Новости медицины портала Remedium.ru - самая актуальная информация о рынке лекарств и медицинского обеспечения

Опрос для врачей

  1. Пользуетесь ли вы интернетом на работе?

Вход на сайт

Авторизоваться
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?

Facebook

Вакансии фармкомпанийФармрынок

Реклама




Главная / Фармацевтический рынок

01.06.2018

Фармацевтические отходы как новая экологическая проблема


Журнал "Ремедиум" №11 2017


DOI: http://dx.doi.org/10.21518/1561-5936-2017-11-14-19

Юлия Прожерина, к.б.н., «Ремедиум», Международная общественная академия экологической безопасности и природопользования

Лекарственные препараты являются неотъемлемой составляющей медицинской практики. Их применение обеспечивает сохранение здоровья населения и, как следствие, приводит к повышению качества и продолжительности жизни. В то же время отходы фармацевтической промышленности все в большей степени оказывают влияние на живую природу, поскольку неиспользованные ЛС нередко выбрасываются или утилизируются ненадлежащим образом. В начале XXI в. Европейское агентство по окружающей среде (EEA) обозначило влияние активных фармацевтических субстанций на окружающую среду как новую экологическую проблему. Учитывая постоянный рост объемов потребления лекарственных препаратов при отсутствии адекватных мер реагирования, в ближайшие годы можно ожидать ухудшения ситуации [1].

Julia Prozherina, Ph.D. in biology, Remedium, International Public Academy of Ecological Safety and Nature Management. 

Drugs are an integral part of medical practice. The drug administration ensures that the health of the population is preserved which results in improving life quality and longevity. At the same time, the waste of the pharmaceutical industry is increasingly influencing the wildlife, since unused drugs are often discarded or disposed of in improper way. At the beginning of the 21st century The European Environment Agency (EEA) has identified the impact of active pharmaceutical substances on the environment as a new environmental problem. Given the steady increase in the consumption of drugs in the absence of adequate response measures, we can expect the situation to worsen over the next few years. 

История вопроса

Первые упоминания о присутствии ЛС в окружающей среде встречаются в ряде научных публикаций 1965--1976 гг., в которых была затронута проблема загрязнения сточных вод [2]. Почти десять лет спустя (1981 г.) этот вопрос был поднят в Англии и Канаде [3]. Однако масштабные исследования в данном направлении начались только в середине 90-х гг. прошлого века [4], когда присутствие фармполлютантов в природных экосистемах стали рассматривать как новую экологическую проблему [2]. Этот период ознаменовался не только развитием производства и ростом потребления лекарств, но и активным внедрением новых аналитических методов, в частности высокочувствительной и высокоселективной хроматографии и масс-спектрометрии, позволяющих выявлять даже следовые количества ЛС. В настоящее время работы по мониторингу окружающей среды с целью обнаружения в ней фармацевтических субстанций ведутся во многих странах мира, включая Россию [4].

Причины и следствие

Фармацевтическое загрязнение окружающей среды тесно связано с ростом потребления медикаментов, чему, в свою очередь, способствуют такие факторы, как демографическое старение, все большее распространение хронических заболеваний, доступность недорогого лечения дженериками и появление новых лекарственных препаратов [1]. На сегодняшний день во всем мире зарегистрировано около 4000 активных лекарственных средств [2, 5].

По данным компании QuintilesIMS, объем мирового фармацевтического рынка растет. И если в 2007 г. он едва превышал 700 млрд долл., то к 2021 г. может составить более 1 400 млрд долл. (рис. 1).

 Рисунок 1. Динамика мирового фармацевтического рынка, млрд долл.

Источник: QuintilesIMS [6]

Крупнейшими потребителями медикаментов являются США, Европа и Япония [7, 8]. При этом уровень потребления лекарств варьирует: например, на территории Европейского Союза в разных странах он составляет от 50 до 150 г на душу населения в год [5]. В последние десятилетия этот показатель демонстрировал существенный рост. Так, по имеющимся данным, в 29 странах Европейского региона уровень потребления антидепрессантов в период с 1995 по 2010 г. ежегодно увеличивался в среднем на 20%. Кроме того, во многих странах региона зафиксирован значительный рост назначения антибиотиков, противоэпилептических, противодиабетических препаратов и некоторых анальгетиков [1].

