Что происходит с лекарствами после того, как они покидают ваш организм?

Принятие таблетки лишь создает иллюзию, что она исчезает. На самом деле, лекарство в конечном итоге покидает организм и попадает в водные пути, где может подвергаться дальнейшим химическим превращениям. И эти продукты распада не являются безвредными.

Многие фармацевтические препараты, например, классифицируются как загрязняющие вещества новой волны (CECs), поскольку они изменяют уровень гормонов или иным образом вредят дикой природе. Некоторые продукты распада, образующиеся при разложении лекарств, даже более токсичны, чем исходная молекула. Поэтому крайне важно отслеживать химическую судьбу лекарств для оценки рисков, но эта задача сложна из-за множества трудно предсказуемых и наблюдаемых реакций.

В новом исследовании, опубликованном в Water Resources Research, Лаура Череза и коллеги разработали новый метод для картирования этих возможных реакций. Предложенный метод основан на глобальном многомодельном анализе чувствительности. Он находит баланс между точностью модели и её математической сложностью, создавая хорошо подогнанную модель за счёт её упрощения.

Исследователи оценили, как разлагается противовоспалительный препарат диклофенак, попадая в грунтовые воды. Сначала, используя существующие данные о химических превращениях, они построили комплексную модель распада, включавшую весь спектр возможных реакций. Однако прогнозы этой модели были сопряжены с высокой неопределенностью.

Чтобы скорректировать модель для лучшего соответствия данным, ученые количественно оценили относительную важность каждого возможного химического процесса и исключили наименее значимые.

Это привело к созданию трёх упрощенных, но правдоподобных моделей распада лекарства. Ранжировав модели по степени соответствия данным, они показали, что упрощенная модель превзошла по точности самую сложную.

Метод позволил получить гибкую и точную модель. Команда утверждает, что их новый подход особенно полезен при ограниченном объеме данных. Его применение к другим препаратам, по их словам, может раскрыть истинные масштабы воздействия фармацевтического загрязнения на планету.