Ensaio Experimental do PO2-N6-R

L'eau de surface est le milieu environnemental le plus concerné par la présence de RM. En effet, ce compartiment est le réceptacle final des rejets des eaux usées qu'elles soient d'origine domestique, hospitalière ou industrielle. Ce constat fait que ce milieu est le plus étudié avec 45% des études selon le projet européen KNAPPE (Roiget al., 2009). Le projet KNAPPE (Knowledge and Need Assessment on Pharmaceuticals Products in Environmental waters), réalisé de 2006 à 2008, avait pour objectif de recenser l'état des connaissances sur la problématique des produits pharmaceutiques dans l'environnement. Dans ce cadre, une partie importante des travaux a consisté à collecter les données disponibles concernant notamment l’exposition de l'environnement. Ces données ont été obtenues à partir de rapports nationaux et internationaux, de thèses et de publications scientifiques. En termes d’occurrence, près de 4 000 données de mesures environnementales ont été répertoriées, permettant de montrer que près de 45 % des études concernaient les eaux de surface, 30 % les effluents de station d’épuration, 13 % les eaux souterraines, 7 % les influents de stations d’épuration, … (Roiget al., 2009). Sur 112 articles expertisés, 135 produits ont été détectés (Dulio, Morin et Staub, 2009). Le projet KNAPPE a également mis en évidence les classes thérapeutiques les plus recherchées, il s'agit des antibiotiques, des anti-inflammatoires non stéroïdien (AINS) et des cardiovasculaires, avec respectivement 30, 15 et 10 % des données (Roiget al., 2009). Les résultats du projet KNAPPE sont relativement similaires à ceux présentés dans une méta-analyse plus récente et réalisée à l'échelle mondiale sur 155 études. Cette dernière a montré que sur les 61 molécules pharmaceutiques les plus étudiées 39% sont des antibiotiques, 21% des anti-inflammatoires et 20% des cardiovasculaires (Hughes, Kay et Brown, 2013).

Les concentrations de RM mesurées dans les eaux de surface varient de quelques ng.L-1 à quelques centaines de ng.L-1 et, pour certaines molécules, à quelques µg.L-1. Cette amplitude

Partie 1. Étude bibliographique

dépend des molécules, du facteur de dilution dans le milieu, du niveau de consommation, de la localisation des prélèvements, du temps (année, saison, …) ...

En 2009, Looset al. ont mis en évidence la présence de RM dans les eaux de surface européennes. Ces molécules sont, de la plus fréquemment détectée à la moins détectée : la Carbamazépine, le Diclofénac, le Sulfaméthoxazole, le Naproxène, l'Ibuprofène, le Bézafibrate, le Gemfibrozil et le Kétoprofène (Looset al., 2009). Dans les années 90, Terne a recherché 37 principes actifs répartis sur cinq classes thérapeutiques sur des eaux usées traitées et des eaux de surface, en Allemagne. À cette époque, les résultats ont montré la présence d'au moins une molécule par classe thérapeutique (sauf pour les antinéoplasiques (ou anticancéreux)) dans les eaux de surface. Les molécules retrouvées dans les eaux de rivière, dans l'ordre décroissant des concentrations maximales mesurées, sont : l'Acide salycilique, le Bézafibrate, le Bisoprolol, le Métoprolol, le Diclofénac, la Carbamazépine, le Phénazone, le Propranolol, l'Acide clofibrique, l'Ibuprofène, le Gemfibrozil, le Naproxène, l'Acide acétylsalicylique, le Diméthylaminophenazone, l'Acide fénofibrique, l'Indométacine, le Kétoprofène, le Carazolol, le Fénotérol, le Clenbutérol, le Salbutamol, le Bétaxolol et le Timol ol (Ternes, 1998). Il apparaît que certaines de ces molécules comme la Carbamazépine, le Diclofénac et le Bézafibrate sont identiques à celles retrouvées à l'échelle européenne en 2009. Les travaux réalisés aux environs des années 2000 par l'équipe de Zuccato en Italie, démontrent que les molécules mesurées dans les rivières sont, dans l'ordre décroissant des concentrations maximales mesurées : l'Aténolol, le Bézafibrate, l'Ibuprofène, le Furosémide, la Spiramycine, la Lincomycine, l'Érythromycine, le Cyclophosphamide, la Ranitidine, la Oléandomycine, le Salbutamol, la Tylosine et le Diazépam (Zuccatoet al., 2000). Avec cette étude et l'amélioration des techniques analytiques, le Cyclophosphamide, qui fait partie de la classe thérapeutique des anticancéreux, certains antibiotiques comme la Spiramycine, et un antiulcéreux, la Ranitidine, viennent compléter la liste des RM mesurés dans les rivières européennes. Au Nord de l'Europe, en Finlande, Vienoet al. ont mis en évidence la présence de médicaments dans les eaux de rivière. Les molécules retrouvées, dans l'ordre décroissant des concentrations maximales mesurées sont : le Métoprolol, la Carbamazépine, le Sotalol, l'Aténolol, la Ciprofloxacine et l'Acébutolol (Vieno, Tuhkanen et Kronberg, 2006). Enfin, dans les eaux de rivières françaises, les mêmes familles de molécules ont été mesurées en 2004. Les molécules retrouvées dans l'ordre décroissant des concentrations maximales sont : le Paracétamol, la Carbamazépine, le Diclofénac, le Kétoprofène, le Naproxène, l'Ibuprofène, le Nordiazépam et le Gemfibrozil (Togola et Budzinski, 2008). En 2008, d'autres molécules, dont certaines appartenant à la classe des hormones, ont été mesurées en France. Les fréquences de détection variaient d'une molécule à l'autre, ainsi, les molécules détectées

