ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ФАРМАЦЕВТИЧНИМИ ВІДХОДАМИ ЯК КОМПЛЕКС ФАКТОРІВ

Лікарські препарати є невід'ємною складовою медичної практики. Їх застосування забезпечує збереження здоров'я населення і, як наслідок, призводить до підвищення якості та тривалості життя. У той самий час відходи фармацевтичної промисловості дедалі більше впливають на живу природу, оскільки невикористані ЛЗ нерідко викидаються чи утилізуються неналежним чином. На початку ХХІ ст. Європейське агентство з навколишнього середовища (EEA) означило вплив активних фармацевтичних субстанцій на навколишнє середовище як нову екологічну проблему. Враховуючи постійне зростання обсягів споживання лікарських препаратів за відсутності адекватних заходів реагування, найближчими роками очікується погіршення ситуації.

Історія питання

Перші згадки про присутність ЛЗ у навколишньому середовищі зустрічаються у низці наукових публікацій 1965-1976 рр., у яких була порушена проблема забруднення стічних вод. Майже через десять років (1981 р.) це питання було порушено в Англії та Канаді. Проте масштабні дослідження у цьому напрямі розпочалися лише у середині 90-х гг. минулого століття, коли присутність фармполітантів у природних екосистемах стали розглядати як нову екологічну проблему. Цей період ознаменувався не тільки розвитком виробництва та зростанням споживання ліків, а й активним впровадженням нових аналітичних методів, зокрема високочутливої та високоселективної хроматографії та мас-спектрометрії, що дозволяють виявляти навіть слідові кількості ЛЗ. В даний час роботи з моніторингу навколишнього середовища з метою виявлення у ній фармацевтичних субстанцій ведуться у багатьох країнах світу.

Причини та слідство

Фармацевтичне забруднення навколишнього середовища тісно пов'язане зі зростанням споживання медикаментів, чому, у свою чергу, сприяють такі фактори, як демографічне старіння, дедалі більше поширення хронічних захворювань, доступність недорогого лікування дженериками та поява нових лікарських препаратів. На сьогоднішній день у всьому світі зареєстровано близько 4000 активних лікарських засобів.

За даними компанії QuintilesIMS, обсяг світового фармацевтичного ринку зростає. І якщо 2007 р. він ледве перевищував 700 млрд дол., то до 2021 р. понад 1 400 млрд дол.

Найбільшими споживачами медикаментів є США, Європа та Японія. При цьому рівень споживання ліків варіює: наприклад, на території Європейського Союзу у різних країнах він становить від 50 до 150 г на душу населення на рік. В останні десятиліття цей показник демонстрував суттєве зростання. Так, за наявними даними, у 29 країнах Європейського регіону рівень споживання антидепресантів у період з 1995 до 2010 р. щорічно збільшувався в середньому на 20%. Крім того, у багатьох країнах регіону зафіксовано значне зростання призначення антибіотиків, протиепілептичних, протидіабетичних препаратів та деяких аналгетиків.

Загалом на світовому фармацевтичному ринку лідерами продажів є протипухлинні препарати, а також противірусні засоби.

Застосування лікарських засобів (ЛП) який завжди продиктовано реальною необхідністю. Результати досліджень, проведених у всьому світі, показують, що близько 50% усіх лікарських засобів призначається, розподіляється або реалізується неналежним чином, а половина пацієнтів не приймають препарати відповідно до приписів лікаря. Іноді медикаменти, всупереч інструкції, використовуються не тільки в лікувальних, а й у профілактичних цілях. У ряді випадків споживачі самостійно купують для себе ліки з так званої категорії lifestyle, призначені для підняття настрою, поліпшення зовнішнього вигляду та ін. А за деякими даними, цей показник істотно вищий і може досягати 50%, як, наприклад, у Франції та Великій Британії.

Ситуація з надмірним споживанням ліків посилюється тим, що нерідко призначення тих чи інших препаратів стимулюється матеріальною зацікавленістю у цьому лікарів. Реклама та широкий доступ до Інтернету також забезпечують більш активне проникнення фармацевтичних препаратів у наше повсякденне життя, інколи ж сприяють переходу ліків у розряд товарів широкого споживання. Крім того, окремі ЛЗ застосовуються не тільки в медичній практиці, але і в інших галузях діяльності, таких як ветеринарія, птахівництво, рибництво. Все це призводить до надмірного поширення ЛЗ у навколишньому середовищі і може впливати на його стан.

