检测吸毒新技术 污水分析监测毒品滥用情况

确掌握毒品滥用信息对于打击毒品犯罪、指导开展毒品预防，全面开展各项禁毒工作，减少毒品的危害具有重要作用。近年来国外开始采用一种新的方法污水分析法监测毒品滥用信息。相对于传统的调查方法，污水分析法具有客观、定量、实时、快速和简便等优点。欧洲、加拿大、澳大利亚、北美等国家和地区已广泛采用污水分析法监测可卡因、大麻、海洛因、冰毒、摇头丸和氯胺酮等毒品的滥用信息。

污水分析法除了可用于计算毒品的吸食量，还被用于追踪毒品滥用随时间的变化情况，监测特定活动或节假日毒品滥用趋势变化；不仅用于监测大城市毒品滥用信息，也被用来监测学校、监狱等小范围内特定人群毒品滥用信息，或是提供农村、渡假区等地区毒品滥用信息；近年来污水分析法还被用于识别新的滥用精神活性物质，逐渐发展成为了监测毒品滥用信息的重要方法。

一、污水分析法的原理

2001年，Daughton提出通过分析未处理污水中毒品或毒品代谢物评估毒品滥用信息的设想，2005年，Zuccato等以可卡因为模型设计和实施了污水分析法计算可卡因吸食量的研究。污水分析法基于毒品吸食后经过代谢，以原形或代谢物的形式通过尿液、粪便等经下水管道排泄进入污水系统，且在污水系统中具有较好的稳定性，通过分析污水系统排出污水中各种毒品代谢物的浓度，乘以污水处理厂每天的污水流量可以计算出每天毒品代谢物的量，考虑毒品代谢物从人体的排出率和相对分子量比值，乘以相应的校正因子可以计算出每天的毒品吸食总量，最后除以污水处理厂每天服务的人数得到可以比较的毒品吸食量。

二、污水分析法的分析方法

污水分析法通过分析污水系统中各种毒品或毒品代谢物的浓度，进而依据毒品代谢物的浓度反算毒品的吸食量，需要经历选定毒品代谢目标分析物（DTR）、取样、样品前处理、（DTR）分析和反算等步骤。

(一)选定DTR

大多数毒品有多种代谢物，理想的DTR是毒品主要的、大量的、且在污水中具有较好稳定性的成分。可卡因吸食后只有1－9%以原形排泄出来，35－54%和32－49%分别以苯甲酰芽子碱(BE)和芽子碱的形式排泄，最后选定BE为DTR。海洛因、冰毒、摇头丸、大麻和氯胺酮分别选定吗啡、甲基苯丙胺、亚甲二氧甲基苯丙胺、羧酸化的四氢大麻酚和去甲氯胺酮为DTR，DTR相关数据如下表。

(二)取样

取样是污水分析法的关键环节，科学取样是获得准确监测数据的前提，同时合理的取样安排会大大降低取样量。为了准确计算每天的毒品吸食量，一般取样时间为24小时，所取水样为未经污水处理厂处理过的水样，一般为污水处理厂进水管道处，大部分采取连续自动取样的方式取样，也有少部分采取间歇式取样的方式取样。取样后为防止DTR降解，一种保存方法是以0.1mol/L盐酸调pH值为2，4℃条件下冷藏保存、72小时内分析，另一种保存方法是在－20℃条件下冷冻保存，待分析时先融化，然后进行分析。笔者认为采取如下方式取样较为科学，选取污水处理厂各进水管道处为取样点，采用自动取样器，按照体积比取样，每1000m3污水流过自动取样器取混合水样100mL，24小时连续取样，所取水样过滤去除固体颗粒物后用0.1mol/L盐酸调pH值到2，4℃条件下冷藏，72小时内分析。

(三)样品前处理由于污水中大部分DTR浓度在纳克每升的范围内，为了顺利采用LC－MS-MS进行分析，一般先对混合水样进行过滤，去除固体颗粒，然后采用固相萃取技术(SPE)预先浓缩水样。采用离线SPE的方法进行浓缩，可以采用在线SPE。随着现代分离分析新技术的不断发展和新的分析仪器的突破，也可以直接进样进行分析。

(四)DTR分析

DTR分析是污水分析法最重要的步骤，决定着毒品滥用信息监测结果的准确性。DTR分析一是对DTR进行定性分析，分析存在哪些毒品代谢物；二是对DTR进行定量分析，分析各种毒品代谢物的浓度。目前主要采用液相色谱串联质谱法(LC－MS－MS)分离分析各种DTR。

