Penandaan Kit Kering DMS,4 Dengan Teknesium-99mDa/am Suasana Basa Serta ilji Stabi/itasnya (,l1/ur/ai/a Z.) ISS,.,' 1411-3481

PENANDAAN KIT KERING DMSA DENGAN TEKNESIUM-99m DALAMSUASANA BASA SERT A UJI ST ABILIT ASNY A *)

Nurlaila Z.,Mimin Ratna Suminar, daD Iswahyudi

Puslitbang Teknik Nuklir -BAT AN, Bandung

ABSTRAKPENANDAAN KIT KERING DMSA DENGAN TEKNESIUM-99m

DALAM SUASANA BASA SERT A UJI ST ABILIT ASNY A. Penyakit kankermerupakan salah satu penyebab kematian di Indonesia. Bidang kesehatan pada saat inimencari suatu metode untuk mendeteksi kanker secara dini sehingga dapat dilakukanpengobatan yang lebih efektif. Dalam bidang kedokteran nuklir, beberaparadiofarrnaka dapat digunakan untuk maksud tersebut diantaranya 99mTcV-DMSA yangdapat terakumulasi pad a kanker tiroid medular, kanker paru-paru clan jaringan tumorlainnya. Guna memenuhi kebutuhan pelayanan kesehatan di dalam negeri makadilakukan pembuatan senyawa tersebut. Telah dilakukan penandaan kit kering DMSAdengan radionuklida teknesium-99m dalam suasana basa menggunakan larutanNaHCO3 7 %. Dalam suasana ini terbentuk senyawa 99mTc-DMSA dengan tingkatoksidasi +5 (99InTcV-DMSA). Penentuan efisiensi penandaan dilakukan dengan melihatkemumian radiokimianya yang ditentukan dengan kromatografi kertas clankromatografi lapis tipis. Kondisi penandaan optimal dicapai pada pH = 8,2 -8,3(penggunaan 0,6 -0,8 mL farutan NaHCO3 7 %) dengan waktu inkubasi 30 menit padatemperatur kamar, memberikan efisiensi penandaan maksimal sebesar 93,59 :t 1,05 %.Uji pendahuluan pada hewan percobaan tikus putih dengan metode penyidikanmenunjukkan bahwa senyawa 99mTc v-DMSA terakumulasi dalam jumlah yang relatifkecil pada ginjal. Senyawa 99mTcV-DMSA masih dapat digunakan dalam waktu I jar1setelah penandaan. Uji stabilitas kit kering DMSA, pada temperatur :t 4°C,

menunjukkan bahwasediaan tetap stabil sampai dengan 2 t bulan penyimpanan.

Kata kunci as am 2,3-dimerkaptosuksinat (DMSA), teknesium-99m, kanker tiroidmedular

ABSTRACTLABELLING OF DMSA DRY KIT WITH TECHNETIUM-99m IN

ALKALINE CONDITION AND ITS STABILITY. Cancer is one of the causes ofmortality in Indonesia. One of the efforts of the Health Department is to find amethod to detect cancer early, so that a more effective treatment to cure may possibly

13

Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir IndonesiaIndonesian Journal of Nuclear Science and TechnoloK1'Vo/./, No 1. Februari2000. 13-22

ISSN /4/ /-348/

be done. In nuclear medicine, several radiopharmaceuticals can be used for thispurpose. 99mTcV-DMSA is one of them that can accumulate in the medullary thyroidcarcinoma, lung cancer and soft-tissue tumors. Meeting the demands in health service,the preparation of 99mTc v-DMSA in alkaline condition, using 7% NaHCO3 has beencarried out. Determination of labelling efficiency was done by calculating theradiochemical purities obtained through thin layer and paper chromatography.Optimum labelling condition was achieved at pH 8.2 -8.3 (using 0.6 -0.8 mL 7%NaHCO3), with 30 mjnutes incubation time at room temperature, in which theradiochemical purity obtained was 93.5 x 1.05 %. Preliminary imaging study in whiterats shows that 99mTc V -DMSA accumulated in small amount in the kidneys. One hour

post labelling the solution still met the requirements as a radiopharmaceutical. Studieson the stability test of DMSA dry kit show that the kit was remained stable after' twomonths and half, stored at x 4°C.

