Els productes farmacèutics i de cura personal – Pharmaceuticals and Personal Care Products – (d’ara endavant PPCPs) són un grup de compostos xenobiòtics que es consumeixen àmpliament per vàries vies a través de productes comercials (Fountoulakis et al., 2008). Aquest grup de productes formen part dels últimament denominats contaminants emergents (Barceló et al., 2007). Segons l’Agència Americana per la Protecció del Medi ambient (EPA) en els PPCPs està inclòs qualsevol producte utilitzat per les persones per usos farmacològics, cosmètics o agraris. En aquesta descripció s’inclouen milers de productes químics incloent fàrmacs amb o sense prescripció mèdica, productes químics d’ús animal o veterinari, fragàncies i cosmètics.

Aquests compostos s’han detectat al medi des de la dècada dels ’70, però no han rebut una especial atenció fins la darrera dècada (Marsalek, 2008). Onesios et al., (2008) van mostrar en el seu estudi que aquests contaminants estan presents al 80% de rius dels EUA.

La principal font d’aportació dels PPCPs a l’ambient és la descàrrega de les aigües residuals provinents de les estacions depuradores d’aigües residuals (EDAR) on els productes químics arriben del sistema de clavegueram (Santos et al., 2009; Gartiser et al., 2007). Els medicaments no es metabolitzen completament pel cos humà i es vessen contínuament a la xarxa de clavegueram a través de l’orina i els excrements. Més concretament, un 70% dels productes excretats està a l’orina i un 30% als excrements (Marsalek, 2008).

granja

Fig 1. Esquema de les fonts dels PPCPs a l’aigua. Font: EPA.

Tot i això, aquests compostos no només es detecten en les aigües residuals, sinó també en rius i aqüífers. És per aquest motiu, que les aigües residuals municipals són la principal ruta d’exposició pels fàrmacs utilitzats als centres mèdics.

A la majoria de països europeus el tractament de les aigües residuals ha millorat ostensiblement en el últims 15 o 20 anys. Aquest fet s’ha donat ja que la major part de la població està connectada a EDARs, variant el grau de tractament segons les zones. Mentre que a l’Europa del Sud i de l’Est hi ha hagut un canvi de tractament primari (mecànic) cap a secundari (biològic), a l’Europa central i del Nord s’han incorporat tractaments terciaris que inclouen l’eliminació de nutrients. Malgrat aquestes millores, els PPCPs d’ús generalitzat i baix poder de degradació romanen en els efluents, escapant molts d’ells del tractament secundari. (Congreso Nacional de Medio ambiente, 2008, CONAMA). Seguint en aquesta línia de recerca, s’elimina un 10% aproximadament dels PPCPs amb el tractament primari, un 50% amb el tractament secundari i fins a un 99% en el tractament terciari (Marsalek, 2008).

FigFig 2. Esquema de l’introducció dels PPCPs en l’ambient i en l’aigua de consum. Elaboració pròpia a partir de Petrovic, 2003.

Tot i així, lluny d’aquesta realitat, que no es trobin concentracions elevades en l’efluent no vol dir que el compost químic s’hagi degradat. Els fàrmacs entren amb l’influent cap a l’EDAR i poden quedar adsorbits en el llot del tractament primari i/o en els fangs activats. És a dir, pot donar-se un canvi d’estat del contaminant de la fase líquida cap a la fase sòlida, però no una degradació.

Per exemple, en un estudi amb 18 antibiòtics provats, cap d’ells es va degradar completament. Les taxes de degradació varien entre el 4% i el 27% (Gartiser et al., 2007).

Malgrat el que s’ha comentat anteriorment, actualment, els científics de l’EPA no han trobat evidències de que siguin perjudicials per la salut dels humans tot i què amb les noves tecnologies d’anàlisi s’han detectat i quantificat aquests compostos a les aigües però en concentracions molt baixes (de ng·L-1 a µg·L-1). No obstant, molts d’aquests productes són molt poc solubles i es van bioacumulant als teixits animals, de manera que va augmentant la seva concentració als organismes (Marsalek, 2008).

Pels humans, el consum d’aigua potable, que possiblement contingui aquests compostos en concentracions traça, s’ha identificat com la principal ruta potencial d’exposició. Altres rutes d’exposició relativament importants per humans són el consum de peix i derivats que continguin PPCPs i el contacte dèrmic amb aquests compostos en les dutxes o banys amb aigua domèstica (Marsalek, 2008).

Respecte a flora i fauna, el servei geològic dels EUA reconeix que hi ha risc potencial pels organismes que, en el seu medi, estan exposats als PPCPs, com per exemple, els organismes aquàtics que tenen una exposició contínua i multigeneracional.

