Petunjuk Penulisan Manuskrip untuk Jurnal Kefarmasian Indonesia PREPARASI RADIOFARMAKA NANOKOLOID HUMAN SERUM ALBUMIN (HSA) UNTUK LIMFOSINTIGRAFI Yunilda, Widyastuti, R.Awaludin V. Yulianti Susilo, S. Setiawati Pusat Teknologi Radioisotop Dan Radiofarmaka-BATAN Kawasan PUSPIPTEK, Serpong, Tangerang Selatan 15314 Telp: (021) 7563141 Fax: (021) 7563141 [email protected] Diterima………………..Direvisi……………….Disetujui………………. Abstrak Nanokoloid Human Serum Albumin (HSA) yang ditandai dengan radionuklida teknesium-99m digunakan dalam bidang kedokteran nuklir untuk deteksi kanker payudara melalui pemeriksaan sentinel lymph node (SLN). Pemeriksaan SLN ini digunakan untuk mendeteksi penyebaran sel kanker sebelum maupun setelah operasi yang ditandai dengan akumulasi radiofarmaka pada kelenjar getah bening yang dideteksi dengan menggunakan kamera gamma atau SPECT. Penelitian ini dilakukan untuk memperoleh protokol pembuatan radiofarmaka nanokolid HSA yang komposisi dan persyaratnnya disesuaikan dengan dengan Technical Leaflet Nanocoll Albumon yang mengacu pada SNMMI (The Society of Nuclaer Medicine and Molecular Imaging) dan EANM (European Association of Nuclear Medicine). Ukuran partikel 80 % berukuran < 100 nm dan yield penandaan dengan teknesium-99m > 95 %. Penelitian ini meliputi tahap preparasi dan pengujian kualitas. Metodanya dilakukan dengan cara mendenaturasi protein HSA pada pH dan pemanasan pada suhu tertentu. Pengujian kualitas dilakukan menggunakan alat Particle Size Analyzer (PSA) untuk menentukan ukuran partikelnya, menggunakan alat Transmission Electron Microscopy (TEM) untuk melihat morfologi partikelnya, menggunakan kromatografi kertas untuk pengujian yield penandaannya. Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan ukuran partikel 80 % berukuran < 100 nm, bentuk morfologi, yield penandaan > 95 % dan pH sediaan 7,3 – 7,4 yang sesuai dengan persyaratan. Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan protokol pembuatan nanokoloid HSA. Kata kunci : Sentinel lymph node, Lymphoscintigraphy, Radiofarmaka, Nano Partikel, Human Serum Albumin (HSA) Abstract Nanocolloid Human Serum Albumin (HSA) labeled with technetium-99m is widely used in nuclear medicine for detection of breast cancer through examination of sentinel lymph node (SLN). SLN examination is used to detect the spread of cancer cells before and after surgery is characterized by the accumulation of a radiopharmaceutical in lymph nodes were detected using a gamma camera or SPECT. The aim this study is to establish the protocol of HAS nanocolloid preparation with composition and specification adjusted to the Technical Leaflet Nanocoll Albumon which refers to SNMMI (The Society of Nuclaer Medicine and Molecular Imaging) and EANM (European Association of Nuclear Medicine). More than 80 % of particle have a size less than 100 nm and a labeling yield with technetium-99m greater than 95%. This study includes the step of preparation and quality testing. The method is carried out by means of protein denaturation of HSA at pH and heating at a certain temperature. Quality tests were made using a Particle Size Analyzer (PSA) test to determine the particle size, using a Transmission Electron Microscopy (TEM) to look at the morphology of the particles, using paper chromatography to yield testing marking. This study