RESUMEN GRÁFICO

Fuente: Autores

1. INTRODUCCIÓN

Los contaminantes emergentes (CE) se han convertido en un tema de interés global, pues se trata de una gran variedad de compuestos de origen antropogénico que pueden causar efectos negativos sobre el ambiente (Fent, Weston, & Caminada, 2006; Murray, Thomas, & Bodour, 2010). Los CE que generan mayor preocupación son los productos farmacéuticos y de cuidado personal (PFCP), ya que se comercializan en todo el mundo para prevenir, controlar y curar enfermedades en humanos y animales, razón por la que pueden entrar constantemente al ambiente (Uslu et al., 2013). En las últimas décadas, diversos estudios han reportado la presencia generalizada de PFCP y sus metabolitos en ecosistemas acuáticos (Jiang, Zhou, & Sharma, 2013; Uslu et al., 2013). La principal vía de entrada de los PFCP a los sistemas acuáticos es por medio de las aguas residuales domésticas (Jiang et al., 2013). Después de su uso, los productos farmacéuticos se excretan sin cambios o como metabolitos que ingresan a las aguas residuales. Debido a que las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) poseen una eficiencia de remoción limitada para varios fármacos, estos se descargan en los efluentes de las PTAR contribuyendo a la contaminación de las aguas superficiales y raramente, de las aguas subterráneas y de agua potable (Santos et al., 2010). Además, las aguas residuales provenientes de hospitales, clínicas o fabricantes de fármacos también contribuyen a las cargas totales de productos farmacéuticos en aguas residuales municipales (Santos et al., 2013; Saussereau et al., 2013), de esta forma una gran proporción de estos compuestos y sus metabolitos son liberados a los cuerpos de aguas superficiales, originando un problema de contaminación sobre los ecosistemas acuáticos (lagos, ríos y mares) y sobre especies que entren en contacto con ellos (Comber et al., 2018).

Dentro de los CE más comunes se encuentra la cafeína, este es un estimulante del sistema nerviosos central, considerado como la primera droga de uso frecuente en todo el mundo y ha sido bien aceptado como uno de los compuestos de actividad farmacéutica más ubicuos en el entorno natural (Kleywegt et al., 2019). Otro CE importante es el triclosán, descrito como un antimicrobiano de amplio espectro utilizado en una variedad de artículos para el hogar (US EPA, 2018). Recientemente, se prohibió la venta de productos antibacterianos que contengan triclosán, pues se concluyó que la exposición a largo plazo a esta sustancia podría generar riesgos para la salud, como resistencia bacteriana o efectos hormonales (Food and Drug Administration, 2016). Por otra parte, dos reconocidos CE como el naproxeno y el ibuprofeno, se utilizan de forma habitual y extensa por sus propiedades analgésicas, antipiréticas y antiinflamatorias para tratar el dolor y la inflamación en la terapia humana y veterinaria. Estos compuestos pertenecen al grupo de antiinflamatorios no esteroideos (AINE) y son una de las principales clases terapéuticas de moléculas que contaminan los ecosistemas acuáticos en todo el mundo (Parolini et al., 2020). Finalmente, otro CE remarcable es el gemfibrozilo, el cual es un fármaco de la clase de fibratos, utilizado como regulador de lípidos, que se halla entre los productos farmacéuticos que se encuentran con mayor frecuencia en el agua superficial (Gruppo di Lavoro OsMed, 2016).

Actualmente Colombia, al igual que muchos otros países latinoamericanos y europeos, no cuenta con una normativa sobre las concentraciones permisibles de CE en muestras de agua. En Colombia, son pocos los estudios realizados que permiten evidenciar la presencia de estos compuestos en las principales fuentes hídricas. En la tabla 1, se aprecian algunos reportes en muestras de agua superficial, potable, residual y de mar, llevados a cabo en las principales ciudades del país. Dentro de los compuestos estudiados, los más comunes son los pertenecientes a la clase de farmacéuticos.

Tabla 1.
Estudios reportados en Colombia sobre la presencia de CE en agua.