Sens dubte, aquest tipus de compostos ha millorat la qualitat de vida de les persones. No obstant, al tractar-se la majoria d’ells de compostos sintetitzats per l’home i per tant, no presents de forma natural als ecosistemes i molts d’ells recalcitrants, és a dir, difícilment degradables, possiblement comportaran riscos a llarg termini pel medi ambient.

Mauro R Rey

Bibliografia

Barceló, D., Petrovic, M. 2007. Pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in the environment. Anal Bioanal Chem 387:1141 1142

Fountoulakis, M.S., Stamatelatou, K., Lyberatos, G. 2008. The effect of pharmaceuticals on the kinetics of methanogenesis and acetogenesis. Bioresource technology 99 7083-7090.

Gartiser, S., Urich, E., Alexy, R., Kümmerer, K. 2006. Anaerobic inhibition and biodegradation of antibiotics in ISO test schemes. Chemosphere 66 1839-1848.

Marsalek, J. 2008. Pharmaceuticals and personal care products (PPCP) in Canadian urban waters: a management perspective. Dangerous pollutants in urban water cycle 117-130.

Onesios, K.M., et al. 2008. Biodegradation and removal of pharmaceuticals and personal care products in treatment systems: a review. DOI 10.1007/s10532-008-92378.

Rodriguez Rey, M; Barrena, R; Vicent, T. 2009. Estudi de la degradació anaeròbia de tres contaminants emergents: àcid clofíbric, carbamazepina i ibuprofè. PFC Universitat Autònoma de Barcelona.

Santos, J.L., Aparicio, I., Callejón, M., Alonso, E. 2009. Occurrence of pharmaceutically active compounds during 1-year period in wastewaters from four wastewater treatment plants in Seville (Spain). Journal of Hazardous Materials 164 1509-1516.

Zhang, Y., Geiben, S.U., Gal, C.2008. Carbamazepine and diclofenac: removal in wastewater treatment plants and occurrence in water bodies. Chemosphere 73 1151-1161.

Congreso Nacional de Medio ambiente, 2008 (CONAMA).

U.S. Environmental Protection Agency website: www.epa.gov


Los productos farmacéuticos y de cuidado personal – Pharmaceuticals and Personal Care Products – (en adelante, PPCPs) son un grupo de compuestos xenobióticos que se consumen ampliamente por varias vías a través de productos comerciales (Fountoulakis et al., 2008). Este grupo de productos forman parte de los últimamente denominados contaminantes emergentes (Barceló et al., 2007). Según la Agencia Americana para la Protección del Medio ambiente (EPA) en los PPCPs está incluido cualquier producto utilizado por las personas para usos farmacológicos, cosméticos o agrarios. En esta descripción se incluyen miles de productos químicos incluyendo fármacos con o sin prescripción médica, productos químicos de uso animal o veterinario, fragancias y cosméticos.

Estos compuestos se han detectado en el ambiente desde la década de los ’70, pero no han recibido una especial atención hasta la última década (Marsalek, 2008). Onesios et al. (2008) demostraron en su estudio que estos contaminantes están presentes en el 80% de ríos de los EUA.

La principal fuente de aportación de los PPCPs hacia el medio ambiente es la descarga de las aguas residuales provenientes de les estaciones depuradores de aguas residuales (EDAR) donde los productos químicos llegan del sistema de alcantarillado (Santos et al., 2009; Gartiser et al., 2007). Los medicamentos no se metabolizan completamente por el cuerpo humano y se vierten continuamente a la red de alcantarillado a través de la orina y los excrementos. Más concretamente, un 70% de los productos excretados está a la orina y un 30% en los excrementos (Marsalek, 2008).

 

granja Fig 1. Esquema de las fuentes de los PPCPs en el agua. Fuente: EPA.

Aún así, estos compuestos no solo se detectan en las aguas residuales, sino también en ríos y acuíferos. Es por este motivo, que las aguas residuales municipales son la principal ruta de exposición por los fármacos utilizados en los centros médicos.

figesFig 2. Esquema de la introducción de los PPCPs en el ambiente y en el agua de consumo. Elaboración propia a partir de Petrovic, 2003.

En la mayoría de países europeos el tratamiento de las aguas residuales ha mejorado ostensiblemente en los últimos 15 o 20 años. Este hecho se ha dado ya que la mayor parte de la población está conectada a EDARs, variando el grado de tratamiento según las zonas. Mientras que en la Europa del Sud y del Este ha habido un cambio de tratamiento primario (mecánico) hacia el secundario (biológico), en la Europa central y del Norte se han incorporado tratamientos terciarios que incluyen la eliminación de nutrientes. Pese a estas últimas mejoras, los PPCPs de uso generalizado y bajo poder de degradación persisten en los efluentes, escapando muchos de ellos del tratamiento secundario. (Congreso Nacional de Medio ambiente, 2008, CONAMA). Siguiendo en esta línea de investigación, se elimina un 10% aproximadamente de los PPCPs en el tratamiento primario, un 50% en el tratamiento secundario y hasta un 99% en el tratamiento terciario (Marsalek, 2008).