Key words 2,3-dimercaptosuccinic acid, technetium-99m, medullary thyroidcarcinoma

PENDAHULUAN

Dalam bidang kedokteran nuklir, teknesium-99m asam 2,3-dimerkaptosuksinat(99mTc-DMSA) secara luas digunakan sebagai senyawa untuk diagnosis adanyakelainan ginjal. Penandaan senyawa ini dilakukan dalam suasana asam (pH < 3,5)dimana diperoleh 99mTc-DMSA dengan tingkat oksidasi +3 (99mTcllI_DMSA)[I]atau +4(99mTcIv-DMSA)[2]. Bila penandaan DMSA dengan 99mTc dilakukan dalam suasanabasa (pH> 7) akan terbentuk senyawa 99mTc-DMSA dengan tingkat oksidasi +5(99mTc v-DMSA) [3J. Beberapa peneliti menyatakan bahwa senyawa ini dapatterakumulasi pada medullary carcinoma tiroid [3, 4], jaringan-jaringan tumor lainnya[5J serta pada kanker paru-paru [6]. Pada mulanya diagnosis din; adanya kanker padamedula tiroid dilakukan dengan menggunakan 2OITI-klorida, akan tetapi senyawa inijuga terakumulasi pada glandula tiroid normal [4], sehingga menyulitkan dalammelakukan diagnosis. Selain itu untuk maksud yang sarna dapat juga digunakan 1311-MIBG, tetapi hasil penyelidikan yang diperoleh tidak begitu baik [4J. Berbagai usahakearah diagnosis dini kanker tiroid masih dikembangkan. Adanya .jndikasi di atasmemberikan harapan dapat diperoleh senyawa yang dapat digunakan untuk diagnosiskanker tersebut.

Saat ini telah dibuat kit kering DMSA dalam suasana asam yang digunakanuntuk diagnosis kelainan ginjal. Dengan mengubah pH menjadi basa pada saatpenandaan dengan radionuklida teknesium-99m, akan diperoleh senyawa 99mTc-DMSA

14

Penandaan Kit Kering DMSA Dengan Teknesium-99mDalam Suasana Basa Serta Vii Stabilitasnya (Nurlaila Z) ISSN /4/ /-348/

dengan tingkat oksidasi 5+ yang mempunyai sifat biologis yang berbeda dengansenyawa 99mTc-DMSA yang mempunyai tingkat oksidasi +4.

Guna memanfaatkan sediaan kit kering DMSA yang ada, dalam penelitian ~niakan dilakukan penandaan kit tersebut dengan radionuklida teknesium-99m (99mTc)dalam suasana bas a, dengan jalan menambahkan larutan NaHCO3 7 % ke dalam kittersebut. Dalam tulisan ini dikemukakan modifikasi penandaan dengan cara yal1gcepat clan mudah. Besarnya jumlah NaHCO3 daD lamanya waktu inkubasi merupakanparameter-parameter yang diteliti. Disamping itu dilakukan juga evaluasi biologissenyawa terse but pad a hewan percobaan dengan metode penyidikan menggunakan alatpenyidik untuk hewan percobaan (animal scanner). Waktu daluarsa senyawa 99mTcV-DMSA serta kit kering ditentukan dengan melihat kemurnian radiokimianya padawaktu-waktu tertentu.

BAHAN DAN TAT A KERJA.

Bahan dan peralatanAsam 2,3-dimerkaptosuksinat (DMSA) dan inositol buatan Fluka, Timah (II)

klorida, asam askorbat, NaHCO3, n-butanol, as am asetat serta pereaksi-pereaksi lainbuatan E.Merk dengan tingkat kemurnian pereaksi analisis. Radionuklida 99mTcdiperoleh dari generator Mo- Tc dalam bentuk larutan Na99mTcO4 produksi PPR-BAT AN. Peralatan yang digunakan melipuli pencacah saluran tunggal (CSchlumberger) dengan detektor NaI (TI), alat penyidik untuk hewan percobaan (animalscanner), penyaring beku (Labconco Freeze Dryer-5), seperangkat alat kromatografilapis tipis serta kromatografi kertas menaik dan lain-lain. Hewan percobaan yangdipakai adalah tikus putih galur Wistar dengan berat an tara 200 sampai 300 gram.Tata kerja

