Pomimo tego, że leki są stosowane od dziesięcioleci, nikt do tej pory nie określił dokładnie ekotoksyczności tego co pozostaje po ich zużyciu ani ich pozostałości niezdatnych już do użycia.
Czynne substancje lecznicze (API) są wszechobecne w naszym otoczeniu i stanowią jeden z najpoważniejszych problemów nauk o środowisku. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02772241003614320?src=recsys Na kanwie zagadnień związanych z potencjalną szkodliwością metabolitów leków i ich przeterminowanych resztek, powstają modele ilościowej zależności struktura-aktywność QSAR czy QSTR wykorzystujące doświadczenia toksykologii obliczeniowej aby przewidzieć właściwości toksyczne konkretnych molekuł. Wyniki tych analiz pozwalają też na zaplanowanie struktur nowych leków o obniżonej ekotoksyczności. Głównym źródłem leków w środowisku są, obok stosowania leczniczego, błędnie usuwane leki przeterminowane. Ich obecność w ściekach nie jest możliwa do usunięcia w procesie klasycznego oczyszczania a nawet może dawać produkty o podobnej reaktywności do cząstek wyjściowych. Leki są projektowane jako molekuły wysoce reaktywne, wywierające określony efekt terapeutyczny przez wiązanie z selektywnymi punktami uchwytu. Stwierdzono, że mogą równie silnie wiązać się ze strukturami niższych organizmów wodnych czy wyższych, zwierząt lądowych. Stężenia leków notowane w wodach powierzchniowych, rzek, mórz i jezior, porównując z dawkami terapeutycznymi, nie stanowią zagrożenia dla ludzi ale są szkodliwe dla innych organizmów. Dobrze opisano obecność antybiotyków, sterydów, leków przeciwzapalnych i przeciwbólowych, estrogenów, l. antyseptycznych, hipotensyjnych, p/padaczkowych, p/nowotworowych w wodach powierzchniowych a jako potencjalnie najbardziej szkodliwe dla środowiska wytypowano antybiotyki, l. hormonalne i przeciwnowotworowe. Dużym zagrożeniem są steroidy, które wywołują zmiany metaboliczne, strukturalne i hamujące na organizmy wodne, także te, które są stosowane w oczyszczalniach ścieków, przez co osłabiają proces oczyszczania. W badaniach zasobów wodnych stwierdzono stałą obecność kwasu acetylosalicylowego, kofeiny, nikotyny, antybiotyków fluorochinolonowych, karbamazepiny czy kwasu klofibrowego. Razem z obiegiem wodnym pozostałości leków ulegają dalszej redystrybucji do gleby i powietrza. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1299201/
Toksyczność leków w środowisku związana jest z ich stałą obecnością w ekosystemach, nawet niskie stężenie substancji leczniczej przez jej trwałość, może stale modulować funkcje biologiczne organizmów. Dochodzi np. do feminizacji ryb pozostałościami leków hormonalnych czy hamowania funkcji biologicznych glonów czy innych organizmów wodnych przez leki przeciwdepresyjne i psychotyczne. Smutnym przykładem wpływu leków na środowisko było zmniejszenie o 90% populacji sępów w niektórych krajach, co powiązano z powszechnym stosowaniem diklofenaku.
Ze względu na różnorodny charakter substancji leczniczych, ich wysoką reaktywność i trwałość w środowisku oraz fakt, że wiele z nich to aromatyczne substancje organiczne, leki przeterminowane winny być klasyfikowane jako odpady niebezpieczne. Ponieważ nie każda gmina zapewnia wywóz i unieszkodliwienie ich przez profesjonalną firmę, należy wdrożyć powszechnie dostępną możliwość zbiórki i unieszkodliwienia takich odpadów. W przeciwnym wypadku takie pozostałości trafią do zwykłych śmieci albo ścieków, przyczyniając się do kondensacji niebezpiecznych substancji w środowisku.
