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Efectos toxicológicos de microcontaminantes quirales en organismos acuáticos



Author(s): Universidad de Alcalá, Departamento de Química Analítica, Química Física e Ingeniería Química. UAH; Amariei G; Garcia MA; Marina ML;
Presenter: Karina Boltes

Los microcontaminantes orgánicos tales como los fármacos, cosméticos y pesticidas, dada su naturaleza bioactiva, son compuestos que causan preocupación por su capacidad para alterar los ecosistemas acuáticos. Aunque más de la mitad de los fármacos y pesticidas utilizados en el mundo son sustancias de naturaleza quiral, sólo un 10% de estas sustancias son comercializadas como enantiómeros puros, mientras que alrededor del 90% se libera al medio ambiente en forma de mezclas racémicas. Si bien, los enantiómeros de un compuesto quiral poseen idénticas propiedades fisicoquímicas, se reconoce que poseen diferencias significativas en su bioactividad, biodegradabilidad, establidad y toxicidad. Sin embargo, existen pocos estudios dedicados a la investigación de la ecotoxicidad de estos microcontaminantes quirales sobre organismos acuáticos.
Para una mejor evaluación del riesgo ecológico asociado a la presencia de estos microcontaminantes en el medio acuático, es crucial conocer de forma específica los efectos toxicológicos de los enantiómeros, así como, las transformaciones que sufren en el medio ambiente.
En este trabajo, se presenta el diferente comportamiento toxicológico de los enantiómeros y racematos de contaminantes quirales tales como fármacos (duloxetina, econazol), cosméticos (pantenol) e insecticidas (tetrametrina, sulfoxaflor) sobre organismos acuáticos de diferentes niveles de la cadena trófica (plantas, bacterias, microinvertebrados). Para ello, se han desarrollado y aplicado con éxito metodologías basadas en el empleo de la Electroforesis Capilar como técnica analítica para la determinación de la concentración real de los enantiómeros en los diferentes test ecotoxicológicos, que permiten estimar la estabilidad y toxicidad de los enantiómeros y racematos de los microcontaminantes quirales estudiados [1-3].
Los resultados de estas investigaciones muestran que tanto el efecto tóxico como la estabilidad de los enantiómeros son diferentes, presentando algunos enantiómeros una toxicidad mayor que sus mezclas racémicas o bien lo contrario. Además, en función del medio de exposición, presencia de luz, pH o la presencia de organismos, ocurren reacciones de isomerización que pueden modificar de forma significativa la ecotoxicidad y/o estabilidad observada.

Referencias

[1] Jiménez-Jiménez, S.; Amariei, G.; Boltes, K.; García, MA.; Marina, ML. 2021. Enantiomeric separation of panthenol by Capillary Electrophoresis. Analysis of commercial formulations and toxicity evaluation on non-target organisms. J. Chromatogr. A. 1639:461919. DOI:10.1016/j.chroma.2021.461919.

[2] Valimaña-Traverso, J; Amariei, G: Boltes, K; García, MA; Marina, ML. 2019. Enantiomer stability and combined toxicity of duloxetine and econazole on Daphnia magna using real concentrations determined by Capillary Electrophoresis. Sci. Total Environ. 670: 770-778. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.03.208.

[3] Valimaña-Traverso, J; Amariei, G: Boltes, K; García, MA; Marina, ML. 2019. Stability and toxicity studies for duloxetine and econazole on Spirodela polyrhiza using chiral Capillary Electrophoresis. J. Hazard. Mater. 374: 203-210. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.04.027.


Keywords: ecotoxicidad; organismos acuáticos; compuestos quirales

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