Radioaktif Untuk Kesehatan Kimia Inti

RADIOAKTIF UNTUK KESEHATAN BESERTA PEMBAHASAN JURNAL PENANDAAN CHITOSAN DENGAN RADIONUKLIDA HOLMIUM-166

(Tugas Makalah Matakuliah Kimia Inti dan Radiokimia)

Disusun Oleh

Intan Ayu A (113234008) Muhamad Ghadafi (113234019) Ananda Brian K (113234203)

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA SURABAYA

2013

2

KATA PENGANTAR

Radioaktif adalah sejenis zat yang berada di permukaan atau di dalam benda padat, cair atau gas

yang mana kehadirannya dapat berbahaya bagi tubuh manusia. Radioaktif berasal dari

radionuklida (radioisotop) sebuah inti tak stabil akibat energi yang berlebihan.Tetapi radioaktif

juga dapat bermanfaat di bidang kesehatan.

Makalah yang berjudul RADIOAKTIF UNTUK KESEHATAN PENANDAAN CHITOSAN

DENGAN RADIONUKLIDA HOLMIUM-166 ini dibuat sebagai salah satu syarat bagi

penulis untuk memenuhi matakuliah terkait, Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Negeri

Surabaya.

Mudah-mudahan makalah sederhana ini dapat memberi sumbangan terhadap perkembangan

Dunia kesehatan, khususnya pengetahuan tentang radioaktif untuk kesehatan di tanah air yang

masih sangat langka. Kritik dan saran guna perbaikan makalah ini penulis akan sangat harapkan

dan hargai.

Surabaya, November 2013,

Penulis

3

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .........................................................................................

KATA PENGANTAR ......................................................................................... 2

DAFTAR ISI ...................................................................................................... 3

I.PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ............................................................................................ 4

B. Tujuan Makalah .......................................................................................... 5

II.ISI

A. Satuan Radiasi ............................................................................................ 6

B. Radioaktifitas yang Direkomendasikan ...................................................... 7

C. Penggunaan Radioisotop ............................................................................. 7

D. Kedokteran Nuklir ....................................................................................... 9

E. Penandaan Chitosan Dengan Radionuklida Holmium-166 ......................... 13

F. Dampak Radioaktif ...................................................................................... 25

III.KESIMPULAN

A. Kesimpulan ................................................................................................. 26

B. Saran ........................................................................................................... 27

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

4

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Tahukah anda bahwa di sekitar kita ternyata banyak sekali terdapat radiasi. Disadari ataupun

tanpa disadari ternyata disekitar kita baik dirumah, di kantor, dipasar, dilapangan, maupun

ditempat-tempat umum lainnya ternyata banyak sekali radiasi. Yang perlu diketahui selanjutnya

adalah sejauh mana radiasi tersebut dapat berpengaruh buruk terhadap kesehatan kita.

Namun terdapat pula manfaat dari radiasi khususnya dalam dunia kesehatan khususnya

kedokteran. Akhir-akhir ini, kegiatan kedokteran nuklir di Indonesia berkembang dengan pesat

dan telah mampu memanfaatkan radiofarmaka untuk tujuan pengobatan/terapi [1]. Radionuklida

yang cocok untuk tujuan terapi dibagi menjadi tiga kategori, yaitu : pemancar partikel beta (-

emitter), pemancar partikel alfa (-emitter), pemancar elektron Auger dan elektron Coster-

Kronig.

Sampai saat ini, yang terbanyak digunakan adalah radionuklida pemancar karena

partikel ini mempunyai nilai LET (Linear Energy Transfer) yang rendah dan RBE (Relative

Biological Effectiveness) tunggal [1,5]. Selain itu jarak tembus (path length) partikel ini sangat

bervariasi, berkisar dari 1,0 mm untuk partikel dari 169

Er (erbium-169) sampai 12,0 mm untuk

90

Y (ytrium-90).

Radiofarmaka telah digunakan secara klinis dalam terapi bermacam-macam keadaan

malignan dan benign. Di antara bervariasinya penggunaan radionuklida untuk terapi, yang akan

dibahas dalam makalah ini adalah untuk terapi intracavitary dan terapi regional pada tumor hati.

Pemberian radiofarmaka secara langsung pada intracavity (rongga) di dalam tubuh secara direct

intracavitary administration artinya memberikan radiofarmaka dengan konsentrasi yang tinggi

pada tumor yang tersebar sekitar mukosa yang membatasi rongga (serosal linings of cavities) dan

sel-sel tumor (malignant effusion), dan biasanya terjadi kebocoran radionuklida dari cavity

(rongga) tersebut.

