Biological Technologies Used
for the Removal of Nonsteroidal
Anti-inflammatory Drugs
Ninfa Ramírez-Durán, Lorna Catalina Can-Ubando,
Gauddy Lizeth Manzanares-Leal, M. P. A. Moreno-Pérez, Keila Isaac-Olivé,
and Angel Horacio Sandoval-Trujillo
Contents
1 Nonsteroidal Anti-inflammatories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
2 Emerging Pollutants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
3 NSAIDs in Aquatic Ecosystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
4 Toxicological Effects of NSAIDs . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 306
5 Over the Counter NSAIDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
6 Consumption of NSAIDs in the World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
7 NSAIDs Disposal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
8 Diclofenac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
9 Ibuprofen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
10 Naproxen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
11 NSAIDs Bioremediation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
12 Biological Technologies for the Elimination of Diclofenac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
12.1
Microbial Consortium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
12.2
Biologically Activated Carbon Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
12.3
Artificial Wetland Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
12.4
Biogenic Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
12.5
Bacterial Biodegradation . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 311
12.6
Metabolic and Co-metabolic Biodegradation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
12.7
Bioremediation by Laccase Enzymes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
13 Biological Technologies for the Elimination of Ibuprofen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
13.1
Artificial Wetlands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
13.2
Biodegradation in Biological Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
13.3
Bacterial Biodegradation . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 313
N. Ramírez-Durán (*), L. C. Can-Ubando, G. L. Manzanares-Leal, M. P. A. Moreno-Pérez,
and K. Isaac-Olivé
Facultad de Medicina, Universidad Autónoma del Estado de México, Toluca, Mexico
e-mail: nramirezd@uaemex.mx; ninfard@hotmail.com
A. H. Sandoval-Trujillo
Departamento de Sistemas Biológicos, Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco,
Coyoacán, Mexico
Leobardo Manuel Gómez-Oliván (ed.), Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs
in Water: Emerging Contaminants and Ecological Impact,
Hdb Env Chem (2020) 96: 303–320, DOI 10.1007/698_2020_554,
© Springer Nature Switzerland AG 2020, Published online: 20 July 2020
303
for the Removal of Nonsteroidal
Anti-inflammatory Drugs
Ninfa Ramírez-Durán, Lorna Catalina Can-Ubando,
Gauddy Lizeth Manzanares-Leal, M. P. A. Moreno-Pérez, Keila Isaac-Olivé,
and Angel Horacio Sandoval-Trujillo
Contents
1 Nonsteroidal Anti-inflammatories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
2 Emerging Pollutants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
3 NSAIDs in Aquatic Ecosystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
4 Toxicological Effects of NSAIDs . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 306
5 Over the Counter NSAIDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
6 Consumption of NSAIDs in the World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
7 NSAIDs Disposal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
8 Diclofenac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
9 Ibuprofen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
10 Naproxen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
11 NSAIDs Bioremediation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
12 Biological Technologies for the Elimination of Diclofenac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
12.1
Microbial Consortium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
12.2
Biologically Activated Carbon Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
12.3
Artificial Wetland Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
12.4
Biogenic Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
12.5
Bacterial Biodegradation . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 311
12.6
Metabolic and Co-metabolic Biodegradation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
12.7
Bioremediation by Laccase Enzymes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
13 Biological Technologies for the Elimination of Ibuprofen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
13.1
Artificial Wetlands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
13.2
Biodegradation in Biological Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
13.3
Bacterial Biodegradation . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 313
N. Ramírez-Durán (*), L. C. Can-Ubando, G. L. Manzanares-Leal, M. P. A. Moreno-Pérez,
and K. Isaac-Olivé
Facultad de Medicina, Universidad Autónoma del Estado de México, Toluca, Mexico
e-mail: nramirezd@uaemex.mx; ninfard@hotmail.com
A. H. Sandoval-Trujillo
Departamento de Sistemas Biológicos, Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco,
Coyoacán, Mexico
Leobardo Manuel Gómez-Oliván (ed.), Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs
in Water: Emerging Contaminants and Ecological Impact,
Hdb Env Chem (2020) 96: 303–320, DOI 10.1007/698_2020_554,
© Springer Nature Switzerland AG 2020, Published online: 20 July 2020
303