İzmir Küçük Menderes Nehri'nde yasadışı maddelerin tespitine yönelik kromatografik yöntem geliştirilmesi
Development of a chromatographic method for the detection of illegal substances in Izmir Kucuk Menderes River
Yazar: DUYGU YEŞİM KARABULUT
Danışman: PROF. DR. SERAP ANNETTE AKGÜR
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Bağımlılık Toksikolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine ; Kimya = Chemistry
Dizin: Kromatografi = Chromatography ; Küçük Menderes Nehri = Küçük Menderes River ; Nehirler = Rivers ; Su kirliliği = Water pollution ; Su kirliliği-kimyasal = Water pollution-chemical ; Toksikoloji = Toxicology ; İzmir = Izmir

Özet:
Günümüzde ciddi bir küresel sorun haline gelen yasadışı maddelerin kullanımının izlenmesinde insan biyolojik materyalleri yanında son yıllarda su tabanlı (yüzey, atık su vb.) yapılan çalışmalar avantajları nedeniyle büyük önem kazanmaktadır. Su tabanlı yapılan çalışmalar; toplumda suistimal edilen, bağımlılık yapabilen maddelerin ve kullanımı ile oluşan metabolitlerinin, düzeylerinin ve türünün gerçekçi, tekrarlanabilir, nesnel olarak tespit edilebilmesine olanak sağlamaktadır.
İzmir Küçük Menderes Nehri'nden belirlenen koordinatlardan alınan yüzey suyu örneklerinde yasadışı maddeler ve metabolitlerinden morfin, kokain, benzoilekgonin, 3,4-metilenedioksi-N-metilamfetamin (MDMA), esrar, amfetamin, 11-nor-Δ9-Tetrahydrocannabinol-9 karboksilik asit (THC-COOH) ve psikoaktif etki gösteren kodeinin tespitine yönelik kromatografik yöntem geliştirilmesi amaçlanmıştır. Ege Bölgesi'nin en verimli havzalarından biri olan Küçük Menderes Nehri etrafındaki Bayındır, Beydağ, Kiraz, Ödemiş, Selçuk, Tire ve Torbalı ilçelerinde yapılan tarım faaliyetlerine bakıldığında, bu bölgede yapılan tarımın Türkiye ortalamasının üzerinde olduğu görülmektedir. Bu çalışmada önemli bir bölgede sulama kaynağı olarak kullanılan İzmir Küçük Menderes Nehri'nden alınan yüzey sularında yasadışı maddelerin tespiti ve tanımlanması için yöntem geliştirilmiştir. Analitler bir katı faz ektraksiyonu (SPE) sorbenti kullanılarak konsantre edilip kromatografik sistemde analizlenmiştir. En yaygın kullanılan analitik yöntemlerin başında gelen son kromatografisi-kütle spektrometresi (LC-MS/MS) yöntemlerinin kullanımı son yıllarda hızla artmaktadır. Ekstraksiyon ve cihaz performansını etkileyen adımlar optimize edilerek valide edilen yöntem ile yüzey suyu örneklerinde suistimal edilen hedef maddeler analiz edilmiştir. 