Від нераціонального споживання до нераціональної утилізації

З екологічної точки зору ключові етапи життєвого циклу ЛЗ включають виробництво та споживання, а також управління відходами. Забруднення довкілля можливе кожному з цих етапів, але відбувається у процесі їх використання. Встановлено, що від 30 до 90% препаратів, що застосовуються орально, та їх похідних потрапляють у вигляді активних метаболітів у зовнішнє середовище у складі сечі (в середньому 64% ± 27%); частина продуктів метаболізму ЛЗ виводиться з каловими масами (загалом 35% ± 26%). Причиною забруднення нерідко стає і некоректна утилізація невикористаних медикаментів. Результати проведеного опитування населення великих міст показали, що непотрібні та прострочені лікарські препарати найчастіше викидаються у загальні побутові відходи (близько 80%), а понад 15% споживачів відправляють в каналізацію. При цьому близько 50% громадян усвідомлюють, що такі способи утилізації можуть завдати шкоди навколишньому середовищу та готові підтримати ініціативу зі збору прострочених та непотрібних ліків у спеціальні контейнери, встановлені в аптеках, з метою їхньої подальшої безпечної переробки.

Особливо несприятлива ситуація з утилізацією медикаментів складається у лікувально-профілактичних закладах (ЛПЗ). Незважаючи на те, що спільне дослідження ВООЗ та ЮНІСЕФ, проведене у 2015 р., показало, що більше половини (58%) перевірених установ у 24 країнах мали адекватні системи безпечного видалення медичних відходів, ця проблема досить гостра. У більшості європейських країн схеми повернення медикаментів не завжди реалізуються, і близько 50% невикористаних медичних продуктів не збирається. Так, наприклад, щорічно в Німеччині в ЛПЗ, які надають медичну допомогу населенню, утилізується близько 16 тис. т лікарських препаратів, з них 60-80% спускаються в каналізацію або викидаються разом із звичайним побутовим сміттям. Внаслідок цього стічні води ЛПЗ низки країн світу мають у середньому в 15 разів більший потенціал екотоксичності, ніж води міських стоків.

Не дозволяють вирішити екологічні проблеми та наявні системи очисних споруд. Більшість станцій очищення стічних вод не можуть забезпечити ефективне рятування від фармацевтичних субстанцій, а дозволяють лише частково елімінувати або виводити їх залишки. Наприклад, рівень ібупрофену, який присутній у значних кількостях у стічних водах, знижується після проходження очищення на 60-96%, у той час як рівень очищення стоків від карбамазепіну суттєво нижчий. Як наслідок, лікарські препарати все частіше виявляються в поверхневих та ґрунтових водах і навіть у питній воді.

Легкість поширення лікарського забруднення у водних об'єктах, негативний вплив на гідробіоту і, нарешті, можливість потрапляння ЛЗ у питну воду дозволяють вважати водне забруднення ліками найбільш небезпечним. Усе це пояснює особливу увагу до проблеми забруднення вод фармполлютантами, де зосереджено багато країн світу.

Небезпечні наслідки

Потрапляючи в навколишнє природне середовище, фармацевтичні субстанції можуть зазнавати певних змін під впливом як біотичних, так і абіотичних факторів. Як правило, ЛЗ піддаються деградації, втрачаючи вихідну активність. Однак цілий ряд сполук не тільки стійкий до природного руйнування, але й здатний змінювати свою активність із заснуванням фізико-хімічних трансформантів, що становлять потенційну небезпеку для живих організмів та людини. До них, зокрема, відносяться азотовмісні гетероциклічні сполуки, що виявляють протимікробну дію, деякі анальгетики, а також препарати, що застосовуються при розладах сну, епілепсії та інших захворюваннях.

Доведено, що ці фармакологічно активні речовини навіть у слідових кількостях здатні негативно впливати. Акумуляція фармполлютантів в екосистемах та їх тривалий вплив на живі організми можуть призводити до розвитку ракових захворювань та порушення роботи нирок у ссавців, знижувати репродуктивну активність риб та ін.) для фармполітантів встановлено значення, аналогічні відомому показнику гранично допустимої концентрації (ГДК).

