Ocurrencia y efectos de compuestos activos farmacéuticos y de higiene personal: nuevas contribuciones en modelos predictivos, evaluación de riesgos potenciales y clasificaciones de peligro
- Autores: Sheyla Ortiz De García
- Directores de la Tesis: Rubén Irusta Mata (dir. tes.), Pedro A. García Encina (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Valladolid ( España ) en 2015
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Fernando Fernández-Polanco (presid.), Alette Anna Maria Langenhoff (secret.), Joan Rieradevall (voc.), Gumersindo Feijoo Costa (voc.), Despo Fatta Kassinos (voc.)
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: UVADOC
- Resumen
Los productos activos farmacéuticos y de higiene personal (PPCPs) son un variado grupo de compuestos químicos que han sido encontrados en diferentes compartimientos del medio ambiente. Actualmente, es bien conocido que muchos PPCPs generan diversos efectos adversos, lo que ha originado una marcada preocupación por su presencia y destino en la naturaleza.
Por ello, en la presente tesis se ha planteado el estudio de la ocurrencia y los efectos de algunos de los principales PPCPs en los ambientes acuáticos y estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs), generando nuevas contribuciones en el ámbito experimental, mediante el estudio de su ecotoxicidad sobre la bacteria bioluminiscente Vibrio fischeri y la biomasa procedente del tratamiento secundario de una EDAR, con el propósito de establecer modelos predictivos y evaluando su uso en la generación de índices de riesgos potenciales, clasificaciones de preocupación y listas de priorización.
En primer lugar se realizó un estudio con el fin de predecir la ocurrencia de 88 PPCPs, metabolitos y productos de transformación en medios acuáticos y EDARs, empleando un enfoque de balance de masa y validando los métodos propuestos con datos de concentraciones ambientales medidas.
Con el fin de evaluar predictivamente los principales efectos adversos de los PPCPs se planteó estimar el potencial de persistencia, bioacumulación y ecotoxicidad (índice PBT) en ambientes acuáticos utilizando software y metodologías actualizadas, basadas en modelos de relaciones cuantitativas de estructura-actividad ((Q)SAR). Junto a estos tres efectos, se incorporó la ocurrencia (O) y se analizaron en conjunto los índices OPBT, generándose clasificaciones de preocupación y listas de priorización para estos compuestos.
Recientemente, la Agencia Europea de Medicamentos ha propuesto una serie de directrices con el fin de realizar evaluaciones de riesgo ambiental (ERAs) para medicamentos de uso humano. Estas ERAs se basan en valores de ecotoxicidad predictivos y/o experimentales, según la calidad de los datos disponibles. En este sentido, se planteó determinar la ecotoxicidad (en base a la concentración efectiva media, CE50) de PPCPs sobre las bacterias bioluminiscentes Vibrio fischeri (mediante el ensayo Microtox®). Para determinar el comportamiento de las EDARs, se evaluó el efecto de los PPCPs mediante ensayos respirométricos en la biomasa de reactores biológicos. A partir de estos resultados experimentales y de los valores predictivos ya estimados se desarrollaron dos propuestas de ERAs. La bacteria bioluminiscente (Vibrio fischeri) resulta ser la especie más sensible a los efectos adversos ocasionados por estos compuestos. Un alto porcentaje de los compuestos en estudio fue catalogado como "altamente tóxico" para especies acuáticas.
En vista de los resultados ecotoxicológicos obtenidos para las bacterias Vibrio fischeri en la ERA, y debido a la escasa información que existe acerca de los efectos de los PPCPs en esta especie, se estudió la relación dosis-respuesta de estos compuestos sobre dichos microorganismos en diferentes rangos de concentración (a concentraciones cercanas a las existentes en los ambientes acuáticos y EDARs y en concentraciones alrededor de la CE50). El estudio se llevó a cabo para las sustancias individuales y en una mezcla de ellas. Un alto porcentaje de los PPCPs estudiados (90%) presentaron un buen ajuste estadístico. Un 55% de los PPCPs mostraron un comportamiento hormético.
Finalmente, y con el fin de aportar nuevos datos que permitan incluir mayor cantidad de PPCPs en estudios de análisis del ciclo de vida, se calcularon factores de caracterización (humanos y ecotoxicológicos) mediante la metodología USEtoxTM. Los factores de caracterización se utilizaron para elaborar una clasificación con puntuaciones de impacto utilizando la ocurrencia de PPCPs en ambientes acuáticos, aire y suelo, en España.
A pesar de las limitaciones y diferencias intrínsecas de cada metodología, un grupo de PPCPs han destacado en las listas prioritarias de esta tesis: hormonas, antibióticos, inhibidor de la bomba de protones y productos de cuidado personal. Estos PPCPs pueden ser considerados compuestos prioritarios, los cuales deberían ser sujetos a estudios más detallados de impacto ambiental y posiblemente a controles y regulaciones más estrictas.
Los modelos y metodologías propuestas en este estudio resultan una valiosa herramienta que puede ser utilizada en otros ámbitos geográficos, y los resultados generados constituyen datos de gran utilidad para estudios de riesgo o impacto ambiental.
