~

batan

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologl Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu, 11 September 2013

SINTESA DAN PENANDAAN SENYA WA 5'-0-(4,4'DIMETOKSITRITIL)- 2,3-ANHIDROTThfIDIN UNTUK

PREP ARASI RADIOF ARMAKA (18F]FL T

Purwoko, Maskur, Chaeruman dan Yono SugiartoPusat Radioisotop dan Radiofarmaka -PRR BATAN

purbatan2000@yahoo.com, purwk@batan.go.id

ABSTRAK

Sintesa dan penandaan senyawa 5'-O-(4-4'-dimetoksitritil)-2,3-anhidrotimidinuntuk preparasi radiofarmaka [1BF]FLT Telah diketahui bahwa senyawa 3'-deoksi­3'- (BF] Florotimidin atau (BF]FLT adalah radiofarmaka turunan timidin yangdigunakan untuk deteksi kanker berdasar pada metabolisme DNA. Telah dilakukan

kegiatan penelitian tentang sintesa dan penandaan senyawa f/ekursor 5'-0-(4,4'­dimetoksitritil)-2,3' anhidrotimidin untuk preparasi radiofarmaka [BF]FL T. Sintesa danpenandaan prekursor dilakukan sesuai metoda literatur dan telah diperoleh produkberupa kristal hablur 84,37 mg (yield 32,4 %) dengan kemurnian kimia lebih dari 95 %(HPLC). Karakterisasi dilakukan dengan mengamati hasil pengujian liquidchromatography-mass spectrometry LC/MS dan penentuan 1H-NMR, menunjukkanbahwa produk 5'-0-(4,4'-dimetoksitritil)-2,3' anhidrotimidin dari hasil sintesa tidakberbeda jauh dengan hasil yang diperoleh dari literatur. Penandaan senyawaprekursor dilakukan melalui reaksi florinasi .nukleofilik menggunakan 1BFlorida padasuhu 160°C selama 15 menit dengan katalisator kriptofix 2.2.2, dilanjutkan denganhidrolisa menggunakan HCI pada suhu 100°C selama 10 menit, kemudian dinetralkandengan NaOH. Pemurnian (BF]FL T terhadap pengotor dilakukan dengan kartridtunggal Alumina-N sebagai pengganti pemurnian dengan HPLC. Pengujian kualitas(8F]FL T yang dilakukan meliputi kejernihan larutan, pH dan kemurnian radiokimia.Hasil pengujian terhadap empat kali percobaan penandaan menunjukkan bahwa telahdiperoleh senyawa (8F]FL T berupa larutan jernih tak berwarna dengan pH antara 6,0- 7,5, kemurnian radiokimia 97,93 ± 1,48 % dengan perolehan 8,18 ± 1,54 % (tanpakoreksi waktu peluruhan) dan waktu proses penandaan selama 73 ± 4 menit.

Kata kunci : Sintesa - Radiofarmaka - (BF]FL T - Deteksi- Kanker

ABSTRACT

Synthesis and labeling 5'-O-(4-4'-dimetoxytrityl) -2,3-anhidrothymidine forpreparation of radiopharmaceutical (BF]FL T. It is has been known that thecompound of 3'-deoxy-3,-(8F] Fluorothymidine or (8F] FL T is a thymidine derivativeradiopharmaceutical used for cancer detection based on DNA metabolism. Synthesisand labeling of 5'-0-(4,4 '-dimetoxytrityl) -2,3' anhidrothymidine precursor forpreparation of the radiopharmaceutical (8F1FL T was carried out. The precursor wassynthesized in similar manner and procedure literature and it have been obtained acrystalline product with total yield of 32,4 %. The chemical purity of the product whichdetermined by HPLC was found to be more than 95%. Characterization of the productwas done by observing the results of the LC / MS and 1H-NMR test, the resulted datawere found to be very closed to those reported in the literature. Labeling of theprecursor was done by nucleophilic fluorination reactions using 18Fluoride at 160 °C for15 minutes with kryptofix 2.2.2 catalyst followed hydrolysis using HCI at 100°C for 10minutes and then neutralized with NaOH. Purification (BF1FLT was performed bysingle cartridge Alumina-N as a substitute HPLC methods. The results have beenobtained a label compound (8F]FL T with high purity as a bulk for preparation of theradiopharmaceutical (BF]FLT. The label compound of (8F1FLT undergone a quality

Purwoko, dkk. ISSN 1410 - 8178 Buku I hal. 189

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu 11 September 2013

@batan

test which included a clarity, pH and a radiochemical purity. The results of qualitycontrol on four batches of tBF]FL T showed that these products were colorless clearsolution with pH between 6.0-7.5, and radiochemical purity 97.93 ± 1,48% andshowed that the label compounds have been obtained [18F]FL T-free particles form aclear solution with a pH between 6,0 - 7,5, radiochemical purity of 97.93 ± 1,48 %,radiochemical yields 8.18 ± 1.54% (decay uncorrected) and processing time 73 ± 4minutes.