5

Beberapa radiofarmaka yang sudah diaplikasikan secara klinis untuk pengobatan,

diantaranya 131

I-MIBG untuk tumor endokrin, 89

Sr-klorida, 153

Sm-EDTMP dan 186

Re-MDP untuk

terapi paliatif metastase tumor tulang. Selain itu untuk pengobatan tumor hati dan peradangan

sendi digunakan radiofarmaka yang berbentuk partikel yaitu 90

Y-resin mikrosfer, 90

Y-gelas

mikrosfer dan 90

Y-lipiodol, sedangkan untuk pengobatan intracavitary umumnya digunakan

radiofarmaka dalam bentuk partikel mikroagregat terdegradasi misalnya 165

Dy-makroagregat feri

hidroksida (165

Dy-FHMA), 165

Dy-makroagregat hidroksida (165

Dy-HMA) dan 153

Sm-partikulat

hidroksi apatit (153

Sm-PHYP).

Chitosan adalah polimer alam yang banyak terkandung dalam kulit udang dan kepiting.

Senyawa chitosan bila ditandai dengan radionuklida holmium-166 (166

Ho) akan membentuk

senyawa kompleks 166

Ho-chitosan yang dapat digunakan sebagai radiofarmaka untuk terapi

intracavitary, kanker/tumor hati serta penyakit radang sendi. Senyawa kompleks 166

Ho-chitosan

dibuat dengan jalan mereaksikan larutan chitosan suasana asam dengan 166

Ho(NO3)3

atau

166

HoCl3. Beberapa parameter yang mempengaruhi reaksi pembentukan kompleks ini, seperti

pH, jumlah chitosan, jumlah holmium, waktu dan kondisi inkubasi merupakan parameter yang

dipelajari dalam penelitian ini.

Dari penelitian ini diharapkan diperoleh kondisi optimal dalam membuat senyawa

kompleks 166

Ho-chitosan yang dapat digunakan untuk terapi intracavitary, tumor/kanker hati dan

peradangan sendi [3,4].

B. Tujuan Pembuatan Makalah

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui dampak radiasi (efek samping radiasi) bagi kesehatan manusia

2. Untuk mengetahui penggunaan radiasi secara umum dan secara khusus dari Holium-166

dalam dunia kesehatan

6

BAB II. ISI

Zat-zat radioaktif adalah suatu zat yang aktif memancarkan radiasi baik berupa partikel

maupun berupa gekombang elektromagnetik.

A. Satuan Radiasi

Berbagai satuan digunakan untuk menyatakan intensitas atau jumlah radiasi bergantung

pada jenis yang diukur.

1. Curie(Ci) dan Becquerrel (Bq)

Curie dan Bequerrel adalah satuan yang dinyatakan untuk menyatakan keaktifan yakni jumlah

disintegrasi (peluruhan) dalam satuan waktu. Dalam sistem satuan SI, keaktifan dinyatakan

dalam Bq. Satu Bq sama dengan satu disintegrasi per sekon.

1Bq = 1 dps

dps = disintegrasi per sekon

Satuan lain yang juga biasa digunakan ialah Curie. Satu Ci ialah keaktifan yang setara dari 1

gram garam radium, yaitu 3,7.1010 dps.

1Ci = 3,7.1010 dps = 3,7.1010 Bq

2. Gray (gy) dan Rad (Rd)

Gray dan Rad adalah satuan yang digunakan untuk menyatakan keaktifan yakni jumlah

(dosis) radiasi yang diserap oleh suatu materi. Rad adalah singkatan dari 11 radiation absorbed

dose. Dalam sistem satuan SI, dosis dinyatakan dengan Gray (Gy). Satu Gray adalah absorbsi

1 joule per kilogram materi.

1 Gy = 1 J/kg

Satu rad adalah absorbsi 10-3 joule energi/gram jaringan.

1 Rd = 10-3 J/g

Hubungan grey dengan fad

1 Gy = 100 rd

3. Rem

Daya perusak dari sinar-sinar radioaktif tidak saja bergantung pada dosis tetapi juga pada jenis

radiasi itu sendiri. Neutron, sebagai contoh, lebih berbahaya daripada sinar beta dengan dosis

7

dan intensitas yang sama. Rem adalah satuan dosis setelah memperhitungkan pengaruh radiasi

pada mahluk hidup (rem adalah singkatan dari radiation equiwlen for man).

B. Radioaktifitas yang Direkomendasikan

Berdasarkan ketentuan International Atomic Energy Agency, zat radioaktif adalah setiap

zat yang memancarkan radiasi pengion dengan aktifitas jenis lebih besar dari 70 kilo Becquerel

per kilogram atau 2 nanocurie per gram. Angka 70 kBq/kg atau 2 nCi/g tersebut merupakan

patokan dasar untuk suatu zat dapat disebut zat radioaktif pada umumnya. Jadi untuk radioaktif

dengan aktifitas lebih kecil dapat dianggap sebagai radiasi latar belakang.

Besarnya dosis radiasi yang diterima oleh pekerja radiasi tidak boleh melebihi 50

milisievert per tahun, sedangkan besarnya dosis radiasi yang diterima oleh masyarakat pada

umumnya tidak boleh lebih dari 5 milisievert per tahun.Di koran-koran dan televisi, kita sering

melihat artikel-artikel atau tayangan yang berkaitan dengan nuklir, apakah itu mengenai rencana

pembangunan PLTN di Muria atau mengenai kebocoran air radioaktif dari PLTN Jepang setelah

diguncang gempa. Sering diberitakan pula mengenai kecelakaan reaktor Chernobyl di Uni

Sovyet yang menyebabkan kerusakan lingkungan, dan menyebabkan penyebaran zat radioaktif

kemana mana. Juga bahaya-bahaya yang ditimbulkannya.

