PENGARUH KONSENTRASI PALADIUM TERHADAP SERAPAN RADIOISOTOP I-125 PADA KAWAT PERAK BERLAPIS PALADIUM

Transkripsi

1 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 prr@batan.go.id ABSTRAK PENGARUH KONSENTRASI PALADIUM TERHADAP SERAPAN RADIOISOTOP I- 125 PADA KAWAT PERAK BERLAPIS PALADIUM. Penggunaan radioisotop 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 (PdCl 2 ). Kemudian, kawat perak berlapis paladium direndam dalam larutan NaI bertanda I-125 selama 2 jam pada suhu 7 C. Hasil penelitian menunjukkan pada konsentrasi PdCl 2,14 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 PdCl 2,14 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 (PdCl 2 ). Then, silver wires coated paladium were immersed in NAI marked I-125 solution for 2 hours at 7 o C. The results showed that the concentration of.14 M PdCl 2 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 PdCl 2.14 M. Keywords : Iodium-125, Palladium Chloride, Silver Wire PENDAHULUAN P 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-3 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-3 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-3 sampai saat ini masih terkendala Anung Pujiyanto, dkk. ISSN Buku I hal. 7

2 oleh fasilitas siklotron yang belum siap untuk iradiasi Pd-2. 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.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 Cl 2 ), parafin, aseton, kertas ph universal, sedangkan kawat perak yang digunakan buatan sigma aldrich dengan diameter,5 mm dan panjang 3 mm. Alatalat 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--Biodex. Cara Kerja Penyiapan Kawat Perak Kawat perak dengan diameter.5 mm dipotong menggunakan mesin pemotong laser, dengan panjang masing-masing kawat perak 3 mm. Kemudian kawat perak dicuci dengan ml aseton selanjutnya larutan aseton yang berisi kawat perak di ultrasonik selama 5 menit, setelah itu kawat perak dikeringkan dengan menggunakan lampu infra red (IR). Setelah kering kawat perak dicuci kembali menggunakan ml larutan HCl 1 M 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 PdCl 2.56 M. Kemudian larutan dimasukkan Kedalam vial kaca 5 ml selanjutnya dimasukkan 1 buah kawat perak dengan diameter.5 mm dan panjan 5 mm, setelah itu larutan dipanaskan sampai mendidih selama menit, kawat perak yang sudah berlapis paladium dikeringkan menggunakan lampu IR selanjutnya dilakukan penimbangan. Dilakukan pengulangan pengerjaan diatas dengan konsentrasi PdCl 2.28 M dan.14 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 µl larutan NaI bertanda I-125. Kemudian vial polietilen dimasukkan kedalam penangas yang berisi larutan parafin selanjutnya dipanaskan selama 2 jam dengan suhu 7 C. 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 PdCl 2.56 M mempunyai nilai ratarata pelapisan tertinggi yaitu.53 mgr dibandingkan dibandingkan dengan konsentrasi.28 M dan.14 M yaitu.42 mgr dan.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 PdCl 2 dikali %. persentase paladium yang menempel pada kawat perak dapat dilihat pada tabel 2 dan Gambar 1. Dari tabel 2 terlihat bahwa pada konsentrasi PdCl 2.56 M mempunyai nilai persentase rata-rata penempelan paladium paling rendah yaitu 5.28 %. Pada Gambar 2 memperlihatkan jumlah konsentrasi PdCl 2.56 M mempunyai jumlah paladium yang menempel pada kawat perak yang tertinggi akan tetapi mempunyai Buku I hal. 8 ISSN Anung Pujiyanto, dkk