Keywords: Synthesis - Radiofarmaka - [18F]FL T - Detection-Cancer

PENDAHULUAN

Telah diketahui bahwa senyawa 3'-deoksi-3'­

['8F] Florotimidin atau ['8F]FL T adalahradiofarmaka PET yang dapat digunakan untukdeteksi tumor atau kanker berdasar padametabolisme DNA. Senyawa [18F]FLT apabilamas uk ke dalam sel akan mengalami fosforilisasioleh enzim timidin kinase I (TK I) dandimetabolisme sampai DNA. Namun tidakdemikian halnya unt.uk sel tumor atau kanker,adanya unsur 18Flor yang mensubtitusi gugus OHyang terikat atom C pada posisi 3' akan mencegahproses metabolisme berlanjut sampai DNA dan ion18FLT_MP (monofosfat) yang telah terbentuk akanterperangkap di dalam sel sel tumor atau kankersehingga meninggalkan jejak metabolit yangmemancarkan ernisi positron dan dapatdimanfaatkan untuk pengukuran laju pertumbuhansel tumor/kanker atau untuk 'tumor imaging'

menggunakan kamera PET [2,4,5].

Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka PRR­BAT AN telah melakukan Penelitian Pengembanganradiofarmaka PET tentang radiofarmaka 18F]FLTyang diawali dengan sintesa prekursor danpenandaan dengan radionuklida 18Flor,radionuklidatersebut dipilih oleh karena memiliki waktu paro110 menit dan cukup ideal untuk diagnosamenggunakan kamera PET.

Ada beberapa jenis prekursor yang dapatdigunakan dalam sintesa18F]FLT, namun dalampenelitian ini prekursor yang dipilih adalah senyawa5'-O-(4,4'-dimetoksitritil)-2,3' anhidro-timidin atauDMTr-2,3' anhidrotimidin dengan pertimbanganbahwa cara sintesanya tidak terlalu rumit dan padasaat penandaan dengan 18Florida akan dihasilkanpengotor yang lebih sedikit sehingga carapemurniannya menjadi lebih sederhana·(1,3]

Sebagian besar dari publikasi melaporkanbahwa sintesa ['8F]FLT dilakukan dengan modulsintesa automatik dan dilanjutkan dengan

pemurnian menggunakan alat HPLC sehingga tidaksederhana. Oleh karena itu pada penelitian ini akan

dilakukan sintesa [18F]FLT yang meliputi sintesaprekursor dan penandaan dengan 18tlor sesuaimetoda literatur dari Blocher A. et al [I] denganmelakukan pengembangan . dalam metodapemurnian ['8F]FL T yakni menggunakan kartridtunggal Alumina-N sebagai pengganti alat HPLC.

Sintesa prekursor dilakukan denganmereaksikan antara 5'-0-(4,4'-dimetoksitritil)tirnidin dan metanasulfonil klorida dalam suasana

piridin suhu 0 °c sehingga terbentuk mesiltirnidin,kemudian dikondisikan dalam suasana anhidrous

bebas air dan menggunakan katalis serta molecularsieves selama beberapa hari sehingga terbentukproduk anhidrotirnidin, kemudian dimurnikandengan metoda kolom kromatografi (silika-gel)sehingga diperoleh produk murni. Karakterisasiproduk murni dilakukan dengan analisamenggunakan instrumen Liquid chromatography­mass spectrometry LCIMS dan IH-NMR kemudiandibandingkan dengan hasilliteratur.

Penandaan prekursor dilakukan melalui duatahap reaksi yakni tlorinasi nukleofilik terhadapDMTr-2,3' anhidrotimidin dengan katalisatorkriptofix 2.2.2. dan kemudian dihidrolisa dengan

HCl untuk uienghilangkan gugus pelindun~ yaituDMTr serta netralisasi. Pemurnian [I F]FL Tdilakukan dengan cara kromatografi menggunakankartrid tunggal Alumina-N. Radionuklida 18Flordiperoleh dari penembakan proton terhadap bahansasaran H20 diperkaya 180 di dalam mesinSiklotron melalui reaksi inti 180 (p,n) 18F'r3,6].

Proses penandan dilakukan secara manualdan di dalam Fume hood yang dilengkapi denganperisai radiasi serta sistim ventilasi dan peneranganyang cukup, menggunakan peralatan sederhanaseperti pemanas heating block serta peralatan gelasberupa vial reaction.

Pengujian kualitas sebagai bahanradiofarmaka [18F]FLT dilakukan sesuai ketentuanserta persyaratan utama dari US Pharmacope yaitularutan harus jemih, pH larutan harus sesuai pHdarah antara 5,5 - 7,5 dan mempunyai kemurnianradiokimia lebih dari 90 %.

