EcoFilter®

Ett system som eliminerar alla läkemedelsutsläpp från sjukhus

Svenska sjukhus släpper varje år ut tonvis av antibiotika i naturen, vilket leder till ökad förekomst av antibiotikaresistenta bakterier1. Inlagda patienter med infektioner behandlas med antibiotika i höga doser. Denna antibiotika utsöndras i urinen, går ut i avloppet, passerar genom reningsverken och hamnar i naturen. Speciellt bekymmersamt är att patienter på sjukhus ofta behandlas med bredspektrumantibiotika, vilket är den viktigaste formen av antibiotika. Det skulle vara mycket allvarligt om dessa antibiotika blev verkningslösa.
1
. http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1002158

Lokala problem på sjukhus med stora läkemedelsutsläpp
Utsläpp av antibiotika i sjukhusens avloppssystem kan även medföra allvarliga lokala problem. I avloppsrör med ständig förekomst av antibiotika selekteras det fram antibiotikaresistenta bakterier. Det finns många vetenskapliga artiklar som beskrivit att multiresistenta bakterier i sjukhusens avloppssystem orsakat epidemier hos patienter1. Man har även visat att bakterier kan förflytta sig genom olika delar av avloppssystemet, till exempel från toaletternas rör till vaskarnas vattenlås. Vidare har man demonstrerat att bakterier i en vasks vattenlås på sju dagar bildar en biofilm som sträcker sig upp till vaskens ventil2. När kranen därefter spolas stänker bakterier upp till en meter kring vasken, varefter de kan smitta ner patienter. Om bakterierna är multiresistenta kan det leda till mycket allvarliga epidemier.
1.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22841682
2.
http://aem.asm.org/content/early/2017/02/13/AEM.03327-16.abstract

Teknologi
EcoFilter-teknologin består av användning av evaporatorer (förångningsreaktorer) för att bort vatten från vätskor som innehåller läkemedelsrester, vilket beskrivs i PharmaLundensis Patentansökan 1. Grundläggande för denna separation är att vatten kokar bort vid 100 grader, medan läkemedel behöver 600-800 grader eller mer för att förångas. Genom att ta urin eller andra vätskor med lösta läkemedelsrester och koka bort det mesta av vattnet blir läkemedelsresterna kvar och kan sedan skickas för destruktion. Jämför med en tesked salt som hälls i en kastrull med kokande vatten. Först löses saltet upp och försvinner, men om man kokar bort allt vatten återfinns saltet som en ”koka” på väggarna i kastrullen. Detta är en robust och välbeprövad teknologi som vi använder på ett nytt sätt. Systemet genererar dock stora mängder slaskmaterial och i Patentansökan 2EcoFilter Modell 101 beskriver vi hur slaskmängden kan reduceras, vilket gör processen mer ekonomisk. Det finns många andra praktiska problem som också behöver lösas för att få fram ett fungerande system på ett sjukhus, vilket skyddas i EcoFilter Patentansökningar 3+4 som nyligen lämnats in.  …………………………………………….EcoFilter® Modell 101.

Positiva resultat i kliniska tester med EcoFilter®
PharmaLundensis har utvecklat EcoFilter® för att ta bort utsläpp av läkemedel från patienter på sjukhus. Undersökningar för att klargöra kapaciteten hos EcoFilter® att ta bort antibiotika i urin från intensivvårdspatienter som behandlas med mycket höga doser bredspektrumantibiotika har genomförts. Testerna visade:

* att obehandlad urin från dessa patienter innehöll extremt mycket antibiotika med en mycket uttalad antibakteriell effekt. Således har inte antibiotikan brutits ner i nämnvärd utsträckning då den passerat genom kroppen.
* att urin som behandlats med EcoFilter® fullständigt saknade antibakteriell effekt – all antibiotika hade blivit eliminerad.
* att EcoFilter® fullständigt uppfyller alla önskvärda reningskrav.

Vid dessa tester utvärderades den antibakteriella effekten genom en biologisk bio-assay metod där den bakteriedödande effekten av urinen på bakterier som växer på odlingsplattor bestämdes. Följande bredspektrumantibiotika ingick i testerna: Bensylpenicillin, Cefotaxim, Cefuroxim, Cloxacillin, Erytromycin, Metronicazol, Rifampicin, Trimetoprim-sulfa och Piperacillin-tazobaktam. Testerna finns beskriva i följande rapporter: Rapport 1 och Rapport 2

Effekt av EcoFilter på en djupblå vattenlösning. Efter rening är lösningen helt klar!

Effekt av EcoFilter på en djupblå vattenlösning. Efter rening är lösningen helt klar. Filtret tar bort antibiotika med lika stor effektivitet.

 

Flera viktiga fördelar med EcoFilter® systemet
1. Systemet är ytterst effektivt och uppnår en reningsgrad på >99 %.
2. Systemet tar bort läkemedel som både utsöndras i urin och avföring.
3. Systemet förhindrar multiresistenta bakterier i sjukhusens avloppsrör.
4. Systemet kopplas direkt till patienternas toaletter och medför därför inget extra arbete för patienter eller personal.
5. Installation av systemet är enkel och snabb.