Fuente: Autores

Fuente	Año y sitio de estudio	Tipo de agua	Compuestos detectados
Arrubla et al.	2016, Pereira	Residual	ibuprofeno, naproxeno, diclofenaco, aspirina, ketoprofeno, cafeína, galaxolide, tonalida y dihidrojasmonato
Aristizabal-Ciro, Botero-Coy, López & Peñuela.	2017, Medellín	Superficial y potable	Ibuprofeno, diclofenaco, ácido clorfibrico, carbamazepina, benzofenona, metilparabeno, etilparabeno, butilparabeno, benzophenona.
Madera-Parra et al.	2018, Santiago de Cali	Superficial, residual, potable	10,11-dihydro-10,11-dihidroxicarbamazepina, ibuprofeno, gemfibrozilo, naproxeno, paracetamol carbamazepina, ácido fenofíbrico ketoprofeno, N-acetil-4-aminoantipirina, N-formil-4-aminoantipirina, metoprolol, iopromida, iohexol, ácido diatrizoico, iopamidol, ácido iotalamico, sulfametoxazol, trimetoprim, dicloxacilina, claritromicina, metronidazol, dehidrato-eritromicina, tilosina, estronas, 4-iso-nonilfenol, bisfenol A, estriol, 4-tert-octilfenol, 17β-estradiol
Bedoya-Ríos et al.	2018, Bogotá	Superficial, residual, potable	4-tert-octilfenol, cafeína, fluoxetina, triclosan, bisfenol A, primidona, carbamazepina, trimetrin, estrona, progesterona, dimetilftalato, dietilftlato, bis(2-metoxietil)ftalato, bis(4-metil-2-pentil)ftalato, dipentilftalato, di-n-hexil-ftalato, bis(2-n-butoxietil)ftalato, Bis(2-etilhexil)ftalato
Botero-Coy et al.	2018; Bogotá, Medellín, Florencia-Caquetá, Tumaco-Nariño	Residual	Paracetamol, azitromicina, carbamazepina, ciprofloxacina, claritromicina, clindamicina, diclofenaco, doxiciclina, eritromicina, irbesartan, losartán, metronidazol, naproxeno, norfloxacina, sulfametoxazol, tetraciclina, trimetoprima, valsartán, venlafaxina
Pemberthy, Padilla, Echeverri & Peñuela	2020, Golfo de Urabá	Mar	Triclosan, ibuprofeno y diclofenaco

Con base en lo anterior, el objetivo de este estudio fue evaluar la presencia de naproxeno, ibuprofeno, gemfibrozilo, cafeína y triclosán en muestras de agua superficial tomadas en el río Sinú, Córdoba, Colombia, en muestras de agua de consumo humano en la ciudad de Montería y en agua residual colectada en los diferentes canales de descargas de agua residual doméstica de la ciudad de Montería.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1. Área de estudio

Se tomaron las muestras de agua superficial en el río Sinú. Este río representa la principal fuente de abastecimiento de agua del departamento de Córdoba, desde su nacimiento, en el municipio de Ituango Antioquia, exactamente en el nudo del Paramillo, hasta su desembocadura, en el municipio de San Bernardo del Viento en Boca de Tinajones, en el mar Caribe. En total, el río Sinú atraviesa por 8 municipios: Tierralta, Valencia, Montería, Cereté, San Pelayo, Santa Cruz de Lorica, Cotorra y San Bernardo del Viento. Los sitios de muestreo se distribuyeron en la parte alta, media y baja de la cuenca del río. Las muestras de agua de consumo humano se tomaron en la ciudad de Montería, la cual posee la mayor población del departamento, los sitios de toma de muestras se ubicaron en las viviendas conectadas al sistema de distribución de agua de consumo humano de la ciudad. Las muestras de agua residual se tomaron en los diferentes canales de descargas de agua residual doméstica de Montería, sobre los cuales se realizan vertimientos de las aguas residuales domésticas y residuos sólidos, debido a que en esta ciudad aún existe una deficiente cobertura del sistema de alcantarillado.

2.2. Colecta de muestras

La toma de muestras se llevó a cabo siguiendo los lineamientos establecidos en el Standard Methods (American Public Health Association, the American Water Works Association, 2017). Se realizó un muestreo puntual por cada sitio llevado a cabo durante los meses de marzo y abril 2019. En la tabla 2 se muestran los sitios de toma de muestra, sus coordenadas y una descripción del sitio.

