229
KARAKTERISTIK FISIKO-KIMIA
SENYAWA BERTANDA
170Tm-EDTMP
Azmairit Aziz, Muhamad Basit Febrian dan Marlina
Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri, Badan Tenaga Nuklir NasionalJl. Tamansari 71, Bandung, 40132
ABSTRAK
KARAKTERISTIK FISIKO-KIMIA SENYAWA BERTANDA 170Tm-EDTMP. Senyawa bertanda
170Tm-EDTMP dapat digunakan sebagai radiofarmaka alternatif pengganti 89SrCl
2 untuk
menghilangkan rasa sakit (paliatif) akibat metastase kanker ke tulang. Senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP dibuat melalui penandaan ligan etilendiamintetrametilen fosfonat (Tm-EDTMP) dengan radionuklida tulium-170 (170TmCl3). Sebelum senyawa 170Tm-EDTMP digunakan di bidang kedokteran
nuklir untuk tujuan paliatif, senyawa tersebut harus dikarakterisasi supaya memenuhi standar radiofarmaka yang baik. Karakterisasi fisiko-kimia senyawa bertanda 170Tm-EDTMP telah dilakukan meliputi penentuan kejernihan; pH; muatan listrik ditentukan dengan menggunakan metode elektroforesis kertas; kemurnian radiokimia ditentukan dengan menggunakan metode kromatografi kertas dan elektroforesis kertas; lipofilisitas diketahui dengan menentukan koefisien partisinya dalam campuran pelarut oktanol-air; ikatan dengan protein plasma ditentukan secara in-vitro dengan metode pengendapan menggunakan larutan asam trikloroasetat (TCA) 5%; ikatan dengan kristal hidroksiapatit; dan penentuan kestabilan dengan melihat kemurnian radiokimia senyawa 170 Tm-EDTMP setiap hari selama dua minggu setelah penandaan. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa senyawa 170Tm-EDTMP berupa larutan jernih, memiliki pH 7, bermuatan listrik negatif, kemurnian radiokimia 99,16 ± 0,29%, lipofilisitas (log P) = -4,0567 ± 0,050, ikatan dengan protein plasma sebesar 11,16 ± 0,54%, dan ikatan dengan hidroksiapatit sebesar 97,51 ± 0,04%. Kestabilan senyawa bertanda 170Tm-EDTMP terhadap waktu penyimpanan menunjukkan bahwa senyawa 170Tm-EDTMP masih stabil selama dua minggu penyimpanan pada temperatur kamar dengan kemurnian radiokimia sebesar 95,73 ± 0,56%. Berdasarkan hasil yang diperoleh, senyawa bertanda 170Tm-EDTMP memiliki karakteristik fisiko-kimia yang memenuhi syarat untuk terapi paliatif akibat metastase kanker ke tulang.
Kata kunci: 170Tm-EDTMP, paliatif, karakteristik fisiko-kimia
ABSTRACT
PHYSICO-CHEMICAL CHARACTERISTICS OF 170Tm-EDTMP LABELLED COMPOUND.
The labelled compound of 170Tm-EDTMP can be used as an alternative radiopharmaceutical instead of
89
SrCl2 for bone pain palliation. The compound of 170
Tm-EDTMP can be produced by labelling of ethylenediaminetetramethylene phosphonic acid (EDTMP) with thulium-170 (170TmCl3). Before 170
Tm-EDTMP is used for bone pain palliation in nuclear medicine, 170Tm-EDTMP has to be characterized to fullfil the criteria of the good radiopharmaceutical. The physico-chemical characteristics of 170 Tm-EDTMP had been studied. It consists of the determination of pH; solution clearity; electricity charge was determined by paper electrophoresis; the radiochemical purity that was determined by paper chromatography and paper electrophoresis techniques; lipophilicity was obtained by determination its coefficient partition in the mixture of octanol-water solvents; plasma protein binding was in-vitro investigated with precipitation method using 5% of trichloroacetic acid solution; hydroxyapatite binding; and its stability for two weeks after labelling . Based on the experiment, it was obtained that
170Tm-EDTMP was clear solution, pH of 7, the negative electric charge and the radiochemical purity of
99.16 ± 0.29%. The compound of 170Tm-EDTMP has lipophilicity (Log P) of -4.0567 ± 0.050, plasma protein binding of 11.16 ± 0.54%, and the hydroxyapatite binding of 97.51 ± 0.04%. Stability
230
evaluation indicated that 170Tm-EDTMPsolution was still stable for two weeks at room temperature with the radiochemical purity of 95.73 ± 0.56%. Based on the results, the labelled compound of 170 Tm-EDTMP has suitable physico-chemical characteristics for bone pain palliation.