Patentskydd
Patentansökan 1
EcoFilter-teknologin består av användning av evaporatorer (förångningsreaktorer) för att bort vatten från vätskor som innehåller läkemedelsrester.
SE1551420.A1 Denna patentansökan har erhållit positiv granskningsrapport från PRV, samt positiv internationell PCT-granskningsrapport.

Patentansökan 2
Ett problem med att använda evaporatorer för att ta bort föroreningar är att det är svårt att ta bort mer än 70 % av vätskan, vilket genererar stora mängder slaskmaterial. Tar man bort mer vatten än så, sätter sig de lösta substanserna på väggarna av förångningsreaktorn vilket kräver en dyrbar och arbetsam rengöring. I Patentansökan 2 har detta problem lösts genom att beskriva att den avslutande vätskereduktionen sker i slaskbehållaren där det inte spelar roll ifall den lösta substansen faller ut på väggarna då slaskbehållaren i alla fall skall  destrueras. Med denna metod kan vattenhalten reduceras med upp till 100 % och slaskmängden reduceras dramatiskt.
SE1551412.A1
Detta är ett nytt och innovativt koncept som skulle kunna användas i många situationer och industrier. Exempelvis används evaporatorer för att reducera vätskeinnehåll vid svartlutförbränning vid papperstillverkning: skogssverige.se/papper/fakta

Patentansökan 2 har beviljats Patent i Sverige, och den har även erhållit en positiv granskningsrapport från internationell PCT granskare.

Patentansökan 3+4
Det finns många praktiska problem som behöver lösas för att få till ett fungerande system på ett sjukhus, vilket skyddas i EcoFilter patentansökningar 3+4 som nyligen lämnats in.

Myndigheterna önskar eliminera läkemedelsutsläpp
Det finns idag en stor förståelse för att läkemedelsutsläpp i naturen är skadliga och att man därför måste rena bort läkemedelsrester  från avloppsvatten. Naturvårdsverket har undersökt åt regeringen om det är möjligt att rena bort de farliga resterna och nyligen presenterat sin rapport: Naturvårdsverket 2017 Rening av Läkemedelsrester. En sammanfattning av rapporten finns på SVT Nyheter: Sverigesradio.se

Naturvårdsverket anser att det kan vara möjligt att hindra läkemedelsutsläppen genom att förse reningsverken med effektivare teknik som exempelvis kolfilter eller ozonbehandling. Bygger man om de största reningsverken, uppskattar Naturvårdsverket merkostnaden för rening till 600 miljoner kr per år. Ungefär hälften av allt avloppsvatten skulle då renas från läkemedel. Andra organisationer pekar på ett antal svårigheter med dagens teknik. En rapport från Sveriges Lantbruksuniversitet beskriver ett pilotprojekt på Akademiska sjukhuset i Uppsala där man försöker ta bort läkemedel från urin: Eskebaek 2016 – Rening Läkemedelsrester i urin. Här framgår att biokol adsorberade antibiotika till maximalt 55 % vid kolonnförsök. Det krävdes mindre partikelstorlek, längre kontakttid samt skakning för att få bättre bindning. Tillsats av ozon gav endast några procents reduktion av antibiotikahalterna, medan tillsats av enzymer (Pharem Biotech) för att bryta ner antibiotikan inte fungerade alls. Andra problem som framkommer i Naturvårdsverkets rapport är att det kommer att ta tid att utveckla befintlig teknik så att den passar till storskalig rening, samt att bekosta och genomföra utbyggnaden. I Schweiz, som uppfattas som ett föregångsland, har man som målsättning att ha fungerande rening av läkemedelsutsläpp först 2040, vilket är 25 år efter att Lagstiftningen trädde i kraft i januari 2016.

Sammanfattning
Det finns ett stort intresse från myndigheter och miljöorganisationer att rena bort läkemedelsrester i avloppsvatten eftersom de är skadliga. Det finns idag teknik, i första hand aktivt kol, som kan ta bort en del av substanserna. Man bedömer dock kostnaden för detta som mycket hög, och att det är orealistiskt att sikta på att rena mer än hälften av avloppsvattnet. Det kommer att ta lång tid och mångmiljardinvesteringar för att få även denna ofullständiga rening på plats. EcoFilter® systemet kan snabbt och kostnadseffektivt fullständigt eliminera läkemedelsutsläpp från sjukhus och vi bedömer att det därför utgör det enda realistiska alternativet om man önskar eliminera läkemedelsutsläpp från sjukhus inom en överskådlig framtid. Dessutom löser EcoFilter® systemet problemet med sjukhusens avloppsrör som är fulla med multiresistenta bakterier som annars kan komma upp och smitta patienterna.

