Alerji ve kanser ilaçlarında bazı elementlerin ICP-MS ve ICP-OES ile analizi ve validasyonu
ICP-MS and ICP-OES analysis and validation of some trace elements in alergy and cancer drugs
Yazar: ELİF KÖSE
Danışman: DOÇ. DR. SEZEN SİVRİKAYA ÖZAK
Düzce Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Alerji ve immünoloji = Allergy and immunology ; ICP-AES = ICP-AES ; ICP-MS = ICP-MS ; Kanser =   ; Validasyon = Validation ; İlaçlar = Drugs

Özet:
İlaç, gıda, çevre ve kozmetik ürünlerine tat, koku, renk ve dayanıklılık sağlamak, ürünlerin görünüşlerini ilgi çekici hale getirip düzeltmek ve korunmalarını sağlamak gibi sebeplerle farklı birçok madde ilave edilmektedir. Bu maddeler katkı maddeleri olarak adlandırılmakta, kullanım sıklığına ve kullanım şekline göre insan sağlığını olumsuz yönde etkileyebilmektedir.  İnsan sağlığı ve ilaçların kalite kontrolünü sağlayabilmek için bu katkı maddelerinin analizlerinin eksiksiz gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Bu nedenle katkı maddelerinin belirlenebilmesi için yüksek performanslı, hassas, hızlı ve düşük tespit limiti sağlayan analiz tekniklerinin geliştirilmesi son derece önem arz etmektedir. Uluslararası Uyumlaştırma Konferansı'nın Elementel Safsızlıklar Rehberi-Q3D, farmasötiklerdeki elementel safsızlıkların kontrolünde yeni bir paradigmayı temsil etmektedir. Elementel safsızlıkların kontrolüne yönelik yaklaşımı, indüktif eşleşmiş plazma-optik emisyon spektrometresi (ICP-OES) ve indüktif eşleşmiş plazma-kütle spektrometresi (ICP-MS) gibi modern analitik cihazlarla analiz etmeye değişmiştir. Tüm bitmiş ilaç ürünleriyle ilgili elementel safsızlıkların yönetimi, kalite ve güvenlik endişeleri nedeniyle, ilaç endüstrisinin yasal gerekliliklerine tam uyum içinde uygulanmalıdır. Bu çalışmada, kanser ve alerji ilaçlarında var olan Grup 1 Cd, Pb, As, Hg, Grup 2A Co, V, Ni, Grup 2B Tl, Au, Pd, Ir, Os, Rh, Ru, Se, Pt, Grup 3 Li, Sb, Ba, Mo, Cu, Sn, Cr olarak 23 elementin elementel safsızlıkların varlığı için yapılan analizler, ICH Q3D'ye uygun olarak farmakopelerin gerekliliklerine göre ICP-MS ve ICP-OES ile gerçekleştirilmiştir. İlaç örneklerinde var olan metodu geliştirme ve validasyon çalışmaları yapılmıştır. ICP-OES ile yapılan analiz sırasında, talyum ve platin elementlerinin kalibrasyon eğrileri çizilememiştir. Ayrıca, arsenik, cıva, rodyum, rutenyum, selenyum, kobalt, vanadyum, nikel, kadmiyum ve kalay elementlerinin ilaç örneklerinde düşük konsantrasyonlarda bulunması sebebiyle ICP-OES'de dedeksiyon limitleri altında kalmıştır ve ICP-OES'in kendi sınırlamaları olduğu ortaya çıkmıştır. ICP-MS'de ilaç örneklerinde bulunan 23 elementin konsantrasyonlarının belirlenmesi için yöntem geliştirilmiş ve kullanılmış olup, ICP-OES analizi ile elde edilen verilerle karşılaştırılan ve ilişkilendirilen bilgiler sağlamıştır. Her iki analiz yöntemi ile yapılan analizler için mikrodalga çözünürleştirme tekniği kullanılmıştır. Numune hazırlama basamağında ICP-MS ile ICP-OES analiz teknikleri karşılaştırıldığında dedeksiyon limitlerinde fark açıkça görülmektedir. Uygulanan ICP-OES yöntemi analizi yapılan birkaç elementin tayini için uygun olsada, ilaç örneklerindeki elementel saflıklıkların belirlenmesinde daha doğru ve güvenilir analiz için ICP-MS gibi daha hassas teknikler gereklidir.

Abstract:
Many different substances are added to pharmaceutical, food, environmental and cosmetic products for reasons such as providing taste, smell, color and durability, making the appearance of the products interesting and correcting them and ensuring their protection. These substances are called additives and may adversely affect human health depending on the frequency of use and the way they are used. In order to ensure the quality control of human health and medicines, the analyzes of these additives must be carried out completely. For this reason, it is extremely important to develop high-performance, sensitive, fast and low detection limit analysis techniques for the determination of additives. The Elemental Impurities Guide-Q3D of the International Conference on Harmonization represents a new paradigm in the control of elemental impurities in pharmaceuticals. Its approach to the control of elemental impurities has changed to analysis with modern analytical instruments such as inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES) and inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). The management of elemental impurities associated with all finished pharmaceutical products must be implemented in full compliance with pharmaceutical industry regulatory requirements due to quality and safety concerns. In this study, Group 1 Cd, Pb, As, Hg, Group 2A Co, V, Ni, Group 2B Tl, Au, Pd, Ir, Os, Rh, Ru, Se, Pt, Group 3 Li, which are present in cancer and allergy drugs. The analyzes for the presence of elemental impurities of 23 elements such as, Sb, Ba, Mo, Cu, Sn, Cr were carried out by ICP-MS and ICP-OES according to the requirements of pharmacopoeias in accordance with ICH Q3D. Method development and validation studies were carried out in drug samples. Calibration curves for thallium and platinum elements could not be drawn during the analysis with ICP-OES. In addition, due to the low concentrations of arsenic, mercury, rhodium, ruthenium, selenium, cobalt, vanadium, nickel, cadmium and tin elements in drug samples, they were below the detection limits in ICP-OES and ICP-OES appeared to have its own limitations. The method was developed and used to determine the concentrations of 23 elements in drug samples in ICP-MS, providing information that is compared and correlated with the data obtained by the ICP-OES analysis. Microwave digestion technique was used for the analyzes made with both analysis methods. When ICP-MS and ICP-OES analysis techniques are compared in the sample preparation step, the difference in detection limits is clearly seen. Although the applied ICP-OES method is suitable for the determination of a few elements analyzed, more sensitive techniques such as ICP-MS are required for more accurate and reliable analysis in determining the elemental purity in drug samples.