У воді та грунті зустрічаються антибактеріальні засоби найрізноманітніших груп. Так, наприклад, лінкоміцин був виявлений у лікарняних та тваринницьких стоках у США (2-6,6 мг/л). Антибіотики фторхінолони були знайдені в лікарняних стоках США та Португалії (2-11 мг/л), у стоку очисних споруд (90-1000 нг/л) та стічних водах (<6-310 нг/л) у США, Португалії та Швеції, а також у поверхневих водах, таких як річки Ламбро в Італії (14,36 нг/л) та Мондего в Португалії (79,6-119,2 нг/л). Енрофлоксацин, що використовується у ветеринарії, був виявлений у стоку очисних споруд (121,8-447,1 нг/л) та у стічних водах (53,7-270 нг/л) у Португалії та США, а також у поверхневих водах річки Мондего у Португалії (67,0—102,5 нг/л). Окситетрациклін, дозволений для застосування у ветеринарії антибіотик, був виявлений у річках По та Ламбро в Італії (248,90 та 24,40 нг/л відповідно). Нерідко антибіотики накопичуються у ґрунті. Наприклад, щорічно у ґрунтах локально виявляються тетрацикліни в концентраціях до 300-500 мг/кг, сульфонаміди — до 1000 мг/кг. Наслідки присутності антибіотиків у навколишньому середовищі можуть виявитися незворотними, що зумовлено здатністю цього класу речовин безпосередньо впливати на мікроорганізми та призводити до розвитку у них стійкості, а це у свою чергу створює додаткову загрозу зниження ефективності дії антибактеріальних засобів при лікуванні інфекційних захворювань.

Статеві гормони, здатні проявляти біологічну активність навіть при низьких концентраціях, також часто виявляються у навколишньому середовищі.В результаті численних досліджень встановлено, що найчастіше у водних об'єктах зустрічаються естрогени, які можуть істотно впливати на водних жителів. Так, потрапляння у воду контрацептивів на основі етинілестрадіолу призводить до погіршення процесів репродукції у популяції риб. Було також показано, що прогестерон призводить до збільшення частки самців у рачків Daphnia magna S. Крім того, ліпідорозчинні ЛЗ, до яких відносяться статеві гормони, мають здатність накопичуватися в жировій тканині тварин і можуть потрапляти в харчовий ланцюжок. Наприклад, згаданий раніше етинілестрадіол потенційно здатний депонуватися у тілі хижаків.

Чимало прикладів акумуляції в екосистемах та психотропних препаратів. За даними моніторингу, проведеного у Франції, найчастіше у прісній воді виявлялися протиепілептичний препарат карбамазепін та його основні метаболіти, а також анксіолітик оксазепам. Обидві ці сполуки є спорідненими продуктами та метаболітами іншого ЛЗ — бензодіазепіну. Їхня присутність у водному середовищі також не завжди проходить безслідно. Крім того, у літературі описано негативний вплив оксазепаму на популяцію європейського окуня.

Несприятливий вплив на довкілля може й забруднення нестероїдними протизапальними засобами. Наприклад, в Індії відмічено скорочення популяції стерв'ятників через отруєння диклофенаком: птахи харчувалися тушами великої рогатої худоби, що зазнавала лікування диклофенаком, і гинули від ниркової недостатності.

У ряді випадків токсикологічні дослідження можуть допомогти спрогнозувати потенційні ризики впливу тих чи інших ЛЗ на хребетних, але багато екотоксикологічних ефектів непередбачувані і не можуть бути екстраполовані на основі даних наукових досліджень. Залишається незрозумілим, якою мірою забруднення довкілля активними фармацевтичними субстанціями може у подальшому позначитися на людському співтоваристві загалом, але очевидно, що окремі молекули можуть становити певну небезпеку. У цьому плані найбільшої уваги вимагають антибіотики, антипаразитарні ЛЗ, протимікробні засоби та протипухлинні препарати, які потенційно здатні вражати таргетні організми або клітини і, як наслідок, надалі можуть стати одними з найнебезпечніших фармполітантів. Більше того, як правило, у навколишньому середовищі є не один, а відразу кілька фармполітантів, що призводить до посилення екотоксичного ефекту.