Pembuatan kit kering DMSASejumlah 20 mg DMSA, 58 mg NaCI dan 1 gr inositol dilarutkan dalam :t 1 j

mL akuabides (jika ada koloid, ditambahkan larutan NaOH 0,1 N tetes demi teteshingga larutan menjadi jemih). Ke dalam larutan terse but ditambahkan 3 mL larutanyang mengandung 14 mg asam askorbat dan 8 mg SnCI2.2H2O, kemudian pH diaturhingga 2,5 dengan penambahan HCI 0,1 N dan selanjutnya diencerkan denganakuabides hingga mencapai volume 20 mL. Larutan disaring dengan penyaring bakteri(0,22 Ilm), lalu dimasukkan dalam vial terpisah masing-masing sebanyak 1,0 mL dandikeringkan dengan alat pengering beku (freeze-dryer).

99m V D~IC' APengaruh pH terhadap pembentukan Tc -IJ'~;J/2Ke dalam kit kering DMSA (9 buah), masing-masing ditambahkan 0,5 mL

akuabides. Ke dalam campuran tersebut ditambahkan larutan NaHCO3 7 % dengan

15

Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir IndonesiaIndonesian Journal of Nuclear Science and Techn%g)'Vol. /. No /. Febnlari 2000.. /3 -22

/SSN14/ J-348J.

volume bervariasi (0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8) ml clan diukur pH nya.Selanjutnya segera ditambahkan 0,1 -0,3 mL tarutao Na99mTcO4 (~ 3 -5 mCi),dikocok clan diinkubasi pad a temperatur kamar selama :!: 30 menit. Kemurnianradiokimianya ditehtukan dengan metode kromatografi.

Pengaruh waktu inkubasi terhadap pembentukan 99mTcv-DMSAKe da!am vial kit kering DMSA (5 buah) ditambahkan berturtit-turut 0,5 mL

akuabides clan 0,6 mL larutan NaHCO3 7 % (pH = 8,2 -8,3). Kemudian segera

ditambahkan O,! -0,3 mL larutan Na99mTcO4 (~ 3 -5 mCi), dikocok clan diinkubasipada temperatur kamar dengan waktu bervariasi (5; 15; 30; 45; 60) men it. Kemurnianradiokimianya ditentukan dengan metode kromatografi .

Pengujian kemurnian radiokimia senyawa 99mTcv- DMSAKemumian radiokimia senyawa 99mTcV-DMSA ditentukan dengan cara

kromatografi lapis tipis menggunakan silika gel 60 {2 x 20 cm) serta kromatografikertas menaik menggunakan kertas Whatman no. 1 ( 2 x 20 cm ) sebagai rase diam .Sebagai rase gerak, untuk kromatografi lapis tipis digunakan campuran n-butanol -asam asetat -air (3 : 2 : 3) clan untuk kromatografi kertas menaik digunakan larutanNaCI 0,9 %. Kromatogram dikeringkan clan dicacah dengan alat pencacah saluran

tunggal.

Penyidikan pada hewan percobaanSebanyak 0,5 mL senyawa 99mTcV-DMSA (0,5 -1,0 mCi) disuntikkan pada

tikus putih melalui vena ekor. Setelah waktu tertentu, tikus terse but dibiusdengan eterkemudian dilakukan penyidikan dengan alat penyidik untuk hewan percobaan (animalscanner).

Up stabilitas senyawa 99mTcV -DMSAStabilitas senyawa 99mTc V-DMSA ditentukan dengan jalan melihat kemurnian

radiokimianya pada waktu-waktu tertentu (f, I, 2, 4 dan 6 jam) setelah penandaandengan radionuklida 99mTc. Metode yang digunakan adalah kromatografi lapis tipisclan kertas menaik seperti yang dipakai pada pemeriksaan kemurnian radiokimiasenyawa 99mTcV-DMSA di atas.

Uji Stahilitas kit kering DMSA.Pengujian stabilitas kit kering DMSA dilakukan pada waktu-waktu tertentu

dengan jalan melihat kemurnian radiokimia 'senyawa 99mTc v-DMSA yang terbentukmenggunakan metode seperti yang digunakan pada uji stabilitas senyawa 99mTc v-DMSA. Penandaan kit tersebut dilakukan pada kondisi penandaan optimal yangdiperoleh pada percobaan di alas.

