Método UPLC novedoso y verde con evaluación del ciclo de vida para la determinación de los fármacos favipiravir y molnupiravir y muestras de agua ambiental

Por qué las píldoras que tomamos acaban en nuestra agua

Los antivirales como el favipiravir y el molnupiravir ayudaron a los médicos a combatir la COVID-19, pero después de hacer su trabajo en el organismo, estos medicamentos no desaparecen simplemente. Pueden pasar a través de las personas y las fábricas hacia ríos, agua del grifo y aguas residuales. Este estudio explica cómo los científicos desarrollaron una forma rápida, sensible y más respetuosa con el medio ambiente de rastrear estos dos fármacos en productos medicinales y en muestras de agua reales, al tiempo que cuantifican cuidadosamente la propia huella ambiental del método.

Medicamentos que perduran más allá del tratamiento

El favipiravir y el molnupiravir actúan interrumpiendo la replicación del material genético viral y con frecuencia se administran para tratar la COVID-19 y otras infecciones virales. Como no se degradan completamente en el organismo, trazas de estos fármacos pueden pasar desde inodoros y desagües de fábricas al sistema hídrico más amplio. Incluso a niveles bajos, dichos residuos pueden dañar la vida acuática, volver a entrar en el agua potable o favorecer que los virus desarrollen resistencia. Sin embargo, pocas técnicas analíticas pueden medir ambos fármacos a la vez en muestras de agua complejas, y aún menos están diseñadas teniendo en cuenta el impacto ambiental.

Una prueba más rápida con menor impacto

Los investigadores desarrollaron un flujo de trabajo de laboratorio que combina la extracción en fase sólida —una forma de extraer las moléculas objetivo de aguas contaminadas— con cromatografía líquida de ultraalto rendimiento, una técnica de separación de alta velocidad. Ajustaron el proceso para que ambos fármacos generen señales nítidas y separadas en menos de cinco minutos, empleando pequeñas cantidades de disolvente y energía. Mezclas ricas en agua, basadas principalmente en tampón fosfato y con porciones moderadas de metanol, sustituyeron disolventes más peligrosos como el acetonitrilo. El resultado es una prueba compacta capaz de detectar favipiravir y molnupiravir a concentraciones muy bajas, con excelente exactitud y repetibilidad tanto en productos farmacéuticos como en muestras de agua del grifo, agua de río y aguas residuales farmacéuticas adicionadas con los fármacos.

Haciendo el método de laboratorio más sostenible

En lugar de asumir que un método de bajo consumo de disolvente es automáticamente “verde”, el equipo examinó todo el flujo de trabajo desde una perspectiva ambiental. Optimizaron el paso de extracción para usar volúmenes menores de disolvente, exploraron disolventes más verdes como el etanol y el agua, evaluaron la reutilización de cartuchos y viales, y acortaron los tiempos de análisis para reducir el consumo eléctrico. Luego puntuaron el método con varias herramientas de química verde que valoran factores como el riesgo químico, la generación de residuos, la practicidad y la innovación. Estas evaluaciones arrojan calificaciones altas: fuertes puntuaciones de “verdor”, muy buena “blancura” general (equilibrio entre rendimiento y sostenibilidad) y la confirmación de que las principales debilidades residuales están en el uso y la generación de disolventes.

Siguiendo el método desde la cuna hasta la tumba

Para ir más allá de las listas de verificación, los científicos realizaron una evaluación completa del ciclo de vida, rastreando los impactos ambientales desde la producción de disolventes y consumibles, pasando por el consumo eléctrico de los instrumentos, hasta la disposición de cartuchos usados y residuos químicos. Utilizando indicadores ambientales establecidos, encontraron que el nuevo método reduce sustancialmente la demanda energética, el volumen de residuos peligrosos y los impactos aguas arriba de los disolventes en comparación con una configuración HPLC tradicional basada en acetonitrilo. Los mayores contribuyentes restantes al impacto fueron la toxicidad para el ser humano y las emisiones formadoras de smog vinculadas al metanol y al acetato de etilo en el paso de extracción, lo que señala el camino para mejoras futuras mediante extracciones más verdes y el reciclado de disolventes.

Qué significa esto para el agua y la salud pública

Cuando el equipo analizó muestras reales de agua del grifo, del río Nilo y de una fuente de aguas residuales farmacéuticas, los niveles de favipiravir y molnupiravir estaban por debajo de los límites de detección, lo que sugiere que no hay una preocupación inmediata en esos puntos. No obstante, el método demostró ser muy fiable cuando las mismas aguas fueron adicionadas con cantidades conocidas de los fármacos, mostrando que está listo para el monitoreo rutinario cerca de fábricas o puntos de vertido donde la contaminación es más probable. En términos sencillos, el estudio ofrece una prueba sensible de “alarma temprana” para residuos antivirales y muestra cómo hacer que esa prueba sea a su vez mucho más respetuosa con el medio ambiente. Proporciona un modelo práctico para laboratorios y reguladores que desean vigilar contaminantes farmacéuticos emergentes sin aumentar innecesariamente la carga química y energética del planeta.

Cita: Kelani, K.M., Elsherbiny, M.S., Eid, S.M. et al. Novel green UPLC method with life cycle assessment for determination of favipiravir and molnupiravir drugs and environmental water samples. Sci Rep 16, 11110 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41131-z

Palabras clave: residuos antivirales, monitoreo del agua, química analítica verde, UPLC extracción en fase sólida, evaluación del ciclo de vida