Запобігти та знешкодити

Пошук вирішення проблеми забруднення навколишнього середовища фармацевтичними відходами є непростим завданням. Для того, щоб зменшити споживання лікарських препаратів або знизити відсоток їх нераціонального використання, потрібно провести велику роботу. Насамперед необхідно розібратися у причинах неналежного застосування ЛЗ. Як зазначають експерти ВООЗ, “часто у людей є дуже раціональні причини для нераціонального використання лікарських засобів”. Саме тому вивчення моделей поведінки споживачів має бути основою продуманого підходи до вирішення екологічних проблем. Необхідною мірою визнається просвітництво населення з метою переорієнтації у бік більш відповідального ставлення до використання лікарських засобів. У деяких країнах Європейського регіону такий підхід уже підтвердив свою ефективність.

Одним із шляхів зниження рівня забруднення навколишнього середовища відходами фармвиробництва може стати розробка менш шкідливих для довкілля ЛЗ. Приклади таких технологій вже є. Проте слід враховувати, що багато активних фармацевтичних субстанцій нині не мають альтернативної екологічно безпечної заміни.

Інший превентивний підхід запропонований у Швеції, де політика ландстингу лена Стокгольм передбачає градацію ЛЗ залежно від їхнього впливу на екологію. Лікарі за наявності такої можливості можуть призначати препарати менш шкідливі з точки зору їх впливу на зовнішнє середовище.

У країнах ЄС ще 2000 р. було розроблено вже згаданий вище підхід окремого збору непотрібних чи прострочених лікарських засобів у населення. У деяких країнах були прийняті та діють на національному чи регіональному рівні так звані програми повернення. Результативність їх у різних країнах різна. Наприклад, у Нідерландах 70% непотрібних ліків здаються безпосередньо в аптеки, а в Латвії — лише 6%.

Враховуючи високий відсоток потрапляння ЛЗ у каналізаційні стоки, постає питання про необхідність створення спеціальних механізмів очищення стічних вод від фармакологічно активних субстанцій з метою зниження залишкового вмісту лікарських речовин у ґрунтових та поверхневих водах.

Лікарське забруднення навколишнього середовища та пов'язані з ним потенційні ризики для здоров'я людини стали стимулом до розробки у різних країнах цілого ряду спеціальних законодавчих актів та нормативних документів.Перші законодавчі правила, регулюючі присутність фармацевтичних препаратів у навколишньому середовищі, запроваджено США 1977 р. На етапі реєстрації нового ЛЗ проводиться екологічна експертиза в Управлінні контролю якості харчових продуктів і лікарських засобів (FDA). При цьому виробник зобов'язаний надати дані про очікувані початкові концентрації речовини при попаданні в навколишнє середовище за умови його виробництва протягом 5 років. На основі цих даних приймається рішення про необхідність подальшого моніторингу його розподілу у навколишньому середовищі та екотоксичності. Аналогічна процедура проводиться у Європі. З 1995 року будь-яка компанія на території Євросоюзу при подачі заявки на реєстрацію нового ЛЗ зобов'язана продемонструвати його безпеку для навколишнього середовища, використовуючи спеціальну методику оцінки екологічних ризиків.

Розроблено документи, що регулюють питання утилізації препаратів. У Євросоюзі була прийнята стратегія з ліків та навколишнього середовища та Директива ЄС 2001/83/ЄС щодо організації централізованих систем збирання використаних та прострочених медикаментів. У 2004 році вона була змінена у зв'язку з набуттям чинності Директивою ЄС 2004/27/ЄС. Відповідні документи є й у США. Серед них Вказівки про розміщення невикористаної фармацевтичної продукції, її утилізації (2009) та Перелік US EPA із 104 органічних ксенобіотиків, у т.ч. фармсполук, для включення до закону про безпечну питну воду. Крім того, у США розроблено Документ US EPA щодо контролю за відходами медицини та медичної промисловості, в якому особливу увагу приділено лікарській складовій відходів.

Боротьба із забрудненням навколишнього середовища фармацевтичними відходами має бути комплексною і включати як заходи щодо зміни поведінки кінцевого споживача ЛЗ, так і вдосконалення механізмів збору та утилізації медикаментів. Тільки об'єднання зусиль може сприяти успішному вирішенню цієї проблеми.

ЛІСНЕВСЬКА Наталя Олександрівна

Голова наглядової ради БФ “Синій птах”

Партнер юридичної компанії “Vigolex”

Адвокат, спеціаліст з медичного права

Заступник Міністра охорони здоров’я України 2014 — 2015 р.р.

Керівник центру охорони здоров’я УЗ 2016 рік

Керівник програм U-Lead в Україні з медичної реформи