Что делать с антидепрессантами, антибиотиками и другими наркотиками в нашей воде
Об этом нет, заголовки тревожат. И они приходят не из таблоидов или блогов, а из газет, опубликованных в научных журналах. Они описывают рыбу и птиц, реагирующих с измененным поведением и репродуктивными системами на антидепрессанты, лекарства от диабета и другие психоактивные или гормонально активные препараты в концентрациях, обнаруженных в окружающей среде. Они сообщают о опиоидах, амфетаминах и других фармацевтических препаратах, обнаруженных в обработанной питьевой воде; антибиотики в подземных водах, способные изменять встречающиеся в природе сообщества бактерий; и внебиржевые и отпускаемые по рецепту лекарства, обнаруженные при выщелачивании воды на муниципальных полигонах. И это лишь некоторые из многих недавних исследований, посвященных изучению бесчисленных фармацевтических препаратов, которые сейчас встречаются почти везде, когда ученые искали их в окружающей среде.
Точно, сколько лекарств используется, и сколько их можно обнаружить в окружающей среде, трудно определить. Но, по данным Центров США по контролю и профилактике заболеваний, медицинские работники США заказывают или предоставляют миллионы наркотиков каждый год. В 2002, Управление общей отчетности США оценило, что более 13 миллионов фунтов активных фармацевтических ингредиентов были проданы только для животных. И согласно одному анализу, Управление по контролю за продуктами и лекарствами США одобрил о лекарствах 1,500 поскольку она была создана в 1938. Недавние исследования, проведенные Геологической службы США обнаружили десятки различных фармацевтических препаратов в процессе отбора проб поверхностных вод, а USGS теперь испытывает воду из 38 потоков в штатах 24 плюс Пуэрто-Рико на наличие около 200 различных фармацевтических препаратов или их метаболитов (соединения препаратов трансформироваться в как они проходят через тело).
Органы регулирования и здравоохранения, в том числе Агентство по охране окружающей среды США, УЛХ и Всемирная организация здравоохранения, отмечают, что уровни отдельных фармацевтических соединений, измеряемых в окружающей среде - как правило, в воде - не показали вреда для здоровья человека. Но многие отдельные ученые, а также Европейская комиссия и другие группы выразили озабоченность по поводу возможного воздействия смеси фармацевтических химикатов, присутствующих в окружающей среде. Другие, в том числе исследователи из USGS, которые изучали фармацевтические препараты с 1990, также выражают обеспокоенность по поводу последствий для растений, животных и естественных бактерий, а также для здоровья человека долгосрочного, низкого уровня воздействия на различные типы обнаруженных соединений.
Около 90 процентов фармацевтических препаратов, найденных в окружающей среде, прибывают туда после выделения из организма. Из каких этих соединений происходят? Как мы знаем, представляют ли они опасности для людей или естественных систем, от которых мы зависим? И что делается для решения проблем, связанных с вездесущим присутствием стольких наркотиков в окружающей среде?
Задание проблемы
О нас 90 процент фармацевтических препаратов, обнаруженных в окружающей среде прибыть туда после того, как выводится из организма. Из них антибиотики являются особым источником растущего беспокойства, учитывая рост устойчивости к антибиотикам, говорит Анна Zorzet, координатор ReAct Europe, антиретровирусная пропаганда и пропагандистская группа, организованная Упсальским университетом в Швеции. Недавнее быстрое увеличение использования антибиотиков у людей и животноводства позволило снизить эффективность этих препаратов, поскольку бактерии развиваются, чтобы терпеть часто используемые антибиотики, что может быть усугублено их присутствием в окружающей среде.
Остальные фармацевтические препараты в окружающей среде поступают из выброшенных лекарств и сточных вод на предприятиях фармацевтического производства, - объясняет Дэн Колдуэлл, научный сотрудник по токсикологии Johnson & Johnson по окружающей среде, здоровью, безопасности и устойчивому развитию. Многие из этих отходов и большая часть этих стоков также попадают в воду - либо в виде стоков со свалок, либо с заводов.
То, что очистные сооружения не нацелены на лекарства, на самом деле неудивительно в Соединенных Штатах, где нет стандартов качества питьевой воды для фармацевтических препаратов. Хотя большая часть городских сточных вод в мире направляется на очистные сооружения, типичные методы очистки сточных вод и питьевой воды не предназначены для удаления фармацевтических препаратов. В отчете за 2011 год ВОЗ подсчитала, что в зависимости от метода обычные водоочистные сооружения могут удалять из любого меньше 20 до более 90 процентов присутствующих фармацевтических соединений.
