Os medicamentos são essenciais para a saúde pública e para a manutenção da qualidade de vida, visto que são aplicados tanto para o tratamento ou prevenção de doenças humanas quanto dos animais. Em contrapartida, o elevado uso dos fármacos tem gerado a contaminação em diversos ambientes aquáticos, com potencial para impactar ecossistemas. A irradiação por feixe de elétrons é um Processo Oxidativo Avançado que vem sendo aplicado como uma tecnologia alternativa para a degradação e detoxificação de diversos poluentes orgânicos. Os principais objetivos do presente estudo foram: avaliar a toxicidade e o risco ecológico de quatro fármacos; avaliar as possíveis interações das misturas de fármacos; aplicar a radiação ionizante como uma possível tecnologia para o tratamento de misturas de fármacos. Os ensaios de toxicidade foram realizados com a bactéria Vibrio fischeri, o microcrustáceo Daphnia similis e a levedura Saccharomyces cerevisiae. As soluções aquosas contendo os fármacos foram submetidas a irradiação em um acelerador de elétrons com variação de doses de 1,0 a 5,0 kGy. Os ensaios de toxicidade aguda indicaram que D. similis foi a mais sensível à maioria dos fármacos ao passo que a levedura foi a menos sensível. A avaliação de risco dos medicamentos deste estudo indicou possível risco, exceto para a ciprofloxacina que demonstrou baixo risco para a biota aquática. Os ensaios de toxicidade de misturas com o antidepressivo indicaram tanto efeitos sinergéticos quanto efeitos antagônicos, dependendo da proporção ou concentração dos fármacos. Os ensaios de toxicidade com V. fischeri indicaram que houve aumento de toxicidade em 2,5 kGy para as amostras irradiadas de ciprofloxacina e ácido acetilsalicílico, ao passo que não houve alteração da toxicidade para metformina. Em contrapartida, os ensaios com as misturas binárias, indicaram apenas aumento de toxicidade para a mistura do antidepressivo e antibiótico. Para D. similis, a irradiação dos fármacos individualmente levou ao aumento da toxicidade, entretanto, na presença das misturas foi verificado uma redução de toxicidade na mistura de fluoxetina e ácido acetilsalicílico, e para as demais misturas não houve aumento de toxicidade. Por fim, as análises cromatográficas para a mistura quaternária indicaram que a irradiação por feixe de elétrons foi eficiente para a degradação, com remoção superior a 80%.

Pharmaceuticals are essential for human and animal health, as they are used for therapeutic options such as diagnosis, treatment, and prevention of disease. On the other hand, the high use of pharmaceuticals has generated contamination in several aquatic environments with the potential to impact ecosystems. Electron beam irradiation is an Advanced Oxidative Process which has been applied as an alternative technology for the degradation and detoxification of various organic pollutants. The main objectives of the present study were: to evaluate the toxicity and ecological risk of four pharmaceuticals; evaluate their possible interactions in aqueous mixtures; and the application of ionizing radiation as a possible technology for the treatment of the pharmaceuticals mixtures. Toxicity assays were performed with the bacterium Vibrio fischeri, the microcrustacean Daphnia similis and the yeast Saccharomyces cerevisiae. The aqueous solutions containing the pharmaceuticalls were submitted to irradiation in an electron accelerator with doses ranging from 1.0 to 5.0 kGy. Acute toxicity tests indicated that D. similis was the most sensitive to most drugs while yeast was the least sensitive. Risk assessment analysis indicated possible risk, except for ciprofloxacin which demonstrated a low risk to aquatic biota. Toxicity assays of mixtures with the antidepressant indicated both synergistic and antagonistic effects depending on the proportion or concentration of pharmaceuticals. Toxicity assays with V. fischeri indicated that there was an increase in toxicity by 2.5 kGy for the irradiated samples of ciprofloxacin and acetylsalicylic acid, whereas there was no change in toxicity for metformin. On the other hand, experiments with binary mixtures increased toxicity for the mixtured antidepressant and antibiotic. For D. similis assays, irradiation of individual pharmaceutical led to increased toxicity, however, a reduction in toxicity was observed in the mixture of fluoxetine and acetylsalicylic acid, and for the other mixtures there was no increase in toxicity. Finally, chromatographic analyzes for the quaternary mixture indicated that electron beam irradiation was effective for the degradation of pharmaceuticals with removal greater than 80%.