Detection of pharmaceutical degradation products present in wastewater (Jóvenes en la Ciencia, 2025)
Se plantea la utilización de nanomateriales de carbono para la modificación de electrodos convencionalescon el fin de proponer métodos portables y eficientes para la detección de contaminantes orgánicospersistentes (COP) derivados del metabolismo y residuos farmacológicos en aguas residuales, para loscuales la regulación de su remoción se encuentra escasamente estudiada y que representan un peligropotencial para los ecosistemas acuáticos y la salud humana.Se llevó a cabo una detección electroquímica de fármacos contaminantes emergentes, específicamenteparacetamol, p-aminofenol y levonorgestrel, empleando electrodos de carbón vítreo y electrodosserigrafiados. Estos dispositivos fueron seleccionados por su eficiencia electroquímica, facilidad para el pasode corriente eléctrica, buena conductividad y sensibilidad del sistema. Las tintas, empleadas en los electrodosserigrafiados, fueron previamente preparadas, conteniendo materiales carbonosos funcionales que facilitanla transferencia de electrones al aplicar corriente eléctrica, lo que resulta clave para la detección precisa decompuestos farmacéuticos en solución. A lo largo del experimento, se realizaron mediciones en diferentesdías y tiempos de análisis, lo cual permitió estudiar la estabilidad y reproducibilidad de los sensoresempleados. Las técnicas utilizadas para cuantificar las concentraciones de los analitos fueron la voltametríacíclica (VC) y la cronoamperometría (CA), las cuales se aplicaron con el objetivo de obtener curvas decalibración a partir de las reacciones redox involucradas en los procesos, y posteriormente, determinar loslímites de detección (LOD) y cuantificación (LOQ) de cada sustancia. Estas herramientas electroquímicasproporcionaron datos valiosos para evaluar la sensibilidad de cada electrodo y tinta en la detección de losfármacos objetivo. El caso de estudio incluyó tres compuestos con relevancia ambiental significativa. Enprimer lugar, el paracetamol, un analgésico de uso común, es considerado seguro en dosis terapéuticas, peroen concentraciones elevadas puede causar necrosis hepática aguda. Además, durante su metabolismo seforma el p-aminofenol (PAP), una impureza con efectos nefrotóxicos y problemas gestacionales. El paminofenoltambién puede encontrarse como residuo en el producto comercial final, afecta su seguridad yestabilidad. Ambos compuestos han sido frecuentemente detectados en aguas residuales, y su resistencia alos tratamientos convencionales dificulta su eliminación. Por otra parte, el levonorgestrel, una hormonasintética utilizada como anticonceptivo, ha sido identificada como un disruptor endocrino potencial enambientes acuáticos, incluso en concentraciones muy bajas (ng/L). Su estructura química le confiereestabilidad y capacidad de bioacumulación, lo que representa un riesgo ecológico para organismos acuáticos,especialmente por su interferencia en funciones reproductivas. Al igual que los otros dos compuestos, supresencia en cuerpos de agua evidencia la necesidad urgente de métodos analíticos sensibles que permitansu monitoreo continuo y efectivo. Los resultados obtenidos aportan evidencia sobre la viabilidad de emplearesta estrategia en el desarrollo de herramientas de monitoreo ambiental de bajo costo, con aplicación directaen el análisis de aguas contaminadas por residuos farmacológicos.