В целом на мировом фармацевтическом рынке лидерами продаж являются противоопухолевые препараты, а также противовирусные средства [8]. Аналогичная ситуация и в России (рис. 2).

Рисунок 2. Структура мирового и российского фармацевтического рынка в стоимостном выражении в 2015 г.

Источники: Evaluate Pharma [8], QuintilesIMS

Данные к рисунку 2 (таблицы даны с уточнениями по форме записи названий групп и с округлением цифр)

мировой рынок

Группа ЛС Доля
Противоопухолевые 11%
Противовирусные 7%
Антиревматические 6%
Противодиабетические 5%
Бронходилататоры 4%
Вакцины 4%
Другие 63%

российский рынок

Группа ЛС Доля
Противоопухолевые 6%
Системные антибактериальные 4%
Системные противовирусные ЛС 4%
Препараты от кашля и простуды 4%
Иммуностимулирующие средства 4%
Противодиабетические 4%
Другие 74%

По данным QuintilesIMS, объем фармацевтического рынка в России в 2016 г. достиг 982 млрд руб. в ценах закупки. В России потребление ЛС на душу населения в сравнении с развитыми европейскими странами не так велико [8]. В то же время наш рынок является достаточно емким, что свидетельствует о необходимости тщательного контроля за использованием лекарственных препаратов.

Применение лекарственных препаратов (ЛП) как в России, так и в других странах не всегда продиктовано реальной необходимостью. Результаты исследований, проведенных во всем мире, показывают, что около 50% всех лекарственных препаратов назначается, распределяется или реализуется ненадлежащим образом, а половина пациентов не принимают препараты в соответствии с предписаниями врача. Иногда медикаменты, вопреки инструкции, используются не только в лечебных, но и в профилактических целях [1]. В ряде случаев потребители самостоятельно приобретают для себя лекарства из так называемой категории lifestyle, предназначенные для поднятия настроения, улучшения внешнего вида и пр. Кроме того, по данным Европейской федерации фармацевтической промышленности и ассоциаций (EFPIA), от 3 до 8% проданных медикаментов остаются неиспользованными, а по некоторым данным, этот показатель существенно выше и может достигать 50%, как, например, во Франции и Великобритании [5].

Ситуация с избыточным потреблением лекарств усугубляется тем, что нередко назначение тех или иных препаратов стимулируется материальной заинтересованностью в этом врачей. Реклама и широкий доступ к Интернету также обеспечивают более активное проникновение фармацевтических препаратов в нашу повседневную жизнь, а иногда способствуют переходу лекарств в разряд товаров широкого потребления [1]. Кроме того, отдельные ЛС применяются не только в медицинской практике, но и в других отраслях деятельности человека, таких как ветеринария, птицеводство, рыбоводческое хозяйство [2]. Все это приводит к чрезмерному распространению ЛС в окружающей среде и может оказывать влияние на ее состояние.

От нерационального потребления к нерациональной утилизации

С экологической точки зрения ключевые этапы жизненного цикла ЛС включают производство и потребление, а также управление отходами. Загрязнение окружающей среды возможно на каждом из этих этапов, но происходит в основном в процессе их использования (рис. 3). Установлено, что от 30 до 90% орально применяемых препаратов и их производных попадают в виде активных метаболитов во внешнюю среду в составе мочи (в среднем 64% ± 27%); часть продуктов метаболизма ЛС выводится с каловыми массами (в среднем 35% ± 26%). Причиной загрязнения нередко становится и некорректная утилизация неиспользованных медикаментов [5]. Результаты проведенного опроса населения крупных городов показали, что ненужные и просроченные лекарственные препараты чаще всего выбрасываются в общие бытовые отходы (около 80%), а более 15% потребителей отправляют их в канализацию. При этом около 50% граждан осознают, что такие способы утилизации могут нанести вред окружающей среде и готовы поддержать инициативу по сбору просроченных и ненужных лекарств в специальные контейнеры, установленные в аптеках, с целью их дальнейшей безопасной переработки [9].