Apabila kita mendengar kata radiasi nuklir atau unsur-unsur radioaktif pada tayangan

tersebut, yang terbayang dalam benak kita adalah ledakan bom atom, orang yang terkena kanker

dan bayangan-bayangan mengerikan lainnya. Padahal, kalau kita membaca buku fisika atau

kimia mengenai radiasi nuklir dan partikel radioaktif (radionuklida), kita akan tahu bahwa

sebenarnya yang kita makan, kita hirup dan kita serap sehari-hari juga mengandung hal-hal itu.

Jadi radiasi nuklir atau partikel radioaktif bukanlah semata-mata sesuatu yang terpendam di bumi

dan diambil orang untuk membuat bom atom atau untuk mencemari lingkungan dengan air

radioaktif, seperti yang banyak dipropagandakan.

C. Penggunaan Radioisotop

Radioaktif Sebagai Perunut.

Sebagai perunut, radoisotop ditambahkan ke dalam suatu sistem untuk mempelajari sistem itu,

baik sistern fisika, kimia maupun sistem biologi. Oleh karena radioisotop mempunyai sifat kimia

8

yang sama seperti isotop stabilnya, maka radioisotop dapat digunakan untuk menandai suatu

senyawa sehingga perpindahan perubahan senyawa itu dapat dipantau.

Bidang kedokteran

Abad 20 ditandai dengan perkembangan yang menakjubkan di bidang ilmu dan teknologi,

termasuk disiplin ilmu dan teknologi kedokteran serta kesehatan. Terobosan penting dalam

bidang ilmu dan teknologi ini memberikan sumbangan yang sangat berharga dalam diagnosis

dan terapi berbagai penyakit termasuk penyakit penyakit yang menjadi lebih penting secara

epidemilogis sebagai konsekuensi logis dari pembangunan di segala bidang yang telah

meningkatkan kondisi sosial ekonomi masyarakat.

Penggunaan isotop radioaktif dalam kedokteran telah dimulai pada tahun 1901 oleh Henri

DANLOS yang menggunakan radium untuk pengobatan penyakit tuberculosis pada kulit.

Namun yang dianggap Bapak Ilmu Kedokteran Nuklir adalah George C. De HEVESSY, dialah

yang meletakan dasra prinsip perunut dengan menggunakan zat radioaktif. Waktu itu dia

menggunakan rasioisotop alam Pb-212. Dengan ditemukannya radioisotop buatan maka

radioisotop alam tidak lagi digunakan.

Gambar C.1 Sidik otak menggunakan 25 miliCurie99mTc-DTPA

Radioisotop buatan yang banyak dipakai pada masa awal perkembangan kedokteran

nuklir adalah I-131. Akan tetapi pemakaiannya kini telah terdesak oleh Tc 99m selain karena

sifatnya yang ideal dari segi proteksi dan pembentukan citra juga dapat diperoleh dengan mudah

serta relatif murah harganya. Namun demikian I-131 masih sangat diperlukan untuk diagnostik

dan terapi, khususnya kanker kelenjar tiroid.

9

Perkembangan ilmu kedokteran nuklir yang sangat pesat tersebut dimungkinkan berkat

dukungan dari perkembangan teknologi instrumentasi untuk pembuatan citra terutama dengan

digunakannya komputer untuk pengolahan data sehingga system instrumentasi yang dahulu

hanya menggunakan detektor radiasi biasa dengan system elektronik yang sederhana, kini telah

berkembang menjadi peralatan canggih kamera gamma dan kamera positron yang dapat

menampilkan citra alat tubuh, baik dua dimensi maupun tiga dimensi serta statik maupun

dinamik.

Dewasa ini, aplikasi tenaga nuklir dalam bidang kesehatan telah memberikan sumbangan

yang sangat berharga dalam menegakkan diagnosis maupun terapi berbagai jenis penyakit.

Berbagai disiplin ilmu kedokteran seperti ilmu penyakit dalam, ilmu penyakit syaraf, ilmu

penyakit jantung, dan sebagainya telah mengambil manfaat dari teknik nuklir ini.

D. Kedokteran Nuklir

Ilmu kedokteran nulkir adalah cabang ilmu kedokteran yang menggunakan sumber

radiasi terbuka berasal dari disintegrasi inti radionuklida buatan, untuk mempelajari perubahan

fisiologi, anatomi dan biokimia, sehingga dapat digunakan untuk tujan diagnostik, terapi dan

penelitian kedokteran.