Se colectaron las muestras de agua en botellas de vidrio ámbar y se refrigeraron a 4 ºC, hasta transportarlas al laboratorio de Toxicología y Gestión Ambiental de la Universidad de Córdoba y almacenarlas para su posterior análisis.

En la figura 1 se muestran la ubicación geográfica de los sitios de muestreo para agua superficial y, en la figura 2, la ubicación de los sitios para agua de consumo humano y residual ubicados en la ciudad de Montería.

Tabla 2.
Descripción de los sitios de toma de muestra.

Fuente: Autores

Tipo de agua	Sitio	Coordenadas	Descripción
Agua superficial	S1	N8°6'20.1'' W76°00'53.8''	Ubicado en la zona rural de Tierralta, corregimiento Palmira
	S2	N8°10'41.0'' W76°03'21.0''	Zona urbana del municipio, después del hospital de Tierralta
	S3	N08°46'23.3'' W75°52'10.4''	Zona urbana detrás de un centro médico
	S4	N08°48'05.3'' W75°51'31.7''	Norte de la a 300 metros del punto de captación de agua del acueducto
	S5	N08°52'5.7'' W75°49'56,7''	Zona rural antes de descarga aguas residuales al río Sinú
	S6	N8°53'25.6'' W75°50'1.3''	Después de la descarga de aguas residuales al río Sinú
	S7	N 09°07'54'' W75°50'12''	Zona rural del municipio de Lorica, corregimiento de Cotocá arriba
Agua de consumo humano	P1	N8°45'33.2'' W75°52'58.7''	Ubicado en el centro de la ciudad
	P2	N8°45'36'' W75°53'48''	Margen izquierda de la ciudad
	P3	N8°48'7.83'' W75°51' 19.09''	Casa familiar, zona norte de la ciudad
	P4	N8°44'22,5'' W75°53'47.4''	Casa familiar ubicada al sur de la ciudad
	P5	N8°44'9'' W75°52'27.4''	Casa familiar al sur-este de la ciudad
Agua residual	R1	N8°47'56.6'' W75°51'5.6''	Canal de agua residual, norte de la ciudad
	R2	N08°46'33.1'' W075°50'54.4''	Canal de aguas residual y drenaje a 30 metros una institución educativa
	R3	N08°43'08.6'' W075°50'18.4''	Salida de la ciudad, puente el Purgatorio
	R4	N08°45'32.5'' W075°51'50''	Norte de la ciudad, construcción reciente de zona residencial
	R5	N08°46'08.1'' W075°54'04.1''	Canal cerca de la entrada a las lagunas facultativas
	R6	N08°45'46.3'' W075°52'28.5''	Canal ubicado a la altura de la avenida principal

Figura 1.
Ubicación geográfica de los puntos de muestro para agua superficial.
Fuente: Autores

Figura 2.
Ubicación geográfica de los puntos de muestreo para agua de consumo humano y residual.
Fuente: Autores

2.3. Reactivos

Se empleó la mezcla Pharmaceuticals Mix #2 de Resteck (USA), que contiene estándares analíticos de naproxeno, ibuprofeno, gemfibrozilo y triclosán a una concentración de 20 μg/mL; para la cafeína se obtuvo una solución a 40 μg/mL de Thermo Scientific (Darmstadt – Germany) con una pureza del 99%; los solventes empleados fueron acetonitrilo, metanol y acetato de etilo suministrados por Merck, de grado cromatográfico. Se emplearon cartuchos de octadecilsilano (C18) de Agilet de 500 mg de relleno y volumen de 6 mL, agua tipo I obtenida con un desionizador (Barnstead Easypure II) de Thermo Scientific (conductividad 0,056 μS/cm, de USA), la extracción en fase sólida (SPE) se realizó en un recolector con puerto de vacío de Restek (USA).