То, что очистные сооружения не таргетных препаратов на самом деле не удивительно, в Соединенных Штатах, где нет каких-либо стандартов качества питьевой воды для фармацевтических препаратов. О 10 препараты в настоящее время включены в ЕРА «Кандидат-загрязнитель» Перечень загрязняющих веществ, рассматриваемых для возможного регулирования. Но никто не регулируется еще, то есть нет никаких установленных ограничений на то, что считается безопасным уровнем в питьевой воде. Это делает его очень трудно, когда местные предприятия ВКХ сообщают о лекарственных средствах, которые они находят в своих системах - как многие делают - знать, что на самом деле означает отчетность или что (если что-нибудь), чтобы сделать об этом.
Сложное Тестирование
Поскольку использование фармацевтических препаратов растет во всем мире, неудивительно, что мы обнаруживаем все больше и больше их в окружающей среде. Но увеличивающееся использование - не единственная причина, по которой обнаружение растет. По мере того, как в последние годы стали доступны все более изощренные методы экологического тестирования, то, что стали называть микрозагрязнителями и новыми загрязнителями, - категория, которая включает фармацевтические препараты, - стали обнаруживаться с большей точностью.
«Аналитическая химия прогрессировала от того, чтобы обнаруживать части на миллион частей на миллиард частей на квадриллион, - говорит Колдуэлл. Исследователь-гидролог USGS Дана Колпин, которая изучает фармацевтические препараты в окружающей среде более чем за 15 лет, объясняет, что на раннем этапе ученые могли измерять только фармацевтические препараты 19 в однолитровой пробе воды. Сегодня, по его словам, «мы используем флакон 15-миллилитр, в котором мы теперь можем измерить фармацевтические препараты 110 на гораздо более чувствительных уровнях».
Профессор химической технологии Университета Макгилл Вивиан Яржау и его коллеги обнаружили «незаконные наркотики», в том числе амфетамины, метамфетамин, кокаин и рецептурные опиоиды, в канадских источниках питьевой воды на нанограммах на литр (на три триллиона). Эти концентрации «очень малы», говорит Яржау, и воздействие этих конкретных соединений на дикую природу и другую биоту еще предстоит определить.
Фармацевтические препараты, измеряемые в окружающей среде в небольших концентрациях, могут приводить к биологическим эффектам, когда эти уровни тестируются в контролируемых экспериментах.
«Тот факт, что они существуют, не должен вызывать тревогу», - говорит Колдуэлл из фармацевтических препаратов, найденных в различных источниках воды на этом уровне.
Тем не менее, воздействие на бесконечно малых уровнях все больше зависит от того, какие исследования находят. Фармацевтические препараты, измеряемые в окружающей среде в небольших концентрациях, могут приводить к биологическим эффектам, когда эти уровни тестируются в контролируемых экспериментах. Например, Недавно исследователи Университета Висконсина обнаружили что уровни антидиабетического лекарственного средства метформин, сопоставимые с теми, которые обнаружены в экологически чистых мужских молочных пескарях, развивают интерсексуальные гонады. Ученые в Великобритании обнаружили, что концентрации антидепрессанта флуоксетина (продаются под разными названиями, включая Prozac), обнаруженные в образцах окружающей среды измененное поведение скворцов в экспериментальном исследовании. Другие в Швеции обнаружили аналогичные результаты, когда рыбы подвергались воздействию других психоактивных веществ, оксазепама, на уровнях, найденных в образцах сточных вод.
В то время как регулирующие органы подчеркивают отсутствие доказательств того, что такие уровни вредит здоровью человека в острой форме (это также сделал Колдуэлл из J&J), некоторые ученые, в том числе Колпин и Ярго, отмечают, что мониторинг низких уровней лекарств важен для понимания возможных долгосрочных эффектов. .
«Мы хотим идти так низко, как мы можем проводить измерения, поскольку это важно для понимания долгосрочных тенденций воздействия», - говорит Колпин. Несмотря на то, что организмы могут выглядеть здоровыми, он объясняет, когда вы начинаете исследовать их ткани и поведение, «более тонкие эффекты» воздействия химических веществ могут стать очевидными. Имея как можно больше подробных данных, ученые смогут выяснить, что может происходить на уровне населения, а не только отдельным людям.