has been done obtained a particle size of 80% <100 nm, morphology, labelling yield greater than 95% and pH of preparations 6-8.5. This study was obtained protocol of preparing nanocolloid HSA. Keywords: Sentinel lymph node, Lymphoscintigraphy, Radiopharmaceuticals, Nanoparticle, Human Serum Albumin Petunjuk Penulisan Manuskrip untuk Jurnal Kefarmasian Indonesia PENDAHULUAN Penyakit kanker merupakan salah satu penyebab kematian utama di seluruh dunia. Pada tahun 2012, kanker menjadi penyebab kematian sekitar 8,2 juta orang. Kanker paru, hati, perut, kolorektal, dan kanker payudara adalah penyebab terbesar kematian akibat kanker setiap tahunnya. Berdasarkan data riset kesehatan dasar 2013, Badan Litbangkes Kementerian Kesehatan RI, penyakit kanker serviks dan kanker payudara menduduki tingkat teratas penyakit kanker yang juga menaikkan tingkat kematian di Indonesia.(1) Untuk mengendalikan kedua jenis kanker tersebut, perlu dilakukan pendeteksian dini terhadap penyakit ini. Dalam bidang kedokteran nuklir pendeteksian dini terhadap penyakit kanker payudara dilakukan dengan cara memeriksa kelenjar getah bening atau Sentinel Lymph Nude (SLN). Seperti kita ketahui kelenjar getah bening berfungsi untuk menyaring getah bening yang berasal dari seluruh tubuh. Kelenjar getah bening ini akan menyaring getah bening yang bersifat pathogen dan juga menyaring limbah selular, sel-sel mati dan sel-sel kanker. Dengan adanya sel-sel kanker yang berada pada kelenjar getah bening, maka dengan menyuntikkan suatu sediaan radifarmaka akan terjadi akumulasi. Ini merupakan suatu metoda untuk mendeteksi adanya sel kanker pada kelenjar getah bening, yang disebut dengan limfosintigrafi. (2)-(4) Limfosintigrafi merupakan pemeriksaan kelenjar getah bening atau sentinel lymph node (SLN) yang menggunakan sediaan radiofarmaka, dengan cara menelusuri sistim limfatik. Pemeriksaan ini dilakukan dengan cara menyuntikkan sediaan radiofarmaka ke dalam tubuh pasien melalui subcutaneous injection, peritumoural injection dan periareolar injection. Radiofarmaka yang disuntikkan ini kemudian dideteksi dengan menggunakan kamera gamma atau probe gamma. Pemeriksaan SLN ini oleh ahli bedah onkologi, digunakan untuk mendeteksi penyebaran sel kanker, baik sebelum operasi maupun setelah operasi, yang ditandai dengan terjadinya akumulasi sediaan radiofarmaka pada kelenjar getah bening, sehingga bisa dilakukan tindakan dengan tepat. Sediaan radiofarmaka yang digunakan untuk penelusuran sistim lifatik ini adalah teknesium-99m nanokoloid HAS. Selama ini, kebutuhan rumah sakit akan radiofarmaka ini diimpor dari luar negeri yaitu Nanocoll Albumon.(5)-(9) Penelitian ini merupakan preparasi sediaan radiofarmaka nanokoloid Human Serum Albumin (HSA). Peneliti sebelumnya telah pernah melakukan preparasi sediaan Human Serum Albumin (HSA) nanosfer yang berbentuk koloid dengan ukuran partikel 100-200 nm, dengan menggunakan bahan pendukung dan metoda yang berbeda dengan metoda dan bahan pendukung pada penelitian ini.(10) Namun untuk memenuhi kebutuhan permintaan rumah sakit akan sediaan ini, maka dilakukanlah penelitian preparasi sediaan radiofarmaka nanokoloid HSA ini, yang komposisi dan persyaratan kualitasnya disesuaikan dengan komposisi dan kualitas nanocoll albumon. