Los residuos farmacéuticos en los ecosistemas acuáticos representan desafíos ambientales y de salud pública significativos. Identificar la presencia y los niveles de estos fármacos es crucial. Este estudio desarrolló un método analítico para detectar fármacos utilizados para la enfermedad de Alzheimer (EA) y la enfermedad de Parkinson (EP), incluidos los medicamentos psiquiátricos y el estimulante cafeína, con un enfoque en 30 compuestos. Los parámetros optimizados de espectrometría de masas y cromatografía líquida permitieron una detección y cuantificación robustas. La metodología se aplicó a 25 muestras de agua superficial y aguas residuales. Se detectaron veintiún compuestos, incluidos ocho medicamentos psiquiátricos, cinco metabolitos (N-óxido de citalopram, ácido propiónico de citalopram, desmetilcitalopram, desmetilvenlafaxina y 10,11-epóxido de carbamazepina) y siete fármacos para EA/EP junto con cafeína. No se detectaron nueve compuestos (apomorfina, benserazida, donepezilo, didemetilcitalopram, carbidopa, norfluoxetina, galantamina, pramipexol y safinamida). La fluoxetina se encontró en todas las muestras, y la cafeína tuvo la concentración más alta con 76,991 ng/L, reflejando su alto consumo. Las concentraciones variaron de 29.8 a 656 ng/L para la cafeína.