16

Penandaan Kit Kering DMSA Dengan Teknesium-99mDa/am Suasana Rasa Serlo Vii Stabilitasn}'a ("iurlaila z. ISSN 141/-348/

BASIL DAN PEMBAHASAN

Efisensi penandaan kit kering DMSA dengan radionuklida teknesium-99mdalam suasana basa ditentukan dengan jalan melihat kemurnian radiokimianya.Pengujian kemumian radiokimia dengan metode kromatografi lapis tipis menggunakansifika gel 60 sebagai Case diam clan campuran n-butanol -asam asetat -air (3:2:3 )sebagai Case gerak dapat memisahkan dengan baik an tara 99mTcIV-DMSA (Rr =:t 0 -0,1), 99mTc v-DMSA (Rr = 0,45 -0,55) clan 99JnTc-perteknetat (Rr = 0,7S -0,85),

sedangkan 99mTCO2 berhimpit dengan 99mTclv-DMSA pada titik nolo Bila digunakankromatografi kertas menaik dengan pelarut NaCI 0,9 %, senyawa 99mTcO2 akan tetapberada pada titik nol clan senyawa lain (99mTcIV-DMSA, 99mTc v-DMSA clan 99mTc-perteknetat) akan bermigrasi kearah batas pelarut sehingga dengan menggunakan 2macam pelarut tersebut di alas dapat diketahui jumlah 99mTclv-DMSA dan 99mTcV-DMSA yang mungkin terbentuk.

Tabel Pengaruh pH (penambahan larutan NaHCO3 7%) terhadappembentukan senyawa 99rnTc v-DMSA. tinkubasi : 30 menit.

Volume

NaHCO37%(mL)

-

Kemumian radiokimia (%)'I'ImTCO4-t WtnTCO2.1 WtnTc'V-DMSA 1 99iiifcv-DMSApH

0 3,t 2,]2:t 0,56 2,24 :I: 0,02

4,16:1: 0,27

3,46 :I: 0,51

0,61:1: 0,36

0,58 :1:0,13

0,45 :1:0,02

0,52 :I: 0,00

0,00:1: 0,00

0,00 :I: 0,00

0 6,7

7,3

71

4,02 ::t2,03

95,63 :f: 0,54

31,27:f: 3,26

36,02:f: 2,71

19,18 :f:3,16

5,50:f: 1,06

7,36:f: 4,01

2,81 :f: 1,45

3,92 :f:2,03

~3~48 :f: 2,35

02,

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

5,25:!: 1,36

2,98 f 2,17

0,02 ::\:0,01

60,58 ::\: 4,25

76,60::\: 7,22

7,9

3,00 :t 748,1

8,23,75:t 1,98

4,54 :t 0,828,3

8,34,61:1:1,71

0,84,90 :t 0,31

79,10:t 8,IS

89,31 :t 3,71

90,23:t 3,10

93,31 :t 1,27

93,20:t 1,10

92,67 :t 1,41~

Dalam penandaan DMSA dengan teknesium-99m, pH merupakan faktor yangsangat penting. Westera [2] mengemukakan bahwa dalam suasana asam akanterbentuk 99rnTc-DMSA dengan tingkat oksidasi +4 yang digunakan sebagai penyidik

17

Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir IndonesiaIndonesian Journal of Nuclear Science and Technolog)'Vol. I, No I. Februari 1000.. 13 -11

ISSN /4//-348/

ginjal sedangkan dalam suasana basa akan diperoleh 99tnTc-DMSA dengan tingkatoksidasi +5 yang mempunyai efek biologis yang berbeda di dalam tubuh.

Penandaan DMSA dengan radionuklida 99mTc menggunakan kit kering DMSA(dalam suasana asam) menghasilkan 99mTdV-DMSA dalamjumfah yang tinggi (95,65 ::!::0,54 %) clan 99mTcV-DMSA dalam jumlah yang sangat kecil (0,02 ::!:: 0,01 %).Peningkatan pH dengan Jalan menambahkan larutan NaHCO3 7 % akan menyebabkanmenurunnya jumlah 9 mTdV_pMSA clan meningkatnya jumlah 9QmTcV-DMSA.

