Skuteczność usuwania substancji czynnych leków w procesach uzdatniania wody Grzegorz Nałęcz-Jawecki Zakład Badania Środowiska Wydział Farmaceutyczny z OML Warszawski Uniwersytet Medyczny VIII KKB, Kraków, 2018
LEKI w ŚRODOWISKU WODNYM Ścieki komunalne Ścieki przemysłowe Odcieki w wysypisk Ścieki weterynaryjne
LEKI w ŚRODOWISKU WODNYM Liczba opakowań refundowanych przez NFZ Tertensif SR 4 816 975 op. 30 tabl. 1,5 mg 217 kg Furosemidum Polpharma 4 091 760 op. 30 tabl. 40 mg 4 910 kg Diuresin SR 3 828 466 op. 30 tabl. 1,5 mg 172 kg Tritace 10 3 007 609 op. 28 tabl. 10 mg 842 kg Tritace 5 2 417 919 op. 28 tabl. 5 mg 339 kg Indapen SR 1 840 829 op. 30 tabl. 1,5 mg 83 kg Furosemidum Polfarmex 1 743 534 op. 30 tabl. 40 mg 2 092 kg
LEKI w ŚRODOWISKU WODNYM Amoksycylina (250 1000 mg/dawka) Amoksycylina +kwas klawulonowy Duomox 35 000 kg Amoksiklaw 11 500 kg Amotax 11 800 kg Taromentin 2 200 kg Ospamox 6 300 kg Augmentin 16 400 kg Ramoclav 3 600 kg 59 100 kg 34 100 kg 93 200 kg
Metabolizm Atenolol 90% Furosemide 90% Amoxycillin 60% Lincomycin 50% Ranitidine 30% Sobrelol 15% Zuccato i in. 2001. Environmental loads of pharmaceuticals in Italy
Oczyszczalnie ścieków Stężenie [µg/l] Ściek surowy Ściek oczyszczony % Diclofenac 3,0 2,5 17 Ibuprofen 3,0 0,03 99 Paracetamol 6,9 0,01 >99 Propranolol 70 70 0 Carbamazepine 0,7 0,7 0 Ifosfamide 0,007 0,010 0
EMA 2006 GUIDELINE ON THE ENVIRONMENTAL RISK ASSESSMENT OF MEDICINAL PRODUCTS FOR HUMAN USE DOSEai * Fpen PECSW = ---------------------------------------- (10 ng/l) WASTEWinhab * DILUTION RQ = PEC / PNEC PNEC = NOEC / AF
DECYZJA WYKONAWCZA KOMISJI (EU) 2015/495 z dnia 20 marca 2015 r. ustanawiająca listę obserwacyjną substancji do celów monitorowania obejmującego całą Unię w zakresie polityki wodnej na podstawie dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/105/WE MAX MQL [ng/l] Antybiotyki makrolidowe 90 Diklofenak 10 17-alfa-etynyloestradiol 0,035 17-beta-estradiol, estron 0,04
Ocena zanieczyszczenia Wisły w rejonie Warszawy substancjami czynnymi leków oraz ich metabolitami OPUS2, NZ7 UMO-2011/03/B/NZ7/00751
MQL Tap water V1 V3 Valsartan 0.07 ng/l MDL-27 13-63 325-2120 Fenofibrate 0.07 ng/l MQL- 1 MDL- 1 MDL- 1 Furosemide 1.0 ng/l MDL-29 MDL-67 310-2670 Hydrochlorothiazide 1.6 ng/l 19-26 MQL-64 282-1270 Ramipril 0.15 ng/l MDL- 1 1-2 16-73 Bisoprolol 0.10 ng/l 1-17 2-39 38-1470 Propranolol 0.40 ng/l 1-7 1-9 8-69 Metoprolol 0.20 ng/l 1-14 3-39 242-2190 Atorvastatin 0.05 ng/l MDL-0.3 0.1-1 5-113
MQL Tap water V1 V3 Azithromycin 0.23 ng/l MQL-193 MQL-273 2-1520 Clarithromycin 0.20 ng/l MQL- 52 MQL- 82 95-1430 Erythromycin 0.46 ng/l MDL- 57 MDL- 8 53-1020 Lomefloxacin 0.03 ng/l MDL- 0.4 MDL- 0.2 MQL- 1.3 Ciprofloxacin 1.70 ng/l MDL MDL- 4 17-277 Vancomycin 21 ng/l MDL MDL 29-117
64 leki (i metabolity) LOQ 1-2 ng/l (0,2 10) Surowa woda: 37 leków, 13 > 50 ng/l Woda wodociągowa: 7 leków (6 24) konwencjonalne + O3 +GAC Carbamazepine 62 (0-100) 97 (92-98) Fenofibrate 25 (0-100) 43 ( 0-100) Iopamidol 31 (0-99) 61 ( 5-98) Oseltamivir acid 0 74 (60-88) Epinastine 17 (0-67) 87 (75-94) Simazaki et al. 2015. Pharmaceiticals at drinking water purification plants in Japan. Water Research 76:187-200