Aún así, lejos de esta realidad, que no se encuentren concentraciones elevadas en el efluente no quiere decir que el compuesto químico se haya degradado. Los fármacos entran con el influente hacia la EDAR y pueden quedar adsorbidos en el lodo del tratamiento primario y/o en los lodos activados. Es decir, puede darse un cambio de estado del contaminante de la fase líquida hacia la fase sólida, pero no una degradación.
Por ejemplo, en un estudio con 18 antibióticos probados, ninguno de ellos se degradó completamente. Las tasas de degradación varían entre el 4% y el 27% (Gartiser et al., 2007).

Pese a lo que se ha comentado anteriormente, actualmente, los científicos de la EPA no han encontrado evidencias de que sean perjudiciales para la salud de los humanos aunque con las nuevas tecnologías de análisis se han detectado y cuantificado estos compuestos en las aguas pero en concentraciones muy bajas (de ng•L-1 a µg•L-1). No obstante, muchos de estos productos son muy poco solubles y se van bioacumulando en los tejidos animales, de manera que va aumentando su concentración en los organismos (Marsalek, 2008).

Para los humanos, el consumo de agua potable, que posiblemente contenga estos compuestos en concentraciones traza, se ha identificado como la principal ruta potencial de exposición. Otras rutas de exposición relativamente importantes para los humanos son el consumo de pescado y sus derivados que contengan PPCPs y el contacto dérmico con estos compuestos en las duchas o baños con agua doméstica (Marsalek, 2008).

Respecto a flora y fauna, el servicio geológico de los EUA reconoce que hay riesgo potencial para los organismos que, en su medio, están expuestos a los PPCPs, como por ejemplo, los organismos acuáticos que tienen una exposición continua y multigeneracional.

Sin duda, este tipo de compuestos ha mejorado la calidad de vida de las personas. No obstante, al tratarse la mayoría de ellos de compuestos sintetizados por el hombre y por tanto, no presentes de forma natural en los ecosistemas y muchos de ellos recalcitrantes, es decir, difícilmente degradables, posiblemente comportaran riesgos a largo plazo para el medio ambiente.

Mauro R Rey

Bibliografía

Barceló, D., Petrovic, M. 2007. Pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in the environment. Anal Bioanal Chem 387:1141 1142

Fountoulakis, M.S., Stamatelatou, K., Lyberatos, G. 2008. The effect of pharmaceuticals on the kinetics of methanogenesis and acetogenesis. Bioresource technology 99 7083-7090.

Gartiser, S., Urich, E., Alexy, R., Kümmerer, K. 2006. Anaerobic inhibition and biodegradation of antibiotics in ISO test schemes. Chemosphere 66 1839-1848.

Marsalek, J. 2008. Pharmaceuticals and personal care products (PPCP) in Canadian urban waters: a management perspective. Dangerous pollutants in urban water cycle 117-130.

Onesios, K.M., et al. 2008. Biodegradation and removal of pharmaceuticals and personal care products in treatment systems: a review. DOI 10.1007/s10532-008-92378.

Rodriguez Rey, M; Barrena, R; Vicent, T. 2009. Estudi de la degradació anaeròbia de tres contaminants emergents: àcid clofíbric, carbamazepina i ibuprofè. PFC Universitat Autònoma de Barcelona.

Santos, J.L., Aparicio, I., Callejón, M., Alonso, E. 2009. Occurrence of pharmaceutically active compounds during 1-year period in wastewaters from four wastewater treatment plants in Seville (Spain). Journal of Hazardous Materials 164 1509-1516.

Zhang, Y., Geiben, S.U., Gal, C.2008. Carbamazepine and diclofenac: removal in wastewater treatment plants and occurrence in water bodies. Chemosphere 73 1151-1161.

Congreso Nacional de Medio ambiente, 2008 (CONAMA).

U.S. Environmental Protection Agency website: www.epa.gov


Pharmaceuticals and Personal Care Products – (hereinafter PPCPs) are a group of xenobiotic compounds that are widely consumed in various ways through commercial products (Fountoulakis et al, 2008.). This group of products are part of the lately so-called emerging contaminants (Barceló et al., 2007). According to the U.S. Agency for Environment Protection (EPA) is in the PPCPs included any product used by people for pharmaceutical, cosmetic or agricultural use. Thousands of chemicals including drugs with or without prescription, chemicals for animal or veterinary use, fragrances and cosmetics are included in this description.