2.4. Extracción de muestras de agua

Se siguió la metodología desarrollada por Santos et al. (2005); para lo cual se tomaron 500 mL de muestra; se filtraron con una membrana de celulosa de 0.45 μm; y se acidificaron a pH de 3 con ácido acético. Posteriormente, se realizó la extracción en fase sólida con cartuchos C18, previamente acondicionados con acetato de etilo, acetonitrilo y agua a pH 2. La muestra se pasó a través del cartucho a un flujo constante entre 1 a 2 mL/min. Se eluyeron los C18 con acetonitrilo y; después este extracto se concentró hasta 1 mL en corriente de nitrógeno para finalmente ser analizado en el cromatógrafo líquido.

2.5. Análisis cromatográfico

Para la detección y cuantificación de los compuestos en estudio, se usó un cromatógrafo líquido UHPLC Dionex Ultimate 3000 de Thermo Scientific (USA), equipado con una bomba cuaternaria LPP3400SD, un automuestreador WPS-3000 Splitloop, compartimiento de la columna termostatizado TCC-3000, detector de arreglo de diodos (DAD) y detector de fluorescencia (FLD). Se usó una columna cromatográfica C18 de 150 mm de longitud, 46 mm ID y 5 μm de tamaño de partícula marca Restek (USA). Se empleó el software Chromeleon 7.0 (Thermo Scientific 2013) para el manejo de datos. El análisis cromatográfico se llevó a cabo en fase reversa en elución isocrática a una proporción de 75% de acetonitrilo y 25 % de agua, a un flujo inicial de 0,5 mL/min por 3,2 minutos, seguido de un flujo de 1 mL/min por 1,7 minutos y, finalmente, a un flujo de 0,5 mL/min hasta finalizar la corrida, la temperatura de la columna fue de 30 °C, el volumen de inyección de 20 μL. Para la determinación de la cafeína y el triclosán, se utilizó el detector DAD a longitudes de onda de 273 y 200 nm, respectivamente. Por otra parte, se detectaron el naproxeno, ibuprofeno y gemfibrozilo por fluorescencia, a longitud de excitación 230 y emisión 420 nm para el naproxeno, 224 nm para el ibuprofeno y 295 nm para el gemfibrozilo.

2.6. Control de calidad analítico

La técnica analítica empleada para el análisis de los compuestos en estudio en agua fue previamente validada en el laboratorio de Toxicología y Gestión Ambiental de la Universidad de Córdoba. La combinación de la metodología de extracción en fase sólida con cartuchos C18 y cromatografía líquida HPLC permitieron que este método se empleara fácilmente para el monitoreo de esta clase de compuestos en muestras de agua, lo que se ve reflejado en los valores obtenidos de los parámetros analíticos en el control de calidad. Se trazaron rectas de calibración para naproxeno, ibuprofeno, gemfibrozilo, cafeína y triclosan, obteniendo coeficientes de determinación (r2) mayor a 0,994 en el rango lineal de 5-500 µg/L.

La exactitud de la metodología de analítica se evaluó fortificando muestras de agua a niveles de 10 y 500 µg/L y se les aplicó la metodología de extracción descrita anteriormente (sección 2.4). Se obtuvieron %R promedios de 111,07, 98,71, 92,61, 72,24 y 86,41 % para naproxeno, ibuprofeno, gemfibrozilo, cafeína y triclosán, respectivamente. Los límites de detección del método para naproxeno, ibuprofeno, gemfibrozilo, cafeína y triclosán fueron de 0,002, 0,008, 0,004, 0,010 y 0,008 µg/L respectivamente, mientras que los límites de cuantificación para los analitos en igual orden fueron de 0,01, 0,02, 0,01, 0,02, y 0,02 µg/L respectivamente, determinados como tres y diez veces la relación señal-ruido del blanco. Los porcentajes de recuperación de este método son parecidos a los reportados por Santos et al (2005), los cuales están en el rango de 71 a 103%. Respecto a los límites de cuantificación aquí obtenidos, estos son menores a los que estos autores reportan (6.2–319,8 µg/L). La precisión del método se calculó aplicando la metodología de extracción por diferentes analistas a muestras de agua fortificadas, esta se expresó como porcentaje de desviación estándar relativa dando como resultado una precisión menor del 15%.