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan protokol preparasi sediaan nanokoloid HSA, yang komposisi dan persyarat kualitasnya disesuaikan nanocoll albumon yang mengacu pada SNMMI (The Society of Nuclaer Medicine and Molecular Imaging) dan EANM (European Association of Nuclear Medicine). METODA Bahan dan Peralatan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah, Human Serum Albumin (HSA) (Aldrich), dilarutkan dalam larutan salin (NaCl 0,9 %) (IPHA-laboratories), SnCl2.2H2O (Aldrich) dilarutkan dalam larutan asam klorida pekat, kemudian diencerkan dengan aquabides (IPHA laboratories). Sebagai bahan pembuat buffer digunakan NaH2PO4.H2O dan Na2HPO4.2H2O buatan E. Merck. Glukosa buatan E. Merck yang dilarutkan dalam aquabides digunakan sebagai larutan pendispersi. Kertas Whatman no 1, metanol Petunjuk Penulisan Manuskrip untuk Jurnal Kefarmasian Indonesia Metoda Penandaan Penandaan sediaan nanokoloid HSA dilakukan dengan menambahkan 2 – 10 mCi larutan perteknetat Tc-99m ke dalam vial yang berisi sediaan radiofarmasi nanokoloid HSA, kemudian dilakukan inkubasi selama 10 menit Metoda Kromatografi Pada pemakaiannya sediaan radiofarmaka teknesium-99m nanokoloid HSA ini harus memenuhi syarat kemurnian radiokimia yaitu > 95 %. Untuk mengetahui kemurnian 100 40 bets 1 bets 2 Ukuran Partikel 13.43 - 79.03 nm 60 Ukuran Partikel 8.42 - 37.43 nm 80 Ukuran Partikel 8.0 - 10.40 nm b.Analisa Bentuk Morfologi Partikel Untuk mengtahui bentuk morfologi partikel dari sediaan radiofarmasi nanokoloid HSA dilakukan dengan menggunakan alat TEM. Ukuran partikel yang terbentuk pada preparasi sediaan nanokoloid HSA ini, seperti terlihat pada Gambar 1, > 80 % dari jumlah partikel yang ada, < 100 nm, artinya ukuran partikel sediaan nanokoloid HSA ini 80 % dari jumlah seluruh partikelnya, lebih kecil dari 100 nm, sehingga dikatakan telah memenuhi persyaratan digunakan dalam bidang kedokteran nuklir, untuk pemeriksaan dengan metoda limfosintigrafi. Ukuran Partikel 21.87 - 40.41 nm Analisa Karakteristik Partikel a.Pengukuran Partikel Untuk mengetahui ukuran partikel dari sediaan radiofarmasi nanokoloid HSA sehingga diketahui memenuhi syarat untuk pemakaian kepada pasien di rumah sakit, dilakukan pengujian ukuran partikelnya dengan menggunakan alat Particle Size Analyzer (PSA). HASIL DAN PEMBAHASAN Ukuran Partikel 9.97 - 83.97 nm Prosedur kerja Pembuatan Nanokoloid HSA Human Serum Albumin ditimbang, kemudian dilarutkan dalam larutan salin. Selanjutnya dilarutkan dalam larutan NaOH. Kedalam larutan ini ditambahkan larutan SnCl2.2H2O sambil dialiri gas nitrogen. Atur pH larutan dengan pH 7,3 – 7,4. Panaskan larutan sambil diaduk dengan kecepatan yang stabil pada suhu 900C selama 30 menit. Dinginkan larutan sambil diaduk. Setelah tercapai suhu kamar, tambahkan larutan glukosa dalam buffer fosfat phosphate . Saring larutan. Selanjutnya dispensing larutan ke dalam vial masing-masing 1 ml. radiokimia kit radiofarmaka teknesium-99m nanokoloid HSA ini, dilakukan pengujian dengan metoda Kromatografi Kertas (KK). Kertas yang digunakan adalah kertas Whatman no 1 yang berfungsi sebagai fasa diam. Sedangkan sebagai fasa geraknya digunakan larutan metanol 80 %. Pada kromatografi kertas ini, teknesium-99m nanokoloid HSA ini, berada pada Rf = 0, sedangkan teknesium yang berupa teknesium bebas berada pada posisi Rf = 0,3 – 0,5 Jumlah Partikel Yang Mempunyai Ukuran 5 - 100 (%) buatan E. Merck. Sebagai penyaring digunakan filter Millipore 0,22um disposable steril. Satu set alat pemanas dan stirer untuk proses denaturasi. bets 3 bets 4 bets 5 20 0 Nomor Bets Gambar 1. Hasil Pengukuran Ukuran Partikel Pada Beberapa Bets Dengan persyaratan > 80% berukuran < 100nm Ukuran partikel pada sediaan nanokoloid HSA ini sangat menentukan dalam penggunaannya di bidang kedokteran nuklir, dimana diharapkan keberadaannya dalam organ target, memenuhi waktu yang dibutuhkan untuk diagnosa, tetapi mempunyai kecepatan yang optimal meninggalkan organ target sehingga efek samping dari keberadaan radioisotop pada Petunjuk Penulisan Manuskrip untuk Jurnal Kefarmasian Indonesia organ target yang dimaksud dapat diminimalisir.(11) Bentuk morfologi partikel yang dihasilkan dari penelitian ini diukur dengan alat Transmission Electron Microscopy (TEM). Dari hasil pengukuran dengan alat TEM didapatkan gambarannya seperti pada Gambar.2 berikut ini: kromatografi kertas (KK). Dari hasil penelitian yang telah dilakukan didapatkan posisi teknesium-99m nanokoloid HSA dan teknesium-99m bebas pada kertas kromatografi whatman no 1, seperti terlihat pada Gambar 3. Berikut. Gambar 2. Partikel Nanokoloid HSA dalam medium air, dilihat dengan alat Transmission Electron Microscopy (TEM) Dari Gambar 2. di atas, terlihat bentuk morfologi partikel nanokoloid HSA yang bervariasi. Sebelum dilakukan pengkuran larutan diencerkan, sehingga partikel tidak tumpang tindih satu sama lain, sehingga terlihat bentuk masing-masing partikelnya. Pada gambar terlihat partikel terpisah satu sama lain, hal ini disebabkan adanya glukosa pada sediaan nanokoloid HSA ini. Fungsi dari glukosa adalah sebagai pendispersi, sehingga partikel terpisah satu sama lain. Sebagaimana diketahui glukosa mempunyai gugus yang bersifat hidrofilik dan hidrofobik pada masing-masing ujungnya. Ujung yang bersifat hidrofobik berinteraksi dengan partikel nanokoloid HSA, sedangkan partikel yang bersifat hidrofilik berinteraksi dengan pelarutnya air, sehingga masing-masing partikel saling terpisah. Untuk mengetahui jumlah teknesium-99m yang berikatan dengan nanokoloid HSA, digunakan metoda Gambar 3. Posisi puncak nanokoloid HSA Rf = 0,14, dan posisi Tc perteknetat 0,38 Dari Gambar 3 tersebut terlihat posisi teknesium-99m nanokoloid HSA berada pada Rf = 0,14 dan teknesium-99m bebas pada Rf = 0,38. Seperti kita ketahui nanokolid HAS merupakan senyawa koloid, dimana adanya partikel dalam larutan. Partikel-pertikel tersebut adalah berupa nano HSA yang berikatan dengan teknesium-99m. Karena berupa partikel teknesium-99m nano HSA ini Petunjuk Penulisan Manuskrip untuk Jurnal Kefarmasian Indonesia Persentase Yield Penandaan Tc--99m Nanokoloid HSA (%) tidak bisa terbawa pelarut ke atas dimana ini merupakan salah satu prinsip kromatografi yaitu pemisahan berdasarkan ukuran partikel. Sedangkan teknesium-99m yang berupa larutan polar akan terbawa oleh fasa geraknya yang juga berupa larutan polar dan berhenti pada posisi Rf = 0,38, sehingga kedua senyawa yang membentuk koloid ini yaitu partikel teknesium-99m nano HSA dan teknesium-99m bebasnya terpisah. Dengan menghitung aktivitas di masing-masing Rf, dapat kita ketahui berapa jumlah teknesium-99m yang berikatan dengan nano HSA dan berupa teknesium-99m yang tidak berikatan, sehingga diketahui yield penandaan nanokoloid HSA ini. Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan yield penandaan teknesium-99m nanokoloid HSA seperti pada Gambar 4 berikut. 100 80 60 40 20 dengan nanokoloid HSA, teknesium dengan tingkat oksidasi +7 dalam bentuk perteknetat (TcO4-1) harus direduksi menjadi teknesium dengan tingkat oksidasi yang lebih rendah. Untuk berikatan dengan biomolekul seperti human serum albumin, teknesium berada pada tingkat oksidasi +5.(10) Setelah preparasi dilakukan juga pengujian pH pada setiap bets. pH setiap bets berkisar antara 7.3 – 7.4. Sesuai dengan prosedur preparasinya, diakhir preparasi nanokoloid HSA ini ditambahkan buffer fosfat. Penambahan buffer ini berfungi untuk mempertahankan pH nanokoloid HSA dalam keadaan basa. Seperti kita ketahui human serum albumin ini terdiri dari gabungan beberapa asam amino. Asam amino-asam amino memiliki gugus karboksil (-COOH) dan gugus amina (-NH2). Dalam larutan, asam amino ini bersifat amfoter cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Dalam keadaan asam, asam amino seperti human serum albumin akan bermuatan negatif. Muatan negative ini pada nanokoloid HSA, perlu dipertahankan karena senyawa ini akan dikomplekskan dengan teknesium-99m yang bermuatan +4. Disinilah fungsi dari penambahan buffer fosfat pada akhir preparasi. 0 bets 1 bets 2 bets 3 bets 4 Nomor Bets Gambar 4. Yiel Penandaan Teknesium-99m Nanokoloid HSA Gambar 4. di atas menggambarkan yield penandaan dari beberapa bets > 95 %. Hal ini menunjukkan bahwa teknesium-99m nanokoloid HSA ini telah memenuhi syarat digunakan untuk pendeteksian dengan metoda limfosintigrafi. Angka ini 95 % ini menyatakan bahwa dalam sediaan radiofarmaka tersebut 95 % nya merupakan kompleks yang terbentuk antara teknesium-99m dengan HSA dan kurang lebih 5 % merupakan teknesium 99m yang tidak berikatan dengan HSA. Seperti kita ketahui larutan perteknetat (99mTcO4-) dalam bentuk (Na99mTcO4), merupakan senyawa yang sangat stabil, sehingga untuk berikatan KESIMPULAN Dari pengerjaan yang telah dilakukan didapatkan ukuran partikel nanokoloid HSA 80 % < 100 nm, bentuk morfologi partikel nanokoloid HSA, kemurnian radiokimia > 95 %. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan ini didapatkan protokol preparasi nanokoloid HSA, yang persyaratan kualitasnya disesuaikan dengan Technical Leaflet Nano Albumon yang mengacu pada SNMMI (The Society of Nuclaer Medicine and Molecular Imaging) dan EANM (European Association of Nuclear Medicine). SARAN Dari penelitian yang dilakukan disarankan untuk melanjutkan pengujian kestabilan sediaan nanokolid HSA ini, yaitu kestabilan Petunjuk Penulisan Manuskrip untuk Jurnal Kefarmasian Indonesia setelah dilabel dengan teknesium-99m dan kestabilan selama penyimpanan setelah preparasi. Selain itu perlu juga dilakukan pengujian karakteristik fisika dan kimia sediaan ini. 6. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada bapak Indra Saptiama dan ibu Grace Tj Sulungbudi, yang telah membantu penelitian ini. 7. DAFTAR RUJUKAN 1. 2. 3. 4. 5. Kementerian Kesehatan RI. Pusat Data Dan Informasi. 2015. Tokin C a, Cope FO, Metz WL, Blue MS, Potter BM, Abbruzzese BC, et al. The efficacy of Tilmanocept in sentinel lymph mode mapping and identification in breast cancer patients: a comparative review and meta-analysis of the 99mTc-labeled nanocolloid human serum albumin standard of care. Clin Exp Metastasis. 