Norma ISO 10993-18:2020: si può essere sicuri del proprio fattore di incertezza?
Nel settore dei dispositivi medici (DM), la caratterizzazione chimica è una fase imprescindibile per garantire la sicurezza dei pazienti. Secondo la norma ISO 10993-18:2020, questo processo consiste nell’identificare e quantificare i composti chimici rilasciati da un DM in condizioni che simulano il suo utilizzo reale.
Al centro di questo approccio si trova il calcolo della soglia di valutazione tossicologica (AET), un limite al di sopra del quale ogni composto rilevato deve essere oggetto di una valutazione del rischio per la salute umana.
Ma si pone una domanda cruciale: qual è l’affidabilità del vostro fattore di incertezza (UF), elemento chiave di questa equazione?
L’AET e il ruolo di “freno di sicurezza” del fattore UF
Per ricordarlo, l’AET si calcola secondo la seguente formula : AET = (DBT ×A/BC)/UF
Legenda:
- DBT (Dose-Based Treshold) ∶ soglia di dose (μg/g)
- A ∶ numero di DM sottoposti all’estrazione
- B ∶ volume dell’estratto (mL)
- C ∶ esposizione clinica al DM
- UF ∶ fattore di incertezza
Perché l’UF è così importante?
Per stimare la quantità di estraibili, i laboratori utilizzano generalmente un approccio di semi-quantificazione. Si quantifica l’insieme delle molecole a partire da un’unica retta di calibrazione costruita con una molecola di riferimento (lo standard).
Tuttavia, ogni molecola reagisce in modo diverso davanti a un rivelatore. L’UF funge quindi da fattore di sicurezza. Permette di assicurarsi che nessuna sostanza potenzialmente pericolosa passi inosservata a causa della variabilità della risposta analitica.
La sfida dell’UPLC/MS: una variabilità maggiore
Poiché il calcolo dell’UF non è standardizzato, deve essere determinato sperimentalmente. Varia notevolmente a seconda delle tecnologie utilizzate:
In GC/MS o GC/FID (molecole volatili): l’incertezza (l’UF) è generalmente più bassa.
In UPLC/MS (molecole non volatili): l’UF è spesso più elevato.
In cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa (UPLC/MS), il fattore di risposta di una molecola dipende fortemente dalle sue proprietà fisico-chimiche (come la sua capacità di protonarsi o deprotonarsi). Più i fattori di risposta delle molecole di un database sono dispersi, più l’UF aumenta.
Dove µ rappresenta il fattore di risposta medio del database di riferimento, t il numero di Student, e o la deviazione standard di questi fattori di risposta
Metodologia: come costruire un database affidabile?
Per ottenere un UF rappresentativo, la scelta del database non deve essere fatta a caso per "aggiustare" i numeri. Si tratta di costruire un panel fedele alle molecole suscettibili di essere estratte dai vostri materiali (silicone, PEEK, metalli...).
Ecco la roadmap raccomandata:
Elencare gli estraibili noti e attesi in base ai materiali del DM.
Ricercare le loro proprietà fisico-chimiche (es: polarità rispetto all’acqua).
Selezionare un panel (short-list) rappresentativo di queste molecole e misurare sperimentalmente il loro fattore di risposta.
Calcolare la media (µ) e la deviazione standard (o) per fissare l’UF corrispondente a questo panel.
L’innovazione tecnica: la tripla rilevazione (HRMS/CAD/UV)
L’UF non è un valore fisso; dipende strettamente dalle prestazioni dell’apparecchiatura del vostro laboratorio. Per ridurre questo UF – e di conseguenza aumentare matematicamente la soglia dell’AET (il che affina l’analisi) – un’ottima opzione consiste nell’utilizzare dei rivelatori cosiddetti universali (come il CAD o l’UV).
Questi rivelatori sono meno specifici dei soli spettrometri di massa e attenuano la variabilità dei fattori di risposta.
Combinando le tecnologie all’interno di una tripla rilevazione (HRMS / CAD / UV), i laboratori ottengono il meglio di entrambi i mondi:
I rivelatori universali (CAD/UV): riducono la variabilità dei fattori di risposta e ottimizzano l’UF.
La spettrometria di massa ad alta risoluzione (HRMS): preserva l’indispensabile potere di identificazione delle molecole.
Il punto di attenzione: il miglioramento della sensibilità di questi rivelatori universali resta una delle principali sfide del settore, in particolare quando l’AET del dispositivo medico è estremamente basso.
Per concludere
Il fattore di incertezza (UF) non è un valore fisso. Dipende direttamente dai materiali del vostro DM e dalle tecnologie del vostro laboratorio.
Per ridurre questo UF e ottimizzare la vostra soglia di valutazione (AET) , la tripla rilevazione HRMS/CAD/UV si impone come la strategia del futuro. Essa unisce la precisione dei rivelatori universali alla potenza di identificazione della spettrometria di massa ad alta risoluzione.