Nouvelle méthode UPLC écologique avec évaluation du cycle de vie pour la détermination des médicaments favipiravir et molnupiravir et des échantillons d’eau environnementale

Pourquoi les comprimés que nous prenons finissent dans notre eau

Des antiviraux comme le favipiravir et le molnupiravir ont aidé les médecins à lutter contre la COVID-19, mais une fois qu’ils ont agi dans l’organisme, ces médicaments ne disparaissent pas simplement. Ils peuvent traverser les systèmes humains et industriels pour se retrouver dans les rivières, l’eau du robinet et les eaux usées. Cette étude explique comment des scientifiques ont mis au point une méthode rapide, sensible et plus respectueuse de l’environnement pour suivre ces deux médicaments dans les produits pharmaceutiques et dans des échantillons d’eau réels, tout en quantifiant soigneusement l’empreinte environnementale de la méthode elle‑même.

Des médicaments qui persistent au‑delà du traitement

Le favipiravir et le molnupiravir agissent en perturbant la réplication du matériel génétique viral, et ils sont souvent administrés pour traiter la COVID‑19 et d’autres infections virales. Comme ils ne sont pas complètement dégradés dans l’organisme, des traces de ces médicaments peuvent passer des toilettes et des drains d’usine dans le réseau hydrique plus large. Même à faibles concentrations, ces résidus peuvent nuire à la vie aquatique, réintégrer l’eau potable ou favoriser l’évolution de résistances virales. Pourtant, peu de techniques analytiques peuvent mesurer les deux médicaments simultanément dans des échantillons d’eau complexes, et encore moins sont conçues en tenant compte de l’environnement.

Un test plus rapide avec une empreinte allégée

Les chercheurs ont développé une procédure de laboratoire qui couple l’extraction en phase solide — une méthode pour extraire les molécules cibles d’eaux chargées — à la chromatographie liquide ultra‑performante, une technique de séparation à grande vitesse. Ils ont ajusté le procédé pour que les deux médicaments produisent des signaux nets et distincts en moins de cinq minutes tout en utilisant de faibles quantités de solvant et d’énergie. Des mélanges riches en eau, principalement à base de tampon phosphate et de modestes proportions de méthanol, ont remplacé des solvants plus dangereux comme l’acétonitrile. Le résultat est un test compact capable de détecter le favipiravir et le molnupiravir à de très faibles concentrations, avec une excellente exactitude et répétabilité tant dans les produits pharmaceutiques que dans des échantillons d’eau du robinet, d’eau de rivière et d’eaux usées pharmaceutiques enrichis artificiellement.

Rendre la méthode de laboratoire elle‑même plus durable

Plutôt que de considérer qu’une méthode à faible teneur en solvant est automatiquement « verte », l’équipe a passé l’ensemble du protocole au crible environnemental. Ils ont optimisé l’étape d’extraction pour réduire les volumes de solvant, exploré des solvants plus verts comme l’éthanol et l’eau, évalué la réutilisation des cartouches et des flacons, et raccourci les temps d’analyse pour diminuer la consommation électrique. Ils ont ensuite noté la méthode avec plusieurs outils de chimie verte qui évaluent des facteurs tels que la dangerosité chimique, la génération de déchets, la praticabilité et l’innovation. Ces évaluations ont donné de bons résultats : de fortes cotes de « verdure », une très bonne « blancheur » globale (équilibre entre performance et durabilité), et la confirmation que les principales faiblesses résident dans l’utilisation et les déchets de solvants restants.

Suivre la méthode du berceau à la tombe

Pour aller au‑delà des listes de contrôle, les scientifiques ont réalisé une évaluation complète du cycle de vie, retraçant les impacts environnementaux depuis la production des solvants et consommables, la consommation électrique des instruments, jusqu’à l’élimination des cartouches usagées et des déchets chimiques. En utilisant des indicateurs environnementaux établis, ils ont constaté que la nouvelle méthode réduit sensiblement la demande énergétique, le volume de déchets dangereux et les impacts amont liés aux solvants par rapport à une configuration HPLC plus traditionnelle à base d’acétonitrile. Les principaux contributeurs d’impact restants étaient la toxicité pour l’homme et les émissions formant du smog liées au méthanol et à l’acétate d’éthyle utilisés à l’étape d’extraction, ce qui indique des pistes d’amélioration futures via des extractions plus vertes et le recyclage des solvants.

Ce que cela signifie pour l’eau et la santé publique

Lorsque l’équipe a testé des échantillons d’eau réels prélevés au robinet, dans le Nil et à une source d’eaux usées pharmaceutiques, les concentrations de favipiravir et de molnupiravir étaient en dessous des limites de détection, suggérant aucune préoccupation immédiate à ces endroits. Cependant, la méthode s’est avérée très fiable lorsque ces mêmes eaux ont été enrichies artificiellement avec des quantités connues des médicaments, montrant qu’elle est prête pour une surveillance de routine près des usines ou des points de rejet où une contamination est plus probable. En termes simples, l’étude fournit un test sensible de « détection précoce » des résidus antiviraux tout en montrant comment rendre ce test lui‑même beaucoup plus respectueux de l’environnement. Elle offre un modèle pratique pour les laboratoires et les autorités qui souhaitent surveiller les polluants pharmaceutiques émergents sans alourdir inutilement la charge chimique et énergétique de la planète.

Citation: 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

Mots-clés: résidus antiviraux, surveillance de l’eau, chimie analytique verte, UPLC extraction en phase solide, évaluation du cycle de vie