Residuos de sustancias farmacológicas son vertidas al mar, a través de la orina humana, generando gran impacto ambiental sobre ecosistemas acuáticos.
La llegada de la pandemia del COVID-19 trajo consigo un incremento en el consumo de sustancias farmacológicas que se han convertido en los nuevos agentes contaminantes de los cuerpos de agua en todo el planeta.
Los analgésicos se han vuelto imprescindibles al momento de reducir infecciones o síntomas relacionados con inflamación, dolor y fiebre en humanos, quienes desechan entre el 50 y 90% de los medicamentos consumidos, a través de la orina.
Así lo confirman los profesores Maximiliano Méndez y Edgar Márquez, del Grupo de Investigaciones en Química y Biología de la Universidad del Norte, a través del estudio “Predicting the Adsorption of Amoxicillin and Ibuprofen on Chitosan and Graphene Oxide Materials: A Density Functional Theory Study”.
“En medio de la pandemia se ha elevado el consumo de medicamentos, por lo tanto, gran cantidad de ellos son excretados por la orina y van directamente al mar. A pesar de ser cantidades pequeñas, son lo suficientemente dañiñas para causar un deterioro medioambiental”, expresó Méndez López.
De acuerdo con su investigación, las sustancias excretadas a través de la orina humana son vertidas directamente al mar, incluyendo los residuos farmacológicos que terminan convirtiéndose un verdadero desafío ambiental debido a sus efectos nocivos sobre la vida humana y acuática; residuos que terminan siendo consumidos por especies marinas.
Encontrar biopolímeros que sirvan como mecanismos de filtración efectivos en fuentes de agua es el objetivo de esta investigación que inició desde el 2018 y que, hasta el momento, les ha permitido identificar el quitosano y el óxido de grafeno como los dos compuestos que, juntos, pueden absorber las sustancias farmacológicas contaminantes.
“Encontramos que las propiedades que tienen estos materiales se potencializan cuando están juntos. De manera teórica, hemos hecho algunos cálculos iniciales que demuestran que el quitosano es un excelente biopolímero que absorbe fármacos como antibióticos y antiinflamatorios no esteroideos”, comenta el docente Maximiliano Méndez, doctor en Química.
Aunque el quitosano es un polímero natural, biocompatible, antimicrobiano y no tóxico, obtenido de los caparazones de crustáceos, al usarlo por sí solo, se puede disolver en el agua con pH ácido, lo que le impide convertirse en una membrana para limpiar fuentes acuáticas.
Los investigadores decidieron mezclarlo con otro compuesto para mejorar sus propiedades mecánicas: el grafeno, una sustancia hecha de una capa de carbono de un solo átomo de espesor y tiene una gama de propiedades muy atractivas, como la alta resistencia, incluso superior al acero, y una gran conductividad térmica y eléctrica.
Según los resultados que arrojó el estudio de los docentes, el quitosano con óxido de grafeno es una dupla excelente para adsorber fármacos como amoxicilina, ibuprofeno y derivados de tetraciclina, convirtiéndolos en compuestos efectivos para la biogeneración de agua. Los investigadores esperan publicar la parte experimental de su estudio más adelante.
Para los investigadores, con el estudio se logrará reducir el impacto global de los residuos de analgésicos sobre la biota, a través de métodos modernos de tratamiento de agua dulce que aumenten la efectividad de depuración de los biopolímeros. De esta forma, además de mejorar la calidad de vida de la especie humana, se favorecerá la preservación de la fauna acuática.
