OECD 310 Hazır Biyobozunurluğun Değerlendirilmesi - Mühürlü Kaplarda CO2 (Headspace Testi)

OECD çok uluslu şirketler için sorumlu iş davranışına ilişkin kılavuz ilkeleri (OECD kılavuzları) kapsamında yayınlanan “OECD 310 Hazır biyobozunurluk - Mühürlü kaplarda CO2 (headspace testi)” standardında, kimyasalların kolay biyolojik parçalanabilirliğinin değerlendirilmesi için bir tarama yöntemi açıklanmaktadır.

Tek karbon ve enerji kaynağı olarak normalde 20 mg C/L olan test maddesi, karışık bir mikroorganizma popülasyonu ile aşılanmış bir tampon-mineral tuz ortamı içeren aerobik koşullar altında kapalı şişelerde (normalde 28 gün boyunca) inkübe edilir. Test prosedürünü kontrol etmek için, bilinen biyolojik parçalanabilirliğe sahip bir referans madde (anilin, sodyum benzoat veya etilen glikol ve 1-oktanol) paralel olarak test edilmelidir.

Üçlü şişelerin yeterli zaman aralıklarından sonra analiz edilmesi önerilir. Ayrıca, ortalama yüzde biyolojik parçalanma değeri için yüzde 95 güven aralıklarının hesaplanabilmesini sağlamak amacıyla, test sonunda en az beş test şişesi (test kaplarından, kör kontrollerden ve referans madde içeren kaplardan) analiz edilir.

Test maddesinin nihai aerobik biyolojik bozunması sonucu oluşan karbondioksit salınımı, test şişelerinde üretilen inorganik karbon miktarının, sadece aşılanmış ortam içeren boş kaplarda üretilen miktardan fazla ölçülmesiyle belirlenir. Biyolojik bozunma miktarı, başlangıçta eklenen test maddesi miktarına bağlı olarak teorik maksimum inorganik karbon üretiminin yüzdesi olarak ifade edilir. Bu testte 10 günlük pencerede yüzde 60’tan fazla teorik maksimum inorganik karbon biyolojik bozunması, test maddesinin aerobik koşullar altında kolayca biyolojik olarak parçalanabilir olduğunu göstermektedir.

OECD 310 standardı, OECD 301 A ila F standartlarında açıklanan altı test yöntemine benzer bilgiler sağlar. Bu nedenle, bu standartta olumlu sonuçlar gösteren bir kimyasal madde, kolayca biyolojik olarak parçalanabilir ve dolayısıyla çevrede hızla parçalanabilir olarak kabul edilebilir.

Sturm’un orijinal testine dayanan ve mikrobiyal etkiyle üretilen karbondioksitin ölçülmesiyle organik kimyasalların biyolojik olarak parçalanabilirliğini değerlendirmek için kullanılan köklü OECD karbondioksit yöntemi, genellikle az çözünen kimyasalları ve güçlü adsorpsiyon yapan kimyasalları test etmek için ilk tercih olmuştur. Bu yöntem, karbondioksit salınımının birçok kişi tarafından mikrobiyal aktivitenin tek kesin kanıtı olarak kabul edilmesi nedeniyle, çözünür (ancak uçucu olmayan) kimyasallar için de tercih edilir.

Çözünmüş organik karbonun uzaklaştırılması, fiziksel-kimyasal prosesler (adsorpsiyon, buharlaşma, çökelme, hidroliz) ve mikrobiyal etki ile gerçekleştirilebilir ve birçok biyolojik olmayan reaksiyon oksijen tüketir. Karbondioksit nadiren organik kimyasallardan abiyotik olarak üretilir.

Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD) tarafından geliştirilen standart bir yöntem olan bu test, “Parçalanma ve birikme başlığı altında, kimyasalların testine ilişkin OECD Kılavuzu” nun bir parçasıdır. Özellikle uçucu bileşenlere sahip maddeler için, bir kimyasalın aerobik koşullar altında ne kadar hızlı ve tamamen parçalandığını değerlendirmek için sağlam ve düzenleyici kurumlarca kabul görmüş bir yaklaşım sunar.

