Dioxinas y furanos (PCDD/Fs) en la electro-oxidación de fármacos utilizados en la pandemia de COVID-19: análisis experimental y teórico

Abstract

The current situation of water resources, within the framework of the global pandemic COVID-19, centers the starting point of this doctoral thesis. The treatments applied in the fight against the SARS-CoV-2 virus, have led to intensive consumption of the drugs dexamethasone (DEX), amoxicillin (AMX), paracetamol (PAR) and sertraline (STR), which finally end in the aquatic medium as part of the group of emerging contaminants (ECs). In this context, advanced oxidation processes (AOPs) are an attractive option for their removal, standing out electrochemical oxidation (EOX) because its high effectiveness. Nevertheless, previous studies have demonstrated that under the application of some AOPs, it may be possible that intermediate and derivative compounds can be generated, possibly more toxic than the initial ones, like polychlorinated dibenzo-p-dioxin and furans (PCDD/Fs). To corroborate this hypothesis, this doctoral thesis has assessed, in an experimental and theoretical way (computational chemistry) the formation of PCDD/Fs and the final toxicity of the samples, after applying EOX to matrices containing the COVID-19 drugs, dexamethasone (DEX), amoxicillin (AMX), paracetamol (PAR) and sertraline (STR).

La situación actual de los recursos hídricos, en el marco de la pandemia mundial COVID-19, es el punto de partida de esta tesis doctoral. El tratamiento aplicado en la lucha contra el virus SARS-CoV-2, ha llevado al consumo intensivo de los fármacos dexametasona (DEX), amoxicilina (AMX), paracetamol (PAR) y sertralina (STR), que finalmente acaban en el medio acuático formando parte del grupo de contaminantes emergentes (CEs). En este contexto, los procesos de oxidación avanzada (POAs) se presentan como una opción atractiva para su eliminación, destacando la oxidación electroquímica (EOX) por su alta eficacia. Sin embargo, estudios previos han demostrado, que, bajo la aplicación de algunos POAs, es posible que se generen compuestos intermedios derivados, que pueden ser más tóxicos que los iniciales, como las dibenzo-p-dioxinas policloradas y los furanos (PCDD/Fs). Para corroborar esta hipótesis, esta tesis doctoral ha evaluado, experimental y teóricamente (química computacional) la formación de PCDD/Fs y la toxicidad final de las muestras, tras aplicar EOX a matrices que contienen los fármacos COVID-19, dexametasona (DEX), amoxicilina (AMX), paracetamol (PAR) y sertralina (STR).