladium pada 0.028 M dan 0.056 M. Dampak dari jumlah ion Cl- kecil mengakibatkan subtitusi Cl- dengan Iodida bertanda I-125 yang lebih besar peluangnya sehingga penyerapan I-125 pada kawat perak berlapis paladium dengan konsentrasi 0.014 M mempunyai nilai rata-rata serapan yang paling tinggi.
KESIMPULAN DAN SARAN
Pelapisan kawat perak dengan palladilum dapat dilakukan menggunakan larutan palladium klorida (PdCl2,), konsentrasi PdCl2 sangat
berpengaruh pada jumlah berat paladium yang melapisi kawat perak. Proses penyerapan radiosotop I-125 pada kawat perak berlapis paladium dapat 0 10 20 30 40 50 60 0.056 M 0.028 M 0.014 M Konsentrasi PdCl2 % penempelan 0 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3 4 5 % p e n ye ra p an Proses ke 0.056 M 0.028 M
berlapis paladium sipengruh oleh konsentrasi paladium klorida (PdCl2).
DAFTAR PUSTAKA
1. Meigooni, A.S., Darren, M., Gearheart, Sowards, K., 2000. Experimental determination of dosimetri characteristic of Best 125I brachyterapi sources. Med, Phys 27, 2168-2173. 2. Hedtjran, H., Carlsson,G.A., Willianson, J.F.,
2000. Monte Carlo Aided dosimetry of symmetra model 125.506 125I,interstitial brachytherapy seed. Med. Phys. 27, 1076-1085. 3. Weaver, K.A., 1986. The dosimetry of 125I seeds
eye plaque . Med.Phys. 13, 78-83.
4. Popescu, C.C., Wise J., Soward, K., Meigooni, A., Ibbo G.S., Dosimetric characteristic of the pahram seed model BT 125I Source, Med. Phys27, 2174-2181.
5. Mathew, C., Majali, M,A., Balakrishan S.A., 2002. A novel approach for adsorption of iodine on silver wire as matrix for bracchytherapy source for treatment of eye and prostate cancer, Applied Radiation and Isotope 57, 359-367. 6. Perez, C.A., Grisby, P.W., Williamson, J.F.,
1997. Clinical applications of brachyther- apy. In: Perez, C.A., Brady, L.W. (Eds.), I: Low Dose Rate in Principles and Practice of Radiation Oncology, third ed. Lippincott-Raven, Philadelphia, pp. 487–559.
7. SAITOH,N., Hand Book of Radioisotope, Maruzen, Tokyo (1996).
8. Sanjay Kumar Saxena, S.D.Sharma b, AshutoshDash a, _, MeeraVenkatesh a Developmentof a new design 125I-brachytherapy seed for its application in the treatmentof eye and prostate cancer. Journal Applied Radiation and Isotopes 67 (2009) 1421–1425.
TANYA JAWAB Prayitno
Tidak dicantumkan pada abstrak konsentrasi dan kesimpulan dalam mgrm/ml
Bagaimana Mekanisme reaksi
Bagaimana kalau tidak digunakan palladium
Anung P
Pada penelitian ini konsentrasi yang digunakan dalam Satuan Molaritas yaitu jumlah mol /liter atau mol/1000 ml tidak menggunakan satuan ppm .
Ag + PdCl2 → AgPdCl4
AgPdCl4 + I
→ AgPdI4
Catatan : pada penelitian ini ion I- yang digunakan dalam I- bertanda I-125 Penggunaan palladium harus digunakan untuk
menambah daya serap Iodium bertanda I-125 pada kawat perak selain itu palladium menambah daya ikat I-125 yang terserap pada kawat perak