Этот тип подробной информации об отдельных препаратах также поможет определить, какие фармацевтические препараты нацелены на удаление, говорит Яржау. По ее словам, необходимы дополнительные исследования, чтобы помочь регуляторам улучшить мониторинг и лечение. «Если мы ничего не сделаем, это может ухудшиться», - говорит она.
Насколько велика проблема?
Часть того, что необходимо, - это более полное понимание того, что там есть, и насколько большая проблема, которую представляют различные фармацевтические препараты с точки зрения того, когда дело касается оценки воздействия на окружающую среду наркотиков, все может стать очень сложным. Влияние на здоровье человека и окружающую среду. Как Совет по защите природных ресурсов отмечено в белой бумаге 2009, в этой области имеются большие пробелы в данных - точные объемы употребляемых наркотиков, относительные вклады людей и домашнего скота и полный учет того, какие лекарства находятся в окружающей среде. Многие исследования документируют наличие наркотиков, но пока в США данные пока не дают общей картины. Новые исследования, полученные от USGS и EPA, могут начать заполнять эти пробелы.
Когда дело доходит до оценки воздействия на окружающую среду наркотиков, все может стать очень сложным. Чтобы понять, какими могут быть последствия для окружающей среды и здоровья конкретного фармацевта, регулирующие органы как в США, так и в Европе полагаются на информацию, поступающую от производителей. В США фармацевтические производители должны представить эту информацию в FDA в рамках процесса регистрации лекарств, объясняет Раанан Блум, старший токсиколог в Центре оценки лекарственных средств и исследований FDA.
Эта экологическая оценка - в Европе называется оценка экологического риска - включает информацию об экотоксичности препарата в различных концентрациях и о его воздействии на различные водные организмы. Затем информация сопоставляется с прогнозами производителей объемов производства, продаж и использования для оценки возможных последствий для окружающей среды.
Категории лекарств, получающие в настоящее время особое внимание от FDA, представляют собой гормонально активные соединения, антибиотики и то, что FDA называет препаратами «большого объема», которые часто используются. Исследование, проведенное группой шведских и британских исследователей, показало 83 процент ERA, произведенных в 2011 и 2012 либо лишены данных, либо неполных, И только что выпущенный Шведским фондом стратегических исследований окружающей среды крайне критично оценивает экологические риски производители фармацевтической продукции подчиняются властям Европейского Союза. В отчете также критикуются содержащиеся в этих оценках утверждения о необходимости сохранения конфиденциальности определенной информации - что также является особенностью экологических оценок, которые производители лекарств представляют в FDA, - и призывает сделать эти оценки доступными для общественности. Чтобы повысить эффективность в понимании и предотвращении потенциальных проблем, в исследовании также предлагается сгруппировать оценку риска для аналогичных соединений, а не полагаться на текущий подход к каждому соединению. Среди других его рекомендаций - включение информации о потенциальном вкладе лекарства в устойчивость к антибиотикам.
Категории лекарств, получающие особое внимание от FDA, являются гормонально активными соединениями, антибиотиками и тем, что FDA называет «лекарствами большого объема», которые часто используются. В апреле предложенные FDA руководящие принципы о том, будут ли производители должны представлять экологические оценки с заявками на новые препараты с гормональными эффектами. Это, сказал Блум, «указывает на нашу озабоченность гормонально активными препаратами». Но предлагаемое не обязательно предотвратит попадание таких соединений или продуктов их разбивки в местные источники воды.
Что мы можем сделать?
Учитывая продемонстрированные и потенциальное воздействие, что мы можем сделать о наркотиках в окружающей среде?
Неиспользованные и ненужные наркотики могут входить в программы возврата. В ЕС программы возврата и сбора требуются по закону. Большинство коллекций там обрабатываются аптеками, и большая часть собранных сборов сжигается. В США администрация по борьбе с наркотиками во многих штатах предложила двухгодичные коллекции что, поскольку 2010 собрал более 4.8 миллионов фунтов рецептурных препаратов. У некоторых штатов США и других местных органов власти есть программы по возврату наркотиков. Но есть проблемы с материально-техническим обеспечением как для получателей, так и для участников: коллекционеры нежелательных наркотиков - как правило, медицинские учреждения, аптеки и правоохранительные органы - должны быть авторизованы DEA и организовать надлежащее обращение с нежелательными наркотиками, и такие объекты могут быть не удобно расположены для высадки.