Pada kedokteran nuklir, radioisitop dapat dimasukkan ke dalam tubuh pasien (study in-

vivo) maupun hanya direaksikan saja dengan bahan biologis antara lain darah, cairan lambung,

urine dan sebagainya, yang diambil dari tubuh pasien yang lebih dikenal sebagai study in-vitro

(dalam gelas percobaan).

10

Gambar D.1 Pasien Kanker Usus Besar

Pada study in-vivo, setelah radioisotop dapat dimasukkan ke dalam tubuh pasien melalui

mulut atau suntikan atau dihirup lewat hidung dan sebagainya maka informasi yang dapat

diperoleh dari pasien dapat berupa :

1. Citra atau gambar dari organ atau bagian tubuh pasien yang dapat diperoleh dengan

bantuan peralatan yang disebut kamera gamma ataupun kamera positron (teknik

imaging).

2. Kurva-kurva kinetika radioisotop dalam organ atau bagian tubuh tertentu dan angka-

angka yang menggambarkan akumulasi radioisotop dalam organ atau bagian tubuh

tertentu disamping citra atau gambar yang diperoleh dengan kamera positron.

3. Radioaktivitas yang terdapat dalam contoh bahan biologis (darah, urine,dsb) yang

diambil dari tubuh pasien, dicacah dengan instrumen yang dirangkaikan pada detector

radiasi (teknik non-imaging).

Data yang diperoleh baik dengan teknik imaging maupun non-imaging memberikan

informasi mengenai fungsi organ yang diperiksa. Pencitraan (imaging) pada kedokteran nuklir

dalam beberap hasl berbeda dengan pencitran dalam radiologi. (tabel 1)

TABEL 1 : Perbandingan Pencitraan pada Kedokteran Nuklir dengan Pencitraan pada

Radiologi

11

KEDOKTERAN

NUKLIR

RADIOLOGI

Sumber Radiasi Zat radioaktif yang

terbuka

Pesawat pembangkit

radiasi

Pembentukan Citra Emisi radiasi, perbedaan

akumulasi radioisotope

dalam berbagai bagian

tubuh

Transmisi radiasi;

perbedaan daya tembus

radiasi terhadap berbagai

bagian tubuh

Informasi yang diberikan Terutama fungsional Terutama anatomis -

morfologis

Pada studi in-vitro, dari tubuh pasien diambil sejumlah tertentu bahan biologis misalnya 1

ml darah. Cuplikan bahan biologis tersebut kemudian direaksikan dengan suatu zat yang telah

ditandai dengan radioisotop. Pemeriksaannya dilakukan dengan bantuan detektor radiasi gamma

yang dirangkai dengan suatu sisteminstrumentasi. Studi semacam ini biasanya dilakukan untuk

mengetahui kandungan hormon hormon tertentu dalam darah pasien seperti insulin, tiroksin

dan lain-lain.

Pemeriksaan kedokteran nuklir banyak membantu dalam menunjang diagnosis berbagai

penyakit seperti penyakt jantung koroner, penyakit kelenjar gondok, gangguan fungsi ginjal,

menentukan tahapan penyakit kanker dengan mendeteksi penyebarannya pada tulang,

mendeteksi pendarahan pada saluran pencernaan makanan dan menentukan lokasinya, serta

masih banyak lagi yang dapat diperoleh dari diagnosis dengan penerapan teknologi nuklir yang

pada saat ini sangat berkembang pesat.

Di samping membantu penetapan diagnosis, kedokteran nuklir juga berperanan dalam

terapi penyakit penyakit tertentu, misalnya kanker kelenjar gondok, hiperfungsi kelenjar

gondok yang membandel terhadap pemberian obat obatan non radiasi, keganasan sel darah

merah, inflamasi (peradangan) sendi yang sulit dikendalikan dengan menggunakan terapi obat-

obatan biasa. Bila untuk keperluan diagnosis, radioisotope diberikan dalam dosis yang sangat

kecil, maka dalm terapi radioisotop sengaja diberikan dalam dosis yang besar terutama dalam

pengobatan terhadap jaringan kanker dengan tujuan untuk melenyapkan sel-sel yang menyusun

jaringan kanker itu.

12

Gambar D.2 Pasien Kelenjar Gondok Didiagnosa

Di Indonesia, kedokteran nuklir diperkenalkan pada akhir 1960-an, yaitu setelah reaktor

atom Indonesia yang pertama kali mulai dioperasikan di Bandung. Beberapa tenaga ahli

Indonesia dibantu oleh tenaga ahli dari luar negeri merintis pendirian suatu unit kedokteran

nuklir di Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknik Nuklir di Bandung. Unit ini merupakan

cikal bakal Unit Kedokteran Nuklir RSU Hasan Sadikin, Fakultas Kedokteran Universitas

Padjajaran. Menyusul kemudian unit-unit berikutnya di Jakarta (RSCM, RS Pusat Pertamina, RS

Gatot Subroto) dan di Surabaya (RS Soetomo). Pada tahun1980-an didirikan unit-unit

kedokteran nuklir berikutnya di RS Sardjito (Yogyakarta), RS Kariadi (Semarang), RS jantung

Harapan Kita (Jakarta) dan RS Fatmawati (Jakarta). Dewasa ini di Indonesia terdapat 15 rumah

sakit yang melakukan pelayanan kedokteran nuklir dengan menggunakan kamera gamma,

disamping masih terdapat 2 buah rumah sakit lagi yang hanya mengoperasikan alat penatah

ginjal yang lebih dikenal dengan nama Renograf.