Keywords: 170Tm-EDTMP, palliative, physico-chemical characteristics
1. PENDAHULUAN
Beberapa penyakit kanker seperti kanker prostat, payudara dan paru-paru dapat mengalami metastase ke tulang. Hal ini dapat menimbulkan rasa nyeri yang sangat kuat sehingga dapat menurunkan kualitas hidup pasien. [1-5]
Penggunaan zat radioaktif sumber terbuka berupa radiofarmaka sangat ideal untuk menghilangkan rasa nyeri (palliatif) akibat metastase kanker ke tulang. Dalam hal ini radiofarmaka tersebut selain berfungsi seperti pada kemoterapi, juga dapat masuk ke organ sasaran secara selektif. Keuntungan lainnya yang lebih utama adalah radiofarmaka mudah dalam pemberian dan harganya lebih efektif.
Beberapa radiofarmaka untuk keperluan terapi yang ditandai dengan radioisotop pemancar-, seperti 89SrCl2, 153Sm-EDTMP, 186Re-HEDP dan 117mSn-DTPA telah digunakan
di bidang kedokteran nuklir sebagai radiofarmaka penghilang rasa sakit akibat metastase kanker ke tulang. [4-7]
89SrCl
2 merupakan salah satu radiofarmaka
yang masih digunakan sampai saat ini di beberapa negara sebagai penghilang rasa nyeri akibat metastase kanker ke tulang. Hal ini karena kelebihan yang dimiliki oleh radioisotop
89Sr, yaitu waktu paronya yang relatif lebih
panjang (50,5 hari) dibanding radioisotop lainnya (153Sm-EDTMP, 186Re-HEDP dan
117mSn-DTPA). Radiofarmaka 89SrCl 2
memungkinkan untuk didistribusikan ke seluruh dunia tanpa banyak kehilangan radioaktivitasnya akibat peluruhan zat radioaktif selama di perjalanan. Akan tetapi, radioisotop 89Sr tidak ideal digunakan untuk tujuan paliatif karena radioisotop tersebut memiliki energi partikel-β lebih besar (E maks = 1,49 MeV), sehingga dapat
memberikan paparan radiasi yang tinggi pada sumsum tulang dan akibatnya dapat menekan pembentukan sel-sel darah. Hal ini dapat mengakibatkan terjadinya penurunan jumlah trombosit dan leukosit dalam darah. [3, 5, 8, 9] Radiofarmaka untuk tujuan paliatif menggunakan radioisotop Tulium-170 (170Tm) lebih unggul dibanding radioisotop 89Sr. Hal ini
karena radioisotop 170Tm merupakan
pemancar- yang memiliki waktu paro yang lebih panjang dibanding 89Sr yaitu selama 128,4 hari, sehingga memungkinkan untuk menyediakan radioisotop tersebut pada rumah sakit yang letaknya jauh dari tempat produksi [5]. Radioiostop 170Tm memiliki E (maks) yang
lebih rendah dibanding 89Sr yaitu sebesar 0,968 MeV, sehingga paparan radiasi yang diberikan pada sumsum tulang akan menjadi lebih rendah [5]. Di samping itu, radioisotop 170Tm juga memancarkan sinar- dengan energi yang cocok untuk penyidikan (imaging) selama terapi berlangsung (E = 84 keV (3,26%). [5,10]
Pada penelitian terdahulu telah berhasil dilakukan penandaan ligan etilendiamin-tetrametilen fosfonat (EDTMP) dengan radionuklida 170Tm menghasilkan senyawa bertanda 170Tm-EDTMP[11]. Senyawa bertanda
170Tm-EDTMP tersebut dapat digunakan
sebagai radiofarmaka alternatif penghilang rasa nyeri (paliatif) akibat metastase kanker ke tulang [5]. Untuk menjamin bahwa senyawa bertanda
170Tm-EDTMP dapat digunakan di bidang
kedokteran nuklir, maka senyawa bertanda tersebut harus mempunyai karakteristik yang memenuhi syarat sebagai sediaan radiofarmasi, baik karakteristik fisiko-kimia maupun karakteristik biologisnya. Dalam makalah ini dikemukakan karakterisasi fisiko-kimia senyawa bertanda170Tm-EDTMP meliputi : kejernihan, pH, muatan listrik, kemurnian radiokimia, lipofilisitas, ikatan dengan protein plasma, ikatan dengan hidroksiapatit dan kestabilan senyawa selama penyimpanan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik fisiko-kimia senyawa bertanda 170Tm-EDTMP. Senyawa bertanda yang diperoleh diharapkan memenuhi persyaratan sebagai radiofarmaka alternatif pengganti 89SrCl2 untuk
menghilangkan rasa nyeri (paliatif) akibat metastase kanker ke tulang.
