Цитостатические фармацевтические препараты в качестве загрязнителей воды. Продолжение.

Приведенные выше данные и данные, собранные в таблице 2, свидетельствуют о том, что большое количество цитостатических препаратов существенно не удаляется и свидетельствуют об их высокой персистенции на очистных сооружениях сточных вод ( Buerge et al., 2006; Mahnik et al., 2007). Статья Франке-Гриэля и др. (2017) также отметил, что даже при том, что общие темпы удаления цитостатиков колеблются от 0 до 96%, к сожалению, для многих из них значения ниже 2%. Причина - их устойчивость к биодеградации ( Arnold et al., 2014; Balcerzak and Rezka, 2014; Martín et al., 2014). С целью ограничения возможности попадания лекарственных препаратов в воду некоторые авторы предлагают использовать высокоэффективные методы очистки сточных вод больниц и фармацевтической промышленности ( Affek et al., 2013). Но профилактическая предварительная обработка недостаточна ( O'Keefe, 2011). В связи с тем, что большинство цитостатиков являются полярными соединениями с гидрофильными функциональными группами, метод испарения считается нецелесообразным. Также не подходят мембранные методы фильтрации, такие как обратный осмос, нанофильтрация или прямой осмос, поскольку они физически удерживают лекарственные препараты и приводят к их концентрации в ретентате, в то время как в случае с противоопухолевыми препаратами возникает необходимость их химической или биологической деструкции ( Zhang et al., 2013), хотя в случае циклофосфамида, лекарство было эффектно излучено (>90%) мембраной обратного осмоза полиамида (>Мендоса и др., 2016). Эта система также оказывает значительное влияние на удаление соединений на основе платины ( Gafuria et al., 2017). С одной стороны, наиболее перспективными представляются передовые окислительные процессы (АОП). Озонирование удаляют метотрексатом быстро и эффективно. С другой стороны, в случае циклофосфамида требовалось более длительное время контакта, а также более высокая доза озона ( Garcia-Ac et al., 2010). Еще одной проблемой, связанной с этим методом, является также его зависимость от рН, что демонстрируют тесты с метотрексатом и доксорубицином, а также тот факт, что его побочные продукты могут быть более токсичными, чем исходные соединения. Другие АОП-это электрохимическое окисление, атака радикалов водорода и каталитическое окисление. Но только в последнем случае удалось получить полную минерализацию до неорганических видов циклофосфамида и 5-фторурацила с помощью УФ-освещенной пленки TiO 2 ( Zhang et al., 2013). В отличие от этого, фотодеградация при химическом анализе УФ-обработанных образцов выявила слабую деградацию циклофосфамида и ифосфамида, которые были деградированы только до 28,3% и 36,5% соответственно ( Russo et al., 2018). В целом, проблема доставки лекарственных препаратов и их эффективного выведения из воды по-прежнему требует интенсивных исследований ( Affek et al., 2013). Несмотря на передовые технологии лечения, используемые на Ввтф, цитостатики (такие как ифосфамид) сравнительно легко проходят через линию лечения ( Balcerzak and Rezka, 2014). Даже если удаление загрязненных биологических отходов осуществляется через канализацию или септические системы, эти опасные лекарственные средства лишь частично деградируют ( O'Keefe, 2011 ). В экспериментах по инкубации активного ила в течение 24 ч при концентрациях ~1 × 10-4 мг/л не наблюдалось деградации циклофосфамида и ифосфамида ( Buerge et al., 2006). Результаты их биодеградации показывают, что в активированном иле она составляет 38% через 3 дня и 65% через 4 дня, тогда как в аэробной биодеградации она составляет менее 60% через 50 дней ( Balcerzak and Rezka, 2014). Кроме того, циклофосфамид и связанный с ним препарат ифосфамид могут сохранять свою лекарственную функцию в течение месяцев или лет ( O'Keefe, 2011 ). Испытание, проведенное на антрациклинах, продемонстрировало биологическую деградацию только для эпирубицина. Но на самом деле из-за высокой склонности к адсорбции антрациклинов на стекле, стали и переменном синтетическом материале (таком как полипропилен, политетрафторэтилен, полиэтилен) они, как ожидается, будут удалены из сточных вод вместе с осадком сточных вод ( Mahnik et al., 2006). Адсорбция на биомассе может играть важную роль в случае гидрофобных фармацевтических препаратов (с log K ow>2), таких как Бикалутамид, доцетаксел, эрлотиниб, этрамустин, экземестан, Флутамид, иматниб, иринотекан, лапатиниб, митотан, паклитаксел и тамоксифен. На самом деле, вышеупомянутые антрациклины также имеют log K ow, близкий к 2. Кроме того, гидрофобные фармацевтические препараты могут быть удалены в процессе адсорбции с использованием порошкового активированного угля, который действительно проявляет абсорбционную способность к тамоксифену, а также иринотекану ( Zhang et al., 2013). К сожалению, большое количество цитостатических препаратов являются гидрофильными, с K ow На самом деле, как циклофосфамид, с K вл 0,63, так и ифосфамид, с K вл 0,86, были обнаружены <2 × 10-5 мг на грамм осадка сточных вод, где их концентрация на литр притока ВВТП в 10 2 -10 3 раза выше ( Besse et al., 2012; Buerge et al., 2006; Попович и Кошельник, 2015; Чжан и др., 2013). Еще одним важным параметром является растворимость цитотоксических соединений. Этот параметр варьируется в широких пределах, от 0 в растительных алкалоидах, гормонах и антагонистах или некоторых антиметаболитах (классифицируемых сотрудничающим центром ВОЗ по методологии статистики лекарственных средств), таких как метотрексат и пеметрексед, до низких значений, таких как 0,0446 мг/л для винбластина, до значений между 10 4 и 10 5 мг / л для цитотоксических препаратов платины, капецитабина, цитарабина, циклофосфамида, 5-фторурацила, гемцитабина и темозоломида (база данных ChemSpider, база данных Банка лекарственных средств, база данных PubChem, база данных Метаболома человека, Toxnet: Банк данных об опасных веществах). На самом деле, благодаря сочетанию низкого log K стока и высоких результатов растворимости в воде соединения являются высоко подвижными в водной среде, как цисплатин, карбоплатин и Оксалиплатин ( Гафурия и др., 2018, 2017). Также стоит упомянуть БЦЖ (фактор биоконцентрации), который указывает на риск биоусиления, квалифицируемый как низкий при БЦЖ<30, умеренный 30-100, высокий 100-1000 или очень высокий >1000. Большинство цитостатических препаратов имеют БЦЖ от 1 до 4. В эту группу входят все алкилирующие агенты, антиметаболиты, цитотоксические антибиотики. Но для тамоксифена и бикалутамида его значения достигают 827, в то время как лапатиниб имеет BCF, равный 2535, митотан 7649 и эстрамустин 13,783, что свидетельствует о чрезвычайно высоком потенциале биоконцентрации в водных организмах ( Kosjek and Heath, 2011 ; Zhang et al., 2013). Это может быть потенциально опасно как для таких организмов, так и для человека.