Berbagai jenis radio isotop digunakan sebagai perunut untuk mendeteksi (diagnosa)

berbagai jenis penyakit misal :teknesium (Tc-99), talium-201 (Ti-201), iodin 131(1-131),

natrium-24 (Na-24), ksenon-133 (xe-133) dan besi (Fe-59). Tc-99 yang disuntikkan ke dalam

pembuluh darah akan diserap terutama oleh jaringan yang rusak pada organ tertentu, seperti

13

jantung, hati dan paru-paru. Sebaliknya Ti-201 terutama akan diserap oleh jaringan yang sehat

pada organ jantung. Oleh karena itu, kedua isotop itu digunakan secara bersama-sama untuk

mendeteksi kerusakan jantung. 1-131 akan diserap oleh kelenjar gondok, hati dan bagian-bagian

tertentu dari otak. Oleh karena itu, 1-131 dapat digunakan untuk mendeteksi kerusakan pada

kelenjar gondok, hati dan untuk mendeteksi tumor otak. Larutan garam yang mengandung Na-24

disuntikkan ke dalam pembuluh darah untuk mendeteksi adanya gangguan peredaran darah

misalnya apakah ada penyumbatan dengan mendeteksi sinar gamma yang dipancarkan isotop

Natrium tsb. Xe-133 digunakan untuk mendeteksi penyakit paru-paru. P-32 untuk penyakit mata,

tumor dan hati. Fe-59 untuk mempelajari pembentukan sel darah merah. Kadang-kadang,

radioisotop yang digunakan untuk diagnosa, juga digunakan untuk terapi yaitu dengan dosis

yang lebih kuat misalnya, 1-131 juga digunakan untuk terapi kanker kelenjar tiroid.

E. Penandaan Chitosan Dengan Radionuklida Holmium-166

Cara Kerja Beserta Alat dan bahan :

Bahan :

- holmium oksida (Ho2O

3) buatan Aldrich

- chitosan buatan Sigma

- HCl

- asam asetat glacial

- metanol

- air steril

Alat :

- ITLC-SA (PALL)

- kertas pH-universal

- vial

- alat suntik disposable

- pipa kapiler.

- dose calibrator (Schlumberger)

- alat pemanas (Nuova II)

14

- alat pencacah saluran tunggal (Ortec)

- pengaduk vortex

- seperangkat alat kromatografi kertas

- fasilitas reaktor nuklir untuk iradiasi target holmium

15

Persiapan larutan radionuklida holmium-166

Penandaan chitosan dengan radionuklida holmium-166

50 mg Ho-

oksida

- Dimasukkan dalam ampul kuarsa

- Ditutup ampul dengan cara pemanasan

target

- Dikemas target dalam kontiner aluminium untuk radiasi

- Dimasukkan ke fasilitas iradiasi dalam reaktor nuklir

TRIGA- 2000 dengan fluks neutron 4,7 x 1013

n/cm-1

/det

holmium

radioaktif

(166

Ho)

- Dilarutkan dalam 1 tetes HCl 1N

- ditambah 1 mL HCl 0,002 N sampai larut sempurna

- Di tentukan pH dengan kertas pH universal

- Diukur radioaktivitas larutan menggunakan alat dose

calibrator

Hasil

35 mg chitosan

- Dilarutkan dalam 4 mL asam asetat glasial 1 %

- Dihangatkan

Campuran chitosan

dan asam asetat

glasial

- Didinginkan campuran tersebut

- Dimasukkan 0,13 mL larutan 166

HoCl3

- Diukur radioaktivitasnya dengan alat dose calibrator

- Diinkubasi pada suhu kamar

- Dikocok dengan pengaduk vortex selama 30 menit

Hasil penandaan

16

Penentuan efisiensi penandaan

35 mg chitosan


- Ditambah 40 mg vitamin C

- Dihangatkan

Campuran chitosan+as.