231
2. BAHAN DAN TATA KERJA 2.1. Bahan dan peralatan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah larutan senyawa bertanda 170Tm-EDTMP yang dibuat menggunakan metode yang telah diperoleh pada penelitian sebelumnya (11), plasma darah manusia diperoleh dari PMI, dinatrium hidrogen fosfat, natrium dihidrogen fosfat, n-oktanol, asam trikloroasetat, amoniak, metanol serta pereaksi-pereaksi lain buatan E.Merck, hidroksiapatit buatan Aldrich, akuabides steril dan NaCl fisiologis steril (0,9%) buatan IPHA, serta kertas kromatografi Whatman 3MM.
Peralatan yang digunakan terdiri dari pipet ependorf, pengaduk vortex (Hwashin), sentrifuga, timbangan analitis (Mettler Toledo),
dose calibrator (Deluxe), pencacah- saluran tunggal (Ortec), seperangkat alat kromatografi kertas dan elektroforesis kertas.
2.2. Tata kerja
2.2.1.Penentuan kejernihan senyawa
bertanda 170Tm-EDTMP
Kejernihan senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP ditentukan dengan meletakkan senyawa tersebut di depan lampu yang terang dengan latar belakang gelap. Pengamatan dilakukan secara visual untuk melihat apakah senyawa bertanda tersebut mengandung partikel atau tidak.
2.2.2. Penentuan pH senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP
Senyawa bertanda 170Tm-EDTMP diuji pHnya dengan menggunakan kertas indikator pH. Senyawa 170Tm-EDTMP diteteskan pada kertas indikator pH, kemudian pH ditentukan dengan membandingkan perubahan warna yang terjadi pada kertas pH dengan warna yang tertera pada tutup kotak kertas indikator pH.
2.2.3. Pengujian kemurnian radiokimia dan muatan listrik senyawa bertanda 170Tm-EDTMP
Kemurnian radiokimia senyawa 170 Tm-EDTMP ditentukan dengan menggunakan
metode kromatografi kertas dan elektroforesis kertas. Penentuan kemurnian radiokimia senyawa 170Tm-EDTMP dengan metode kromatografi kertas dilakukan dengan menggunakan kertas kromatografi Whatman 3MM (2x10 cm) sebagai fase diam dan larutan campuran amoniak:metanol:air (1:10:20) sebagai fase gerak. Penentuan kemurnian radiokimia dan muatan listrik dengan metode elektroforesis kertas dilakukan dengan menggunakan kertas kromatografi Whatman 3 MM (2 x 38 cm) dan larutan dapar fosfat 0,02 M pH 7,5 sebagai larutan elektrolitnya, pemisahan dilakukan selama 1 jam pada tegangan 350 Volt. Kemudian kertas kromatografi dan kertas elektroforesis dikeringkan, dipotong-potong sepanjang 1 cm dan dicacah dengan pencacah- saluran tunggal.
2.2.4.Penentuan lipofilisitas senyawa bertanda 170Tm-EDTMP
Lipofilisitas (Log P) senyawa bertanda
170Tm-EDTMP diketahui dengan cara
menentukan nilai koefisien partisinya (P) dalam campuran pelarut n-oktanol-NaCl 0,9%. Sebanyak 10 μL senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP dimasukkan ke dalam tabung sentrifuga yang telah berisi 0,5 mL n-oktanol dan 0,5 mL larutan NaCl 0,9%. Campuran dikocok dengan menggunakan pengaduk vortex selama 1 menit, lalu didiamkan sampai fase oktanol dan NaCl terpisah. Sebanyak 50 μL dari masing-masing fase tersebut diambil dan dicacah dengan alat pencacah- saluran tunggal. Sisa larutan oktanol yang ada di dalam tabung sentrifuga dipindahkan ke dalam tabung lain yang telah berisi larutan NaCl 0,9% dengan volume yang sama. Campuran tersebut dikocok dengan pengaduk vortex dan didiamkan sampai kedua fase tersebut terpisah, kemudian sebanyak 50 μL dari masing-masing fase diambil dan dicacah. Pekerjaan ini diulangi sampai diperoleh nilai koefisien partisi (P) yang relatif konstan. Lipofilisitas dinyatakan sebagai Log P yang dihitung dengan cara seperti pada Persamaan (1) dan (2) [12-14]:
232
...(2) ... ... ... ... P Log ...(1) ... NaCl fase cacahan oktanol fase cacahan (P) Partisi Koefisien tas Lipofilisi ..(3) x100... supernatan cch endapan cch endapan cch (%) plasma protein Ikatan cch = cacahan ...(4) x100 supernatan cch endapan cch endapan cch (%) apatit hidroksi Ikatan 2.2.5. Penentuan ikatan protein plasma senyawa bertanda 170Tm-EDTMP
Sebanyak 10 μL senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP ditambahkan ke dalam tabung sentrifuga yang berisi 0,5 mL plasma darah manusia. Campuran diaduk dengan pengaduk
vortex selama lebih kurang 1 menit, lalu
diinkubasi pada temperatur 370C selama 5, 15, 30, 60, 120 dan 180 menit. Ke dalam campuran tersebut ditambahkan 1 mL larutan NaCl 0,9% dan 1 mL larutan asam trikloroasetat (TCA) 5%, diaduk dengan pengaduk vortex, disentrifuga selama 15 menit dengan kecepatan 3000 putaran per menit. Supernatan dipisahkan, kemudian ke dalam endapan ditambahkan 1 mL larutan NaCl 0,9% dan 1 mL larutan TCA 5% seperti di atas. Supernatan dipisahkan, selanjutnya endapan dan supernatan total dicacah dengan pencacah- saluran tunggal. Persen ikatan protein plasma dihitung dengan Persamaan (3) [13, 14]:
2.2.6. Penentuan ikatan senyawa bertanda 170Tm-EDTMP pada kristal hidroksi- apatit
Untuk mendapatkan ikatan senyawa bertanda 170Tm-EDTMP dengan hidroksiapatit yang memberikan persentase ikatan yang maksimal, maka dilakukan variasi beberapa parameter sebagai berikut :
a. Penentuan jumlah hidroksiapatit yang optimal
Sebanyak 5 μL senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP ditambahkan ke dalam tabung sentrifuga yang berisi masing-masing 2 mL suspensi hidroksiapatit dengan berbagai variasi jumlah hidroksiapatit (10, 20, 40, 60, 80, dan 100 mg) yang disuspensikan dalam larutan dapar fosfat 0,002M pH 7. Campuran diaduk
dengan pengaduk vortex selama lebih kurang 1 menit, lalu diinkubasi pada temperatur 370C selama 30 menit. Campuran diaduk kembali dengan pengaduk vortex selama lebih kurang 1 menit, lalu disentrifuga selama 15 menit dengan kecepatan 3000 putaran per menit. Supernatan dipisahkan, kemudian ke dalam endapan ditambahkan sebanyak 2 mL larutan dapar fosfat 0,002 M pH 7. Campuran diaduk dengan pengaduk vortex seperti di atas, lalu fraksi supernatan dan endapan dipisahkan, kemudian masing-masing diukur aktivitasnya dengan alat pencacah- saluran tunggal. Persen ikatan dengan hidroksiapatit dihitung dengan Persamaan (4) [14, 15]:
b. Penentuan waktu inkubasi yang optimal Sebanyak 5 μL senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP ditambahkan ke dalam tabung sentrifuga yang berisi 2 mL suspensi hidroksiapatit (mengandung 80 mg hidroksiapatit yang disuspensikan dalam larutan dapar fosfat 0,002M pH 7,0). Campuran diaduk dengan pengaduk vortex selama lebih kurang 1 menit, lalu diinkubasi pada temperatur 370C dengan variasi waktu selama 15, 30, 45, 60, 120, 180 menit, 24 dan 48 jam. Campuran diaduk kembali dengan pengaduk vortex selama lebih kurang 1 menit, lalu disentrifuga selama 15 menit dengan kecepatan 3000 putaran per menit. Supernatan dipisahkan, kemudian ke dalam endapan ditambahkan sebanyak 2 mL larutan dapar fosfat 0,002 M pH 7. Campuran diaduk dengan pengaduk vortex seperti di atas, kemudian fraksi supernatan dan endapan dipisahkan dan masing-masing diukur aktivitasnya dengan alat pencacah- saluran tunggal. Persen ikatan dengan hidroksiapatit dihitung dengan cara seperti di atas Persamaan (4).
