Efficacy of sodium hypochlorite in the degradation antineoplastic drugs by NMR spectroscopy

G Ital Med Lav Ergon. 2020 Jun;42(2):109-120.

Abstract

Antineoplastic drugs are used to treat cancer, having their therapeutic effect by inhibiting the cell division process. Although cancer cells, due to their rapid growth, are more sensitive to the toxic effects of chemotherapeutic agents, healthy cells and tissues may also be damaged. Many studies show acute and chronic toxicity both in patients treated with chemotherapy and in exposed workers. In fact, exposure to these substances can also be linked to the formation of different types of secondary tumors. The International Agency on Research on Cancer (IARC) included some antineplastic drugs in Group 1 (carcinogenic to humans), in Group 2A (probable carcinogens for In recent years, many studies have evidenced the presence of antineoplastic drug contamination on work surfaces, materials and floors and based on these observations, international and national guidelines have been published to limit occupational exposure, with particular attention to procedures post-preparation of chemotherapy to limit as much as possible the accumulation of contaminated residues. The aim of the following study is to determine the effectiveness of the degradation of four antineoplastic drugs: 5-fluorouracil, azacitidine, cytarabine and irinotecan using a low concentration of sodium hypochlorite solution (0.115%). The analytical platform used to monitor the degradation course of the substances under examination was hydrogen nuclear magnetic spectroscopy (1H NMR). In the same experimental conditions the effectiveness of the degradation of the same antineoplastic drugs with a 99.9% ethanol solution was also evaluated. The study showed that the best degradation efficiency (> 90% ) is obtained with the hypochlorite solution after 15 minutes.

I farmaci antiblastici sono farmaci utilizzati nelle terapie oncologiche che svolgono il loro effetto terapeutico inibendo il processo di divisione cellulare. Sebbene le cellule tumorali, a causa del loro rapido accrescimento, siano maggiormente sensibili agli effetti tossici degli agenti chemioterapici anche le cellule e i tessuti sani possono subire un danno. L’esposizione a tali sostanze, infatti, può essere collegata anche alla formazione di diversi tipi di tumori secondari. L’International Agency on Research on Cancer (IARC) ha inserito alcuni farmaci antiblastici classificandoli come cancerogeni per l’uomo (Gruppo 1), probabili cancerogeni per l’uomo (Gruppo 2A) e possibili cancerogeni per l’uomo (Gruppo 2B). Negli ultimi anni molti studi hanno evidenziato la presenza di contaminazione da farmaci antiblastici su superfici di lavoro, materiali e pavimenti e sulla base di queste osservazioni sono state pubblicate delle linee guida internazionali e nazionali per limitare l’esposizione professionale, ponendo anche particolare attenzione alle procedure di pulizia post preparazione dei farmaci, per limitare quanto più possibile l’accumulo di residui contaminati. Lo scopo del seguente studio è determinare l’efficacia della degradazione di quattro farmaci antiblastici: 5-fluorouracile, azacitidina, citarabina e irinotecano mediante una soluzione di ipoclorito di sodio a bassa concentrazione (0,115%). La piattaforma analitica impiegata per monitorare il decorso della degradazione delle sostanze in esame è stata la spettroscopia magnetica nucleare di idrogeno (1H-NMR). Nelle stesse condizioni sperimentali è stata anche valutata l’efficacia della degradazione degli stessi farmaci antiblastici con una soluzione di etanolo al 99,9%. Lo studio ha evidenziato che la migliore efficienza nella degradazione (>90%) si ottiene con la soluzione di ipoclorito dopo soli 15 minuti.

Keywords: NMR; antineoplastics; degradation; sodium hypochlorite.

MeSH terms

  • Antineoplastic Agents / adverse effects
  • Antineoplastic Agents / chemistry*
  • Antineoplastic Agents / classification
  • Azacitidine / chemistry
  • Carcinogens / chemistry*
  • Carcinogens / classification
  • Cytarabine / chemistry
  • Decontamination / methods
  • Drug Interactions
  • Ethanol / pharmacology
  • Fluorouracil / chemistry
  • Humans
  • Hypochlorous Acid / pharmacology
  • Irinotecan / chemistry
  • Magnetic Resonance Spectroscopy / methods*
  • Occupational Exposure / adverse effects
  • Occupational Exposure / prevention & control
  • Preliminary Data
  • Sodium Chloride / pharmacology
  • Sodium Hypochlorite / pharmacology*
  • Time Factors

Substances

  • Amuchina
  • Antineoplastic Agents
  • Carcinogens
  • Cytarabine
  • Ethanol
  • Sodium Chloride
  • Hypochlorous Acid
  • Irinotecan
  • Sodium Hypochlorite
  • Azacitidine
  • Fluorouracil