Новый метод для защиты качества воды, окружающей среды и здоровья
Исследователи из Университета Суонси разработали новый метод быстрого удаления и обнаружения загрязнителей сточных вод, поступающих из повседневных фармацевтических препаратов, таких как парацетамол, ибупрофен и аспирин. Это может помочь минимизировать их воздействие на окружающую среду.
Междисциплинарная команда (био)химиков в сотрудничестве с международной компанией Biotage опубликовала исследование в журнале Analytical Science Advances. В работе описан успешно разработанный единый процесс для разделения и количественного определения широкого спектра различных фармацевтических препаратов и химических веществ из средств личной гигиены. Эти вещества, попадая в сточные воды, могут оказываться в осадке сточных вод и даже в плазме крови. Новый метод ускорит понимание того, какие загрязнители могут высвобождаться, и поможет уменьшить их негативное влияние на окружающую среду.
Ведущий автор, доктор Рэйчел Таунсенд, пояснила: "Многие люди не задумываются о том, что происходит с этими лекарствами после их приёма. Как и любой продукт питания, после приёма лекарство выводится из организма и попадает на очистные сооружения". "Считалось, что фармацевтические препараты разлагаются в процессе очистки, но исследования показали, что это не так. Это становится проблемой, поскольку очищенные сточные воды сбрасываются в водоёмы, такие как реки и ручьи, а 80% обработанного осадка также возвращается на сельскохозяйственные земли в качестве удобрения и потенциально попадает на будущие продовольственные культуры".
В мире сообщалось о негативном влиянии фармацевтики на животный мир. Например, диклофенак, нестероидный противовоспалительный препарат, привёл к критической угрозе исчезновения нескольких видов стервятников в Азии, при этом популяции индийского длинноклювого и красноголового стервятников сократились на 97-99%. Женские противозачаточные таблетки вызвали феминизацию самцов рыб, что привело к быстрому сокращению их популяций за 2 года. Также существуют опасения, что осадок, используемый в сельском хозяйстве, может повлиять и на здоровье человека.
Команда впервые применила один процесс, использующий метод пробоподготовки QuEChERS с масс-спектрометрическим детектированием. С его помощью исследователи смогли обнаружить, экстрагировать и количественно определить ряд фармацевтических соединений и продуктов личной гигиены из различных источников, например, из осадка сточных вод. Ранее для этого требовались несколько методов экстракции, что делало новый подход более эффективным по времени и ресурсам.
Это позволило учёным получить более чёткое представление о факторах, контролирующих развитие и распространение устойчивости к противомикробным препаратам в сообществе. Эти знания потенциально могут помочь защитить качество воды, окружающую среду и здоровье.
Результаты будут использованы для информирования Chemical Investigation Programme — британской исследовательской инициативы, которая вносит вклад в выполнение Директивы Европейского Союза по экологическому менеджменту. При достаточном объёме исследований и данных можно внести изменения в процесс очистки сточных вод, чтобы обеспечить разложение или удаление этих повседневных загрязнителей. Это даст надежду на предотвращение дальнейшего воздействия на окружающую среду и сохранение здоровья человека.
Соавтор работы, доктор Клэр Десброу из Biotage, отметила: "Вновь разработанный метод идеально вписывается в наш портфель продуктов для пробоподготовки. Возможность быстрой и эффективной очистки сложных человеческих, пищевых или экологических образцов будет полезна не только исследователям, но и промышленным, экологическим и регуляторным лабораториям по всему миру".