VTT en Aalto University hebben een op hout gebaseerd cellulosevezelgaren ontwikkeld dat een betaalbare oplossing is voor het opvangen van farmaceutische stoffen, met name ethinylestradiol in anticonceptiepillen, die anders in het water terecht zouden komen.

Door een cyclische suiker op het oppervlak van het cellulosevezelgaren te bevestigen, de onderzoekswetenschappers waren in staat om een ​​materiaal te creëren dat efficiënt ethinylestradiol (EE2) opvangt, een hormoon dat in anticonceptiepillen wordt gebruikt. De cyclische suikers zijn chemisch gebonden aan het oppervlak van het garen. De suikers vormen een zak waarin hydrofobe farmaceutische stoffen proberen binnen te dringen. Op deze manier, het duurt slechts enkele minuten voordat farmaceutische verbindingen zijn gebonden aan de cyclodextrines die zijn gekoppeld aan de oppervlakken en holten van de vezel. Testresultaten tonen aan dat één gram vezelgaren ongeveer 2,5 milligram van het hormoon kan opvangen.

"Het opvangen van hormonen zou het meest effectief zijn in afvalwaterzuiveringsinstallaties en ziekenhuizen, aangezien het afvalwater in deze installaties een hogere concentratie van de verbindingen bevat. We ontwikkelen een betaalbaar materiaal op houtbasis dat in een tank in een afvalwaterzuiveringsinstallatie kan worden gegooid of als filter in een pijp die op de tank is aangesloten, kan worden gebruikt. Na een tijdje, het materiaal wordt machinaal verzameld. Het wordt verwijderd door verbranding, maar het is ook mogelijk om de geneesmiddelen te scheiden en het materiaal opnieuw te gebruiken, ", beschrijft VTT's Senior Scientist Hannes Orelma.

Bij de ontwikkeling werd gebruik gemaakt van op houtpulp gebaseerd vezelgaren dat werd vervaardigd met behulp van diepe eutectische oplosmiddelen (DES) in een door VTT ontwikkelde methode. DES's vertegenwoordigen een nieuwe generatie organische oplosmiddelen, waarvan sommige zeer milieuvriendelijk kunnen zijn. Bij dit onderzoek is gebruik gemaakt van een milieuvriendelijke DES.

"Het zou interessant zijn om op grotere schaal te testen hoe effectief de cellulosegarens hormonen en geneesmiddelen uit afvalwater kunnen opvangen. ' zegt Orelma.

Hormonen en andere farmaceutische middelen die in water terechtkomen, vormen een groot probleem in Centraal-Europa en de Verenigde Staten, waar de gerapporteerde concentraties van oestrogeenhormonen tot 0,83 microgram per liter hebben bereikt. Deze hormonen worden hormoonontregelaars genoemd, omdat ze het geslacht van vissen beïnvloeden en mannelijke vissen in vrouwtjes veranderen. De EU heeft geneesmiddelen in wateren aangemerkt als een uitdagend probleem, omdat afvalwaterzuiveringsinstallaties de stoffen niet efficiënt genoeg kunnen opvangen. Momenteel, afvalwaterzuiveringsinstallaties vangen geneesmiddelen op door middel van actiefslibtanks, maar een deel van de verbindingen ontsnapt niettemin uit de tanks en komt in wateren terecht.