Environmentální výzvy pro farmaceutika: Perzistence a akumulace v ekosystémech

Význam tématu

Farmaceutické látky představují rostoucí environmentální riziko díky své perzistenci, schopnosti akumulace a biologické účinnosti již při stopových koncentracích. Jelikož běžné čistírny odpadních vod nejsou schopny tyto látky plně odstranit, pronikají do povrchových, podzemních i pitných vod a mohou ohrožovat ekosystémy a lidské zdraví, například podporou vzniku antimikrobiální rezistence.

Cíle a přehled studie / článku

Článek sumarizuje hlavní environmentální výzvy spojené s výskytem léčiv ve vodách v Evropě. Popisuje zdroje kontaminace, legislativní rámec pro monitorování a odstraňování mikropolutantů, výsledky testování účinnosti konvenčního čištění odpadních vod a představení analytických přístupů pro citlivé stanovení reziduí.

Použitá metodika a instrumentace

Analytická práce v laboratořích ALS využívá:

• Mechanicko-biologické čištění odpadních vod k hodnocení účinnosti odstranění farmak.
• Multireziduální metodu založenou na kapalinové chromatografii spojené s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC/MS/MS) pro paralelní stanovení více než 100 léčiv a jejich metabolitů ve vodách.

Hlavní výsledky a diskuse

Testy konvenčního čištění ukázaly:

• Pro nejčastěji detekovaná léčiva dosahuje odstranění 80–90 %.
• Pro farmaka vybraná evropskou směrnicí k monitorování činí průměrná eliminace jen kolem 20 %, což poukazuje na limity stávajících ČOV.

Evropská legislativa stanovuje do roku 2045 dosažení minimálně 80 % eliminace 12 klíčových sloučenin (mj. makrolidová antibiotika, sulfonamidy, antidepresiva, antiepileptika, beta-blokátory, diuretika, NSAID, pohlavní hormony, psycholeptika a inhibitory RAAS), a ukládá pravidelný monitoring reziduí.

Přínosy a praktické využití metody

Vyvinutá LC/MS/MS multireziduální metoda umožňuje:

• Selektivní a vysoce citlivé stanovení cílových látek na úrovních ng/l až µg/l.
• Komplexní sledování širokého spektra léčiv i jejich metabolitů v různých typech vod.
• Podporu regulatorních požadavků a validaci účinnosti úpraven vody.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj v oblasti odstraňování a analýzy léčiv ve vodách směřuje k:

• Pokročilým oxidačním procesům a biotechnologickým řešením pro zvýšení eliminace mikropolutantů.
• Implementaci online monitoringových systémů a pasivních vzorkovačů pro kontinuální sledování kvality vody.
• Green chemistry přístupům při navrhování nových farmak s nižší perzistencí.
• Integraci výsledků do politiky ochrany vod a udržitelného hospodaření s vodními zdroji.

Závěr

Farmaceutické mikropolutanty představují kritický environmentální problém, který vyžaduje kombinaci přísné regulace, pokročilých čisticích technologií a citlivých analytických metod. Multireziduální LC/MS/MS analýza hraje klíčovou roli v ověřování účinnosti úpraven vod a plnění legislativních požadavků.

Reference

1. [1] DOI: 10.1016/j.jhazmat.2009.10.100
2. [2] European Parliament legislative resolution: Document P9_TA(2024)0222
3. [3] Proposal for a Directive of the European Parliament and of the Council: Document 52022PC0540
4. [4] Commission Implementing Decision (EU) 2022/679: Document 32022D0679