Degradación de Dexametasona en disolución acuosa mediante procesos avanzados de oxidación

La Dexametasona (Dx) es un glucocorticoide que se utiliza como antinflamatorio e inmunosupresor. En la pandemia por COVID-19, este medicamento contribuyó a reducir significativamente la mortalidad en los pacientes que requerían hospitalización y/o asistencia respiratoria, administrando una dosis de 6 mg/día por 10 días. El incremento de su uso supone probablemente un mayor vertimiento de Dx en cuerpos de agua, ya que, según su farmacocinética el 10% de la dosis administrada se excreta por la orina, la remoción es deficiente en las plantas de tratamiento de aguas residuales hospitalarias convencionales y posee una baja tasa de degradación biológica. En adición, se ha encontrado que puede experimentar foto transformación parcial en disolución acuosa y generar otras moléculas con potencial riesgo para el ambiente y la salud humana. Por esta razón, en este trabajo se estimó el vertimiento de Dx en el Estado de Morelos durante la pandemia por COVID-19 y se ensayó el uso del acople de ozono con peróxido de hidrogeno (O³/H²O²) para la oxidación de la estructura orgánica de la molécula del fármaco como alternativa a los procedimientos biológicos que suelen ser menos estables y tienen dificultades para su degradación. Los experimentos se realizaron a escala de laboratorio en un reactor de 100 mL, la degradación y formación de posibles sub productos se analizaron por cromatografía líquida con detector de arreglo de diodos (HPLC-DAD), cromatografía de gases con espectrometría de masas (CGEM) y espectroscopia infrarroja y UV-vis. Las estimaciones indican que se vertieron aproximadamente 46,914 mg de Dx a diversos cuerpos de agua del Estado de Morelos entre junio de 2020 a diciembre de 2022. La más alta eficiencia de degradación fue del 100 % y se obtuvo al exponer una disolución de 10 ppm de Dx a H²O² en una relación molar fármaco-oxidante de 1:100 y un suministro continuo de ozono por 60 min a un pH de 9. El análisis por IR mostro que las bandas características de Dx (3412 nm, 2952 nm y 2881 nm) se reducen casi hasta nivel de ruido, sugiriendo una completa mineralización hasta CO² y H²O que se confirmó a través de la cuantificación del Carbono Orgánico Total (COT). El análisis por HPLC y CGEM indica que a medida que transcurre la degradación aparecen señales que corresponden a la formación de posibles sub productos con estructuras como amidas, ácidos carboxílicos y esteres. Por lo tanto, el acople ozono/H²O² degrada eficiente y en forma reproducible la Dx en disolución acuosa