Крошечные фармацевтические препараты в окружающей среде
Ученые исследуют риски для окружающей среды от нового класса лекарств — наноматериалов. В то время как наномедицина демонстрирует многообещающие результаты (например, нанодиаманд для преодоления гемато-энцефалического барьера, наночастицы золота против рака), их экологическая безопасность изучена мало.
Исследователи Empa под руководством Бернда Новака из лаборатории «Технологии и общество» в рамках международного проекта «BIORIMA» (программа ЕС «Horizon2020») проводят оценку рисков нанобиоматериалов.
Анализ риска — это функция опасности вещества и степени воздействия (экспозиции). Для оценки необходимо определить пороговое значение токсичности и ожидаемое количество вещества, попадающее в окружающую среду.
Судьба в организме и среде: После высвобождения полимеры разлагаются на более мелкие компоненты. Для большинства нанобиоматериалов нет надежных оценок объемов выбросов.
Результаты анализа конкретных наноматериалов:
- Наночастицы золота: Риск для окружающей среды при медицинском применении отсутствует.
- Нанокитозан (производное полисахарида): В наноформе менее токсичен для водных микроорганизмов, чем в обычной форме, и значительно менее вреден, чем обычные антибиотики или обезболивающие.
- Полиакрилонитрил (PAN) и гидроксиапатит (HAP): Практически нетоксичны в воде.
- Наночастицы серебра (антибактериальный эффект): Оказывают токсическое действие на важные для экосистемы микроорганизмы.
Особенность наноматериалов: Их биологические, химические и физические свойства могут значительно отличаться от обычных лекарств из-за чрезвычайно высокого числа частиц и большей площади поверхности.
Для полного анализа рисков необходимо установить степень контакта флоры, фауны и человека с этими наноматериалами (данные по экспозиции). Получаемые данные также используются в подходе «безопасность через дизайн» (safe by design) — разработаны руководства для малого и среднего бизнеса, позволяющие отсеивать рискованные нанобиоматериалы на ранних этапах разработки.