233
2.2.7. Pengujian stabilitas senyawa bertanda 170Tm-EDTMP
Stabilitas senyawa bertanda 170Tm-EDTMP ditentukan dengan melihat kemurnian radiokimia dari senyawa tersebut setiap hari selama dua minggu setelah penandaan dengan radionuklida 170Tm. Pengujian kemurnian radiokimia dilakukan dengan cara kromatografi kertas dan elektroforesis kertas seperti dilakukan pada bagian 2.3. Di samping itu, juga diamati pH dan kejernihannya selama selang waktu tersebut.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam aplikasinya di rumah sakit, senyawa bertanda 170Tm-EDTMP disiapkan sebagai sediaan radiofarmasi berupa kit cair steril. Untuk menjamin senyawa bertanda tersebut dapat digunakan di bidang kedokteran nuklir, maka larutan 170Tm-EDTMP harus memiliki karakteristik yang memenuhi syarat sebagai sediaan radiofarmasi, antara lain dari segi karakteristik fisiko-kimianya. [13]
Pada penelitian ini telah dilakukan karakterisasi fisiko-kimia terhadap senyawa bertanda 170Tm-EDTMP yang telah beberapa kali dibuat. Salah satu karakteristik fisiko-kimianya yang perlu diketahui adalah pH sediaan. Senyawa bertanda 170Tm-EDTMP yang telah dibuat memiliki pH 7. Nilai pH yang diperoleh sudah mendekati pH darah. Di samping itu, 170Tm-EDTMP diperoleh berupa larutan yang jernih (tidak ada partikel) sehingga memenuhi persyaratan untuk keperluan tersebut. [5, 13]
Penentuan muatan listrik senyawa bertanda
170Tm-EDTMP dilakukan dengan menggunakan
metode elektroforesis kertas. Hasil elektroforesis menunjukkan senyawa 170 Tm-EDTMP bermuatan negatif karena senyawa tersebut bergerak ke arah anoda, sedangkan senyawa 170TmCl3 sebagai pengotor
radiokimianya tidak bermuatan dan tetap berada pada titik nol. Hasil yang diperoleh sesuai dengan yang dikemukakan oleh peneliti sebelumnya.[5]
Radiofarmaka untuk tujuan paliatif ini harus memiliki kemurnian radiokimia yang tinggi (di atas 95%). Hal ini untuk menjamin bahwa sediaan tersebut berada dalam bentuk senyawa kimia seperti yang diharapkan, yaitu senyawa
170Tm-EDTMP, sehingga dapat memperkecil
terjadinya akumulasi / penimbunan pada bukan organ sasaran. Kemurnian radiokimia senyawa
bertanda 170Tm-EDTMP ditentukan dengan metode kromatografi kertas dan elektroforesis kertas.
Pada penelitian ini, metode elektroforesis kertas selain digunakan untuk penentuan muatan listrik, juga digunakan untuk penentuan kemurnian radiokimia senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP. Hasil penentuan kemurnian radiokimia senyawa 170Tm-EDTMP menggunakan metode elektroforesis kertas diperoleh senyawa 170TmCl3 pada Rf = 0,
sedangkan senyawa 170Tm-EDTMP bergerak ke arah anoda dengan Rf = 0,4–0,5. Hasil yang diperoleh sesuai dengan yang dikemukakan oleh Tapas Das dkk, yaitu senyawa kompleks 170 Tm-EDTMP bergerak ke arah anoda, sedangkan senyawa 170TmCl3 tetap berada pada titik nol.
Pada penentuan kemurnian radiokimia senyawa
170Tm-EDTMP menggunakan metode
kromatografi kertas diperoleh senyawa
170Tm-EDTMP bergerak ke arah aliran fase
gerak dengan Rf = 0,8-0,9, sedangkan senyawa
170TmCl
3 tetap berada pada titik nol (Rf=0).
Nilai Rf yang diperoleh pada penelitian ini mendekati nilai Rf yang diperoleh Tapas Das dkk , yaitu senyawa kompleks 170Tm-EDTMP bergerak ke arah aliran fase gerak dengan Rf = 0,9-1, sedangkan senyawa 170TmCl3 tetap berada
pada titik nol (Rf=0). Hasil penentuan kemurnian radiokimia senyawa 170Tm-EDTMP menggunakan kedua metode tersebut diperoleh kemurnian radiokimia yang tinggi, yaitu sebesar 99,16 ± 0,29%. Hasil yang diperoleh sesuai dengan yang dikemukakan oleh peneliti sebelumnya, yaitu kemurnian radiokimia di atas 99%.[5]
Lipofilisitas menunjukkan afinitas suatu senyawa terhadap lipid atau lemak yang menggambarkan kemampuan senyawa tersebut untuk berpenetrasi atau menembus ke dalam membran lemak secara in-vivo. Besarnya lipofilisitas suatu radiofarmaka dapat diketahui dengan cara menentukan nilai koefisien partisinya (P) dalam campuran pelarut oktanol-air. Lipofilisitas dinyatakan dengan Log P [12-14]. Semakin tinggi nilai koefisien partisi suatu senyawa, maka senyawa tersebut bersifat lipofil, yaitu semakin mudah larut dalam lemak. Sebaliknya apabila nilai koefisien partisi suatu senyawa semakin rendah, maka senyawa tersebut bersifat hidrofil, yaitu semakin mudah larut dalam air. Penentuan lipofilisitas terhadap senyawa bertanda 170Tm-EDTMP diperoleh nilai Log P = -4,0567 ± 0,050. Nilai lipofilisitas senyawa bertanda 170Tm-EDTMP yang diperoleh sangat kecil. Hasil ini menunjukkan
234
bahwa senyawa bertanda 170Tm-EDTMP sangat hidrofilik.Besarnya ikatan radiofarmaka dengan protein plasma menunjukkan berapa banyak sediaan tersebut terikat dalam protein darah. Ikatan radiofarmaka dengan protein plasma sangat mempengaruhi distribusinya pada jaringan, uptake pada organ sasaran dan pembersihan dari plasma (plasma clearance) [13]. Penentuan ikatan protein plasma senyawa bertanda 170Tm-EDTMP dilakukan secara
in-vitro terhadap plasma darah manusia. Hasil penentuan ikatan senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP dengan protein plasma terlihat pada Gambar 1.