2.7. Análisis estadístico

Para el análisis de los resultados obtenidos, se empleó el software Statgraphics Centurion XVII-X64 versión 18.1.13, aplicando estadística descriptiva, incluidos el cálculo de las frecuencias de detección con las concentraciones halladas y las gráficas de frecuencias. Para el caso de las rectas de calibrado realizadas en el control de calidad para cada compuesto en estudio, se calculó el coeficiente de determinación (r²) tomando como criterio de aceptación r² > 0,990.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Contaminantes emergentes en el agua

A la fecha, en la ciudad de Montería y en el departamento de Córdoba, no se reportaban estudios sobre compuestos farmacéuticos y de cuidado personal en agua, por lo que se desconoce la presión antropogénica ejercida sobre el ecosistema acuático, teniendo en cuenta que la población y la expansión urbana ha crecido en los últimos años. Por lo anterior, hasta donde sabemos este se convierte en el primer trabajo en dar a conocer esta problemática ambiental en la región.

Las frecuencias de detección global para los analitos analizados en los tres tipos de agua se muestran en la figura 3, donde el ibuprofeno fue el que presentó mayor frecuencia de detección, seguido del naproxeno, gemfibrozilo, cafeína y triclosán. La figura 3 refleja la ubicuidad que presenta el ibuprofeno al ser detectado en las tres clases de muestras de agua estudiadas (aguas superficiales, de consumo y residuales); este compuesto farmacéuticamente activo se reporta con frecuencia en el ambiente y causa desequilibrio en los ecosistemas (Bartoskova et al., 2013). Teniendo en cuenta las características hidrofílicas que exhibe el ibuprofeno como ácido orgánico débil, y el vertimiento continuo al ambiente este puede persistir y permanecer disueltos en la columna de agua o acumularse en el sedimento, plantas u organismos acuáticos o especies no objetivo (González-Mira et al., 2016).

Figura 3.
Frecuencia de detección global de los compuestos en estudio en las muestras de agua.
Fuente: Autores

Agua de consumo humano

Para las muestras de agua de consumo humano colectadas en la zona urbana de la ciudad de Montería, no se detectó naproxeno, cafeína ni triclosán en ninguno de los cinco sitios evaluados. Sin embargo, se detectó la presencia de gemfibrozilo e ibuprofeno. Gemfibrozilo fue detectado en un solo sitio (P3) con una concentración de 0,112 µg/L y para el ibuprofeno en 3 sitios de muestreo (P2, P3 y P4) con concentraciones entre 0,061 y 0,080 µg/L. La presencia de estos dos compuestos en muestras de agua de consumo humano puede indicar que el procedimiento de potabilización no es lo suficiente eficaz para su eliminación o que no se está teniendo en cuenta la presencia de esta clase de contaminantes dentro de los sistemas de tratamientos empleados. En general, estos compuestos no se incluyen en los parámetros de medición de la calidad del agua, dado que no cuentan con una normatividad que establezca un límite máximo permisible. La tendencia en la frecuencia de detección del ibuprofeno en agua de consumo del presente estudio se asemeja a la reportada por Madera-Parra et al. (2018), donde el ibuprofeno, en este mismo tipo de muestra, fue el compuesto que se encontró con mayor frecuencia en las muestras de agua analizadas. El ibuprofeno es un medicamento ampliamente utilizado a nivel mundial y fue clasificado como medicamento esencial por la OMS en 2019 (WHO, 2019). En Colombia, el ibuprofeno fue el segundo analgésico más vendido dentro de los analgésicos antiinflamatorios no esteroides (AINES); esta cifra aumenta debido a su condición de venta libre y a la automedicación (Roa & Cárdenas, 2013). es posible que esto sea un factor importante de su presencia en aguas de consumo.