Penandaan 99mTcV-DMSA maksimum diperoleh pada pH = 8,2 -8,3 dengan

penggunaan 0,6 -0,8 mL NaHCO3 7 % yang memberikan efisiensi penandaanmaksimal sebesar 93,59::!:: 1,05 % sedangkan 99mTdV-DMSA terbentuk dalam jumlahyang relatifkecil U,92::!:: 2,03 %) (Tabell).

99mTcV-DMSAGambar Pengaruh waktu inkubasi terhadap pembentukan senyawaPH = 8,2 (NaHCO3 7% = 0,6 mL)

Selain itu; lamanya waktu inkubasi juga berpengaruh terhadap pembentukansenyawa 99mTc v-DMSA. Inkubasi pada temperatur kamar selama 5 menit memberikanhasil penandaan sebesar 82,64 ::!: 3,39 0/0. Penambahan waktu inkubasi dapatmeningkatkan hasil penandaan. Dari Gambar 1 terlihat bahwa penandaan tertinggi

18

Penandaan Kit Kering DMSA Dengan Teknesium-99mDa/am Suasana Basa Serra Vji Srabi/irasnya (Nur/ai/a Z.) /SSN /4//-348/

sebesar 92,82 :t 3,36 % diperoleh bila inkubasi pada temperatur kamar dilakukanselama 30 menit.

(a) (b)

Gambar 2. Penyidikan senyawa 99mTc V-DMSA padatikus putih normal(a) 30 men it, (b) 60 menit setelah penyuntikan secara intra vena

Guna mengetahui sifat biologis senyawa 99mTcv-DMSA, dilakukan pula uj.pendahuluan pada hewan percobaan dengan metode penyidikan menggunakan alatpenyidik untuk hewan percobaan (animal scanner) sehingga dapat diketahuipenimbunan aktivitas pada organ tubuh. Gambar 2 menunjukkan hasil penyidikansenyawa 99mTc v-DMSA pada tikus putih, dari hasil penyidikan terlihat bahwapenimbunan aktivitas pada ginjal relatif kecil, berbeda dengan senyawa 99mTcIV-DMSA(suasana asam) yang terakumulasi dalam jumlah yang tinggi pada organ tersebut .[7]..Untuk memastikan hat ini dalam penelitian lanjutan akan dilakukan uji biodistribusipada hewan percobaan.

Uji stabilitas senyawa 99mTc v-DMSA dapat dilihat pada Gambar 3. Senyawa99mTc V -DMSA yang ditentukan kemurnian radiokimianya pada waktu-waktu tertentu

setelah pencampuran kit kering DMSA dengan larutan 99mTc-perteknetat terlihat tidak

Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir IndonesiaIndonesian Journal of Nuclear Science and Technologyfrol. I. No I. Februari 2000: 13 -22

ISSN /411-3481

begitu stabil. Dari hasil pemeriksaan ini dapat dinyatakan bahwa pada ~makaiannya,sediaan tersebut masih dapat digunakan sampai I jam setelah proses pencampurandengan 99mTc. Pengujian pada 2 jam setetah ~ncampuran .nenunjukkan bahwasenyawa 99mTcV-DMSA mempunyai kemurnian radiokimia lebih kecil dari 900/0.

~!

~«In~'?>E'"'"UI-m

'e:¥0:;;Ecm'c..=EQI~ 2 4 6

Penyimpanan setelah penandaan (jam)

99mTcV-DMSAGambar 3. Stabilitas senyawa

Untuk mengetahui waktu daluarsa kit kering DMSA yang dikaitkan denganpembentukan senyawa 99mTc v-DMSA, dilakukan juga pengujian stabilitas kit tersebutterhadap waktu penyimpanan. Pengujian dilakukan dengan melihat kemurnianradiokimianya setelah kit tersebut ditandai dengan radionuklida teknesium-99m dalamsuasana basa. Selama periode pengujian, kit kering DMSA disimpan di dalam lemaries dengan temperatur 14°C. Dari hasil uji ini terlihat bahwa setelah disimpan selama10 minggu (1 2A bulan), kit kering yang ditandai dengan teknesium-99m dalamsuasana basa masih mempunyai kemumian radiokimia di atas 90 %, dimana harga inimasih memenuhi persyaratan kemurnian radiokimia sediaan radiofarmasi yaitu 90 -

100 % [8) (Gambar 4).

