Residuos de clorpromazina, indometacina, celecoxib, alprazolam y oxicanes en agua de río según ensayos de laboratoriopersistencia, productos de degradación y adsorción a sedimento. Método de análisis

Abstract

Hoy en día, existe cierta preocupación por la persistencia, movilidad y toxicidad de los residuos de drogas farmacéuticas, a nivel de trazas, en los ecosistemas acuáticos ya que los tratamientos efectuados en las plantas de depuración de aguas residuales urbanas, principal ruta de introducción de estos microcontaminantes, no eliminan completamente estos compuestos en los efluentes sometidos a depuración. En la bibliografía existen datos sobre la incidencia en agua superficial de muchas drogas, especialmente de aquellas de mayor prescripción o consumo, pero la información sobre su persistencia y/o degradación en condiciones medioambientales es escasa. De este modo este trabajo evalúa la persistencia y transformación en agua de río, a escala de laboratorio, de 7 drogas para las cuales la información existente sobre su incidencia y degradación en aguas superficiales es nula o escasa. Estos compuestos son clorpromazina, alprazolam, indometacina, celecoxib, tenoxicam, piroxicam y meloxicam. También se proponen métodos de análisis de estos principios activos y de los productos de degradación mayoritarios caracterizados en este trabajo, evaluándose determinadas características analíticas básicas después de una extracción en fase sólida y determinación mediante HPLC/QTOF/MS. Para ello, muestras de agua de río dopadas individualmente con cada compuesto a nivel de trazas han sido sometidas a diversos estudios de degradación para discernir la importancia de los procesos químicos, fotoquímicos y biológicos en la degradación del microcontaminante. Además de ensayos en condiciones forzadas se han planteado también ensayos en condiciones no forzadas, a largo plazo, para simular el comportamiento de la droga en una masa de agua. Las estructuras tentativas de los productos de degradación observadas son propuestas a partir de las fórmulas moleculares de los iones y la fragmentación observada en espectros masas-masas de alta resolución. Así se ha establecido que la radiación solar promueve la degradación fotoquímica de clorpromazina, tenoxicam, piroxicam, meloxicam e indometacina, y celecoxib en menor medida, en el interior de una masa de agua de río y que las reacciones químicas afectan a la estabilidad de alprazolam, indometacina y los tres oxicanes. En condiciones similares a las que se encontrarían en el interior de una masa de agua celecoxib y alprazolam pueden ser considerados como contaminantes altamente persistentes mientras que la vida media estimada en agua de río para tenoxicam, clorpromazina, piroxicam, meloxicam e indometacina es del orden de 1.9, 3.2, 3.6, 6.2 y 35.3 días, respectivamente. Se han detectado 16 productos de degradación para la clorpromazina, 6 para la indometacina, 9 para el alprazolam y piroxicam, 10 para el tenoxicam, 7 para el meloxicam y 11 para el celecoxib. Básicamente, éstos se originan, mediante reacciones de oxidación de grupos funcionales, hidroxilación de anillos aromáticos, apertura de estructuras cíclicas e hidrólisis. En el caso de la clorpromazina existen también procesos de descloración y en el caso del alprazolam hay reacciones de adición de agua a estructuras cíclicas aromáticas. La presencia de sedimento acuático no modifica, en líneas generales, la velocidad de degradación. La clorpromazina no se detecta en agua en contacto con un sedimento acuático (0.03 kg/L) debido a su elevadísimo coeficiente de adsorción (41632 L/kg). Las otras seis drogas presentan una cierta capacidad de adsorción sobre el sedimento (Kd <45 L/Kg). Los productos de degradación presentan en general una menor capacidad de adsorción. Finalmente se ha comprobado que las 7 drogas y sus productos de degradación mayoritarios pueden ser determinados conjuntamente mediante un procedimiento de análisis usual para la determinación de microcontaminantes en aguas superficiales, basado en una extracción en fase sólida sobre cartuchos poliméricos seguido de HPLC-MS. Las tasas de recuperación y precisión obtenidas en la determinación de los productos de degradación son variables dependiendo de su naturaleza.