Buku I hal. 190 ISSN 1410 - 8178 Purwoko, dkk

~

batan

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu, 11 September 2013

Pengujian kemurnian kimia dan radiokimiaC8F]FLT dimaksudkan untuk melihat jumlahpengotor kimia dan radiokimia dan dilakukandengan mengamati hasil kromatogram dari analisaHPLC kemudian dibandingkan dengan standarFLT.

Dalam makalah ini akan dilaporkan tentanghasil-hasil yang telah diperoleh dalam kegiatanpenelitian pengembangan radiofarmaka [18F]FLT.

Gambar I. Skema reaksi sintesa DMTr-2,3'­anhidrotimidin

Hasil sintesa berupa prod uk DMTr-2,3'­anhidrotimidin yang kemudian akan dilakukanpenandaan dengan radionuklida 18Flor melaluireaksi florinasi nukleofilik dengan katalisatorKriptofix 2,2,2, kemudian dihidrolisa menggunakanHCI sehingga diperoleh senyawa [18F]FLT, reaksiselengkapnya disajikan seperti pada Gambar 2 dibawah ini.

TEORI DAN TAT A KERJA

Sintesa C8F]FL T.

Senyawa [18F]FLT dapat diperoleh melaluidua tahap reaksi sintesa yakni :• Sintesa DMTr-2,3' -anhidrotimidin .• Penandaan DMTr--2,3' -anhidrotimidin dengan

18Flor.

Sintesa DMTr- 2,3' anhidrotimidin.

Senyawa DMTr-2,3' - anhidrotimidin atau5'-0-( 4,4'-dimetoksitritil)-2,3' anhidrotimidinadalah suatu bahan yang digunakan untuk sintesa[18F]FLT dan dapat disintesa sesuai reaksi kimiayang disajikan seperti pada Gambar 1 di bawah ini.

",. ..rJJ CfI)S~CI'piridill.OOC~

"--/' P20,

~",

DMTr-l.imidin

DMTr-mc:!\iltimidin

. .

DMTr-mesiJ1imidin

DMTr-2,3' anhKlrotimidin

'SF

Gambar 2. Skema reaksi sintesa [18F]FLT.

Hasil sintesa berupa produk senyawabertanda C8F]FLT dan hasil samping lainnya berupapengotor, untuk mendapatkan produk murniC8F]FLT maka harus dimurnikan. Dalam penelitianini dilakukan penelitian menggunakan kartridAlumina-N.

Bahan

1. 5'-0-( 4,4'-dimetoksitritil)-2,3'-timidin,2. Kriptofix 2,2,23. Asetonitril anhidrous

4. P20S,

5. DBU (l,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)6. molecular sieves

7. Dimetil sulfoksida (DMSO),8. diklororometan absolut bebas air,9. NaOH1O.HCI

11. Gas Nitrogen12. 18Florradioaktif

Peralatan

1. Vial 'V' ukuran 5 m\.2. heater block.3. Kartrid Alumina.

4. Syringe 3 m\.5. HPLC (shimadzu) dengan detektor UV dan

radioaktif.

6. LC-MS (Mariner).7. IH-NMR (lEOL type JNM ECA 500

MDN)

TAT A KERJA

Sintesa DMTr-2,3'anhidrotimidin

• Ditimbang 225 mg 5'-0-(4,4'-dimetoksitritil)­2,3' timidin (0,44 mmol) dan dimasukkan kedalam labu yang berisi larutan piridin suhu 0 °c

Purwoko, dkk. ISSN 1410 - 8178 BukulhaI. 191

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, Rabu 11 September 2013

~

batan

sedikit demi sedikit sambil diaduk hingga larutsempuma.

• Ditambahkan tetes demi tetes larutan

metansulfonil klorida sebanyak 0,2 ml (0,9romol) ke dalam larutan timidin selama 30 menitdan pada suhu 0 °c, reaksi dibiarkanberlangsung pada suhu kamar selama 4 jam.

• Dituangkan seluruh larutan tersebut ke dalamgel as piala yang telah diisi 50 ml air es sambildiaduk perlahan lahan hingga timbul endapansuspensi berwarna putih dari DMTr­mesiltimidin.

• Disaring endapan DMTr-mesiltimidin. dandicuci dengan 10 ml air es, kemudiandikeringkan dalam desikator vakum yang diisikristal PzOs hingga kering sempuma danditimbang. (Hasil DMTr-mesiltimidin: 224,8mg).

• Dimasukkan ke dalam labu yang berisi larutandiklororometan absolut berturut-turut 224.8 mgDMTr-mesiltimidin sedikit demi sedikit hinggalarut sempuma, 0, I mllarutan DBU dan 300 mgmolecular sieves, larutan diaduk selama 4 haridan suhu 20°C.