Рисунок 3. Пути загрязнения окружающей среды лекарственными препаратами [5]    

Источник: Study on the environmental risks of medicinal products. Final Report. Executive Agency for Health and Consumers. 12 December 2013

Особо неблагоприятная ситуация с утилизацией медикаментов складывается в лечебно-профилактических учреждениях (ЛПУ). Несмотря на то что совместное исследование ВОЗ и ЮНИСЕФ, проведенное в 2015 г., показало, что более половины (58%) проверенных учреждений в 24 странах имели адекватные системы безопасного удаления медицинских отходов, проблема эта стоит достаточно остро [10]. В большинстве европейских стран схемы возврата медикаментов реализуются не всегда, и порядка 50% неиспользованных медицинских продуктов не собирается [5]. Так, например, ежегодно в Германии в ЛПУ, оказывающих медицинскую помощь населению, утилизируется около 16 тыс. т лекарственных препаратов, из них 60--80% спускаются в канализацию или выбрасываются вместе с обычным бытовым мусором [1]. В результате этого сточные воды ЛПУ ряда стран мира имеют в среднем в 15 раз более высокий потенциал экотоксичности, чем воды городских стоков [11].

Не позволяют решить экологические проблемы и имеющиеся системы очистных сооружений. Большинство станций очистки сточных вод не могут обеспечить эффективное избавление от фармацевтических субстанций [1], а позволяют лишь частично элиминировать или выводить их остатки. Например, уровень ибупрофена, который присутствует в значительных количествах в сточных водах, снижается после прохождения очистки на 60--96%, в то время как уровень очистки стоков от карбамазепина существенно ниже [5]. Как следствие, лекарственные препараты все чаще обнаруживаются в поверхностных и грунтовых водах и даже в питьевой воде [1, 9].

Легкость распространения лекарственного загрязнения в водных объектах, негативное воздействие на гидробиоту и, наконец, возможность попадания ЛС в питьевую воду позволяют считать водное загрязнение лекарствами наиболее опасным [4]. Все это объясняет особое внимание к проблеме загрязнения вод фармполлютантами, на которой сосредоточены многие страны мира [1].

Опасные последствия

Попадая в окружающую природную среду, фармацевтические субстанции могут претерпевать определенные изменения под воздействием как биотических, так и абиотических факторов. Как правило, ЛС подвергаются деградации, теряя исходную активность. Однако целый ряд соединений не только устойчив к естественному разрушению, но и способен изменять свою активность с образованием физико-химических трансформантов, представляющих потенциальную опасность для живых организмов и человека [4, 5]. К ним, в частности, относятся азотосодержащие гетероциклические соединения, проявляющие противомикробное действие, некоторые анальгетики, а также препараты, применяемые при расстройствах сна, эпилепсии и других заболеваниях [2].

Доказано, что эти фармакологически активные вещества даже в следовых количествах способны оказывать негативное влияние. Аккумуляция фармполлютантов в экосистемах и их длительное воздействие на живые организмы могут приводить к развитию раковых заболеваний и нарушению работы почек у млекопитающих, снижать репродуктивную активность рыб и пр. [2]. Формальным доказательством опасности таких соединений является тот факт, что Агентством по охране окружающей среды США (US ЕРА) для фармполлютантов установлены значения, аналогичные известному показателю предельно допустимой концентрации (ПДК) [4].

В окружающей природной среде выявляются препараты самых разных фармакологических групп (табл. 1).