Las concentraciones de naproxeno e ibuprofeno detectadas en agua de consumo se encuentran en niveles bajos, en comparación con la dosis de los comprimidos terapéuticas comerciales. No existen criterios de valoración de toxicidad o ingestas diarias tolerables de posición regulatoria, para la exposición inadvertida a estos compuestos a través del agua de consumo u otras vías de exposición (WHO 2017, Abele et al, 2020). Por esta razón, es necesario llevar a cabo estudios desde el punto de vista toxicológico sobre los posibles efectos que estos pueden ocasionar en la salud, ya sea de forma individual, como mezcla de varios fármacos o por sus metabolitos de transformación. Sin embargo, en el caso del ibuprofeno, la ingesta de dosis altas de este fármaco puede alterar la composición microbiana intestinal durante el consumo a largo plazo (Weiss y Hennet, 2017), también puede alterar el sistema endocrino e inducir hipogonadismo (Kristensen et al., 2018). Por otra parte, Ellepola et al., (2020) encontraron que los productos de degradación del ibuprofeno pueden ser más tóxicos para la línea celular del riñón humano y la línea celular del hígado que el compuesto original, por lo que la presencia de este fármaco en aguas de consumo puede generar un riesgo para la salud humana.

Agua superficial

En la tabla 3, se muestran las concentraciones detectadas de naproxeno, ibuprofeno, gemfibrozilo, cafeína y triclosán, en las muestras de agua superficial, el naproxeno se detectó en 3 (S3, S4 y S7) de los 7 sitios muestreados con un valor máximo de 0,417 µg/L en S7 ubicado sobre la parte baja del cauce del río Sinú, en el municipio de Lorica. Aunque este municipio cuenta con un sistema de tratamiento de aguas residuales en la zona urbana, la zona rural carece del mismo, por lo que los corregimientos realizan vertimiento de todas las aguas residuales directamente al río (Escobar, 2003), es posible que esto represente una fuente de ingreso de naproxeno a la cuenca del río Sinú.

Es importante resaltar que el río Sinú, a lo largo de su cauce, recibe la carga de contaminantes de 9 municipios, algunos de los cuales no cuentan con sistemas de tratamiento de aguas residuales, asimilando de forma directa contaminación de tipo orgánico e inorgánico (Frómeta et. al, 2019). La presencia de naproxeno en el agua superficial puede comprometer la vida acuática. Por ejemplo, se sabe que el naproxeno puede afectar la expresión del ARNm e influir de manera negativa en el tracto gastrointestinal y los riñones del pez cebra (Ding et al., 2017), Además, puede causar edema pericárdico y daño hepático histopatológico, (Li et al., 2016) e inducir genotoxicidad (Ahmad et al., 2018 y Górny et al., 2019). En humanos, el naproxeno puede causar efectos secundarios graves como hemorragias y ulceras tanto en el estómago como en el intestino, y efectos estructurales sobre la membrana de los eritrocitos humanos (Manrique et al., 2010).

Tabla 3.
Concentración de naproxeno, ibuprofeno, gemfibrozilo, cafeína y triclosán (µg/L) en diferentes tipos de muestras de agua del departamento de Córdoba, Colombia.

Fuente: Autores ND= no detectado.

Tipo de muestra	Punto de muestreo	Naproxeno	Ibuprofeno	Gemfibrozilo	Cafeína	Triclosán
Agua superficial	S1	ND	0,054	ND	ND	ND
	S2	ND	ND	ND	ND	ND
	S3	0,056	0,122	ND	ND	ND
	S4	0,225	0,049	ND	ND	ND
	S5	ND	ND	ND	ND	ND
	S6	ND	0,047	ND	ND	ND
	S7	0,417	ND	ND	ND	ND
	Promedio*	0,233	0,068	-	-	-
Agua de consumo humano	P1	ND	ND	ND	ND	ND
	P2	ND	0,080	ND	ND	ND
	P3	ND	0,061	0,112	ND	ND
	P4	ND	0,066	ND	ND	ND
	P5	ND	ND	ND	ND	ND
	Promedio*	-	0,069	0,112	-	-
Agua residual	R1	8,200	ND	1,300	43,380	2,250
	R2	1,400	10,210	0,660	2,430	ND
	R3	ND	3,190	ND	1,030	ND
	R4	ND	ND	0,650	ND	ND
	R5	2,130	ND	0,780	ND	ND
	R6	ND	ND	0,430	1,630	ND
	Promedio*	3,910	6,700	0,764	12,118	2,250