• Dipisahkan larutan dengan molecular sievesdengan cara dekantasi, kemudian ditambahkan1,5 ml etanol dan direfluk selama IS menit dankemudian diuapkan pelarutnya denganpemanasan 40-50 °c sambil dialiri gas nitrogensehingga diperoleh residu produk kotor dariDMTr-2,3' anhidrotimidin.

• Dimurnikan seluruh produk kotor menggunakancara kolom kromatografi (2,5 x 60 Cm) yangdiisi silika gel ukuran 70-230 mesh dan dielusidengan campuran dari diklorometan:metanol(19:I,v/v), ditampung setiap 10 ml eluat dandiidentifikasi dengan kromatografi kertas.

• Diuapkan seluruh eluat yang mengandungproduk mumi dan ditimbang ( Hasil DMTr-2,3'­anhidrotimidin: 84,37 mg ,yield: 32,4 %.

• Dikarakterisasi produk murni menggunakan 'H­NMR dan LC-MS, hasilnya dibandingkandengan hasil dari literatur.

Karakterisasi dengan 1H-NMR

Untuk membuat rekaman spektra IH-NMR,diambil sejumlah berat kurang lebih 1,0 mgsenyawa DMTr-2,3' anhidrotimidin, dilarutkan kedalam 1-2 ml CD30D, kemudian dimasukkan kedalam sistim sampel pipa kapiler dan diukurkekuatan resonansi magnet inti dengan alat NMR(JEOL type JNM ECA 500 MDN).

Data hasil rekaman spektra IH-NMRdisajikan seperti pada gambar 3, pada bab hasil danpembahasan.

Karakterisasi Penentuan massa dengan LC­MS.

Untuk membuat rekaman LC-MS, diambil

sejurnlah berat kurang lebih 1,0 mg senyawaDMTr-2,3' anhidrotimidin, dilarutkan ke dalam 1-2ml metanol, kemudian diinjeksikan 20 ul ke dalamsistim gabungan antar muka HPLC-MS, pelarutyang digunakan adalah campuran dari metanol:air(80:20) dengan kecepatan aliran I ml/menit,eluennya langsung diatomisasikan oleh sistimSpektrofotometri Massa.

Data hasil rekaman LC-MS disajikanseperti pada gambar 4 dan 5 pada bab hasil danpembahasan.

Penandaan DMTr- 2,3'-anhidrotimidin atausintesa [18F]FLT• Dimasukkan ke dalam vial 'V' ukuran 5 ml

sejumlah radioaktifitas dari larutan 18Flor dan1,0 ml larutan asetonitril 90% yang telahmengandung IS mg kriptofik 2,2,2 dan 3,5 mgKZC03.

• Dipanaskan dan diuapkan seluruh larutan padasuhu 100°C (sambil dialiri gas nitrogen) hinggakering, tambahkan I ml asetonitril dandipanaskan kembali hingga kering (penambahanI ml asetonitril di ulangi hingga 3 kalidimaksudkan agar penguapan air secara

azeotrop sempuma dan terbentuk kriptand).• Dimasukkan larutan prekursor DMTr-2,3'

anhidrotimidin 20 mg/I.O ml DMSO ke dalamvial yang telah mengandung kriptand.

• Dipanaskan pada suhu 160°C (sambil dialirigas nitrogen) selama IS menit untuk reaksipenandaan, kemudian dibiarkan turun suhunyahingga 80°C.

• Ditambahkan 600 III larutan HCI 1,0 N dandipanaskan pada suhu 100°C (sambil dialiri gasnitrogen) selama 10 menit untuk hidrolisa,kemudian dihentikan dan suhu dibiarkan turun

hingga 60°C.• Ditambahkan 600 III larutan NaOH 1,0 N dan

atur hingga pH netral antara 5,5 -7,5.• Larutan ['8F]FL T netral diambil dan

dimasukkan ke dalam vial ukuran 10 ml,diencerkan dengan akuabides hingga volume 5m!.

• Larutan netral dimumikan dengan caramelewatkan ke kartrid Alumina-N.

Pemurnian C8F]FLT

• Diambil seluruh larutan [18F]LT netral dandilewatkan melalui kartrid tunggal Alumina­netral yang sudah dikondisikan dengankecepatan 2 ml/menit dan ditampung ke dalamvial 10 ml, kemudian dicuci dengan caramelewatkan 5,0 ml akuades dan ditampung,

Buku 1hal. 192 ISSN 1410 - 8178 Purwoko, dkk

~

batan

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu, 11 September 2013

disaring dengan filter 0,45 ~m sertadigabungkan ke dalarn vial 10 ml, hasilnyadiukur radioaktifitasnya dengan alat dosecalibrator dan dicuplik untuk ditentukankemurnian kimia ataupun kemurnianradiokimianya.