Asetat glasial+vitamin C


- Diukur pH dan diatur menjadi pH 3


HoCl3




Hasil penandaan

Hasil penandaan

- Ditotolkan menggunakan pipa kapiler ke atas fase

diam ITLC-SA (1x10cm) pada titik nol

- Dikembangkan menggunakan kromatografi

dalam fase gerak campuran metanol:air:asam asetat

dengan perbandingan 49:49:2

- Dihentikan kromatografi saat fase gerak mencapai

titik akhir kromatogram

- Dikeringkan kromatogram

- Dipotong-potong setiap satu sentimeter

- Dicacah setiap potongan dengan pencacah saluran

tunggal pada jendela energi yang sesuai untuk holmium-

166

Hasil

17

Optimalisasi metode penandaan chitosan dengan radionuklida 166Ho

Optimalisasi waktu inkubasi

35 mg chitosan


- dihangatkan

Campuran chitosan dan

asam asetat glasial



HoCl3




- Diambil cuplikan sediaan setiap 5, 10, 15, 20, 25, dan 30

menit

Hasil

Hasil penandaan

- Ditotolkan ke ITLC-SA

- Dilakukan kromatografi untuk menentukan besarnya

efisiensi penandaan

- Diulangi percobaan 3-5 kali

18

35 mg chitosan


- Ditambahkan 40 mg vitamin C

- Dihangatkan


asam asetat glasial+vit C


- Diukur pH dan diatur menjadi pH 3


HoCl3




- Diambil cuplikan sediaan setiap 5, 10, 15, 20, 25, dan 30

menit

Hasil

Hasil penandaan

- Ditotolkan ke ITLC-SA


efisiensi penandaan

- Diulangi percobaan 3-5 kali dan dibandingkan hasilnya

19

Optimalisasi pH penandaan

Optimalisasi jumlah chitosan

Penandaan dilakukan dengan kondisi penandaan seperti percobaan sebelumnya tetapi

dengan jumlah chitosan yang bervariasi, yaitu 0; 25; 30; 35; 40; 45 dan 50 mg. Efisiensi

penandaan ditentukan dengan kromatografi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari hasil pemaparan Cara Kerja dapat dilakukan suatu pembahasan tentang

Radioisotop-166. Radioisotop-166 diperoleh dengan mengiradiasi target 165Ho dalam reaktor

nuklir melalui reaksi :

165Ho (n, ) 166Ho + 166Er

Perlu diketahui bahwa 166Ho mempunyai umur paruh 26,7 jam, dengan memancarkan

radiasi beserta energi E = 1,85 MeV (50%) dan 1,75 MeV (48,7%) yang paling cocok

untuk terapi paliatif (penghilang rasa sakit) pada tulang yang diakibatkan oleh metastase

40 mg chitosan


- dihangatkan


asam asetat glasial



HoCl3

- Diukur pH dan diatur menjadi pH 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0;

4,5 dan 5,0





efisiensi penandaan

-

Hasil

20

kanker. Selain itu 166Ho juga memancarkan radiasi dengan energi E = 80,6 keV (6,7%).

Dalam penelitian yang dialkukan pada jurnal ini menggunakan Ho2O3 alam sebagai target

165Ho dikarenakan harganya yang murah. Pada diagram alur kerja Persiapan larutan

radionuklida holmium-166 dihasilkan 166HoCl3 yang lebih larut dari senyawa asalnya.

Larutan 166HoCl3 yang diperoleh merupakan radioisotop tidak bebas pengemban dengan

aktivitas jenis bervariasi, yang ditunjukkan pada Tabel 1.

Perubahan hasil iradiasi kemungkinan disebabkan oleh kinerja reaktor yang menurun,

akibatnya fluks neitron dalam reaktor menjadi menurun.

Larutan radionuklida 166HoCl3 yang terbentuk sebelum digunakan untuk menandai

chitosan harus diketahui karakteristiknya, seperti aktivitas jenis, konsentrasi radioaktif, pH

dan kemurnian radiokimianya. Berdasarkan proses pembuatan sediaan 166HoCl3 maka

pengotor radiokimia yang mungkin ada dalam sediaan adalah 166Ho2O3. Penentuan besarnya

pengotor radiokimia dilakukan dengan memilih suatu sistem kromatografi yang dapat

memisahkan 166Ho2O3 dari 166HoCl3.

Kromatografi yang digunakan adalah Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dengan fase

diamnya adalah ITLC-SA (1x20 cm) dan fase geraknya adalah campuran metanol; air; asam

21

asetat (49: 49: 2). Penggunaan satu sistem kromatografi dapat mengetahui kemurnian

radiokimia larutan penandaan yang dicapai serta kemurnian dari senyawa bertanda 166Ho-

chitosan tersebut.

Sementara itu chitosan adalah deacetylated chitin atau poli-[1-4]--D-glucosamine

dan yang terdeasetilasi minimum sebanyak 85%. Chitin ini merupakan biopolimer berbentuk

padat amorf tidak larut dalam air, asam encer, basa encer dan pekat juga tidak larut dalam

pelarut organik. Oleh karena itu, dalam proses [enandaan senyawa tersebut dilarutkan dalam

asam asetat 1% dan pH diatur maksimum 3,0.

Proses penandaan chitosan dengan radionuklida 166Ho melalui reaksi sebagai berikut :

166HoCl3 + chitosan 166Ho-chito + 166HoCl3 bebas

Penandaan yang dilakukan dalam berbagai variasi waktu inkubasi, menghasulkan

waktu inkubasi yang optimal pada temperatur kamar. Waktu inkubasi 10 menit memberikan

hasil penandaan 80%, kemudian setelah 30 menit efisiensi penandaan menjadi lebih tinggi

yaitu diatas 90%, seperti terlihat pada gambar 2.

