Polimer bazlı tıbbı̇ malzemelerden nı̇trozamı̇nler ve nı̇trozlanabı̇len maddeler için analı̇z metodunun geliştirilmesi
Development of analysis method for nitrosamines and nitrosatable substances from polymer based medical materials
Yazar: MELİKE DAMAR
Danışman: PROF. DR. CENGİZ KAVAKLI
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Ekstrakte edilebilir/süzülebilir madde profilinin oluşturulması ve sonrasında toksikolojik risk değerlendirmesinin yapılması tıbbi cihazların biyolojik değerlendirmesinin önemli bir parçasıdır. Tıbbi malzemelerin piyasaya sürülebilmesinin temel yükümlülüklerinden biri biyouyumluluk değerlendirmesinden geçmiş olmasıdır. Tıbbi malzemelerin biyolojik değerlendirmesinin uygunluğu, ekstrakte edilebilir ve süzülebilir maddelerin tespiti çalışmalarının sağlamlığına ve doğruluğuna bağlıdır. Bu çalışmada, N-nitrozaminlerin ve N-nitrozlanabilir maddelerin belirlenmesi bağlamında bu maddeleri sızdırmaya eğilimli olan silikon veya kauçuktan yapılmış tıbbi malzemeler için hedefli bir analiz yaklaşımı oluşturulmuştur. Numune alma metodolojileri, N-nitrozlanabilir maddeler açısından EN ISO 10993-12 ve EN 12868'deki yaklaşımlar dikkate alınarak incelenmiştir. NDPA, NMOR, NPYR, NPIP, NDiBA, NDBzA ve NDiNA maddelerinin kalitatif ve kantitatif analizi için sırasıyla tarama (SCAN) ve seçilmiş iyon izleme (SIM) modları kullanılarak uygun GC-MS parametreleri oluşturulmuştur. Oluşturulan GC-MS metodu için doğrusallık, LOD-LOQ, gerçeklik ve kesinlik çalışmaları yapılmış ve tüm bu çalışmalar kullanılarak ölçüm belirsizliği hesaplanmış olup metot validasyonu böylece yapılmıştır. Sonuçlar, kalibrasyon eğrilerinin minimum 0,9965 tayin katsayısı (r2) değerleri ile 10-100 µg/L derişim aralığında doğrusal olduğunu göstermektedir. LOD ve LOQ değerleri tüm maddeler için sırasıyla 1,6-19 µg/L ve 5,5-56,4 µg/L aralığındadır. Validasyon çalışmaları için 20 µg/L, 60 µg/L ve 100 µg/L seçilmiş olup bu noktalarda düşük bağıl standart sapma değerleri ile tekrarlanabilirlik ve tekrar üretilebilirlik koşulları sağlanmıştır. 6 adet nitrozamin maddesi için her bir derişim noktasında geri kazanım oranları standardların ön gördüğü limitler olan %95±30 aralığındadır. Yalnızca 20 µg/L noktasında NDiNA için geri kazanım değeri %131 olup kabul kriteri sağlanamamıştır. Bu tez çalışması kapsamında polimerik tıbbi malzemelerde nitrozamin ve nitrozlanabilen madde analizi amacıyla geliştirilmiş olan metot valide edilmiş olup ilgili yönetmelikler, standartlar ve literatürle kıyaslandığında etkili bir yöntem olduğu görülmüştür.

Abstract:
Extractable and leachable substance determination and corresponding toxicological risk assessment strategy is the essential part of the biological evaluation of the medical devices. One of the main obligations for placing medical devices on the market is to have undergone a biocompatibility assessment. Therefore, the appropriateness of biological evaluation of medical devices depends on the robustness and accurateness of the extractable and leachable studies. In this study, a targeted analysis approach for the determination of N-nitrosamines and N-nitrosatable substances was established for medical devices made of rubber and elastomer, which are prone to leaching these substances. Sampling methodologies were examined considering the approaches in EN ISO 10993-12 and EN 12868 for nitrosatable substances. Appropriate GC-MS parameters were established for the qualitative and quantitative analysis of NDPA, NMOR, NPYR, NPIP, NDiBA, NDBzA and NDiNA using screening (SCAN) and selected ion monitoring (SIM) modes, respectively. Linearity, LOD-LOQ, accuracy ande precision studies were performed for the established GC-MS method and measurement uncertainty was calculated based on these studies and method validation was thus performed. 

The results show that the calibration curves are linear within the 10-100 µg/L concentration range with a minimum r2 value of 0.9965. The LOD and LOQ values are in the range 1,6-19 µg/L and 5,5-56,4 µg/L for all substances, respectively. For the validation studies, concentraitons of 20 µg/L, 60 µg/L and 100 µg/L were selected and repeatability and reproducibility conditions were achieved with low relative standard deviation values. For six nitrosamine substances, the recovery rates at each concentration point are within the standard's prescribed limits of 95±30%. Only at 20 µg/L point, the recovery value for NDiNA was %131, which did not meet the acceptance criteria. Within the scope of this thesis, the method developed for the analysis of N-nitrosamines and N-nitrosatable substances in polymeric medical devices was validated and determined to be an efficient method when compared with the relevant regulations, standards and literature.