Pengujian kemurnian kimia dan radiokimia18

[ F]FLT dengan alat HPLC.Diambil dengan pipet 100 p.l larutan

[18F]FLT kemudian dimasukkan ke dalammikrotube 2,0 ml, kemudian ditambahkan 400 p.llarutan asetonitril. Larutan digetarkan dengan alatvortex selarna 30 detik hingga larut sempurna,disaring dengan filter 0,45 p.m, kemudian diambil20 p.l larutan contoh diinjeksikan ke dalam sistiminjektor HPLC (SHIMADZU) dan di elusi dengankondisi sebagai berikut :o Kolom : ~-Bondapak C-18, (0,8x 30)

Cm,SSo Fasa gerak : asetonitril

o Kecepatan aliran : 1,0 ml/menit.

Dengan cara yang sarna dilakukan pulaterhadap standar FLT non radioaktif sebagaipembanding. Data hasil kromatograrn HPLC antaraabsorbansi terhadap waktu retensi dari masing­masing contoh disajikan seperti pada Gambar 6 dan7 pada Bab hasil dan pembahasan.

Pengujian fisik kejernihan serta pH larutanC8F]FL T.

Pengujian fisik berupa pengamatanlangsung di bawah sinar larnpu terang terhadaplarutan dan diamati dari kemungkinan adanyapartikel, sedangkan pH larutan ditentukan denganmenggunakan indikator universal kertas pH, danhasil pengujian menunjukkan bahwa semua larutanmempunyai pH antara 6,0 - 7,5 dan jemih takberwarna sehingga memenuhi persyaratan sebagaibahan radiofarmaka e8F]FL T.

Data hasil dari empat kali sintesa [18F]FLTdisajikan seperti pada Tabel 2 pada Bab hasil danpembahasan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sintesa senyawa DMTr-2,3'- anhidrotimidin.Dari skema reaksi Gambar 1, reaksi diawali

dengan pembentukan DMTr-mesiltimidin yangmerupakan produk "antara" dalam sintesa DMTr­2,3' anhidro timidin. Gugus mesil atau metilsulfonilakan bereaksi dengan gugus OH pada posisi atomCCkarbon) ke 3 karena gugus OH pada posisi atomC ke 5 sudah dilindungi dengan gugus (4,4'­dimctoksitripenilmetil) atau DMTr, hal ini sengajadilakukan oleh karena pada posisi atom C ke 3

inilah merupakan pusat elektofilik yang dikemudianakan digantikan oleh anion 18Florida pada reaksinukleofilik.

Ikatan anhidro adalah ikatan antara atom C

ke 3 pada senyawa gula dan atom C ke 2 padasenyawa basa timin yang dihubungkan oleh atom 0yang berasal dari gugus karbonil C=O padasenyawa timin, hal ini dapat terjadi oleh karenaadanya gugus mesil yang merupakan gugus yangmudah lepas atau leaving group untuk digantikandengan yang lain. Pengkondisian suasana bebas airatau anhidros disertai adanya katalis DBU(l,8­Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene) dan molecularsieves akan menyebabkan lepasnya gugus mesildisertai pembentukan ikatan anhidro pada posisiatom C ke 2 dan ke 3' sehingga terbentuk senyawaDMTr-2,3' anhidrotimidin sesuai yang diinginkan.

Dari sintesa yang dilakukan telah diperolehproduk DMTr-2,3' anhidrotimidin mencapat 84,37mg atau yield sekitar 32,4 % saja. Hasil tersebutmasih rendah dibanding pus taka yang mencapai 78%, banyak faktor yang mempengaruhinya terutarnapada pembentukan ikatan anhidro yakni pada saatpengkondisian bebas air, faktor lainnya adalah saatpemurnian menggunakan kolom silika gel, masihperlu dicari kondisi yang optimal terhadap ukurankolom, jumlah silika serta pelarut yang digunakan.

Karakterisasi dengan 1H-NMRPenentuan struktur kimia berdasarkan

posisi proton pada DMTr-2,3' anhidrotimidindilakukan menggunakan IH-NMR (pelarutCD30D). Data hasil spektrum IH-NMR disajikanseperti pada Gambar 3 dibawah ini:

Gambar 3. Spekrum IH-NMR (pelarut CD30D)dari DMTr-2,3' anhidrotimidin

Hasil spektrum IH-NMR (pelarut CD30D)menunjukkan data pergeseran kimia seperti yangdisajikan pada Tabel 1 dan dibandingkan denganhasil pustaka[I].

Data pergeseran kimia seperti tersebut diatas telah sesuai dengan posisi proton pada strukturkimia DMTr- 2,3' anhidrotimidin dan tidak berbedajauh dengan hasil literatur(1] meskipun pelarutnyaberbeda.