Gambar 3 menunjukkan, bahwa penambahan vitamin C pada proses penandaan

ternyata tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap keberhasilan penandaan setelah

waktu inkubasi 20 menit.

22

Vitamin C dapat mempertahankan kestabilan sediaan 166HoCl3, karena terjadinya oksidasi

oleh oksigen udara diperlambat karena vitamin C bertindak sebagai redoktor (antioksidan).

Mekanisme Kerja Vitamin C sebagai antioksidan

Struktur Asam Askorbat

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting untuk

kehidupan serta untuk menjaga kesehatan. Vitamin ini juga dikenal dengan nama kimia dari

bentuk utamanya yaitu asam askorbat. Vitamin C dikenal sebagai antioksidan terlarut air

23

paling dikenal, vitamin C juga secara efektif memungut formasi ROS dan radikal bebas (Frei

1994).

Sebagai antioksidan, vitmin C bekerja sebagai donor electron, dengan cara

memindahkan satu electron ke senyawa logam Cu. Selain itu, vitamin C juga dapat

menyumbangkan electron ke dalam reaksi biokimia intraseluler dan ekstraseluler. Vitamin C

mampu menghilangkan senyawa oksigen reaktif di dalam sel netrofil, monosit, protein lensa,

dan retina. Vitamin ini juga dapat bereaksi dengan Fe-ferritin. Diluar sel, vitamin C mampu

menghilangkan senyawa oksigen reaktif, mencegah terjadinya LDL teroksidasi, mentransfer

electron ke dalam tokoferol teroksidasi dan mengabsorpsi logam dalam saluran pencernaan

(Levine, et al., 1995).

Askorbat dapat langsung menangkap radikal bebas oksigen, baik dengan atau tanpa

katalisator enzim. Secara tidak langsung, askorbat dapat meredam aktivitas dengan cara

mengubah tokoferol menjadi bentuk tereduksi. Reaksinya ternadap senyawa oksigen reaktif

lebih cepat dibandingkan dengan komponen lainnya. Askorbat juga melindungi

makromolekuk penting dari oksidatif. Reaksi terhadap radikal hidroksil terbatas hanya

melalui proses difusi

Vitamin C bekerja secara sinergis dengan vitamin E. Vitamin E yang teroksidasi

radikal bebas dapat beraksi dengan vitamin C kemidian akan berubah menjadi tokoferol

setelah mendapat ion hidrogen dari vitamin C (Belleville-Nabeet,1996)

Sebagai zat penyapu radikal bebas, vitamin C dapat langsung bereaksi dengan anion

superoksida, radikal hidroksil, oksigen singlet dan lipid peroksida. Sebagai reduktor asam

askorbat akan mendonorkan satu elektron membentuk semidehidroaskorbat yang tidak

bersifat reaktif dan selanjutnya mengalami reaksi disproporsionasi membentuk

dehidroaskorbat yang bersifat tidak stabil. Dehidroaskorbat akan terdegradasi membentuk

asam oksalat dan asam treonat. Oleh karena kemampuan vitamin C sebagai penghambat

radikal bebas, maka peranannya sangat penting dalam menjaga integritas membran sel

(Suhartono et al. 2007).

Reaksi askorbat dengan superoksida secara fisologis mirip dengan kerja enzim SOD

sebagai berikut.

2O2 + 2H+ +Askorbat 2H2O2 + Dehiroaskorbat

Reaksi dengan hidrogen peroksida dikatalisis oleh enzim askorbat peroksidase

(Asada, 1992)

H2O2 + 2 Askorbat 2H20 + 2 Monodehidroaskorbat

24

Askorbat ditemukan dalam kloroplas, sitosol, vakuola, dan kompartemen

ekstraseluler. Kloroplas mengandung semua enzim yang berfungsi untuk meregenerasi

askorbat tereduksi dan produk-produk terioksidasi. Hidrogen peroksida juga dihancurkan

dalam kloroplas melalui reaksi redoks askorbat dan pemanfaatan kembali glutation.

Superoksida diubah menjadi hidrogen peroksida secara spontan melalui reaksi dismutasi atau

oleh enzim SOD. Hidrogen peroksida ditangkap oleh askorbat dan enzim askorbat

peroksidase (Asada, 1992). Dalam hal ini monodehiroaskorbat memiliki 2 jalur regenerasi.

Salah satunya melalui monodehidrosiaskorbat reduktase, yang lainnya melalui

dehidroaskorbat reduktase dan glutation, sementara yang berperan sebagai donor elektron

adalah NADPH. Jalur ini juga memberikan 2 manfaat, yaitu detoksifikasi hidrogen peroksida

yang didiga berperan dalam reaksi Feton dan oksidasi NADPH. (Sumber : Hariyatmi. 2004.

Kemampuan vitamin C sebagai antioksidan Terhadap radikal bebas pada lanjut usia.