3 % penyerapan PROSIDING SEMINAR persentase penempelan paladium yang rendah, sedangkan pada konsentrasi.28 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 PdCl 2 dikali %. Persentase paladium yang menempel pada kawat perak dapat dilihat pada tabel 2 dan Gambar 1. Dari tabel 2 terlihat bahwa pada konsentrasi PdCl 2.56 M mempunyai nilai persentase rata-rata penempelan paladium paling rendah yaitu 5.28 %. Pada Gambar 2 memperlihatkan jumlah konsentrasi PdCl 2.56 M mempunyai jumlah paladium yang menempel pada kawat perak yang tertinggi akan tetapi mempunyai persentase penempelan paladium yang rendah, sedangkan pada konsentrasi.28 M mempunyai persentase penempelan tertinggi. Tabel 1. Pengaruh konsentrasi PdCl 2 terhadap jumlah berat paladium yang melapisi kawat perak., mgr Proses I Proses II Proses III Proses IV Proses V Rata-rata Adanya fenomena tersebut dimungkinkan pada proses perendaman kawat perak dengan larutan PdCl 2 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 PdCl 2. Tabel 2. Pengaruh konsentrasi PdCl 2 terhadap penempelan paladium Proses I 3.8 % 9.6 % 9.2 % Proses II 4.3 %.2 % 6 % Proses III 6.4 % % 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 PdCl 2 selain terbentuk penempelan paladium pada kawat perak, juga terbentuk pula senyawaan komplek Ag 2 PdCl 4 dimana pada senyawaan ini ion Cl - akan menempel pada lapisan permukaan paladium menjadi PdCl 4 -. Adanya ion Cl - dipermukaan paladium memudah reaksi subtitusi Cl - dengan ion Iodida (I - ) bertanda I-125 membentuk PdI 4 bertanda I-125 yang merupakan bahan untuk membuat seed I M.28 M No kawat perak Gambar 1. Pengaruh konsentrasi paladium klorida (PdCl 2 ) terhadap persentase penempelan paladium Anung Pujiyanto, dkk. ISSN Buku I hal. 9

4 % penyerapan PROSIDING SEMINAR % penempelan 2 Gambar 2. Perbandingan persentase penempelan paladium dan berat paladium yang melapisi kawat perak M.28 M Proses ke Gambar 3. Pengaruh terhadap persentase penyerapan I-125 pada kawat perak berlapis paladium. Tabel 3. Pengaruh konsentrasi PdCl 2 terhadap penyerapan I-125 pada kawat perak berlapis paladium.. Proses I 35. % 2.93 % % Proses II 2.33 % % % Proses III 25.35% % % Proses IV %.31 % % Proses V % % % Rata-rata % % % Hasil penyerapan I-125 pada kawat perak berlapis paladium ditampilkan tabel 3 dan Gambar 2. Pada tabel 2 terlihat pada konsentrasi PdCl 2.14 M mempunyai nilai rata-rata serapan yang paling tinggi yaitu % sedangkan pada konsentrasi.56 M mempunyai nilai rata-rata serapan yang rendah yaitu %.Adanya perbedaan itu dimungkinkan pada konsentrasi PdCl 2.14 M mempunyai jumlah berat paladium yang kecil sehingga Ion Cl - yang ada dipermukaan paladium lebih kecil dibandingkan dengan konsentrasi paladium pada.28 M dan.56 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.14 M mempunyai nilai rata-rata serapan yang paling tinggi. KESIMPULAN DAN SARAN Pelapisan kawat perak dengan palladilum dapat dilakukan menggunakan larutan palladium klorida (PdCl 2,), konsentrasi PdCl 2 sangat berpengaruh pada jumlah berat paladium yang melapisi kawat perak. Proses penyerapan radiosotop I-125 pada kawat perak berlapis paladium dapat dilakukan dengan cara merendam kawat perak berlapis paladium dengan larutan NaI bertanda I- 125, efisiensi penyerapan I-125 pada kawat perak Buku I hal. ISSN Anung Pujiyanto, dkk

5 berlapis paladium sipengruh oleh konsentrasi paladium klorida (PdCl 2 ). DAFTAR PUSTAKA 1. Meigooni, A.S., Darren, M., Gearheart, Sowards, K., 2. Experimental determination of dosimetri characteristic of Best 125 I brachyterapi sources. Med, Phys 27, Hedtjran, H., Carlsson,G.A., Willianson, J.F., 2. Monte Carlo Aided dosimetry of symmetra model I,interstitial brachytherapy seed. Med. Phys. 27, Weaver, K.A., The dosimetry of 125 I seeds eye plaque. Med.Phys. 13, Popescu, C.C., Wise J., Soward, K., Meigooni, A., Ibbo G.S., Dosimetric characteristic of the pahram seed model BT 125 I Source, Med. Phys27, Mathew, C., Majali, M,A., Balakrishan S.A., 22. 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, Perez, C.A., Grisby, P.W., Williamson, J.F., 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 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 125 I-brachytherapy seed for its application in the treatmentof eye and prostate cancer. Journal Applied Radiation and Isotopes 67 (29) 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/ ml tidak menggunakan satuan ppm. Ag + PdCl 2 AgPdCl 4 AgPdCl 4 + I - AgPdI 4 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 Anung Pujiyanto, dkk. ISSN Buku I hal. 11