42 leki LOQ 0,1 5 ng/l Max C Redukcja [%] Rhine (Amsterdam) 280 ng/l 89-92 metformin 26 ng/l 95 Meuse (The Hague) 290 ng/l 89-92 clofibrate Polder (Amsterdam) 150 ng/l 23 Risk (mix) Rhine Meuse Polder Surface water 0.040 0.017 0.005 Drinking water 0.006 0.005 0.005 Genotoksyny (ALARA) 10 ng/l Houtman et al. 2014. Mixture of pharmaceiticals in Dutch drinking water. Science of the Total Environment 496:54-62
C [ng/l] 55 leków, EDC i metabolitów LOQ 0,01 5 ng/l Intake Number Llobregat River (Spain) 1200 ng/l 35 Raw water Pre-Cl Coagul. sand filtr O3 GAC Acebutolol 44 (170) 37 (160) 36 (160) 3 (13) - - Bisoprolol 57 (250) 56 (250) 53 (230) - - - Propranolol 54 (270) 37 (180) 26 (130) 10 (49) 9 (45) - Hydrochlorothiazide Drinking water 670 (1900) 330 (480) 74 (160) 17 (33) 3 ( 8) 3 (7) Valsartan 685 (1300) 620 (1200) 690 (1300) 171 (330) 41 (70) - Carbamazepine 13 (54) 10 (49) 7 (37) - - - Carb-epoxide 54 (71) 41 (50) 35 (50) 13 (19) 2 (4) 1 (2) Huerta-Fontela et al. 2011. Pharmaceuticals and hormones through drinking water treatment. Water Research 45:1432-1442
SUBSTANCJE CZYNNE LEKÓW
DESK BASED REVIEW OF CURRENT KNOWLEDGE ON PHARMACEUTICALS IN DRINKING WATER AND ESTIMATION OF POTENTIAL LEVELS Watts & Crane Associates, 11.2007 Final Report to Defra UK: 3000 leków (5000), 50-150 g/inh*y UK: 50 leków 95% całkowitego spożycia PARACETAMOL METFORMIN IBUPROFEN KWAS ACETYLOSALICYLOWY AMOKSYCYLINA 3 535 ton 497 ton 330 ton 178 ton 141 ton
DESK BASED REVIEW OF CURRENT KNOWLEDGE ON PHARMACEUTICALS IN DRINKING WATER AND ESTIMATION OF POTENTIAL LEVELS Watts & Crane Associates, 11.2007 Final Report to Defra WWTP stopień redukcji zależy od substancji, rozkład metabolitów II fazy DWTW Cl 2, ClO 2 nieskuteczne, GAC substancje niepolarne, O3 / UV substancje niezjonizowane, suma usunięcie >90% większości (?) leków. RO najwyższa skuteczność.
DESK BASED REVIEW OF CURRENT KNOWLEDGE ON PHARMACEUTICALS IN DRINKING WATER AND ESTIMATION OF POTENTIAL LEVELS Watts & Crane Associates, 11.2007 Final Report to Defra Redukcja [%] zima Lato Amoksycylina 75 100 Ciprofloksacyna 60 63 Atenolol 10 55 Bezafibrat 15 87 Ibuprofen 38 93 Karbamazepina 0 0 Erytromycyna 0 0 Klaritromycyna 0 0 Linkomycyna 0 0
42 leki LOQ 0,1 5 ng/l Ekspozycja = C DW *2 (l/d) * 6525 (d/y) Risk (mix) Rhine Meuse Polder Surface water 0.040 0.017 0.005 Drinking water 0.006 0.005 0.005 Genotoksyny (ALARA) 10 ng/l Houtman et al. 2014. Mixture of pharmaceiticals in Dutch drinking water. Science of the Total Environment 496:54-62
DESK BASED REVIEW OF CURRENT KNOWLEDGE ON PHARMACEUTICALS IN DRINKING WATER AND ESTIMATION OF POTENTIAL LEVELS Watts & Crane Associates, 11.2007 Final Report to Defra Minimalna dawka terapeutyczna / max dzienne pobranie 1 1000 mg / 1 200 ng Model deterministyczny: Większość leków > 1000 10 leków >100 1 przypadek <100 (NSAIDs) Model probabilistyczny: Dla wszystkich substancji >100 REKOMENDACJA: SMALL SCALE SURVEY
Genotoksyny efekt stochastyczny EDC
Podsumowanie Substancje czynne leków stanowią bardzo zróżnicowaną grupę związków chemicznych Konwencjonalne metody uzdatniania wody są w większości przypadków nieskuteczne Ozonowanie i granulowany węgiel aktywny - największa skuteczność, ale zależna od parametrów wody i rodzaju związku Dawki leków przyjmowane z wodą stanowią ułamek procenta dawek terapeutycznych Nieznane jest chroniczne oddziaływanie nano i mikro dawek na człowieka
Dziękuję za uwagę