Pada Gambar 1 terlihat bahwa pengikatan senyawa 170Tm-EDTMP dengan protein plasma pada 5 menit setelah pencampuran diperoleh sebesar 11,49 ± 1,28%. Nilai tersebut tidak berubah secara signifikan sampai 3 jam setelah pencampuran, yaitu berkisar antara 10 – 12% (11,16 ± 0,54%). Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa sekitar 90% senyawa bertanda tersebut akan mengalami metabolisme dan diserap oleh organ sasaran dan organ lainnya. [14,16,17] 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 30 60 90 120 150 180 210 Waktu inkubasi (menit)
Ik a ta n ( % )
Gambar 1. Hasil uji pengikatan senyawa bertanda 170Tm-EDTMP dengan protein plasma pada berbagai variasi waktu inkubasi dan temperatur 37 oC.
Banyaknya ikatan radiofarmaka dengan hidroksiapatit menunjukkan berapa banyak sediaan tersebut terikat pada tulang. Hidroksiapatit merupakan salah satu komponen utama yang terdapat pada tulang. Senyawa tersebut berupa garam kalsium fosfat (Ca10(PO4)6(OH)2). Senyawa-senyawa turunan
fosfonat, baik berupa senyawa bifosfonat maupun polifosfonat seperti EDTMP dapat berikatan dengan komponen utama penyusun
tulang tersebut [18]. Penentuan besarnya ikatan senyawa bertanda 170Tm-EDTMP dengan hidroksiapatit dilakukan secara in-vitro
menggunakan suspensi hidroksiapatit. Hasil penentuan ikatan senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP dengan berbagai variasi jumlah hidroksiapatit secara in-vitro pada temperatur 37
0C terlihat pada Gambar 2.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 20 40 60 80 100 120 Jumlah hidroksiapatit (mg) Ik a ta n ( % )
Gambar 2. Hasil uji pengikatan senyawa bertanda 170
Tm-EDTMP dengan berbagai variasi jumlah hidroksiapatit, waktu inkubasi selama 30 menit pada temperatur 37oC.
Pada Gambar 2 terlihat bahwa pengikatan senyawa 170Tm-EDTMP dengan sebanyak 10 mg hidroksiapatit diperoleh persentase ikatan yang cukup tinggi, yaitu sebesar 26,54 ± 2,97%. Persentase ikatan senyawa tersebut dengan hidroksiapatit diperoleh semakin bertambah secara signifikan dengan bertambahnya jumlah hidroksiapatit. Persentase ikatan senyawa 170 Tm-EDTMP di atas 95% diperoleh pada pengikatan senyawa 170Tm-EDTMP dengan sebanyak 80 mg hidroksiapatit, yaitu sebesar 97,82 ± 0,55%. Akan tetapi kenaikan persentase ikatan senyawa
170
Tm-EDTMP dengan sebanyak 100 mg hidroksiapatit terlihat tidak signifikan, yaitu hanya sebesar 98,81% ± 0,57%. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa senyawa bertanda 170Tm-EDTMP sangat mudah terikat dengan hidroksiapatit. Hal ini berarti bahwa senyawa 170Tm-EDTMP sangat mudah terikat pada tulang sebagai organ sasarannya.
Besarnya ikatan senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP dengan hidroksiapatit secara in-vitro pada berbagai variasi waktu inkubasi terlihat pada Gambar 3.
235
50 60 70 80 90 100 15 30 45 60 120 180 24 jam 48 jamWaktu inkubasi (menit)
Ik a ta n ( % )
Gambar 3. Hasil uji pengikatan senyawa bertanda 170
Tm-EDTMP dengan 80 mg hidroksiapatit pada berbagai variasi waktu inkubasi dan temperatur 37 oC.