These compounds have been detected in the environment since the ’70s, but they have not received a special attention until the last decade (Marsalek, 2008). Onesios et al. (2008) showed in their study that these contaminants are present in 80% of rivers in the USA.

The main source of input of PPCPs to the environment is the discharge of wastewater from waste water treatment plants (WWTP) where the chemicals reach the sewer system (Santos et al, 2009;. Gartiser et al., 2007). Drugs are not completely metabolized by the human body and are continuously discharged into the sewer system through urine and excrements. More specifically, 70% of these products are excreted into the urine and 30% in excrements (Marsalek, 2008).

granja
Fig 1. Outline of the sources of PPCPs in water. Source: EPA.

Still, these compounds are not only detected in the wastewater, but also in rivers and aquifers. It is for this reason that municipal wastewater is the main route of exposure for drugs used in medical centres.

figen

Fig 2. Outline of the introduction of PPCPs in the environment and in drinking water. Own elaboration from Petrovic, 2003.

In most European countries the treatment of wastewater has greatly improved over the last 15 or 20 years. This has occurred because most of the population is connected to sewage treatment plants, varying according to the degree of treatment areas. Actually, about 10% of PPCPs are eliminated by primary treatment, 50% by secondary treatment and up to 99% by tertiary treatment (Marsalek, 2008).

Still, far from this reality, the non-presence of high concentrations in the effluent does not mean that the chemical has been degraded. The drugs enter by the influent to the WWTP and can be adsorbed in the primary treatment sludge and / or activated sludge. That is, may be a change of state of the contaminant from the liquid phase to the solid phase, but not degradation.

For example, in a study with 18 antibiotics tested, none of them were completely degraded. Degradation rates vary between 4% and 27% (Gartiser et al., 2007).

Despite what has been discussed above, the EPA scientists have found no evidence that they are harmful to human health, but with new testing technologies have been identified and quantified these compounds in water but in very low concentrations (ng•L-1 a µg•L-1). However, many of these products are poorly soluble and bioaccumulate in animal tissues, so that increases their concentration in organisms (Marsalek, 2008).

For humans, the consumption of drinking water, possibly containing these compounds at trace concentrations, has been identified as the main potential route of exposure. Other relatively important routes for human exposure are the consumption of fish and related products containing PPCPs and dermal contact with these compounds in the showers or bathrooms with domestic water (Marsalek, 2008).

Regarding to flora and fauna, the U.S. Geological Survey recognizes that there is a potential risk to organisms that are exposed to PPCPs in their environment.

Undoubtedly, this type of compound has improved the quality life of people. However, being the majority of these compounds not naturally present in ecosystems and being recalcitrant, possibly behave long-term risks to the environment.

Mauro R Rey

Bibliography

Barceló, D., Petrovic, M. 2007. Pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in the environment. Anal Bioanal Chem 387:1141 1142

Fountoulakis, M.S., Stamatelatou, K., Lyberatos, G. 2008. The effect of pharmaceuticals on the kinetics of methanogenesis and acetogenesis. Bioresource technology 99 7083-7090.

Gartiser, S., Urich, E., Alexy, R., Kümmerer, K. 2006. Anaerobic inhibition and biodegradation of antibiotics in ISO test schemes. Chemosphere 66 1839-1848.

Marsalek, J. 2008. Pharmaceuticals and personal care products (PPCP) in Canadian urban waters: a management perspective. Dangerous pollutants in urban water cycle 117-130.

Onesios, K.M., et al. 2008. Biodegradation and removal of pharmaceuticals and personal care products in treatment systems: a review. DOI 10.1007/s10532-008-92378.

Rodriguez Rey, M; Barrena, R; Vicent, T. 2009. Estudi de la degradació anaeròbia de tres contaminants emergents: àcid clofíbric, carbamazepina i ibuprofè. PFC Universitat Autònoma de Barcelona.

Santos, J.L., Aparicio, I., Callejón, M., Alonso, E. 2009. Occurrence of pharmaceutically active compounds during 1-year period in wastewaters from four wastewater treatment plants in Seville (Spain). Journal of Hazardous Materials 164 1509-1516.

Zhang, Y., Geiben, S.U., Gal, C.2008. Carbamazepine and diclofenac: removal in wastewater treatment plants and occurrence in water bodies. Chemosphere 73 1151-1161.

Congreso Nacional de Medio ambiente, 2008 (CONAMA).

U.S. Environmental Protection Agency website: www.epa.gov

 

Published by Mauro Rodriguez Rey

4 han pensat en “Contaminants emergents: els productes farmacèutics i de cura personal (PPCPs).Contaminantes emergentes: los productos farmacéuticos y de cuidado personalEmerging contaminants: Pharmaceuticals and Personal Care Products (PPCPs).

Deixa un comentari