Purwoko, dkk. ISSN 1410 - 8178 Buku I hal. 193

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat TeknoJogi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu 11 September 2013

~

batan

Tabel 1. Tabel pergeseran kimia dari senyawaDMTr-2,3' anhidrotimidin.

o (ppm), CDCb. o (ppm),Pergeseran

Pustakall].CD30Dkimia

Hasil sintesa1.95

1.923H, S, CH3

2.57

2.571H, d, 2H

3.79

3.766H, S, OCH3

4.27

4.07- 4.101H, m, 4H

5.16

5.321H, s, 3H

5.4

5.81-5.821H, d, 1H

6.7-6.8

6.7-6.81H, m, Ar

7.1-7.4

7.2-7.49H,m. Ar

Penentuan massa dari senyawa DMTr-2,3'anhidrotimidin dilakukan menggunakan LC-MS danhasil kromatogram serta spektrum massanyadisajikan seperti pada gambar 3 dan 4 di bawah ini:

! .

Gambar 4. Kromatogram dari DMTr-2,3'anhidrotimidin

!:-I

!

..•

~:~:-

-.i•••

Gambar 5. Spektrum Massa dari DMTr-2,3'anhidrotimidin.

Dari Gambar 4 di atas tampak bahwa hanyaada satu puncak saja sehingga dapat dikatakanbahwa senyawa DMTr-2,3' anhidrotimidin telahmurni. Dari Gambar 5 tampak bahwa terdapatpuncak yang mempunyai massa 527 (MH+,30%)dan sesuai dengan berat molekul dari senyawaDMTr-2,3' anhidrotimidin. Sedangkan puncaksibirannya menunjukkan puncak dasar 100% padamassa 303 sesuai dengan berat molekul dari C21>

H1902+ yang merupakan molekul kationikdimetoksitritil (DMTr). Hasil ini sama dengan hasilyang diperoleh dari literatur[2] yakni puncak massa

pada 527 (MH+,25%) dan pada 303 (C21>

H190/,100%).

Penandaan senyawa prekursor DMTr-2,3'.anhidrotimidin

Dari skema reaksi Gambar 2 senyawa[18F]FLT dapat diperoleh melalui dua tahap reaksiyaitu reaksi DMTr-2,3' anhidrotimidin dengan18Flor melalui reaksi tlorinasi nukleofilik dengankatalisator kriptofix 2.2.2, kemudian dilanjutkandengan hidrolisa menggunakan HCI.

Reaksi tlorinasi dilakukan pada suhu 160°c selama 15 menit dengan menggunakan jenispelarut polar aprotik DMSO (Dimetil sulfoksida),pelarut ini mempunyai titik didih 189°C sehinggasesuai untuk penandaan suhu tinggi. Penggunaanpelarut aprotik dimaksudkan agar tidak terj adiikatan hidrogen dengan atom Oksigen anhidrosehingga memudahkan masuknya anion 18Floridapada atom C posisi 3 pada molekul gula. 18Flormempunyai energi hidrasi tinggi sedemikiansehingga air tidak cocok digunakan sebagai pelarutbahkan harus dihilangkan sama sekali, oleh karenaitu pada pembentukan kriptand dilakukanpenguapan sampai tiga kali untuk memastikanbahwa air telah hilang.

Pada prekursor DMTr-2,3' anhidrotimidinatom C posisi 5 pada molekul gula dilindungi olehgugus dimetoksitripenilmetil (DMTr), hal inidimaksudkan agar pada posisi tersebut tidak terjaditlorinasi, sehingga reaksi tlorinasi nukleofilikdiarahkan pada atom C posisi 3 yang menjadi pus atelektofilik dan katalis kriptofix 2.2.2 serta pelarutDMSO akan membantu terbentuknya [18F]FLT.

Senyawa kriptofix 2.2.2 adalah ester siklikbentuk mahkota yang akan berikatan dengan ion K+yang berasal dari K2C03, berperan sebagai qounterion untuk anion 18Forida sehingga terbentuksenyawa kriptand yang akan meningkatkanreaktifitas tlorinasi tetapi tidak menggangu reaksi·[4]

Hasil reaksi tlorinasi tahap pertamadiperoleh DMTr-[18F]FLT yaitu [18F]FLT yangmasih mengandung gugus pelindung DMTr, untukmenghilangkan gugus tersebut maka dilakukanhidrolisa menggunakan larutan asam HCI 1,0 N.Untuk mempercepat reaksi hidrolisa dilakukanpemanasan pada suhu 100°C selama 10 menit.

Hasil dari reaksi hidrolisa diperoleh

C8F]FLT yang masih mengandung pengotor yangberasal dari sisa-sisa pereaksi dan hasil sampingdari reaksi penandaan maupun hidrolisa, olehkarena itu harus dilakukan pemurnian.

