Sintesis dan Karakterisasi Nanopartikel Gadolinium Oksida sebagai Kandidat Agen Kontras Magnetic Resonance Imanging (MRI) dengan Menggunakan Polietilen Glikol (PEG)
Ni Nyoman Dyah Satya Kinandani, Dr. apt. Hilda Ismail, M.Si.; Herlan Setiawan, S.Si., M.Eng.; Dr. Sci. apt. Rohmad Yudi Utomo, M.Sc.; Dr. apt. Adhyatmika, M.Biotech.
2026 | Skripsi | FARMASI
Penggunaan agen kontras dalam Magnetic
Resonance Imaging (MRI) berperan penting untuk meningkatkan kualitas citra
melalui penajaman kontras antar jaringan, yang membantu akurasi diagnosis
medis. Agen kontras berbasis gadolinium (Gadolinium-Based Contrast Agents/GBCA)
umum digunakan karena sifat paramagnetiknya yang mampu memperpendek waktu
relaksasi proton, sehingga meningkatkan kontras citra dalam pencitraan MRI.
Namun, senyawa konvensional memiliki keterbatasan berupa waktu retensi yang
singkat serta risiko toksisitas akibat pelepasan ion Gd³? bebas. Untuk mengatasi
hal tersebut, penelitian ini dilakukan untuk mensintesis dan mengkarakterisasi
nanopartikel gadolinium oksida Gd?O? dengan metode poliol menggunakan polietilen
glikol (PEG 400) sebagai agen penstabil sekaligus medium reaksi.
Sintesis Gd?O? dilakukan dengan
mereaksikan gadolinium klorida heksahidrat (GdCl3.6H2O)
dengan basa natrium hidroksida (NaOH) menggunakan metode poliol dengan
menggunakan PEG 400 sebagai medium reaksi, pada variasi suhu reaksi 180°C,
190°C, dan 200°C. Nanopartikel yang dihasilkan dikarakterisasi menggunakan Scanning
Electron Microscopy (SEM) dan Particle Size Analyzer (PSA) untuk
analisis morfologi dan ukuran, Fourier Transform Infrared (FTIR) untuk
identifikasi gugus fungsi, serta spektrofotometri UV-Vis untuk kadar ion Gd³?
bebas.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu 190°C menghasilkan karakteristik nanopartikel yang paling optimal dengan diameter partikel berkisar antara 82–126 nm dan kadar ion Gd³? bebas sebesar 1,75% ; 2,63%; 2,27%. Analisis FTIR menunjukkan pita serapan ikatan Gd-O pada daerah 550 cm?¹. Sedangkan SEM yang memperlihatkan morfologi polihedral tidak beraturan dan masih terdapat aglomerasi, serta data EDX yang menunjukkan perbandingan atom Gd:O pada 2 spot berbeda sebesar 1 : 10,6 dan 14,17 : 1
The use of
contrast agents in Magnetic Resonance Imaging (MRI) plays a crucial role
in enhancing image quality by improving tissue contrast, thereby increasing
diagnostic accuracy. Gadolinium-Based Contrast Agents (GBCAs) are widely
used due to their paramagnetic properties, which shorten proton relaxation
times and enhance image contrast in MRI. However, conventional GBCAs have
limitations, including short retention time and potential toxicity associated
with the release of free Gd³? ions. To address these issues, this study aimed
to synthesize and characterize gadolinium oxide (Gd?O?) nanoparticles using the
polyol method with polyethylene glycol (PEG 400) as both a stabilizing
agent and reaction medium.
Gd?O?
nanoparticles were synthesized by reacting gadolinium chloride hexahydrate
(GdCl?·6H?O) with sodium hydroxide (NaOH) via the polyol method at varying
reaction temperatures of 180°C, 190°C, and 200°C. The resulting nanoparticles
were characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM) and Particle
Size Analyzer (PSA) for morphological and size analysis, Fourier Transform
Infrared (FTIR) spectroscopy for functional group identification, and
UV-Vis spectrophotometry to determine free Gd³? ion concentration.
The results
showed that a reaction temperature of 190°C produced the most optimal
nanoparticle characteristics, with particle sizes ranging from 82–126 nm and
free Gd³? ion levels of approximately 1.75%, 2.63%, and 2.27%. FTIR analysis
revealed a characteristic Gd–O absorption band around 550 cm?¹. SEM
observations showed irregular polyhedral morphology with noticeable
agglomeration, while EDX analysis indicated Gd:O atomic ratios of 1:10.6 and
14.17:1 at two different spots.
Kata Kunci : Gadolinium oksida (Gd2O3), Nanopartikel gadolinium, Polietilen glikol, Metode poliol. / Gadolinium oxide (Gd2O3), Gadolinium nanoparticles, Polyethylene glycol, Polyol method.
