Universidad Veracruzana

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Degradación fotocatalítica de medicamentos de alto consumo en la región norte del estado de Veracruz

Degradación fotocatalítica de medicamentos de alto consumo en la región norte del estado de Veracruz

 

Responsable del proyecto:

Dr. Raúl Alejandro Luna Sánchez.

 

Colaboradores:

Dra. Carolina Solis Maldonado – Universidad Veracruzana
Dr. Edgar Moctezuma Velázquez – Universidad Autonóma de San Luis Potosí
Dr. Carlos Javier Lucio Ortiz – Universidad Autonóma de Nuevo León
Dra. María del Rosario Galindo Gonzalez – Universidad de Guanajuato

 

Justificación

Actualmente existe un interés creciente por los denominados “microcontaminantes”, entre los que se encuentran los medicamentos. Se ha demostrado que estos compuestos se encuentran diseminados en el ambiente y se han detectado en diferentes cuerpos de aguas. Estos compuestos de diverso origen y naturaleza química, cuya presencia y consecuencias en el medio ambiente han pasado inadvertidas, se encuentran presentes en aguas en concentraciones relativamentebajas en el orden de ng L-1 a μg L-1. Estos compuestos pueden causar diversos efectos en los organismos, tales como toxicidad crónica, disrupción endocrina y bioacumulación [1-3].Cabe señalar que estas sustancias no están reguladas, se consideran emergentes y se ha demostrado los efectos en las formas de vida acuática y su persistencia en el medio ambiente [4]. Una característica importante de los contaminantes emergentes es que no necesitan ser persistentes en el medio para causar efectos negativos, ya que sus velocidades de
transformación y/o eliminación son compensadas por su continua introducción en el medio ambiente [5, 6].
Se ha establecido que estos compuestos entran en el ambiente a través de algunas fuentes y vías, tales como aguas residuales de tipo doméstico e industrial [7], de los residuos de las plantas de tratamiento, de los efluentes hospitalarios, de las actividades agrícolas y ganaderas, de los tanques sépticos, los cuales contienen un gran número de componentes orgánicos específicos y microcontaminantes que se producen a diferentes concentraciones en las aguas superficiales, cuyos criterios de calidad ambiental aún no se han podido especificar [8], las plantas de tratamiento convencionales de aguas residuales no están diseñadas para eliminarlos [5].

En estudios recientes se han hallado más de 20 fármacos de distinta composición, entre los cuales se encuentran: antibióticos, anticonceptivos, analgésicos, antiácidos, antipertensivos y antimicrobianos. Algunos ejemplos de impacto ecológico a causa de los micro contaminantes son las hormonas contenidas en las pastillas anticonceptivas, que desechadas en la orina de la mujer, llegan a los ecosistemas acuáticos y generan la feminización de los peces [9]. Otro ejemplo, es que en estudios recientes se ha demostrado que los peces expuestos en esas regiones mostraron aberraciones fisiológicas y anatómicas. Algunas de estas aberraciones tuvieron un impacto negativo, las tasas de fertilización y de supervivencia de los huevos de los peces en los sitios contaminados fue reducida.
En México, uno de los últimos reportes más interesantes resultado de las determinaciones de la presencia de productos farmacéuticos en un cuerpo de agua, encontró 11 productos farmacéuticos (PFs) en el Valle del Mezquital, cinco de ellos a concentraciones iguales o mayores a 1 μg Lˉ1, estando presentes entre otros, naproxeno, ibuprofeno, acetaminofén y diclofenaco. También en aguas superficiales y subterráneas de la ciudad de México se ha determinado la presencia de ácido salicílico, diclofenaco, naproxeno, ibuprofeno, ketoprofeno y gemfibrozilo, fármacos que se encuentran contaminando pozos, presas y estanques. En la región del Valle de Tula donde ocurre irrigación con aguas residuales sin tratar, se han
detectado en el suelo fármacos como el ibuprofeno, naproxeno, diclofenaco y la carbamazepina; en particular preocupa la carbamazepina por su mayor persistencia y movilidad encontradas, lo que le confiere un alto potencial para contaminar aguas subterráneas a partir del suelo [2]. Otro medicamento de alto consumo es el acetaminofén que se encuentra disponible en más de 400 medicamentos de los cuales se vende aproximadamente 600 millones de cajas para su consumo. Estudios señalan la presencia de productos farmacéuticos en un cuerpo de agua, en el Valle del Mezquital, con concentraciones iguales o mayores a 1 μg Lˉ1, dentro de los cuales se encuentra el acetaminofén [2].

El acetaminofén no puede ser eliminado completamente, y una cierta cantidad aún permanece en el agua como un micro contaminante. El paracetamol es bien conocido como compuesto farmacéuticamente activo; su continua liberación plantea peligros potenciales para los animales y las personas, incluso en concentraciones muy bajas; y su presencia causa toxicidad
acuática y alteraciones endocrinas [10].

Se ha demostrado la mineralización completa de diferentes medicamentos, tanto los complejos activos y sus productos intermediarios aplicando los denominados procesos avanzados de oxidación [11, 12]. Son proceso que involucra la generación de poderosas especies oxidantes, principalmente el radical hidroxilo. Dentro de estas técnicas, se encuentra la fotocatálisis heterogénea que se basa en la absorción directa de luz por parte de un semiconductor y la generación de especies óxido-reductoras que pueden transformar a los contaminantes orgánicos a dióxido de carbono, agua y ácidos minerales [13].

La importancia del presente proyecto es realizar un estudio sistemático de la degradación fotocatalítica de medicamentos de alto consumo en la zona norte del estado de Veracruz en solución acuosa, entre los que se encuentran los analgésicos, antipiréticos, anticonceptivos, antibacterianos por mencionar algunos. Se seleccionaran los compuestos orgánicos que
presenten efectos ecotóxicos y se espera lograr una oxidación total de las moléculas hasta obtener compuestos inocuos o menos tóxicos para el medio ambiente.

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Última actualización

Fecha: 20 marzo, 2024 Responsable: Dr. Alfredo Cristóbal Salas Contacto: acristobal@uv.mx