Para el caso del ibuprofeno, las concentraciones detectadas en el presente estudio en agua superficial (ND-0.122 µg/L) fueron inferiores a las halladas por Da Silva et al., (2011), (0.277 µg/L) en aguas de la Cuenca del río Ebro, España. Las concentraciones de naproxeno e ibuprofeno se encontraron en el rango de las reportadas por Madera-Parra et al., (2018) en aguas de río en la ciudad de Cali, Colombia, con valores entre 0,03 y 1,2 µg/L. se ha detectado ibuprofeno en agua superficial, subterránea y de consumo humano en 47 países en todo el mundo, con concentraciones ambientales medias y máximas mundiales de 0.108 μg/L y 303 μg/L, respectivamente (Aus der Beek et al., 2016).

En especies acuáticas, como peces, el ibuprofeno puede provocar alteraciones en la reproducción y el desarrollo (Vianneth y Roa, 2013), estrés oxidativo y cambios hematológicos (0.1, 1.0 y 10 μg/L) (Mathias et al., 2018). En la especie Rhamdia quelen, expuesta durante 14 días a ibuprofeno a concentraciones ambientales (0, 0.1, 1 y 10 μg/L), este causó nefrotoxicidad y demostró un efecto inmunosupresor (Mathias., et al 2018). En las muestras de agua superficial estudiadas en este trabajo, no se detectó gemfibrozilo, cafeína ni triclosán en ninguno de los siete sitios de muestreo. Además, el ibuprofeno muestra un impacto adverso en las células renales humanas, las células hepáticas y las especies del microbiota intestinal incluso con una exposición a muy corto plazo (WE Bennett Jr. et al., 2009).

Las concentraciones detectadas se pueden trazar como información base sobre compuestos farmacéuticos en aguas del río Sinú, el tercero más grande, después del Magdalena y el Atrato, y que desemboca en el Mar Caribe (Acosta-Ordoñez & Acosta-Ordoñez, 2013).

Agua residual

En las muestras de agua residual se encontraron las mayores concentraciones de cada uno de los cinco compuestos analizados, lo que muestra la carga de contaminantes que se transporta a través de las mismas. De los compuestos objeto del estudio, el triclosán fue el que se encontró en menor proporción, con una frecuencia de detección global del 5,6%; únicamente se detectó en el sitio muestreo de agua residual R1, con una concentración de 2,25 µg/L. La baja frecuencia de detección de triclosán se podría atribuir a que puede ser degradado por microorganismos y formar clorofenoles y dioxinas (Peña-Álvarez & Castillo-Alanís, 2015). Sin embargo, es importante destacar que el triclosán presente en el agua residual puede transportarse a los sistemas lóticos, como los ríos, por medio de escorrentía donde, dada su toxicidad, podría afectar a las bacterias y el fitoplancton, y ser tóxico para algunos organismos acuáticos; además, tiene una tendencia a acumularse en los organismos por ser lipofílico ( Rüdel et al., 2013). El triclosán también interfiere con la absorción de yoduro y el eje hipotalámico-pituitario-tiroideo debido a su estructura similar con las hormonas tiroideas (Chen et al., 2014).

La cafeína en el agua residual se detectó en el 66% de las muestras de agua residual, con un máximo de 43,38 µg/L (tabla 2), siendo esta la mayor concentración encontrada de todos los compuestos estudiados y en todos los tipos de muestra analizados. La cafeína ha sido catalogada como un indicador antropogénico de contaminación, teniendo en cuenta la cantidad de productos en los que se encuentra (Ferreira, 2005). La evidencia ha demostrado que la exposición prolongada a niveles traza de cafeína podría provocar la muerte de algunos organismos acuáticos (Pires et al., 2016). En un estudio realizado por Pennington et al., (2017), se reportó que la exposición a cafeína (0,5-18,0 μg/L) durante 28 días causó 8,3, 12,5 y 22,2% de Mortalidad de Hediste diversicolor, Diopatra neapolitana y Arenicola marina, tres especies de poliquetos con características de ciclo de vida y buena propiedad bioindicadora de las condiciones ambientales.