Таблица 1. Некоторые классы ЛС, обнаруженные в поверхностных водах [5]

Источник: Study on the environmental risks of medicinal products. Final Report. Executive Agency for Health and Consumers. 12 December 2013; PNEC приведено по Bergmann, 2011

В воде и почве встречаются антибактериальные средства самых разных групп. Так, например, линкомицин был обнаружен в больничных и животноводческих стоках в США (2-6,6 мг/л). Антибиотики фторхинолоны были найдены в больничных стоках США и Португалии (2--11 мг/л), в стоке очистных сооружений (90--1000 нг/л) и сточных водах (<6--310 нг/л) в США, Португалии и Швеции, а также в поверхностных водах, таких как реки Ламбро в Италии (14,36 нг/л) и Мондего в Португалии (79,6--119,2 нг/л). Энрофлоксацин, используемый в ветеринарии, был выявлен в стоке очистных сооружений (121,8--447,1 нг/л) и в сточных водах (53,7--270 нг/л) в Португалии и США, а также в поверхностных водах реки Мондего в Португалии (67,0–102,5 нг/л). Окситетрациклин, разрешенный для применения в ветеринарии антибиотик, был обнаружен в реках По и Ламбро в Италии (248,90 и 24,40 нг/л соответственно). Нередко антибиотики накапливаются в почве. Например, ежегодно в почвах локально выявляются тетрациклины в концентрациях до 300--500 мг/кг, сульфонамиды -- до 1000 мг/кг. Последствия присутствия антибиотиков в окружающей среде могут оказаться необратимыми [4], что обусловлено способностью этого класса веществ непосредственно влиять на микроорганизмы и приводить к развитию у них устойчивости [12], а это, в свою очередь, создает дополнительную угрозу снижения эффективности действия антибактериальных средств при лечении инфекционных заболеваний [4].

Половые гормоны, способные проявлять биологическую активность даже при низких концентрациях, также нередко обнаруживаются в окружающей среде. В результате многочисленных исследований установлено, что наиболее часто в водных объектах встречаются эстрогены, которые могут оказывать существенное влияние на водных обитателей [4]. Так, попадание в воду контрацептивов на основе этинилэстрадиола приводит к ухудшению процессов репродукции в популяции рыб [5]. Было также показано, что прогестерон приводит к увеличению доли самцов у рачков Daphnia magna S. [4]. Кроме того, липидорастворимые ЛС, к которым относятся половые гормоны, обладают способностью накапливаться в жировой ткани животных и могут попадать в пищевую цепочку. Например, упомянутый ранее этинилэстрадиол потенциально способен депонироваться в теле хищников [5].

Немало примеров аккумуляции в экосистемах и психотропных препаратов. Согласно данным мониторинга, проведенного во Франции, зачастую в пресной воде обнаруживались противоэпилептический препарат карбамазепин и его основные метаболиты, а также анксиолитик оксазепам. Оба эти соединения являются родственными продуктами и метаболитами другого ЛС -- бензодиазепина. Их присутствие в водной среде также не всегда проходит бесследно. Кроме того, в литературе описано негативное влияние оксазепама на популяцию европейского окуня [5].

Неблагоприятное воздействие на окружающую среду может оказывать и загрязнение нестероидными противовоспалительными средствами. Например, в Индии отмечено сокращение популяции стервятников из-за отравления диклофенаком: птицы питались тушами крупного рогатого скота, подвергавшегося лечению диклофенаком, и погибали от почечной недостаточности [5].

В ряде случаев токсикологические исследования могут помочь спрогнозировать потенциальные риски воздействия тех или иных ЛС на позвоночных, но многие экотоксикологические эффекты непредсказуемы и не могут быть экстраполированы на основе данных научных исследований. Остается неясным, в какой степени загрязнение окружающей среды активными фармацевтическими субстанциями может в дальнейшем отразиться на человеческом сообществе в целом, но уже очевидно, что отдельные молекулы могут представлять определенную опасность. В этом плане наибольшего внимания требуют антибиотики, антипаразитарные ЛС, противомикробные средства и противоопухолевые препараты, которые потенциально способны поражать таргетные организмы или клетки и, как следствие, в дальнейшем могут стать одними из самых опасных фармполлютантов. Более того, как правило, в окружающей среде присутствует не один, а сразу несколько фармполлютантов, что приводит к усилению экотоксического эффекта [5].

Предотвратить и обезвредить

Поиск решения проблемы загрязнения окружающей среды фармацевтическими отходами представляет непростую задачу. Для того чтобы уменьшить потребление лекарственных препаратов или снизить процент их нерационального использования, требуется провести большую работу.