Jurnal MIPA vol 14 No.1.Surakarta. UMS)

Reaksi penandaan 166Ho-chitosan ternyata sangat dipengaruhi oleh pH, seperti terlihat

pada Gambar 4. Pada pH 2-2,5 efisiensi penandaan lebih besar dari 90%. Dan yang lainyya

terlihat pada gambar diagram 4.

Keberhasilan penandaan dipengaruhi pula oleh jumlah chitosan yang bereaksi.

Terlihat pada Gambar 5 bahwa efisiensi penandaan tertinggi diperoleh pada jumlah chitosan

sebanyak 40 mg dengan menghasilkan efisiensi penandaan diatas 90%. Dapat diliahat pada

gambar 5.

25

F. Dampak Radioaktif

Pengertian atau arti definisi pencemaran radioaktif adalah suatu pencemaran lingkungan yang

disebabkan oleh debu radioaktif akibat terjadinya ledakan reaktor-reaktor atom serta bom

atom. Yang paling berbahaya dari pencemaran radioaktif seperti nuklir adalah radiasi sinar

alpha, beta dan gamma yang sangat membahayakan makhluk hidup di sekitarnya. Selain itu

partikel-partikel neutron yang dihasilkan juga berbahaya. Zat radioaktif pencemar lingkungan

yang biasa ditemukan adalah 90SR merupakan karsinogen tulang dan 131J. Apabila ada

makhluk hidup yang terkena radiasi atom nuklir yang berbahaya biasanya akan terjadi mutasi

gen karena terjadi perubahan struktur zat serta pola reaksi kimia yang merusak sel-sel tubuh

makhluk hidup baik tumbuh-tumbuhan maupun hewan atau binatang. Efek serta Akibat yang

ditimbulkan oleh radiasi zat radioaktif pada umat manusia seperti berikut di bawah ini :

Pusing-pusing

Nafsu makan berkurang atau hilang

Terjadi diare

Badan panas atau demam

Berat badan turun

Kanker darah atau leukemia

Meningkatnya denyut jantung atau nadi

Daya tahan tubuh berkurang sehingga mudah terserang penyakit akibat sel darah

putih yang jumlahnya berkurang

26

BAB III. KESIMPULAN

A. Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat ditarik dari paparan diatas yaitu :

1. Zat radioaktif dan radioisotop berperan besar dalam ilmu kedokteran yaitu untuk

mendeteksi berbagai penyakit, diagnosa penyakit yang penting antara lain tumor

ganas. Kemajuan teknologi dengan ditemukannya zat radioaktif dan radioisotop

memudahkan aktifitas manusia dalam berbagai bidang kehidupan.

2. Metode penandaan yang dilakukan memberikan hasil senyawa bertanda 166Ho-

chitosan dengan kemurnian radiokimia > 90%. Hasil tersebut diperoleh pada kondisi

penandaan optimal yaitu pada pH 2-2,5, jumlah chitosan 40 mg dan waktu inkubasi

selama minimal 30 menit pada temperatur kamar, menggunakan larutan radioisotop

tidak bebas pengemban 166HoCl3 dengan konsentrasi total Holium 5 mg/0,1 mL.

Penambahan Vitamin C tidak mempengaruhi efisiensi penandaan, tetapi dapat

mempertahankan kestabilan sediaan dari pengaruh oksidasi udara.

3. Efek serta Akibat yang ditimbulkan oleh radiasi zat radioaktif pada umat manusia

seperti berikut di bawah ini :

Pusing-pusing

Nafsu makan berkurang atau hilang

Terjadi diare

Badan panas atau demam

Berat badan turun

Kanker darah atau leukemia

Meningkatnya denyut jantung atau nadi

Daya tahan tubuh berkurang sehingga mudah terserang penyakit akibat sel darah

putih yang jumlahnya berkurang

27

B. Saran

Adapun saran untuk menjadikan yang lebih baik adalah

1. Masalah zat radioaktif dan radioisotop hendaknya tidak ditafsirkan sebagai

satu fenomena yang menakutkan.

2. Penggunaan radioaktif dan radioisotop hendaknya dibarengi pengetahuan dan

teknologi yang tinggi.

3. Penerapan dalam diagnosa berbagai penyakit hendaknya memikirkan efek-efek yang

akan ditimbulkan.

4. Diharapkan penggunaan zat radioaktif dan radioisotop ini untuk kemakmuran dan

kesejahteraan umat manusia.

28

DAFTAR PUSTAKA

Hariyatmi. 2004. Kemampuan vitamin C sebagai antioksidan Terhadap radikal bebas pada lanjut usia. Jurnal MIPA vol 14 No.1.Surakarta. UMS Kartini, Nanny dan Zainuddin, Nurlaila. Penandaan Chitosan Dengan Radionuklida Holmium-166. PTNBR-BATAN. Bandung

www.radioaktif.com

www.wikipedia.co.id

www.limbahradioaktif.com

radioaktif/bahaya%20radioaktif.htm

www.pencemaranlimbah.com

www.departemenkesehatan.com

Documents

Radioaktif Untuk Kesehatan Kimia Inti