En el agua residual, el gemfibrozilo fue el compuesto que presentó una mayor frecuencia de detección (83,3%), la máxima concentración detectada fue de 1,30 µg/L, en el sitio R1. Este regulador lípido es uno de los fármacos más recetados en todo el mundo y de los que se encuentran con mayor frecuencia en agua superficial y residual (Barreto et al., 2018). De la misma forma que el triclosán, el gemfibrozilo puede transportarse a los ríos. donde su presencia podría inducir algunas alteraciones en especies como los peces. En la dorada (Sparus aurata), se ha informado que causa efectos genotóxicos a una concentración que se detecta con frecuencia en el ambiente (1,5 μg/L) (Barreto et al., 2017), afecta la transcripción de genes clave involucrados en la homeostasis de lípidos y se caracterizó como un agente inductor de estrés (Teles et al., 2016). Aunque relacionar los niveles de gemfibrozilo detectados en agua superficial y residual con los padecimientos de enfermedades cardiovasculares en una población es algo que requiere de muchos estudios, la detección de gemfibrozilo se podría incluir como un indicador de esta enfermedad, siendo necesario implementar un programa de ecofarmacovigilancia basada en la detección de gemfibrozilo.

Actualmente, la ciudad de Montería, cuenta con sistemas de tratamiento de aguas residuales (4 en total) con estructura de cribado, retención de grasas y cámara común de llegada, que involucran siete sistemas de lagunas facultativas. Estos resultados pueden ser útiles para el diseño de futuras plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) que permitan la eliminación de CE en el agua.

4. CONCLUSIONES

Los resultados obtenidos en este estudio muestran la presencia generalizada de los compuestos farmacéuticos en el sistema acuático. Se resalta la detección de ibuprofeno y gemfibrozilo en agua de consumo humano revelando la baja eficacia del proceso de potabilización empleado. En los tres tipos de agua analizados, el ibuprofeno fue el compuesto que se detectó con mayor frecuencia, lo que se podría relacionar con alto consumo de este analgésico por parte de la población. La presencia de naproxeno e ibuprofeno en muestras de agua de río fueron bajas, pero muestran un pequeño aporte a la problemática de contaminación asociada al rio Sinú, a pesar de factores como la dilución de los cuerpos de agua y la capacidad de atenuación natural que ayudan a la eliminación de estos compuestos. Las concentraciones encontradas de naproxeno, ibuprofeno, gemfibrozilo, cafeína y triclosán pueden trazarse como base o referencia en la medición de compuestos emergentes en esta región del país. Es necesaria la realización de más estudios que permitan comprender y evidenciar el impacto ambiental de los CE, ampliando la gama de compuestos por estudiar y que incluyan sus metabolitos y efectos ecotoxicológicos asociados. Este estudio es el primero en documentar concentraciones de estos CE en este tipo de aguas, por lo que la información derivada del mismo es el punto de partida para otras investigaciones.

Agradecimientos

A la Facultad de Ciencias Básicas de la Universidad de Córdoba, Colombia por la financiación de la investigación desarrollada en a través del proyecto de convocatoria interna código: FCB 02-2017.

LITERATURA CITADA

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Información adicional

CÓMO CITAR: Alean-Flórez, J., Márquez-Méndez, D., Burgos-Núñez, S., Enamorado-Montes, G., y Marrugo-Negrete, J. (2021). Productos farmacéuticos y de cuidado personal presentes en aguas superficiales, de consumo humano y residuales en el Departamento de Córdoba, Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 12(2), 179 – 197. DOI: https://doi.org/10.22490/21456453.4231

CONTRIBUCIÓN DE LA AUTORÍA: Joel Alean Flórez: Metodología de análisis, colecta de muestras, borrador original. Daniela Márquez Méndez: Metodología de análisis, borrador original y colecta de muestras. Saudith Burgos Núñez: análisis de datos, revisión y edición. German Enamorado Montes: análisis de datos, revisión y edición. José Marrugo Negrete: manejo de recursos, supervisión y revisión.

CONFLICTO DE INTERESES: Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.

Enlace alternativo

https://hemeroteca.unad.edu.co/index.php/riaa/article/view/4231 (html)

https://hemeroteca.unad.edu.co/index.php/riaa/article/view/4231/4501 (pdf)