(五)反算

通过上述步骤和方法可以获得DTR的浓度，要得到每天的毒品吸食量需要以DTR的浓度，经过反算法获得。以污水中某种毒品DTR的浓度乘以污水处理厂当天的污水流量计算得DTR的量(部分药物应用后会代谢得到同样的DTR，但由于其量非常小，可以忽略不计，医院临床治疗中吗啡或可待因的应用会代谢得到大量吗啡，因此海洛因以吗啡为DTR计算需先扣除临床治疗用吗啡和可待因的量)，DTR的量乘以校正因子得毒品吸食量，最后除以污水处理厂服务区域人口数得可比较的毒品吸食量。

三、污水分析法的优势

国外传统的做法是通过人口调查结合涉毒犯罪统计数据、医疗记录和采访吸毒者的方法统计各种毒品的滥用信息，揭示了毒品滥用的大致情况。该方法存在统计数据不够准确，需要耗费大量人力、物力和财力，具有严重的时间滞后性，不方便每年都进行调查统计等问题。污水分析法与传统的调查统计方法方法完全不同，通过分析污水中毒品代谢物的浓度，进而反算毒品的吸食量，监测毒品滥用信息，具有客观、定量、几乎实时、快速和简便等优势。

毒品代谢物经下水管道排泄进入污水系统，通过分析各种毒品代谢物的浓度进而监测毒品滥用信息，克服了传统方法在调查、采访过程中回答具有主观性、提供虚假信息的问题，具有较好的客观性；污水分析法采用定性、定量分析的方法分析毒品代谢物，克服了传统调查方法中毒品吸食者不能准确提供吸食量的问题，具有定量的特点；污水分析法可以监测每天的毒品吸食量，相比于传统的调查统计方法需要较长的时间，具有几乎实时监测、快速和操作简便等突出优势。污水分析法除了可用于计算毒品的吸食量，还可以用于追踪毒品滥用随时间的变化情况，监测特定活动或节假日毒品滥用趋势变化；不仅可以用于监测大城市毒品滥用信息，也可以用来监测学校、监狱等小范围内特定人群毒品滥用信息，或是提供农村、渡假区等地区毒品滥用信息；近年来污水分析法还被用于识别新的滥用精神活性物质。因此，污水分析法相对于传统的调查统计方法具有突出的特点和优势。

四、存在的问题

污水分析法显示了其在毒品滥用监测中的重要作用，国外分析监测结果与联合国毒品和犯罪问题办公室以及欧洲毒品和毒品成瘾监测中心统计结果的高度一致性证实了污水分析法的重要价值。然而污水分析法作为一种新的监测毒品滥用的方法还在不断发展过程中，尚存在不够完善的地方，将其作为一种标准的毒品滥用监测方法还需要对相关问题进行深入的研究。

在DTR分析过程中，目前监测方法基于DTR在进入污水系统、取样和水样储存过程具有较好的稳定性的前提，然而DTR的降解、吸附将使得监测和反算结果偏低，因此研究各种DTR在污水中、取样和储存过程中的稳定性，吸附量变得非常必要。Thai等在实验室初步研究了污水条件对DTR稳定性的影响，对不断完善污水分析法起到了重要作用，尚需要更多研究判断不同污水环境对DTR降解的影响。对于DTR降解的部分，应当计算出准确的校正因子进行计算。另外，统一的标准化和程序化的污水样品取样、储存和前处理也非常必要。在以DTR浓度反算毒品吸食量的过程中校正因子对计算结果有重要的影响，DTR的排出率是决定校正因子至关重要的因素，目前所采用的药代动力学参数来自于较早前的研究数据，这些研究数据研究样本数有限、剂量不具有代表 性、给药途径不具有代表性、技术方法落后，再者这些数据是所有研究结果的平均值，具有很大的标准偏差。采用代表性试验人数、剂量、给药途径和最新的实验技术验证或修正药代动力学参数非常必要。另一方面，目前DTR排出率数据主要基于欧美国家人种进行的试验，不同种族人种具有差异性值得注意。

五、小结

由于传统的调查统计方法存在诸多问题和局限性，联合国毒品和犯罪问题办公室提出需要发展新的方法监测毒品滥用信息。2008年欧洲毒品和毒品成瘾监测中心(ECDMMA)对开发污水分析法的潜能以弥补传统调查统计方法的不足和局限性显示了强烈兴趣。2012年，ECDMMA支持采用污水分析法监测毒品滥用信息专项行动，成功调查了欧洲27个城市毒品滥用信息。欧洲、加拿大、澳大利亚和北美等国家和地区已广泛采用污水分析法监测可卡因、大麻、海洛因、冰毒、摇头丸和氯胺酮等毒品滥用信息，获得了丰富的数据和信息。

我国毒品消费量和毒品吸食人数逐年增加，毒品滥用模式也在不断变化，然而我国毒品滥用相关研究非常薄弱，污水分析法监测毒品滥用研究尚属空白，相关研究亟待加强。

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