Badania wskazują, że leki nie są kojarzone przez społeczeństwa, jako substancje niebezpieczne i usuwane w toalecie lub ze śmieciami komunalnymi. Szlam ściekowy zawierający takie pozostałości a użyty do rekultywacji terenów czy w rolnictwie, roznosi takie substancje dalej. Ostatecznie zawsze wracają do wód powierzchniowych. http://www.publish.csiro.au/ah/AH16296 Nawet w krajach gdzie wdrożono systemy utylizacji i odbioru leków przeterminowanych, ludzie ze względu na wygodę, często, wylewają je do ścieków, w domu lub wyrzucają z innymi śmieciami. http://phie.pl/pdf/phe-2015/phe-2015-3-697.pdf Naukowcy próbują modulować sposób oczyszczania ścieków i uzdatniania wody tak, by zminimalizować obecność leków i ich pozostałości. Nawet w Polsce widać próby wykorzystywania niektórych grzybów do neutralizacji leków onkologicznych, jednak od badań do ich wykorzystania wiedzie daleka droga. http://www.rynekzdrowia.pl/Badania-i-rozwoj/Biotechnolog-grzyby-moga-oczyszczac-srodowisko-z-lekow-przeciwnowotworowych,201316,11.html Niemcy szacują, że tylko niewielka część ich oczyszczalni usuwa leki ze ścieków a na pełną modernizację potrzebowaliby 36 miliardów euro. https://www.zdf.de/politik/frontal-21/antibiotika-im-wasser-100.html
Ostatecznie w ramach uzdatniania wody leki poddawane są chloraminacji lub ozonowaniu. Proces ten pozwala na dezaktywację biologiczną i rozpad pozostałości organicznych ale w wypadku leków prowadzi do powstania często niebezpiecznych związków tj. N-nitrozoaminy. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24968236 Reakcje powstawania NDMA z ranitydyny, sumatryptanu, chlorfenaminy czy doksylaminy opisywano w pracach naukowych wielokrotnie. Leki o charakterze amin 3-rzędowych dają największe prawdopodobieństwo powstawania rakotwórczej NDMA podczas chloraminacji czy ozonowania. Reakcja jest najwydajniejsza przy pH 7-8 w obecności protonowanych amin. Po chloraminacji ranitydyny powstają też silnie toksyczne dichloroacetonitryl i trichloronitrometan. Ponieważ leki o charakterze amin silnie wychwytują kwas podchlorynowy i monochloraminę a same są postrzegane jako scavengery wolnych rodników , co destabilizuje ich strukturę, lepszą metodą uzdatniania jest, po wstępnej obróbce biologicznej zmniejszającej ilość związków amonowych, ozonowanie przy zastosowaniu węgla aktywnego co dezaktywuje np. ranitydynę, lub użycie wolnego chloru zamiast chloraminy. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31862053 Ogólnie w ramch typowania strukturalnego wymieniono kilkadziesiąt związków leczniczych, których chloraminacja może prowadzić do powstawania N-nitrozoamin. https://www.agilent.com/cs/library/applications/5991-7730EN.pdf
Trzeba też wspomnieć, że największy udział w tworzeniu nitrozoamin po chloraminacji, ma woda pochądząca z prania. Produkcja leków też ma spory udział w ich obecności w środowisku bo pozostałości syntezy i konfekcjonowania trafiają ostatecznie do ścieków. Producenci zdają się to jednak dostrzegać i próbować zaradzić. https://www.amrindustryalliance.org/wp-content/uploads/2019/11/Making-antibiotics-responsibly_A-common-manufacturing-framework-to-tackle-AMR.pdf
Kilka lat temu w Niemczech uruchomiono unikalną inicjatywę recyklingu leków. Nie chodzi o ich zbiórkę przed upływem terminu ważności z poziomu dystrybucji i przekazanie potrzebującym , ale o naukową pracę badawczą na Katedrze Chemii Fizycznej Uniwersytetu w Erlangen. Naukowcy zbierają przetermionawne leki współpracując z okolicznymi aptekami, przedsięwzięcie finansuje samorząd lokalny i pozyskane substancje starają się wykorzystać do innych badań chemicznych lub diagnostycznych. Obecnie są już w stanie odzyskiwać 100/500 pozyskiwanych leków a szczególnie obiecującą grupą są antybiotyki. https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/news/artikel/2019/12/04/ins-labor-statt-in-die-toilette-forscher-arbeiten-am-recycling-alter-arzneimittel
Jako kraj nie mamy się specjalnie czym chwalić, w badaniu z 2015 r. stężenia kilku popularnych leków w wodach powierzchniowych, były w Polsce od kilku do kilkudziesięciu razy większe niż w wodach powierzchniowych krajów zachodnich.To pokazuje, że usuwając leki w toalecie lub wyrzucając do śmieci, musimy się liczyć z tym, że do nas wrócą…a tworząc nieprzyjazne prawo Państwo potęguje taki proceder. Najbardziej cywilizowanym sposobem usuwania i unieszkodliwiania niepotrzebnych leków jest ich zbiórka i spalanie w profesjonalnych firmach. Sami musimy ograniczyć ilość takich odpadów przez przemyślane zakupy, nie ponad miarę i potrzeby, częstą kontrolę domowych apteczek i staranie się by usuwać je do pojemników przenaczonych do utylizacji odpadów niebezpiecznych. Żadna forma spalania nie przebiega zupełnie czy całkowicie ale nie ma, jak na razie, lepszego sposobu pozbywania się leków z naszego otoczenia. https://sdr.gdos.gov.pl/Documents/GO/Spotkanie%2024-26.09.2018/Piroliza%20i%20zagazowanie.pdf Pytanie jednak kto powinien prowadzić zbiórkę takich odpadów oraz ponosić koszt unieszkodliwiania. Wskazywanie na apteki jest utopią gdyż nie wszyscy przedstawiciele samorządów lokalnych chcą takie działania dotować a przy ciągle spadającej opłacalności aptek trudno o nakładanie na nie kolejnych, kosztochłonnych obowiązków.
Styczeń 2020 r. – Bausch+Lomb +TerraCycle uruchamia w Kanadzie pierwszy program recyclingu jednorazowych soczewek kontaktowych. ” Ponad 290 milionów soczewek kontaktowych trafia rocznie na kanadyjskie wysypiska śmieci lub drogi wodne” – powiedział Matt Nowak , dyrektor ds. Sprzedaży i marketingu, Bausch + Lomb Canada. „Ponieważ coraz więcej konsumentów decyduje się na noszenie soczewek jednorazowego użytku, liczba ta znacznie wzrośnie. Nasi klienci i ich pacjenci są zaniepokojeni wpływem opakowań na wysypiska na środowisko i chcą działać na rzecz ochrony środowiska. Wraz z uruchomieniem programu recyklingu Bausch + Lomb Every Contact Counts w końcu będą mogli skierować te odpady z wysypisk śmieci, jezior, rzek i oceanów. ” https://www.terracycle.com/en-US/brigades/bauschrecycles#@40.77027075200147:-95.93705549677736zoom:4
Wpis będzie uzupełniony o literaturę. Dziękuję za uwagę :).