Pemurnian [18F]FLT pad a umurrmyadilakukan menggunakan cara kromatografi HPLC,dengan cara ini C8F]FL T diperoleh dengan caramenampung eluat sesuai waktu retensinya, cara inimemerlukan persiapan atau preparasi HPLC yang

Buku I haI. 194 ISSN 1410 - 8178 Purwoko, dkk

~

batan

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu, 11 September 2013

M. I I

~:X!:S'lI~

~~V.I~~)I~~.

-:;~1F'l~'_'I"J·~\.'-ii.THa~j:~~

Garnbar 6. Kromatogram standar FLT non­radioaktif.

Perolehan

Kemurni

Radio-Radio-(tanpa

an

aktifitasaktifitas Radio-

No.18F1or hasil

koreksikimia

awal[18F] FLT

wa ktu[18F]FLTparol(mCi)(mCi)

(%)

(%),

HPLC1.2,15 0,1366,3298,44

2.

16,72 1,498,9196,27

3.

18,46 1,417,6599,10

4.

49,3 4,879,8797,62

serta tampak adanya puncak rendah pada retensi3,990 menit (2,4%) yang kemungkinan besarmerupakan puncak dari 18Flor bebas sehingga dapatdikatakan bahwa eSF]FLT mempunyai kemurnianradiokimia yang tinggi lebih dari 90 %. (batasminimal persyaratan kemurnian radiokimia sediaanradiofarmaka dari US Pharmacope adalah 90%).Disamping itu juga tidak tampak adanya puncak­puncak pengotor kimia sehingga dapat dikatakanbahwa eSF]FLT mempunyai kemurnian kimia yangtinggi.

Dari Gambar 6 dan 7 tarnpak adanyakonsistensi antara puncak standar FLT non­radioaktif dengan puncak-puncak eSF]FL T baikyang ditangkap dengan detektor radioaktif gammamaupun detektor UV Nis yakni pada retensi sekitar11,600.

Dengan demikian dapat diyakini bahwahasil karakterisasi HPLC seperti yang disajikanpada Garnbar 7 dipastikan adalah [18F]FLT.

Sintesa [lsF]FLT telah dilakukan secaramanual sebanyak empat kali penandaan denganrata-rata proses memerlukan waktu 73 ± 4 menit.

Data hasil dari empat kali sintesa [lsF]FLTdisajikan seperti pada tabel 2 di bawah ini :

Tabel 2. Hasil perolehan sintesa [lsF]FLT (tanpakoreksi waktu paro)

•i":

\.,,

,.

,.

I,.

rumit dan jumlah yang terbatas .. Oleh karena itupada penelitian ini dilakukan cara lain yang lebihsederhana yaitu menggunakan sistim kartrid tunggalalumina-No Dengan metoda ini diharapkan sintesaeSF]FLT dapat dilakukan dengan modul automatik.

Karakterisasi dan pengujian C8F]FL T

Pengujian [lsF]FLT dilakukan denganmenggunakan alat HPLC yang dilengkapi dengandetektor UVNis dan detektor radioaktif gamma.

Dengan alat ini suatu senyawa ataucarnpuran dari senyawa dapat diketahui dandibedakan berdasarkan polaritas serta afmitasnyaterhadap fasa geraknya yang dinyatakan dalamsatuan waktu retensi dan dideteksi dengan detektorUVNis dan detektor radioaktif gamma.

Rasio dari area sesuai waktu retensi dari

masing-masing senyawa dapat digunakan untukmenentukan kuantitatif atau prosentase dari masing­masing senyawa sehingga kemurnian kimia atauradiokimia suatu senyawa dapat diketahui denganmetoda tersebut.

Data hasil kromatogram HPLC darimasing-masing pengamatan disajikan seperti padaGambar 6 dan 7 di bawah ini :

<1.r.CIim-J~J'E~~_t't1!;;~~J"t:J';'Z;S,r,.obt.'ii1;>J-.

,iTJ

Gambar 7. Kromatogram (18F]FLT

Dari Gambar 6 di atas, menunjukkanbahwa kromatogram standar FLT (detektor UVNis)mempunyai puncak dominan pada retensi 11,680menit (98,4%) dan 24,393 menit (1,6%). Sedangpada Gambar 7 tampak bahwa kromatogrameSF]FLT (detektor UVNis) menunjukkan puncaktunggal pada retensi 11,663 menit (100%)sedangkan dengan detektor gamma menunjukkanpuncak dominan pada retensi 11,700 menit (97,6 %)

Dari Tabel 2 di atas selarna empat kalipercobaan penandaan atau sintesa [18F]FLT apabiladihitung maka rata-rata perolehannya adalah 8,18 ±1,54 % (tanpa koreksi waktu paro) dengankemurnian kimia rata-rata 97,93 ± 1,48 %. Hasilperolehan tersebut tergolong rendah meskipunkemurnian radiokimianya cukup tinggi, oleh karenaitu masih perlu dilakukan penelitian lanjutan untukmeningkatkan perolehan atau kapasitas [lsF]FLT.