2012;29(7):681–6. Vidal-Sicart S, Valdés Olmos R. Sentinel node mapping for breast cancer: Current situation. J Oncol. 2012;2012. Kraft O, Havel M. Sentinel lymph nodes and planar scintigraphy and SPECT/CT in various types of tumours. Estimation of some factors influencing detection success. Nucl Med Rev. 2013;16(1):17–25. Brouwer O, Buckle T, Vermeeren L, Klop W, Balm A, Van Der Poel HG, et al. Comparing the hybrid fluorescent-radioactive tracer indocyanine green99mTc-Nanocolloid with99mTc-nanocolloid for sentinel node identification: A validation study using lymphoscintigraphy and SPECT/CT. J Nucl Med [Internet]. 2012;53(7):1034–40. Available from: http://www.scopus.com/inward/record. url?eid=2-s2.0-84863472429&partnerI 8. 9. 10. 11. D=40&md5=8dce238efb4551b484845 ec89818bdca Van Den Berg NS, Buckle T, Kleinjan GI, Klop WM, Horenblas S, Van Der Poel HG, et al. Hybrid tracers for sentinel node biopsy. Q J Nucl Med Mol imaging Off Publ Ital Assoc Nucl Med [and] Int Assoc Radiopharmacol (IAR), [and] Sect Soc Radiopharm. 2014;58(2):193–206. Heuveling DA, Visser GWM, De Groot M, De Boer JF, Baclayon M, Roos WH, et al. Nanocolloidal albumin-IRDye 800CW: A near-infrared fluorescent tracer with optimal retention in the sentinel lymph node. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2012;39(7):1161–8. Schiller E, Bergmann R, Wunderlich G, Andreeff M, Jacob A, Pietzsch H-J. Ga-68and Cu-64-Labeled NOTA-Albumin Conjugates for PET Sentinel Lymph Node Imaging. ISRN Mol Imaging [Internet]. 2013;2013:1– 8. Available from: http://www.hindawi.com/isrn/molecul ar.imaging/2013/386976/ Wallace AM, Han LK, Povoski SP, Deck K, Schneebaum S, Hall NC, et al. Comparative evaluation of [(99m)tc]tilmanocept for sentinel lymph node mapping in breast cancer patients: results of two phase 3 trials. Ann Surg Oncol [Internet]. 2013;20(8):2590–9. Available from: http://www.pubmedcentral.nih.gov/arti clerender.fcgi?artid=3705144&tool=p mcentrez&rendertype=abstract Widyasari EM, Oekar NK, Teknologi P, Bahan N, Kit F, Serum H, et al. Formulasi kit. 2012; Giammarile F, Alazraki N, Aarsvold JN, Audisio RA, Glass E, Grant SF, et al. The EANM and SNMMI practice guideline for lymphoscintigraphy and sentinel node localization in breast cancer. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2013;40(12):1932–47. Petunjuk Penulisan Manuskrip untuk Jurnal Kefarmasian Indonesia Petunjuk Penulisan Manuskrip untuk Jurnal Kefarmasian Indonesia LAMPIRAN GAMBAR Contoh gambar: Gambar 1. Spektrum UV senyawa hasil isolasi dalam n-heksan Petunjuk Penulisan Manuskrip untuk Jurnal Kefarmasian Indonesia LAMPIRAN TABEL Contoh tabel: Tabel 1. Hasil uji kontrol kualitas tablet salut selaput Parameter Tablet Salut Selaput F1 F2 F3 Penampilan fisik Bulat bikonveks, warna coklat, permukaan halus Bulat bikonveks, warna coklat, permukaan halus Bulat bikonveks, warna coklat, permukaan halus 208,35±0,86 mg 3,34% 8,05±0,001 mm 7,32±0,001 mm Hancur 212,76±0,34 mg 5,54% 8,07±0,001 mm 7,36±0,001 mm Tidak hancur 217,50±0,72 mg 7,88% 8,09±0,001 mm 7,40±0,001 mm Tidak hancur 36,37±0,72 % 8,12±0,84 % 0% 98,78±1,65 % 95,52±2,36 % 98,44±1,22 % Bobot Kenaikan bobot Diameter Tebal Waktu hancur Uji disolusi medium asam (2 jam) Uji disolusi medium basa (45 menit)