Un bajo costo, método de un solo paso para eliminar el medicamento contra la ansiedad Diazepam del agua reciclada y las aguas residuales, El uso de nanofibras de dióxido de titanio ha sido desarrollado por investigadores encabezados por el profesor Vinod Kumar Gupta de la Universidad de Johannesburgo. El diazepam se usa en todo el mundo y es un miembro del grupo de medicamentos benzodiapezine.

Los medicamentos recetados como el diazepam tienden a pasar por las plantas tradicionales de tratamiento de aguas residuales. Estas plantas no están diseñadas para eliminar los miles de productos farmacéuticos diferentes que se utilizan en todo el mundo. A medida que aumenta el consumo de drogas, Los productos farmacéuticos legales e ilegales ingresan al medio ambiente a través de las aguas residuales tratadas y las aguas residuales que se descargan de la fabricación de medicamentos.

"Los procesos existentes que pueden eliminar el diazepam y otros medicamentos a gran escala de las aguas residuales son costosos, pérdida de tiempo, ineficiente, o los tres. Algunos también consumen mucha energía en varios pasos, o utilizar compuestos tóxicos y peligrosos nocivos para el medio ambiente, "dice el profesor Gupta, del Departamento de Química Aplicada de la universidad.

"También, El diazepam no es fácil de eliminar de las aguas residuales utilizando métodos tradicionales. Es parcialmente soluble y tiene un tamaño de partícula pequeño. Para eficiente, eliminación dirigida, se necesitan nanomateriales híbridos avanzados, " él dice.

Usado en todas partes

Las benzodiazepinas se utilizan en todo el mundo para los trastornos de ansiedad, como anticonvulsivos y antiepilépticos, y para personas con enfermedades terminales como parte de la lista de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud (OMS). La lista de la OMS incluye Diazepam, comercializado por primera vez como Valium, así como midozolam y lorazepam. Los tres son psicofármacos, que afectan la forma en que una persona piensa y siente.

Diazepam, que puede ser adictivo, está disponible en más de 500 marcas a nivel mundial. Se ha convertido en un medicamento recetado del que se abusa mucho.

En 2017, un equipo encabezado por un investigador de la Universidad Estatal de Nueva York, anunció un nuevo método para probar simultáneamente 89 fármacos neuropsiquiátricos legales y drogas ilícitas en aguas residuales sin filtrar y agua dulce. El diazepam y varias otras benzodiapezinas se incluyen en la lista.

También, en 2017, una revisión de siete psicofármacos, y en qué medida aparecen en el medio acuático, fue publicado por la Universidad Estatal de Río de Janeiro (UERJ). La revisión analizó la investigación sobre el diazepam y otras cinco benzodiazinas.

Los investigadores encontraron que la presencia y concentración de drogas psicoactivas (como Diazepam) es aproximadamente la misma en las aguas residuales tratadas y las aguas residuales sin tratar. Descubrieron que los países de ingresos más bajos se ven más afectados. También, en aguas superficiales, Las drogas psicoactivas probadas estaban "en su mayoría dentro del rango que causaba efectos tóxicos medibles en los ensayos de ecotoxicidad".

A medida que el mundo se urbaniza rápidamente, las poblaciones de las ciudades crecen significativamente en escalas de tiempo breves. En algunas regiones, esto significa que los recursos de agua dulce se vuelven más limitados. En Ciudad del Cabo, Sudáfrica, los residentes temen el inminente Día Cero, cuando las autoridades tendrán que cerrar los grifos porque quedará muy poca agua en las presas y embalses de la ciudad.

A medida que las opciones de agua dulce de una ciudad se vuelven más limitadas, reutilización de aguas residuales, incluso para beber, se convierte en una opción más importante. Sin embargo, para una ciudad en un país en desarrollo, La eliminación de productos farmacéuticos de las aguas residuales debe realizarse de manera eficiente, forma rentable. El agua tratada se puede volver a agregar en pequeños volúmenes al suministro de agua de la ciudad, como ya se hace en el condado de Orange, California, Singapur y Perth.

Más rápido, tratamiento de aguas residuales de menor costo

"La implementación de este tratamiento de agua en las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales debería ser relativamente rápida y sencilla, "dice el profesor Gupta.

Las nanofibras de dióxido de titanio eliminan el diazepam y los fármacos relacionados de forma selectiva durante el proceso de descomposición fotocatalítica. Las fibras se pueden utilizar como filtros en plantas de tratamiento municipales o industriales, él dice.

"El filtro y la pantalla estarán compuestos por nanomateriales híbridos que son altamente eficientes en la eliminación de impurezas farmacéuticas y otras impurezas orgánicas e inorgánicas nocivas de las aguas residuales municipales e industriales, "dice el coautor, el Dr. Ali Fakhri, del Departamento de Química de la Universidad Islámica de Azad, Teherán Irán. "Utilizamos un método de fabricación hidrotermal modificado, que produce una densa red de cadenas de fibras huecas. Las fibras están reticuladas y son estables, por lo que existe un riesgo bajo de que se emitan fibras en las aguas residuales purificadas ".

Las nanofibras se pueden utilizar para eliminar tintes industriales y otros contaminantes orgánicos, así como. Sin embargo, primero necesitan optimizar algunos parámetros importantes en la estructura de la fibra, él dice.

El profesor Gupa dice:"El proceso para fabricar las fibras también es simple y rentable. Estamos planeando una planta piloto en la Universidad de Johannesburgo para fabricar estas nanofibras. Cada aspecto de la planta piloto está planeado para minimizar la contaminación de nanofibras al medio ambiente".

"Más tarde, a la planta piloto le seguirá una planta de demostración de tratamiento de aguas residuales, para mostrar cómo la nanotecnología puede eliminar una variedad de impurezas farmacéuticas de manera eficiente, rápidamente, ya bajo costo ".