 

 

 

Ytterligare information

Bakgrund
Dagens reningsverk kan inte ta bort antibiotika från avloppsvattnet, utan det som släpps ut i avloppssystemet hamnar i miljön. Detta leder till ökad förekomst av antibiotikaresistenta bakterier1,2 som senare kan smitta människor med farliga infektioner. Antibiotikaresistenta bakterier finns på många sjukhus i EU, fyra miljoner patienter blir infekterade av dem varje år och de orsakar
25 000 dödsfall3. Om det sprids resistenta bakterier i naturen finns det risk för att vardagliga saker som ont i halsen eller ett barns skrubbade knä åter kan döda, enligt WHO.
1.  http://www.plospathogens.org/article/info:doi/10.1371/journal.ppat.1002158
2. http://ehp.niehs.nih.gov/wp-content/uploads/120/8/ehp.1104650.pdf
3. http://ec.europa.eu/research/fp7/pdf/antimicrobial_resistance_fact_sheet.pdf

Antibiotika får aldrig komma ut i avloppssystemet utan måste stoppas vid källan!
Det verkar närmast vara en naturlag att när det finns ständig kontakt mellan antibiotika och stora mängder bakterier så dyker det ALLTID upp antibiotikaresistens. Man kan därför vara säker på att det finns antibiotikaresistenta bakterier i avloppssystemen på alla svenska sjukhus. Det enda som förhindrar att dessa bakterier tar sig upp till vårdavdelningarna och patienterna är vattenlåsen.  Om något vattenlås torkar ut, till exempel i en golvbrunn, blåser det upp dålig lukt och då kan bakterierna följa med. Dessutom finns det sannolikt antibiotikaresistenta bakterier i sköljrummets vask, där urinpåsar normalt töms ut. Även om det används bakteriedödande rengöringsmedel i vasken är det omöjligt att döda alla bakterier i vattenlåset, där det finns tjocka avlagringar och beläggningar. Om det brukar gå antibiotika genom vattenlåset kan man vara säker på att det finns antibiotikaresistenta bakterier där. När det sedan spolas med kranen kan det stänka upp antibiotikaresistenta bakterier i rummet.

Ytterligare problem uppstår på vägen från sjukhusets avloppssystem tills avloppsvattnet når reningsverket flera kilometer bort. Under hela denna tid befinner sig antibiotikan i direkt kontakt med myriader av bakterier, vilket driver fram antibiotikaresistens. De resistenta bakterierna kan sedan komma upp till människor med exempelvis råttor och insekter. Även servicepersonal som går ner i avloppssystemen kan få med sig resistenta bakterier upp till ytan. Läckande avloppsrör kan släppa ut resistenta bakterier. Efter kraftiga regn kan avloppssystemet översvämmas så att det sköljs ut antibiotikaresistenta bakterier i avloppsbrunnar och toaletter.

Bredspektrum antibiotika
Speciellt värdefulla antibiotika kallas för bredspektrum antibiotika då dessa dödar många olika typer av bakterier. Om det kommer in en patient med en allvarlig infektion till lasarettet sätter man in ett sådant antibiotikum. Infektioner som idag kräver bredspektrum antibiotika inkluderar hjärnhinneinflammation, svåra bukinfektioner, svår lunginflammation samt blodförgiftning. Utan effektiva antibiotika överlever inte dessa patienter. Det är således av extra stort intresse att skydda värdefull bredspektrumantibiotika mot resistensutveckling. Det som driver utveckling av antibiotikaresistens hos bakterier är långvarig kontakt mellan bakterier och antibiotika. En plats som uppvisar dessa förutsättningar är avloppssystem från sjukhus. På sjukhusens infektionskliniker och intensivvårdsavdelningar används dagligen stora mängder antibiotika, och mycket är av bredspektrum typ. Efter att patienterna intagit antibiotika cirkulerar det i kroppen och utsöndras därefter vanligtvis i urinen, som i sin tur går ut i avloppet. Detta innebär att avloppsvatten från dessa sjukhuskliniker innehåller höga halter bredspektrumantibiotika i kontakt med stora mängder bakterier, varför risken för antibiotika resistens utveckling är stor.

00000000048Hemmet
Den största mängden antibiotika i Sverige konsumeras i hemmet, till exempel för behandling av halsfluss, öroninflammation osv. Dessa antibiotika har inte lika bred antibakteriell effekt, och är kanske därför inte lika viktiga som bredspektrumantibiotika. Å andra sidan är det olyckligt om bakterierna blir resistenta mot dessa ”enkla” antibiotika, eftersom man då måste behandla dessa vanliga infektioner med allt mer avancerade antibiotika, som bakterierna så småningom också kan bli resistenta emot. Det skulle vara möjligt att hindra utsläpp av ”vanliga” antibiotika i naturen om patienterna får med sig hem urinflaskor tillsamans med penicillinet. Patienterna kan sedan, när de blivit friska, lämna urinen på en återvinninscentral där man renar urinen genom ett större EcoFilter®. På så sätt kan en dramatisk reduktion av utsläppen av all antibiotika i landet uppnås. Dock kan förstås en del personer uppleva obehag att ha urin stående hemma. Men om man tänker på konsekvenserna av antibiotikaresistens, dvs att idag ”enkla” infektioner kan döda oss i framtiden, är det kanske värt att offra lite på bekvämligheten. Dessutom är det naturligtvis fullt möjligt att varje dag lämna in urinflaskorna till återvinninscentral, om man inte vill ha dem hemma.