20

Penandaan Kit Kering DMSA Dengan Teknes;um-99mDalam Suasana Rasa Serta Uji Stabilitasny'a (;1'/lIrlaila Z) ISSN 14/1-348/

Gambar 4. Uji stabilitas kit kering dalam pembentukan senyawa 99mTc v-DMSAdalam suasana basa. NaHCO37% = 0,6 mL, tinkubasi = 30 menit

KESIMPULANKondisi optimal pembentukan senyawa 99mTcv-DMSA dalam suasana basa

dicapai pada pH 8,2 -8,3 (penggunaan 0,6 -0,8 mL larutan NaHCO3 7 %) denganwaktu inkubasi selama 30 men it pada temperatur kamar, clan memberikan kemumianradiokimia antara 92 -93%.

Dari evaluasi pendahuluan dengan metode penyidikan pada hewan percobaandiperoleh bahwa senyawa 99mTc V -DMSA (suasana basa) terakumulasi dalam jumLah

yang kecil pada ginjal.Senyawa 99mTcV.DMSA masih dapat digunakan selama 1 jam setelah

pencampuran dengan radionuklida teknesium-99m (99mTc).Kit kering DMSA yang disimpan selama 10 minggu (:t 2h bulan) pada

temperatur:t 4 °C masih tetap stabil dengan kemumian radiokimia di atas 90 %.

/:1

Jurnaf Sains dan Teknofogi Nuklir IndonesiaIndonesian Journal of Nuclear Science and TechnolOg}'"of I, No, I, Februari2000: f3-22

fSS",' /4//-348/

PAFTARPUSTAKA

2,

3

4

6.

OWUNWANNE, A., PATEL, M., SADEK, S., 'The Handbook of Radiopharma-ceuticals', 1st edition, Chapman & Halt Medica1, London, 1995: 93 -94.WESTERA, G., GADZE, A. and HORST, W., A convenient method for thepreparation of 99mTc(V) dimercapto succinic acid [99mTc(V)-DMSA]. Int. J. Appl.Radiat. Isot.,.,l(i (1985) 311- 312.OHT A, H., YAMAMOTO, K., EN DO, K., MORI, T .,HAMA1"JAKA, D.,SHIMAZU, A., IKEKUBO, H., MAKIMOTO, K., IIDA, Y., KONISHI, J.,MORITA, R., HAT/\, N., HORIUCHI, K., YOKOYAMA, A., TORIZUKA, K.and KUMA, K., A new imaging agent for medullary carcinoma of the tyroid. J.

Nucl. Med., ~ (1984) 323 -325.CLARKE, S.E.M., LAZARUS, Cr., WRAIGHT, P., Pentavalent (99mTc)-DMSA,(131)-MIBG, and (99mTc)-MDP : An evaluation of three imaging techni~1'Jes inpatiens with medullary carcinoma of the thyroid. J. Nucl. Med.,.f.2 (1988) 33 -38.OHT A, H., ENDO, K., FUJITA, T., Clinical evaluation of tumour imaging using99mTc(V) dimercapto succinic acid, A new tumor-seeking agent. Nucl. Med.

Commun., 2-( 1988) 105 -116.HIRANO, T., OTAKE, H., YOSIDHA, I. and ENDO, K., Primary tung cancerSPECT imaging with pentavalent technetium-99m-DMSA. J. Nucl. Med., .,l(i

(1995) 202 -207.NURLAILA, Z., A. HANAFIAH Ws., Pembuatan kit kering asam-2,3-dimerkaptosuksinat (OMSA) dan penandaannya dengan teknesium-99m. HasilPenelitianPusatProduksi Radioisotop, No.1 (1996) 1-8.SOOEE, O.B., EARLY, P.J., "Mosby Manual of Nuclear Medicine Procedures",3rd ed., The CV Mosby Co., Toronto, (1981) 203 -211.

8.

22