Gambar 3 menunjukkan bahwa pada waktu inkubasi selama 15 menit, ikatan senyawa bertanda 170Tm-EDTMP dengan hidroksiapatit sangat tinggi, yaitu sebesar 91,75 ± 0,35%. Persentase ikatan senyawa 170Tm-EDTMP dengan hidroksiapatit diperoleh di atas 95% pada waktu inkubasi selama 30 menit, yaitu sebesar 97,51 ± 0,04%. Ikatan tersebut cukup stabil sampai 48 jam. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa 170Tm-EDTMP terikat sangat kuat pada hidroksiapatit sebagai salah satu komponen utama yang terdapat pada tulang.
Suatu radiofarmaka harus memiliki kestabilan yang tinggi selama penyimpanan [13]. Pengamatan kestabilan senyawa bertanda
170Tm-EDTMP dilakukan setiap hari selama dua
minggu. Senyawa bertanda 170Tm-EDTMP yang diperoleh terlihat masih stabil selama dua minggu bila disimpan pada temperatur kamar dengan kemurnian radiokimia masih di atas 95% (95,73 ± 0,56%). Hasil pengujian stabilitas senyawa bertanda 170Tm-EDTMP selama penyimpanan terlihat pada Gambar 4. Larutan
170Tm-EDTMP juga terlihat memiliki pH yang
stabil (pH 7) dan masih jernih. Hasil ini menunjukkan bahwa senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP memiliki kestabilan yang tinggi selama penyimpanan pada temperatur kamar.
60 65 70 75 80 85 90 95 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Hari ke-K e m u rn ia n R a d io k im ia ( % )
Gambar 4. Kestabilan senyawa bertanda 170 Tm-EDTMP selama penyimpanan pada temperatur kamar.
4. KESIMPULAN
Setelah dilakukan karakterisasi terhadap senyawa bertanda 170Tm-EDTMP, diperoleh karakteristik fisiko-kimianya berupa larutan jernih yang memiliki pH 7, bermuatan listrik negatif, kemurnian radiokimia 99,16 ± 0,29%, lipofilisitas (Log P) = -4,0567 ± 0,050, ikatan dengan protein plasma sebesar 11,16 ± 0,54%, dan ikatan dengan hidroksiapatit sebesar 97,51 ± 0,04%. Senyawa bertanda 170Tm-EDTMP masih stabil selama dua minggu penyimpanan pada temperatur kamar dengan kemurnian radiokimia sebesar 95,73 ± 0,56%.
Berdasarkan hasil yang diperoleh, senyawa bertanda 170Tm-EDTMP memiliki karakteristik fisiko-kimia yang memenuhi syarat untuk terapi paliatif akibat metastase kanker ke tulang. Untuk menjamin senyawa bertanda tersebut dapat digunakan di bidang kedokteran nuklir, maka harus didukung juga dengan data karakteristik biologisnya sebelum dilakukan uji klinis pada volunter, seperti biodistribusi dan
clearance senyawa 170Tm-EDTMP dari darah dan ginjal.
5. UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Sdri. Mely Amelya, Sdr. Fondra, Sdr. Yusran Latief dan Sdr. Nana Suherman yang telah membantu penulis di dalam penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Sdr. Hotman Lubis dan Sdr. Abidin dari PRR-BATAN yang telah membantu dalam persiapan iradiasi target di reaktor Serba Guna - G.A. Siwabessy - Serpong.
236
6. DAFTAR PUSTAKA
1. UEHARA, T., JIN, Z.L., OGAWA, K.,
AKIZAWA, H., HASHIMOTO, K.,
NAKAYAMA, M., et al., Assessment of 186
Re chelate-conjugated bisphosphonate for the development of new radiopharmaceuticals for bones, J. Nucl. Med. Biol., 34 (1) (2007) 79-87.
2. TOEGEL, S., MIEN, L.K., WADSAK,
W., EIDHERR, H., VIERNSTEIN, H., KLUGER, R., et al., In vitro evaluation of
no carrier added, carrier added and cross-complexed [90Y]-EDTMP provides evidence for a novel “foreign carrier theory”, J. Nucl. Med. Biol., 33 (2006) 95-99.
3. WASHIYAMA, K., AMANO, R., SASAKI, J., KINUYA, S., TONAMI, N., SHIOKAWA, Y., et al., 227Th-EDTMP : A potential therapeutic agent for bone metastasis, J. Nucl. Med. Biol., 31 (7) (2004) 901-908.
4. TASKAR, N.P., BATRAKI, M., DIVGI,
C.R., Radiopharmaceutical therapy for
palliation of bone pain from osseous metastases, J. Nucl. Med., 45 (8) (2004) 1358-1365.