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian yang telah dilakukandapat disimpulkan bahwa :• Telah diperoleh produk senyawa prekursor

DMTr-2,3' anhidrotimidin dengan berat 84,37

Purwoko, dkk. ISSN 1410 - 8178 Buku I hal. 195

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan ProsesBahanYogyakarta, Rabu 11 September 2013

@>.batan

mg (yield: 32,4 %) dan kemurnian kimia lebihdari 95%. Hasil dari karakterisasi menggunakan'H-NMR serta LC-MS menunjukkan bahwasenyawa tersebut mempunyai struktur molekulserta berat molekul sesuai dengan senyawa 5'-0­(4,4'-dimetoksitritil )-2,3' anhidrotimidin atauDMTr-2,3' anhidrotimidin.

• Telah dilakukan empat kali penandaan melaluireaksi tlorinasi nukleofilik terhadap prekursorDMTr-2,3' -anhidrotimidin dengan katalisatorkriptofik 2,2,2, dihidrolisa dengan HC1,dinetralkan dengan NaOH serta dimurnikandengan kartrid tunggal Alumina-N, hasilperolehannya 8,18 ± 1,54 % (tanpa koreksiwaktu paro) dan waktu proses selama 73 ± 4menit. Larutan ('8F]FLT mempunyai pH: 6,0 ­7,5 berupa larutan jernih bebas partikel dengan,dan kemurnian radiokimia 97,93 ± 1,48 %, sertamemenuhi persyaratan sebagai bahanradiofarmaka ['8F]FLT, dengan demikian carapemurnian dengan kartrid tunggal Alumina-Ndapat digunakan dalam sintesa['8F]FLT.

UCAPAN TERIMA KASIH

Pada kesempatan ini perkenankanlah sayasebagai penanggung jawab dari kegiatan penelitianini ingin mengucapkan terima kasih sebanyak­banyaknya kepada Kepala Pusat PRR-BATAN,Kepala Bagian Radiodiagnostik RSK. DharmaisJakarta beserta jajarannya serta rekan-rekan yangtelah membantu demi kelancaran kegiatanpenelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

1. BLOCHER A., KUNT AZSCH M., WEI R.,MACHULA H.J. (2000), Synthesis andLabelling of 5-0- (4,4'-dimethyltritil)-2,3'­anhidrothymidine for F-18 FLT preparation,Journal of Radiopharmaceutical and Nuclearchemistry, Vol. 251 No. 12002, 55-58.

2. MOON B.S, LEE C, AN G I, CHI D.Y"YANG S.D.(2006), Preparation of 3-Deoxy-3'(F-18) Fluorothymidine ofF-18 (FLT) in ionicliquid, (bmim) OTf, Journal of Labelledcompound and radiopharmaceuticals, 2006,49,287-293.

3. NANDY S.K. and RAJAN M.G.R (2009).Fully automated and simplified radiosynthesisof ['8F]-3'-deoxy-3'-fluorothymidine usinganhydro precursor and single neutral aluminacolumn purification, Journal of Radioanalyticaland Nuclear Chemistry An International JournalDealing with All Aspects and Applications ofNuclear Chemistry© Akademiai Kiad6,Budapest, Hungary 2009.l0.1007/s10967-009­0429-4.

4. TANG G., TANG X., WEN F., WANG M.and LI B.(2010), A facile and rapid automatedsynthesis of 3'-deoxy-3'-['8F]fluorothymidine,Journal of AppliedRadiation and Isotopes, Volume 68, Issue 9,September 2010, pp. 1734 -1739.

5. TENG B, WANG S., FU Z." DANG Y., WUZ. and LIU L.(2006), Semiautomatic synthesisof 30-deoxy-30-[18F]fluorothymidine usingthree precursors, Journal of Applied Radiationand Isotopes 64 (2006) 187-193, ELSEVIER.

6. MARK M., and JONATHAN R.,(2002),Positron Emission Tomography in cancerResearch and Treatment, Journal of Technologyin Cancer Research & Treatment, Volume 1,No.6, Adenine Press, 2002, pp.1 - 14.

Tanya Jawab

ImamP~ Apa yang dimaksud radiofarmaka PET ? Seperti

[18F] FLTPurwoko~ [18F} FLT adalah salah satu contoh

radiofarmaka berbasis PET, yaituradiofarmaka pemancar positron (/3+) Flor-18.Positron (/3+)bila menumbuk elektron akanterjadi proses annihilasi atau salingmeniadakan dan disertai dengan pemancaranenergi gamma (2 buah saling bertolak sebesar511 keV) energi ditangkap oleh sistem detektoryang melingkar sehingga akan dihasilkangambar imaging yang berkualitas baiksehingga radiofarmaka seperti [18F} FLTsangat baik untuk deteksi kanker.

Buku 1hal. 196 ISSN 1410 - 8178 Purwoko, dkk