В первую очередь необходимо разобраться в причинах ненадлежащего применения ЛС. Как отмечают эксперты ВОЗ, «часто у людей находятся весьма рациональные причины для нерационального использования лекарственных средств». Именно поэтому изучение моделей поведения потребителей должно лежать в основе продуманного подхода к решению экологических проблем. Необходимой мерой признается просвещение населения с целью переориентации в сторону более ответственного отношения к использованию лекарственных препаратов. В некоторых странах Европейского региона такой подход уже подтвердил свою эффективность. В ряде стран, например во Франции, для школьников проводятся различные образовательные мероприятия, посвященные данной проблеме [1].

Одним из путей снижения уровня загрязнения окружающей среды отходами фармпроизводства может стать разработка менее вредных для окружающей среды ЛС. Примеры таких технологий уже существуют. По этому пути пошла «Зеленая аптека». Однако следует учитывать, что многие активные фармацевтические субстанции в настоящее время не имеют альтернативной экологически безопасной замены.

Другой превентивный подход предложен в Швеции, где политика ландстинга лена Стокгольм предусматривает градацию ЛС в зависимости от их воздействия на экологию. Врачи при наличии такой возможности могут назначать препараты, менее вредные с точки зрения их влияния на внешнюю среду [1].

В странах ЕС еще в 2000 г. был разработан уже упомянутый выше подход отдельного сбора ненужных или просроченных лекарственных препаратов у населения. В некоторых странах были приняты и действуют на национальном или региональном уровне так называемые программы возврата. Результативность их внедрения в разных странах различна. Например, в Нидерландах 70% ненужных лекарств сдаются непосредственно в аптеки, а в Латвии -- всего 6% [9].

Учитывая высокий процент попадания ЛС в канализационные стоки, встает вопрос о необходимости создания специальных механизмов очистки сточных вод от фармакологически активных субстанций в целях снижения остаточного содержания лекарственных веществ в грунтовых и поверхностных водах [1].

Лекарственное загрязнение окружающей среды и связанные с ним потенциальные риски для здоровья человека стали стимулом к разработке в разных странах целого ряда специальных законодательных актов и нормативных документов.

Первые законодательные правила, регулирующие присутствие фармацевтических препаратов в окружающей среде, были введены в США в 1977 г. На этапе регистрации нового ЛС проводится экологическая экспертиза в Управлении по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA). При этом производитель обязан предоставить данные об ожидаемых начальных концентрациях вещества при попадании в окружающую среду при условии его производства в течение 5 лет. На основе этих данных принимается решение о необходимости дальнейшего мониторинга его распределения в окружающей среде и экотоксичности. Аналогичная процедура проводится и в Европе. С 1995 г. любая компания на территории Евросоюза при подаче заявки на регистрацию нового ЛС обязана продемонстрировать его безопасность для окружающей среды, используя специальную методику оценки экологических рисков [13].

Разработаны документы, регулирующие вопросы утилизации препаратов. В Евросоюзе была принята стратегия по лекарствам и окружающей среде и Директива ЕС 2001/83/ЕС по организации централизованных систем сбора использованных и просроченных медикаментов. В 2004 г. она была изменена в связи с вступлением в силу Директивы ЕС 2004/27/ЕС. Соответствующие документы имеются и в США. Среди них Указания о размещении неиспользованной фармацевтической продукции, ее утилизации (2009) и Перечень US EPA из 104 органических ксенобиотиков, в т.ч. фармсоединений, для включения в закон о безопасной питьевой воде. Кроме того, в США разработан Документ US EPA по контролю за отходами медицины и медицинской промышленности, в котором особое внимание уделено лекарственной составляющей отходов [3, 4].

