Läkemedel i miljön

Utveckling av allt känsligare kemiska analysmetoder under de senaste åren har möjliggjort identifiering av aktiva läkemedelssubstanser i vår miljö. Läkemedelsförekomst i våra vattendrag är sedan en tid tillbaka ett allmänt accepterat faktum. Källorna till dessa utsläpp är i Sverige troligen oftast normal läkemedelskonsumtion och otillräcklig förmåga hos reningsverk att göra sig av med dessa ämnen. I andra länder med mindre strikta utsläppsregler är även den farmaceutiska industrin en bidragande orsak till höga halter aktiva substanser i miljön. Läkemedel är konstruerade för att ha effekter på biologiska system vid låga koncentrationer. Därför är det problematiskt med utsläpp som kan påverka olika ekosystem och där utöva toxiska effekter. Ett klassiskt exempel är beskrivningen av gamar i Indien som dött av att ha förgiftats med diklofenak från födan. Vidare kan utsläpp av antibiotika ha en påverkan på resistensutvecklingen hos bakterier.

Det är mycket viktigt att utveckla känsliga och selektiva kemiska analysmetoder för att detektera och haltbestämma aktiva läkemedelssubstanser i olika delar av vår miljö för att kunna göra ekotoxikologiska bedömningar. Nedbrytningsprodukter av de aktiva substanserna kan ibland bildas som är mer aktiva eller toxiska än modersubstanserna. Det är därför även av stor vikt att kunna identifiera vilka typer av produkter som bildas naturligt i miljön och vid olika typer av vattenrening som involverar biologisk eller kemisk behandling av avloppsvatten.

Den analysteknik som främst används för såväl identifiering som koncentrationsbestämning av läkemedelssubstanser i miljöprover är LC-MS(/MS) med elektrosprayjonisering. Även överkritisk kromatografi SFC-MS/(MS) används inom vår forskargrupp. En stor utmaning är att de aktuella provmaterialen, såsom t.ex. avloppsvatten är mycket komplext i sin sammansättning, vilket kan störa analyserna. Inom forskargruppen har det bedrivits systematiska studier av provmatrisernas effekter på den masspektrometriska signalen och hur de påverkar möjligheten att mäta vissa substanser. 

Vidare genomförs studier av hur läkemedelssubstanser omvandlas i olika akvatiska system. För kirala substanser studeras enantioselektiviteten i nedbrytningen, för att dra slutsatser om ifall biologiska system (enzymer) är involverade. De bildade nedbrytningsprodukterna identifieras med högupplösande masspektrometri (Q-ToF MS).