sont, dans l'ordre décroissant des fréquences de détection : l'Androstènedione, la Testostérone, la Progestérone, la Carbamazépine, le Noréthindrone, la Metformine, l'Acide salicylique, le Levonorgestrel, l'Aténolol, le Diclofénac, le Sulfaméthoxazole, le Bézafibrate, le Paracétamol, l'Oxazépam, le Kétoprofène, l'Estrone, le Métoprolol, la Roxithromycine, le Triméthoprime, l'Acide fénofibrique, la Pravastatine, le Naproxène, l'Ibuprofène, l'Androstérone, le Propranolol, le Lorazépam, le Métronidazole, le 17 beta-estradiol, le 17 alpha-estradiol, l'Éthinylestradiol et l'Ofloxacine (Vulliet et Cren-Olivé, 2011).

La figure 4 synthétise les molécules recherchées dans les eaux de surface européennes à partir des données précédentes.

Cette liste non exhaustive de RM, met en évidence la présence d'au moins 57 principes actifs et métabolites dans les eaux de surface européennes entre les années 90 et 2008. En 2002, Heberer estimait que plus de 80 principes actifs étaient présents dans les eaux de surface à l'échelle mondiale (Heberer, 2002a). La figure 4 permet d'identifier les principales molécules recherchées et mesurées, des années 90 à 2008. Ainsi, au vu du nombre de références associées, il est possible de dire que sur cette période, la Carbamazépine a été une des molécules les plus étudiées dans les eaux superficielles avec une concentration maximale égale à 11,5 µg.L-1. Les autres molécules fortement étudiées et présentant des concentrations maximales élevées, de quelques centaines de ng.L-1 au µg.L-1, sont des molécules appartenant aux classes thérapeutiques des anti-Inflammatoire non stéroïdiens avec, par ordre décroissant du nombre de références associées, l'Ibuprofène (31 323 ng.L-1), l'Acide salicylique (4 100 ng.L-1) qui est également un métabolite de l'Aspirine, le Diclofénac (1 200 ng.L-1), le Naproxène (2 027 ng.L-1), l'Aspirine (340 ng.L-1) et le Kétoprofène (239 ng.L -1), des analgésiques avec le Paracétamol (72ng.L-1), des cardiovasculaires avec l'Aténolol (242 ng.L-1), le Métoprolol (2 200 ng.L-1) et le Propranolol (590 ng.L-1) et des hypolipémiants, comme le Bézafibrate (3 100 ng.L-1) et le Gemfibrozil (970 ng.L-1).

Pour résumer, entre les années 90 et 2008, selon les références citées, les 12 molécules les plus étudiées et présentant des concentrations maximales élevées dans les eaux de surface européennes sont : la Carbamazépine, le Diclofénac, l'Ibuprofène, le Kétoprofène, le Naproxène, le Paracétamol, le Bézafibrate, le Gemfibrozil, le Métoprolol et l'Aténolol. Certaines molécules peu étudiées selon la figure 4 ont été mesurées avec des concentrations maximales allant de quelques centaines de ng.L-1 au µg.L-1.

Partie 1. Étude bibliographique

Figure 4. Concentrations maximales (* = moyennes) des molécules recherchées dans les eaux de surface en France et en Europe des années 90 à 2008 (liste non

exhaustive). Entre parenthèses, les références associées (a : Ternes, 1998; b : Zuccato et al., 2000; c : Vieno, Tuhkanen et Kronberg, 2006; d : Togola et Budzinski,

Il s'agit d'AINS, l'Acide salicylique (4 100 ng.L-1), l'Aspirine (340 ng.L-1) et le Phénazone (950 ng.L-1), d'un antibiotique, le Sulfaméthoxazole (4 072 ng.L-1), d'un cardiovasculaire, le Bisoprolol (2 900 ng.L-1), et des métabolites dont les concentrations vont de 340 ng.L-1, pour l e Diméthylaminophenazone, à 550 ng.L-1, pour l'Acide clofibrique. Au regard de leurs concentrations importantes, ces molécules mériteraient d'être plus étudiées. Ainsi, l'interprétation de ce genre de données doit être faite avec précaution, en effet, comme le démontre les résultats du projet KNAPPE, les travaux de recherches dans ce domaine se focalisent essentiellement sur certaines classes pharmaceutiques comme les antibiotiques, les AINS, les cardiovasculaires, les analgésiques … (Roig et al., 2009), et, comme cela a été mis en évidence dans ce paragraphe, sur certaines molécules en particulier. C'est la raison pour laquelle ce sont souvent les mêmes molécules qui sont retrouvées.