5. DAS, T., CHAKABORTY, S., SARMA,
H.D., TANDON, P., BANERJEE, S., VENKATESH, M., PILLAI, M.R.A,. 170Tm-EDTMP: a potential cost-effective
alternative to 89SrCl2 for bone pain
palliation, J. Nucl. Med. Biol., 36 (2009) 561-568 .
6. NEVES, M., KLING, A., LAMBRECHT,
R.M., Radionuclide production for therapy
Radiopharmaceuticals, J. Appl. Radiat. Isot., 57 (5) (2002) 657-664.
7. RICCABONA, G., NAVEDA, R.M.,
OBERLANDSTATTER, M., DONNE-MILLER, E., KENDLER, D., “Trial to
Optimize Dosimetry for 153Sm-EDTMP Therapy to Iimprove Therapeutic Effect”, In: Therapeutic Applications of Radio-pharmaceuticals (IAEA-TECDOC-1228), IAEA, Vienna (2001) 112-117.
8. DAS, T., CHAKRABORTY, S., UNNI,
P.R., BANARJEE, S., SAMUEL, G., SARMA, H.D., et al., 177Lu-labeled cyclic polyamino-phosphonates as potentian agents for bone pain palliation, J. Appl. Radiat. Isot. 57 (2) (2002) 177-184.
9. MATHEW, B., CHAKRABORTY, S.,
DAS, T., SARMA, H.D., BANERJEE, S., SAMUEL, G., et al., 175Yb labeled polyaminophosphonates as potential agents for bone pain palliation, J. Appl. Radiat. Isot., 60(5) (2004) 635-642.
10. ANANTHAKRISHNAN, M.,
“Thulium-170 (170Tm)”, In Manual for Ractor Produced Radioisotopes (IAEA-TECDOC-1340), IAEA , Vienna (2003) 224-225. 11. AZIZ, A., MARLINA, FEBRIAN, M.B.,
Penentuan kondisi optimum dalam penandaan ligan EDTMP dengan radioisotop 170Tm, J. Iptek Nuklir Ganendra 14 (1) (2011) 19-27.
12. OKARVI, S.M., JAMMAZ, I.A.,.
Preparation and in vitro and in vivo evaluation of Technetium-99m-labelled folate and methotrexate conjugates as tumor imaging agents, J. Cancer Biother Radiopharm., 21 (1) (2006) 49-60.
13. LEE, Y.S., Radiopharmaceuticals for molecular imaging, The Open Nuclear Medicine Journal 2 (2010) 178-185. 14. GUNAWAN, A.H., MUTALIB, A.,
AGUSWARINI, S., KARYADI,
BAGIAWATI, S., ABIDIN., Evaluasi
biologis radiofarmaka 186Re-EDTMP sebagai alternative bone pain palliative
agent (Prosiding Seminar Nasional Sains
dan Teknik Nuklir, P3TkN-BATAN Bandung, 14-15 Juni 2005), P3TkN BATAN, Bandung (2005) 46-52.
15. VIRAWAT, N., “Optimization of the production and quality control of samarium-153 and their labeled compounds” (IAEA-TECDOC-1114),. IAEA, Vienna (1999) 73-78.
16. ANONYMOUS, Protein binding / blood partitioning.
Available:http://www.cerep.com, diakses 20-04-2011.
17. ANONYMOUS, What is protein binding. Available:http://www.wisegeek.com/what-is-protein-binding.htm, diakses 20-04-2011. 18. NEVES, M., GANO, L., PEREIRA, N.,
COSTA, M.C., COSTA, M.R.,
CHANDIA, M., et al.. Synthesis, characterization and biodistribution of bisphosphonates Sm-153 complexes: correlation with molecular modeling interaction studies, J. Nucl. Med. Biol. 29 (2002) 329-338.
237
7. DISKUSI Nanny Kartini:
1. Tujuan dari isotop ini adalah untuk terapi, berapa specific activity-nya? 2. Dari literatur, berapa 170Tm yang dibutuhkan untuk satu kali dosis?
3. Hasil lipofilisitas yaitu log P = -4 apa artinya? Bagaimana hubungannya dengan uptake?
Azmairit Aziz:
1. Spesific activity-nya adalah 1,7 - 2,4 mCi/mg
2. Dosisnya adalah 0,5 – 1,0 mCi/mL dan disuntikan sebanyak 0,5 - 1,0 mL. Aktivitas dapat dinaikkan dengan memperpanjang waktu iradiasi.
3. Log P = -4 artinya bersifat hidrofil. Tujuan dari 170Tm-EDTMP adalah uptake ke tulang jadi harus yang hidrofil, sesuai dengan sifatnya yang hidrofil.
