Okazuje się bowiem, że przyjmowane przez nas leki, wyroby medyczne czy też suplementy diety nie pozostają obojętne dla środowiska naturalnego. Wręcz przeciwnie. Stanowią coraz większy problem związany z jego zanieczyszczeniem. W tym kontekście warto przyjrzeć się jak wygląda ich biodegradowalność. Jak pokazują badania preparaty oparte na naturalnych składnikach znacznie łatwiej ulegają biodegradacji.
W środowisku można znaleźć pozostałości po lekach…
Na wstępie należy podkreślić, że zarówno leki jak i inne rodzaje produktów dostępnych w aptekach bez wątpienia przyczyniają się do poprawy jakości i długości życia [1]. Nie zmienia to jednak faktu, że coraz więcej mówi się także o tym, jak bardzo szkodliwe może być ich stosowanie dla samego środowiska naturalnego. Również dla nas. W przestrzeni prawnej Unii Europejskiej spotkać można koncepcję One Health. Zgodnie z jej założeniami zdrowie człowieka jest ściśle powiązane ze zdrowiem zwierząt i środowiskiem. Dokładniej jego zanieczyszczeniem [1]. Wiele firm farmaceutycznych także coraz częściej inwestuje w procesy technologiczne i sprzęt. Mają one na celu redukować negatywny wpływ produkcji na środowisko. I nic w tym dziwnego. Jak pokazują badania metabolity, a nawet niezmienione cząsteczki substancji obecnych w produktach aptecznych znaleźć można często w ściekach, rzekach i morzach. Czasami także są obecne w wodzie pitnej [1].
- Czytaj także: Koszty produkcji leków są zbyt wysokie dla środowiska
Biodegradowalność – co to właściwie jest?
Co do zasady biodegradacja to proces, w którym substancje organiczne rozkładane są przez mikroorganizmy na najprostsze cząsteczki [2]. W tym kontekście cząsteczkami tymi są dwutlenek węgla, woda oraz amoniak. Tego typu związki mogą potem bez przeszkód wejść w naturalne cykle biogeochemiczne. Nie stanowią przy tym zanieczyszczenia środowiska. Aby sprawdzić, czy dana substancja lub też cała formuła (mieszanina substancji, preparat apteczny złożony, itp.) są biodegradowalne (łatwo biodegradowalne) przeprowadza się na nich tzw. testy biodegradowalności [2]. Tego typu testy zostały opracowane i udostępnione przez Organizację Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD).
Z praktycznego punktu widzenia test biodegradowalności to nic innego jak poddanie badanej substancji (mieszaniny substancji) działaniu mikroorganizmów. Dokonuje się tego w specjalnych warunkach inkubacyjnych przez okres 28 dni [2]. W tym czasie bada się zużycie tlenu, produkcję dwutlenku węgla oraz zużycie rozpuszczonego węgla organicznego. Jeśli dana substancja przejdzie choć 1 test biodegradacji uznawana jest za łatwo biodegradowalną.
Biodegradowalność substancji syntetycznych i naturalnych
W ostatnim czasie bez wątpienia obserwuje się rosnące zainteresowanie substancjami biodegradowalnymi. Zwłaszcza w kontekście ochrony środowiska naturalnego [3]. Dodatkowo coraz częściej przeprowadza się badania porównawcze preparatów syntetycznych i naturalnych. Ich celem jest ocena biodegradowalności tych związków. Przykładem może być chociażby badanie, którego wyniki opublikowano na łamach czasopisma Sustainable Chemistry and Pharmacy w październiku tego roku [1]. Eksperyment oceniał poziom biodegradowalności leku syntetycznego na bazie loperamidu oraz preparatu Lenodiar Pediatric. Jak udało się ustalić, w przebiegu badania dotychczasowa ocena loperamidu jako łatwo biodegradowalnego nie była słuszna. Zastosowanie dokładniejszych technik analitycznych, takich jak metoda UHPLC-qToF (ultra wysokosprawna chromatografia cieczowa z wykorzystaniem spektrometru masowego qToF) pokazało, że loperamid nie uległ biodegradacji. W odróżnieniu od naturalnego preparatu Lenodiar Pediatric [1].
Biodegradowalność leku na bazie metforminy oraz preparatu Metarecod
Firma Aboca postanowiła też sprawdzić, jak wygląda porównanie biodegradowalności leku syntetycznego zawierającego metforminę i w 100% naturalnego wyrobu medycznego do terapii zmienionych parametrów metabolicznych Metarecod [4]. Jakie wyniki udało się uzyskać? Ukazały się one na łamach czasopisma Journal of Mass Spectrometry.
Okazało się, że naturalny preparat Metarecod wykazuje gotowość do biodegradacji. W odróżnieniu do syntetycznego leku z metforminą, którego nie można uznać za łatwo biodegradowalny [4]. Tego typu wnioski ponownie udało się stwierdzić, wykorzystując nowoczesne metody analityczne, opracowane w laboratorium firmy Aboca. Tym samym wyniki potwierdziły, że przy wyborze konkretnej metody terapii należy nie tylko brać pod uwagę jej skuteczność. Również ważny jest stosunek korzyści do ryzyka uwzględniający wpływ danej terapii na środowisko.
– W wyniku testu, brak biodegradowalności metforminy został potwierdzony również wtedy, gdy jest ona częścią produktu stanowiącego formułę. Pod koniec przeprowadzonego testu substancja ta pozostała nienaruszona. Tworzyła śladowe ilości metabolitów, w przeciwieństwie do formuły Metarecod wykazującej gotowość do biodegradacji. – wyjaśnia dr Luisa Mattoli, Biodegratation Manager w firmie Aboca.
Literatura:
- Could natural-complex therapeutic products be useful for preserving biodiversity? UHPLC-qToF approaches to study the ready-biodegradability of a loperamide-based-drug and Lenodiar-Pediatric. Luisa Mattoli, et.al., Sustainable Chemistry and Pharmacy, Volume 41, October 2024.
- New insight into the evaluation of complex mixture biodegrability: an UHPLC-qToF „all-ion MS/MS” acquisition technique for the untergeted and targeted analysis of pharmaceutical formulation biodegradation. Luisa Mattoli, et.al., Environmental Science: Advances, Issue 5, 2022.
- Biodegradowalne poliestry stosowane w medycynie. Marcin Kwidziński i inni, Wyroby medyczne 1/2021.
- Ready biodegradability study and insights with ultra-high-performance liquid chromatograph coupled to a quadrupole time of flight of a metformin-based drug and of Metarecod, a natural substance-based medical device. Giacomod Proietti, et.al., Journal of Mass Spectrometry, Volume 58, Issue 10, 2023.