Производство лекарств предлагает еще одну возможность для сокращения выпуска лекарственных средств в окружающую среду. Хотя вклад производства в фармацевтическое загрязнение сравнительно мал, он может создать «горячие точки» загрязнения. Например, вблизи Хайдарабада, Индии, которая была основным производственным участком для непатентованных лекарств, исследователи, испытавшие сточные воды для очистки сточных вод найденные уровни нескольких антибиотиков, которые Zorzet описывает как сопоставимыми с теми, которые были бы предписаны для лечения.
Фармацевтические компании также работают, чтобы улучшить окружающую среду своих производственных процессов », а не только в конце трубы, но и путем перехода к" зеленой химии solutions.To сокращению таких выбросов, промышленность работает над разработкой и реализовывать то, что в настоящее время называется " Ecopharmacostewardship "руководящих принципов. Цель, Колдуэлл объясняет, является работа с поставщиками услуг и по всему миру, так как он и его коллеги пишет в недавней работе, «Достичь общего стандарта« без выгрузки API [активных фармацевтических ингредиентов] в токсичных количествах ».
Оба Колдуэлл и FDA отмечают, что фармацевтические компании также работают, чтобы улучшить окружающую среду своих производственных процессов », а не только в конце трубы, но и путем перехода к "Зеленая химия" решения. К их числу относятся как более эффективное производство наркотиков и проектирование лекарств, которые разлагаются более эффективно или которые являются эффективными, как предполагалось, но сводят к минимуму побочные продукты, которые будут выводится из организма и в конечном итоге в окружающей среде.
Между тем предприятия по очистке сточных вод изучают возможности повышения их способности удалять фармацевтические препараты из сточных вод. В фармацевтической промышленности, в том числе в Индии, ведется согласованная и значительная работа по повышению эффективности производственных процессов с учетом того, что исторически отрасль была известны входными ресурсами - сырьем и энергией - в объемах, которые значительно превосходят объем готовой продукции. Несколько фармацевтических производителей, в том числе Bristol-Myers Squibb, Eli Lilly, Merck & Co. и Pfizer, выиграли. Президент США по ядерной проблеме награды за эти усилия.
Между тем, станции очистки сточных вод изучают возможности повышения их способности удалять фармацевтические препараты из сточных вод. Параметры варьируются от обработка воды озоном в заручившись помощью микробов, Но, как 2011 ВОЗ доклад предостерегает от "Advanced и дорогостоящей технологии очистки воды не будет в состоянии полностью удалить все фармацевтические препараты для концентрации менее пределов обнаружения наиболее чувствительных аналитических процедур во все времена."
Только начало
Все указывает на то, что мы только в самом начале, когда речь заходит о понимании наличия и важности фармацевтических препаратов в окружающей среде, не говоря уже о том, что делать о них. Даже сейчас, когда ученые исследуют то, что на самом деле там, фармацевтические компании работают, чтобы сделать наркотики и производство наркотиков более экологичные, специалисты по очистке сточных вод разработать более эффективные способы удаления фармацевтических препаратов, а также охраны окружающей среды и Защитники общественного здравоохранения работа над кампаниями по изменению практики, исследования по поиску фармацевтических препаратов в окружающей среде продолжаются.
Фактически, Колпин говорит, сотни публикуются каждый год. И хотя количество измеряемых фармацевтических препаратов исключительно невелико, он говорит, что эта информация важна, потому что она обеспечивает базовую линию для будущего сравнения.
«То, что мы считаем сегодня безопасным, мы можем найти 10 лет с тех пор, есть некоторый эффект, который мы не понимали в то время, важно», - говорит он. «Мы не пытаемся сказать, что небо падает. Мы пытаемся изложить науку, говоря, что есть некоторые вещи, которые вызывают беспокойство ».
Эта статья первоначально появилась на Ensia
Об авторе
Элизабет Гроссман - автор и журналист Элизабет Гроссман - независимый журналист и писатель, специализирующийся в области экологии и науки. Она является автором Chasing Molecules, High Tech Trash, Watershed и другие книги. Ее работа также появлялась в различных публикациях, в том числе Scientific American, Yale e360, домен Washington Post, TheAtlantic.com, салон, Нация, и Мать Джонс.
Книги этого автора:
Цепляние молекул: ядовитые продукты, здоровье человека и обещание зеленой химии
Элизабет Гроссман.
Нажмите здесь для получения дополнительной информации и / или заказать эту книгу на Amazon.
