Ecofarmacovigilanza.

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Luigi Campanella, già Presidente SCI

La recente ripetuta denuncia dell’Unione Europea circa il pericolo che si sta concretizzando per l’ambiente e per l’uomo a causa della crescente diffusione di inquinanti di nuova generazione,per i quali i sistemi di rimozione ed i relativi impianti di trattamento non garantiscono adeguati risultati,trovano particolare riscontro con riferimento ai residui di farmaci,ormai presenti nelle acque superficiali a concentrazioni dell’ordine dei ppb.Tali valori di concentrazione sono ancora relativamente lontani dalle soglie di rischio derivanti dalla tossicità di molti di tali principi farmaceutici,ma sono anche di uno – ed in qualche caso due – ordini di grandezza maggiori rispetto ai valori che si potevano rilevare fino a 20-30 anni fa.Ciò dimostra l’esigenza di intervenire per evitare che tale trend si mantenga costante con il risultato di raggiungere in pochi anni valori prossimi ai limiti consentiti per non mettere a rischio la salute dei cittadini.Tale situazione è da imputare all’uso improprio ed esagerato che spesso viene fatto dei farmaci ed ai residui di lavorazione dei processi produttivi nel settore. Lo studio del possibile inquinamento delle acque, causato dall’immissione di farmaci e dei loro metaboliti nell’ambiente, affrontato per la prima volta nel 1977, ha subito un’accelerazione , come dimostrano i lavori reperibili in letteratura, con i loro numerosi riferimenti bibliografici.

epvMolteplici sono le cause di un tale interesse:

  • L’aumento del numero e della quantità di prodotti farmaceutici e del loro consumo mondiale, soprattutto nei Paesi industrializzati;
  • Gli ingenti quantitativi di prodotti scartati giornalmente dalle industrie farmaceutiche, perché scaduti o per effetto di controlli di qualità sempre più rigorosi;
  • La sintesi di farmaci sempre più resistenti ai comuni meccanismi di biotrasformazione, per protrarre la loro esistenza inalterata negli organismi trattati, si è tradotta in un aumento del numero di molecole più stabili ai comuni processi di degradazione chimica e biologica col conseguente incremento nell’accumulo, persistenza e diffusione di tali prodotti nell’ambiente ed in particolare nelle acque reflue alle quali pervengono;
  • Il crescente acquisto di medicinali senza ricette mediche o perfino via internet come se si trattasse di un qualsiasi alimento, con usi conseguentemente scorretti;
  • La consapevolezza che, pur nel rilevamento di concentrazioni di sostanze d’origine farmacologica in concentrazioni inferiori a quelle stabilite dalle normative vigenti, non ci sia ancora alcun’informazione attendibile sugli effetti che esse possono provocare a lungo termine sugli uomini.
  • I trattamenti terapeutici di cura e prevenzione negli allevamenti di bestiame e nelle colture ittiche:
  • L’eliminazione impropria di farmaci scaduti da parte dei consumatori;
  • La rilevante percentuale di espulsione dei principi attivi e dei loro metaboliti dopo cure mediche e veterinarie.

Fra tutte queste motivazioni, merita una particolare attenzione quest’ultimo punto, trattandosi di un’importante via di possibile inquinamento acquatico.

Infatti, quando le sostanze farmaceutiche sono somministrate agli esseri umani ed animali, possono essere escrete senza essere metabolizzate nell’organismo bersaglio, o possono essere assimilate e quindi dissolte, dando origine a derivati (metaboliti).

In entrambi i casi i derivati di tali processi (principi attivi farmaceutici e loro metaboliti) vengono scaricati se provenienti:

  • Da esseri umani nel sistema di scolo, dai quali raggiungono gli impianti di trattamento municipali, dove possono essere rimossi.In caso contrario, se ancora persistenti, possono raggiungere l’ambiente acquatico dando inizio al processo di inquinamento.
  • Da esseri animali nel terreno.In questo caso, le sostanze più resistenti all’azione degradativa dei microrganismi presenti nel sottosuolo, possono permeare attraverso di esso raggiungendo le falde acquifere o raggiungere le acque superficiali per dilavamento del terreno.

Questi composti possono raggiungere poi le acque destinate al consumo umano.

Per comprendere l’entità di un tale problema basta considerare i risultati di una ricerca condotta in Germania sin dal 1997 , dalla quale risultavano rilevati 20 differenti principi attivi assieme a quattro loro metaboliti sia nelle acque di scarico che in quelle superficiali, con picchi di 6,3 mg l-1 di Carbamazepina nelle prime e di 3,1 mg l-1 di Bezafibrato nelle seconde.

360px-Carbamazepine.svg

Carbamazepina

Bezafibrate.svg

Bezafibrato

A tale situazione in ogni caso,si deve porre rimedio.I depuratori nella maggior parte dei casi sono costruiti con riferimento a classi di composti da rimuovere che rientrano in quelle tradizionali degli inquinanti,alle quali certamente non appartengono i residui di farmaci,data la relativa novità del fenomeno.

L’intervento correttivo non può che passare da un lato per un aggiornamento tecnico dei depuratori stessi e per una loro sempre più puntuale ed accurata manutenzione e dall’altro per sistemi integrativi pubblici e privati di rimozione di tali principi.

In tale prospettiva sembra necessario porre l’attenzione su implementazioni dei depuratori realizzate con impianti a valle dei depuratori stessi e quindi in grado di integrarne l’azione e su strategie di intervento porta a porta con sistemi depurativi da attivare a valle del rilascio dei reflui delle singole industrie per rimuovere da essi i principi farmaceutici ed i farmaci eventualmente presenti.La proposta è quindi quella di dotare ogni azienda di un sistema di monitoraggio dei principi o loro prodotti di trasformazione presenti nei reflui e di un sistema di rimozione basato su processi quanto più possibilmente economici,semplici e rapidi.

La bibliografia scientifica esalta, rispetto a questo tipo di problematica, i cosiddetti AOP (metodi di ossidazione avanzata),differenziati a seconda dell’ossidante utilizzato o dell’eventuale miscela di essi.Tale approccio soffre di tutti i difetti dei processi basati su reazioni chimiche “sporche” (gestione e controllo delle reazioni,ulteriori reflui prodotti,reattivi)

Alternativamente si possono adottare metodi fisici e biologici.

I primi prevedono l’utilizzo della luce solare per realizzare,in condizione di catalisi eterogenea da parte di biossido di titanio in forma anatasio,la fotodegradazione dei farmaci eventualmente presenti.Ii processo può essere rinforzato assistendo la luce solare con un’opportuna sorgente di radiazione ultravioletta.

I secondi si affidano invece a microorganismi o a singoli enzimi (ossidasi,idrolasi,cicloossigenasi) liberi, immobilizzati o operanti direttamente in suoli di sacrificio.

In entrambi i casi si dispone della tecnologia necessarie.

 

One thought on “Ecofarmacovigilanza.

  1. Negli USA molti impianti di depurazione utilizzano UVC per la sterilizzazione finale.
    Il mercato è quindi già pronto per implementare gli impianti UVC da semplice sterilizzazione a ossidazione fotocatalitica.
    Oltre al processo fotocatalitico, vi sono altri processi avanzati di ossidazione che possono provvedere alla mineralizzazione di contaminanti organici emergenti biorefrattari come i farmaci.
    Una panoramica è stata recentemente pubblicata da M. Saracino, S. S. Emmi d A. Zanelli “Water remediation 2.0: advanced oxidation processes” La Chimica e l’Industria XCVII (Settembre- Ottobre 2015) 18-25

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