В России масштабная законодательная и нормативная база пока отсутствует, но работа в этом направлении активно ведется. С принятием федерального закона от 21 ноября 2011 г. №323-ФЗ (ред. от 14.12.2015) «Об основах охраны здоровья граждан Российской Федерации» в российское правовое поле введено понятие «медицинские отходы». Особое внимание уделено вопросу регулирования обращения с медицинскими отходами в ЛПУ. Основные положения, связанные со сбором, временным хранением и транспортировкой отходов, прописаны в СанПиН 2.1.7.2790-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к обращению с медицинскими отходами». При этом лекарственные отходы отнесены к группе «Г» как токсикологически опасные (1-4-й класс опасности) [14]. Кроме того, обращение с отходами в нашей стране регулируется такими документами, как Закон РФ №7-ФЗ от 10.01.2002 «Об охране окружающей среды», Закон РФ №52-ФЗ от 30.03.1999 «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», Закон РФ №89-ФЗ от 24.06.1998 «Об отходах производства и потребления» и федеральный закон №458-ФЗ от 29.12.2014 «О внесении изменений в федеральный закон «Об отходах производства и потребления» с изменениями и дополнениями от 29.07.2017. Кроме того, отдельные документы касаются нормирования содержания ЛС в воздухе и распространяются на рабочие зоны при производстве лекарств.

Борьба с загрязнением окружающей среды фармацевтическими отходами должна быть комплексной и включать в себя как мероприятия по изменению поведения конечного потребителя ЛС, так и совершенствование механизмов сбора и утилизации медикаментов. Только объединение усилий может способствовать успешному решению данной проблемы.

Источники

1. Felicity Т. Фармацевтические отходы в окружающей среде: взгляд с позиций культуры. Панорама общественного здравоохранения, 2017, 3(1): 1-140.
2. Мухутдинова А.Н., Рычкова М.И., Тюмина Е.А., Вихарева Е.В. Фармацевтические соединения на основе азотсодержащих гетероциклов – новый класс загрязнителей окружающей среды. Вестник Пермского Университета, 2015, Вып. 1: 65-76.
3. Fent K et al. Ecotoxicology of human pharmaceuticals. Aquatic Toxicology, 2006, 76: 122-159.
4. Баренбойм Г.М., Чиганова М.А. Загрязнение поверхностных и сточных вод лекарственными препаратами. Вода: химия и экология. 2012. №10: 40-46.
5. Study on the environmental risks of medicinal products. Final Report. Executive Agency for Health and Consumers. 12 December 2013.
6. Outlook for Global Medicines through 2021. Balancing Cost and Value. QuintilesIMS Institute. December 2016.
7. EvaluatePharma. World Preview 2016, Outlook to 2022. 9th Edition. September 2016.
8. Обзор тенденций на глобальном и российском фармацевтическом рынке. Frost & Sullivan. При поддержке Рынка инноваций и инвестиций (РИИ) Московской биржи и Фонда развития промышленности (ФРП). 2016.
9. Просяник Л.Ф., Цубанова Н.А., Пиминов А.Ф., Евсеева Л.В. Экопатологии человека в аспекте фармацевтического загрязнения. Фармацевтична наука та практика: проблеми, досягнення, перспективи розвитку: матеріали I наук.-практ. інтернет-конф. з міжнар. участю, м. Харків, 24--25 березня 2016 р. Х.: НФаУ, 2016: 295-296.
10. ВОЗ. Информационный бюллетень №253. Нояб., 2015.
11. Самойленко Н.Н., Ермакович И.А. Загрязнение муниципальных вод фармацевтическими препаратами и их производными. Экология, 2013.
12. Акименко Ю.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И., Мазанко М.С. Экологические последствия загрязнения почв антибиотиками. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2013, 15, 3(4).
13. Валкина Е., Вернези С., Николенко И. Фармацевтические препараты и гигиенические средства в окружающей среде: пути попадания, мониторинг и методы контроля. Motrol, 2012, 14(1): 86-91.
14. Крюков А.Е., Коновалов С.В. Профилактика внутрибольничных инфекций при контакте с медицинскими отходами. Медицинская сестра, 2013, 5: 17-21.



Ключевые слова: лекарственные препараты, фармацевтические отходы, фармполлютанты, экология, pharmaceuticals, pharmaceutical waste, pharm-pollutants, ecology


Последние статьи

Мероприятия

     2018
След. год

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31 1 2 3 4


Подписка


Реклама


Мы в Twitter

Фармацевтам