Yasal ve yasa dışı madde tüketimi araştırmaları için yapay atık su matrisinin geliştirilmesi

Atık Su Temelli Epidemiyoloji (Wastewater-Based Epidemiology, WBE) çalışmaları, bireyler tarafından tüketilen yasal ve yasa dışı maddelerin vücuttan atıldıktan sonra metabolit halinde atık suya karışması ve bu psikoaktif madde kalıntılarının atık sularda takip edilerek analiz edilmesine dayanmaktadır. Ancak gerçek atık su, içinde organik ve inorganik kirleticiler, farmasötikler, deterjanlar, patojenler ve çok sayıda diğer maddeyi bulunduran karmaşık, değişken ve mikrobiyolojik reaksiyonlar bakımından aktif bir yapıya sahiptir. Bu durum laboratuvar çalışmalarında optimizasyonu zorlaştırmakta, analitik hassasiyetin ve tekrarlanabilirliğin sağlanmasını etkileyerek metot validssyonunda sınırlılık yaratabilmektedir. Bu nedenle, gerçek evsel atık suyu temsil edebilecek yapay atık su modelleri, laboratuvar ortamında kontrollü deneylerin yapılabilmesi için önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasının amacı, psikoaktif maddelerin atık sudaki davranışlarını değerlendirmek ve analiz yöntemleri geliştirmek amacıyla kullanılabilecek, gerçek atık suyun fizikokimyasal özelliklerini taklit edebilecek, kontrollü, tekrarlanabilir deney koşulları sağlayan bir yapay (sentetik) evsel atık su matrisinin geliştirilmesi ve geliştirilen matrisin yasadışı madde analizi çalışmalarındaki etkinliğinin belirlenmesidir. Bu amaçla farklı içerik ve oranlarda bileşenlerden oluşan toplam 22 yapay evsel atık su reçetesi geliştirilmiş ve uygunlukları test edilmiştir. Bu reçeteler fizikokimyasal özellikleri bakımından değerlendirilmiş ve bu kapsamda tüm deneysel çalışmalar boyunca geliştirilen yapay atık su matrislerinin kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), biyolojik oksijen ihtiyacı (BOİ), toplam azot (TN), toplam fosfor (TP), toplam organik karbon (TOK), askıda katı madde (AKM), pH, sıcaklık, koku ve renk gibi temel atık su parametreleri izlenmiştir. Gerçek evsel atık suya en yakın benzerlik gösteren formülün; KOİ değeri 384.0 mg/L, BOİ değeri 151.5 mg/L, TN değeri 44.0 mg/L, TP değeri 35.5 mg/L, TOK değeri 46.2 mg/L, AKM değeri 38.2 mg/L ve pH değeri 7.3 bulunmuş olup, içeriği 1 L çeşme suyu, 25 mg/L kuru maya, 20 mg/L glikoz, 50 mg/L amonyum klorür, 200 mg/L potasyum fosfat, 20 mg/L sodyum asetat, 40 mg/L üre, 45 mg/L nişasta, 50 mg/L süt tozu, 50 mg/L et suyu ekstresi, 0.05 mL sıvı yağ (ayçiçek) ve 1 mL deterjan karışımından oluşmaktadır. Geliştirilen yapay evsel atık su matrisinin atık su epidemiyolojisi analizlerine uygunluğu, analitik çalışmalarda matris etkisini düzeltebilme potansiyeli ve psikoaktif maddelerle ilişkisi bakımından gerçek atık su numunelerine olan benzerliği değerlendirilmiştir. Bunun için morfin, amfetamin, metamfetamin ve 11-nor-9-karboksi-Δ9-tetrahidrokannabinol (THC-COOH) gibi ülkemizde ve dünyada sık kullanılan yasa dışı psikoaktif maddelerin referans standartları çeşme suyu, gerçek atık su ve hazırlanan yapay atık su matrisine katım yapılmış, İstanbul Üniversitesi- Cerrahpaşa, Adli Tıp ve Adli Bilimler Enstitüsü, Adli Toksikoloji Laboratuvarı'nda önceden valide edilen ve atık su çalışmalarında rutin olarak uygulanan katı faz ekstraksiyonu-sıvı kromatografisi-ardışık kütle spektrometresi (SPE-LC-MS/MS) yöntemi ile analiz edilmiştir. Böylece hem WBE çalışmalarında psikoaktif madde analizlerinde daha kontrollü bir matris elde etmek hem de yöntem geliştirme ve validasyon çalışmalarında tekrarlanabilirliği arttırmak amaçlanmıştır. Geliştirilen yapay atık su matrisinde yapılan analizlerden elde edilen sonuçlar, seçicilik, doğruluk (gerçeklik ve kesinlik), matris etkisi ve stabilite gibi verifikasyon parametrelerine göre değerlendirilmiştir. Matris etkisini gözlemleyebilmek için matris- eşleşmeli kalibrasyon eğirisi ile çözücü içerisindeki kalibrasyon eğrisi karşılaştırılmış, matris- eşleşmeli kalibrasyon ile elde edilen doğrusallık, çalışma aralığı, tespit ve tayin limiti parametreleri değerlendirilmiştir. Seçicilik çalışmasında tüm maddeler için alıkonma zamanı ile uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Matris-eşleşmeli kalibrasyona ait çalışma aralığı morfin ve amfetamin için 0.3-20 ng/mL, metamfetamin için 0.1-20 ng/mL ve THC-COOH için 1-20 ng/mL bulunmuş olup, korelasyon katsayıları tüm maddeler için>0.99 bulunmuştur. Gerçeklik ve kesinlik parametrelerinden elde edilen %GK değerleri tüm maddeler için %70-120 arasında ve %RSD değerleri <%20 olup kabul kriterlerine uygun bulunmuştur. Stabilite sonuçlarında tüm maddelerin bozunma oranları kabul kriterleri ile uyumlu bir şekilde ≤%30 bulunmuştur. Sonuç olarak, bu doktora tez çalışması kapsamında Türkiye'de ilk defa psikoaktif madde analizlerinde kullanılmak üzere geliştirilen yapay atık su matrisi, gerçek atık suya benzer matris etkisi gösterebilen ve kontrollü deney ortamı sağlayan bir alternatif numune olarak öne çıkmaktadır. Böylelikle uzun vadede adli toksikoloji ve halk sağlığı alanlarında yürütülen çalışmaların güvenilirliğini, karşılaştırılabilirliği ve sürdürülebilirliğini artıran, yöntem geliştirme aşamalarında doğruluğu ve güvenirliği artıran, standartlaştırılmış bir matris oluşturulması hedeflenmiştir.