Kalibrasyon çalışma lineer aralığımız 10-500 µg/L arası 6 noktalı olup R2 değerleri sırarıyla morfin için 0,9972, morfin-d3 0,9965, kodein 0,9957, amfetamin 0,9977, MDMA 0,9979, MDMA-d5 0,9954, benzoilekgonin 0,9989, benzoilekgonin-d3 0,9999, kokain 0,9963, THC-COOH 0,9976 olarak bulunmuştur. Bu yöntemin ortalama bağıl standart sapma (%RSD)  değerleri 25 µg/L  ve 100 µg/L konsantrasyonlar için sırasıyla  amfetamin 3,95 ve 4,10, benzoilekgonin 2,79 ve 3,67, kodein 8,16 ve 5,81, kokain 11,99 ve 5,29, MDMA 8,9 ve 2,99, morfin 14,41 ve 7,39, THC-COOH 2,19 ve 6,18 olarak hesaplanmıştır. Bağıl standart sapmasının düşük olması gün içi ve günler arası değişimlerde sapmanın büyük değişiklikler göstermemesi, metodun güvenilirliğini ortaya koymaktadır. Yüzey suyu örnekleri alınan bölgelerde aldığımız tarihlerde validasyonu yapılan maddelere ilişkin tayin limitimiz 25 µg/L olup bu konsantrasyonun üzerinde herhangi bir sonuca ulaşılamamıştır. Ancak kromatografik sistemde LOQ değerimizin altında olsa da tespit limitimiz olan LOD değerlerimizin üzerinde kokain için 5 µg/L, benzoilekgonin için 7 µg/L, amfetamin için 9 µg/L seviyelerinde sonuçlar gözlenmiştir.
Tez çalışmasında geliştirilen yöntemle bilgimiz dâhilinde İzmir Bölgesi nehir sularında ilk kez yasadışı madde analizi yapılmıştır. Bölgeye ait elde edilen verilerle; ulusal yasadışı madde ile mücadele politikaları için gerekli yasal ve sosyal tedbirlerin alınmasına katkı sağlanması hedeflenmektedir.

Abstract:
Nowadays, water based (surface, wastewater, etc.) studies have been come into prominence for illicit substances monitoring, which have become a serious global problem, besides human biological materials. Water based studies provide realistic, reproducible, objective determination of the abused, addictive substances and their metabolites, levels and species. The aim of this study is to develop a chromatographic method for the detection of morphine, cocaine, benzoylegononine, 3,4-methylenedioxy-N-methylamphetamine (MDMA), cannabis, amphetamine, 11-nor-Δ9-tetrahydrocannabinol-9 carboxylic acid (THC-COOH) and codeine which has a psychoactive effect in surface waters samples taken from İzmir Küçük Menderes River. Aegean Region, which is one of the most prolific basin flourishing around Küçük Menderes River, Beydağ, Kirazlı, Ödemiş, Selçuk and Torbalı. The structures of agricultural activities in this area seem to be above the average in Turkey.
In this study, a method has been developed for the identification and detection of illegal substances in surface waters taken from İzmir Küçük Menderes River, which is used as an irrigation source in an important region. The analytes were concentrated using a solid phase extraction (SPE) method and analyzed in the chromatographic system. The use of liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) methods, one of the most widely used analytical methods, has recently increased rapidly. Abused target substances in the surface water samples were analyzed with the method which was validated by optimizing the steps affecting the performance of the extraction and device. 
Calibration range is between 10-500 µg/L and R2 values are respectively 0,9972 for morphine, morphine-d3 0,9965, codeine 0,9957, amphetamine 0,9977, MDMA 0,9979, MDMA-d5 0, 9954, benzoylecgonine 0,9989, benzoylecgonine-d3 0.9999, cocaine 0,9963, THC-COOH 0,9976. The mean relative standard deviation (RSD) respectively for concentrations of 25 µg/L and 100 µg/L values of this method was calculated as; amphetamines 3,95 and 4,10, benzoylegononine 2,79 and 3,67, codeine 8,16 and 5,81, L. cocaine 11,99 and 5,29, MDMA 8,9 and 2,99, morphine 14,41 and 7,39, THC-COOH 2,19 and 6,19. The relative standard deviation is low and the deviation does not show great changes in the intraday and day shifts, indicating the reliability of the method. In the regions where surface water samples were taken, our determination limit for the substances that were validated was 25 µg/L and no result was reached above this concentration. However, the results were below our LOQ, above our detection limit and we observed 5 µg/L for cocaine, 7 µg/L for benzoylecgonine and 9 µg/L for amphetamine.
In this study, illegal substance analysis was performed for the first time in the river waters of Izmir Region. It is aimed to contribute to taking necessary legal and social measures for the fight against national illicit substances with the data obtained from the region.