OECD 310 testi, kapalı bir kap sisteminde karbondioksit salınımını izleyerek kimyasalların kolay biyolojik olarak parçalanabilirliğini ölçmek için tasarlanmış bir tarama yöntemidir. Tipik olarak litre başına 20 mg karbon (mg C/L) konsantrasyonunda eklenen test maddesi, aerobik koşullar altında bir tampon-mineral tuz ortamında karışık bir mikroorganizma popülasyonu için tek karbon ve enerji kaynağı görevi görür. Test genellikle 28 gün sürer ve bu süre zarfında biyolojik parçalanma sürecinden üretilen karbondioksit, toplam organik karbon (TOC) analizörü kullanılarak inorganik karbon olarak ölçülür. Biyolojik parçalanma derecesi, test maddesinin başlangıç miktarına dayalı olarak teorik maksimum inorganik karbonun yüzdesi olarak ifade edilir.

OECD 310 standardının temel özellikleri şunlardır:

• Kapalı kap sistemi: Diğer bazı OECD testlerinin aksine, OECD 310 testi, uçucu bileşiklerin kaybını önlemek için kapalı şişeler kullanır ve bu da onu işlem sırasında buharlaşabilecek maddelerin test edilmesi için ideal hale getirir. Bu kapalı sistem, üretilen tüm karbondioksitin doğru ölçüm için yakalanmasını sağlar.
• Karbondioksit ölçümü: Test, karbondioksit evrimini ölçerek aerobik biyolojik bozunmayı ölçer. Bu, test maddesinin mikroorganizmalar tarafından ne ölçüde mineralize edildiğini gösterir.
• Uygulanabilirlik: Bu test, iyi bir dağılım sağlandığı sürece hem suda çözünen hem de çözünmeyen maddeler için uygundur. Özellikle uçucu bileşikler için etkilidir.
• Tekrarlanabilirlik: Yöntem, insan hatasını en aza indirmek ve tekrarlanabilirliği artırmak için tasarlanmıştır ve düzenleyici amaçlar için tutarlı ve güvenilir veriler sağlar.
• Test süresi: Standart test 28 gün sürer ve nihai biyolojik bozunabilirlik değerlendirmeleri için bu sürenin uzatılması mümkündür.

OECD 310 testi, bir maddeyi, 28 günlük test süresi boyunca 10 günlük bir süre içinde organik karbonunun en az yüzde 60’ı karbondioksite dönüşürse kolayca biyolojik olarak parçalanabilir olarak sınıflandırır. Bu süre, organik karbonunun yüzde 10’unun karbondioksite dönüşmesiyle başlar ve 28 günlük süre içinde sona ermelidir. Bir madde 10 günlük sürenin ardından yüzde 60 biyolojik parçalanmaya ulaşırsa, iyi işletilen atık su arıtma tesisleri gibi uygun koşullar altında potansiyel bir bozunmaya işaret ederek, nihayetinde biyolojik olarak parçalanabilir olarak sınıflandırılabilir.

OECD 310 testi, güvenilir sonuçlar sağlamak için yapılandırılmış bir protokol izler:

• Hazırlık: Test maddesi, evsel atık su arıtma tesisinden elde edilen aktif çamurla aşılanmış bir tampon mineral tuz ortamı içeren kapalı şişelere eklenir. Prosedürü doğrulamak için paralel olarak bir referans madde (örneğin anilin, sodyum benzoat veya etilen glikol) test edilir.
• İnkübasyon: Şişeler, karbondioksit üretimini ölçmek için periyodik örnekleme (en az sekiz zaman noktası) yapılarak, kontrollü bir sıcaklıkta (tipik olarak 20-25 derece) karanlıkta 28 gün inkübe edilir.
• Analiz: Açığa çıkan karbondioksit, karbonata dönüştürülür ve bir toplam organik karbon analizörü kullanılarak inorganik karbon olarak ölçülür. Biyobozunma yüzdesi, ölçülen IC50 değerinin test maddesinin teorik IC50 değeri ile karşılaştırılmasıyla hesaplanır.
• Kontroller: Arka plan karbondioksit üretimini ve test maddesinin potansiyel inhibitör etkilerini hesaba katmak için boş kontroller (test maddesi içermeyen besiyeri ve aşı) ve toksisite kontrolleri (referans madde ile birleştirilmiş test maddesi) dahil edilmiştir.
• Sonuç noktaları: 10 günlük pencere içinde yüzde 60 biyolojik bozunmaya ulaşan bir madde, kolayca biyolojik olarak parçalanabilir olarak sınıflandırılır. Bu eşik değere pencereden sonra ulaşılması, nihai biyolojik bozunabilirliği gösterir.

OECD 310 testi, çevresel iddiaları ve yasal uyumluluğu desteklemek için birçok sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır:

• Yasal uyumluluk: OECD 310 sonuçları, biyolojik olarak parçalanabilirlik iddialarını doğrulamak için yağlayıcılar için düzenleyici kurumlar ve sertifikasyon kuruluşları tarafından kabul edilmektedir.
• Ürün geliştirme: Ambalaj, kişisel bakım, ev temizlik ürünleri ve gübre gibi sektörler, ürünlerinin çevresel uyumluluğunu, özellikle uçucu veya çözünmeyen bileşikler için, göstermek amacıyla OECD 310 standardını kullanmaktadır.
• Çevresel risk değerlendirmesi: Bu yöntem, kimyasalların çevrede kalıcılığını değerlendirerek daha güvenli ve daha sürdürülebilir ürünlerin tasarlanmasına yardımcı olur.
• Uluslararası sertifikalar: OECD 310 verileri, sıkı çevre düzenlemelerine sahip bölgelerde eko-etiketleme ve pazar kabulünü desteklemektedir.

OECD 310 standardı özellikle şunlar için uygundur:

• OECD 301B gibi açık sistem testlerinde kaybolabilecek uçucu bileşenlere sahip maddeler.
• Uluslararası sertifikasyon veya eko-etiketleme gerektiren ürünler.
• Düzenleyici başvurular için yüksek kaliteli, tekrarlanabilir veriler arayan şirketler.

Zayıf çözünürlüğe sahip veya potansiyel olarak toksik maddeler için, dispersiyonu artırmak amacıyla silika jel veya silikon yağı kullanımı gibi ek hususlar gerekebilir.

Sonuç olarak OECD 310 standardı, özellikle uçucu bileşenlere sahip kimyasalların biyolojik olarak kolayca parçalanabilirliğini değerlendirmek için modern, güvenilir ve düzenleyici kurallara uygun bir yöntem sunar. Kapalı kap sistemi, doğrudan karbondioksit ölçümü ve küresel kabul görmesi, onu çevresel uyumluluğu göstermeyi amaçlayan endüstriler için değerli bir araç haline getirir. Biyolojik olarak parçalanabilirlik için net kriterler sunarak, sürdürülebilir ürün geliştirme ve çevre korumasını destekleyerek, endüstrilerin çevre dostu ürünlere yönelik yasal gereklilikleri ve tüketici beklentilerini karşılamalarına yardımcı olur.

Uzun yıllardır hizmet veren ve dünyada bilim ve teknoloji alanında yaşanan gelişmeleri titizlikle takip eden kuruluşumuz, her sektörden işletmelere, yetişkin bir kadro ve geniş bir altyapı ile çok farklı alanlarda test, ölçüm ve analiz çalışmaları gerçekleştirmektedir. Bu çerçevede işletmelere “OECD 310 Hazır biyobozunurluk - Mühürlü kaplarda CO2 (headspace testi)” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.