生活污水中濫用藥物檢測技術(shù)的應(yīng)用與分析

李雪松

（承德市公安局，河北承德 067000）

藥物濫用多指人們對藥物的長期成癮性依賴和非醫(yī)療目的的使用。常見被濫用的藥物是對人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有強(qiáng)烈興奮作用或抑制作用的化合物，多為違禁、違法藥物，主要包括3大類：第一類主要包括阿片類藥物；第二類主要包括大麻類藥物；第三類主要包括安非他命類藥物。

隨著藥物濫用趨勢的不斷蔓延，其已成為困擾全球社會公共健康的主要問題。據(jù)統(tǒng)計，截止2020年，世界藥物濫用人數(shù)已經(jīng)達(dá)到2.7億人，我國也將近180萬人在不同程度上濫用各類藥物，特別是違法違禁藥物[1]。藥物濫用不但對人的身心健康造成了巨大的危害，更加劇了社會公共安全的風(fēng)險。

生活污水中濫用藥物檢測技術(shù)在現(xiàn)代社會治理工作中具有重要作用。（1）通過對生活污水的檢測，可以對較大時空范圍內(nèi)的藥物濫用形勢進(jìn)行宏觀判斷，具有較強(qiáng)的可靠性。（2）通過對生活污水中的濫用藥物的情況進(jìn)行實時監(jiān)測、模型搭建和數(shù)據(jù)分析，可以對濫用藥物的發(fā)展趨勢做出合理評估和風(fēng)險預(yù)警。

1 生活污水中濫用藥物檢測技術(shù)

生活污水中濫用藥物檢測技術(shù)主要包括對樣品的檢驗和模型分析兩大步驟。

1.1 樣品的檢驗方法

1.1.1 樣品的前期采集及保存

在樣品的采集和前期保存過程中，被檢測的生活污水一般選擇在污水處理廠的進(jìn)水口，居民小區(qū)污水排放口，賓館、娛樂場所等單位的排污口采集。采集工作日和非工作日多時段的混合水樣，采集后要立即冷凍保存。

1.1.2 樣品預(yù)處理

采集的水樣樣品通常采用固相萃取技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理。將水樣A解凍后用濃HCl調(diào)節(jié)pH值至1～2，過濾后，取濾液50 mL，加入氘代內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液100 μg/mL，混合均勻后，移至固相萃取柱中，流速控制在4 mL/min以內(nèi)，隨后用甲醇等有機(jī)溶液進(jìn)行淋洗。用離心或抽真空的方法干燥固相萃取柱，并用0.1%甲酸甲醇溶液洗脫，最后收集洗脫液，在45 ℃下濃縮干燥，加入有機(jī)溶液（如甲酸水溶液）再次過濾，作為檢材樣品提取液，提取液即可供儀器檢測。

1.1.3 儀器選用

通過對現(xiàn)有分析技術(shù)的比較發(fā)現(xiàn)，液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用對污水樣品中濫用藥物及其代謝物進(jìn)行定性定量分析具有顯著效果[2]。本實驗中采用了島津8060在線液質(zhì)聯(lián)用儀（Automatic Online Extraction System-Liquid Chromatograph-Mass Spectrometer，AOE-LC/MS/MS）。

1.2 檢測技術(shù)中的分析評估方法

1.2.1 濫用藥物特定目標(biāo)物的選擇

濫用藥物的特定目標(biāo)物既要具有對濫用藥物的特征指向性，又要具備穩(wěn)定性。例如，濫用苯甲酰甲醛芽子堿（可卡因）后僅有9%以內(nèi)的原形態(tài)化合物代謝出來，約30%～50%會以苯甲酰芽子堿和芽子堿存在[3]，由此可以選擇苯甲酰芽子堿作為苯甲酰甲醛芽子堿（可卡因）的特征目標(biāo)物。

1.2.2 建立反算模型

生活污水中濫用藥物的反算模型是以生活污水流行病學(xué)評估為基礎(chǔ)的[4]，在選定特定目標(biāo)物后，可以根據(jù)評估需求，綜合考慮影響評估的各方面因素，如水流速度、服務(wù)人群數(shù)量差異等，同時結(jié)合污水中濫用藥物及代謝物濃度等關(guān)鍵參數(shù)，建立起反算模型，從而獲得相應(yīng)評估數(shù)據(jù)[4-5]，反算公式為

式中：A為在該區(qū)域內(nèi)某種藥物日均濫用的消耗量，g/d；為該區(qū)域內(nèi)某種藥物日均每千人濫用的消耗量，g/d；B為污水中特定目標(biāo)物濃度，ng/L；C為污水廠當(dāng)日水流量，m3/d；F為吸附率；G為特征目標(biāo)物排出率；t為特征目標(biāo)物分子量比值；H為污水廠服務(wù)人口覆蓋數(shù)量，萬人；I為非濫用產(chǎn)生特征目標(biāo)物量，g/d；γ為校正因子。

上述公式（1）、（2）、（3）是生活污水中濫用藥物檢測技術(shù)模型分析的通用公式，我國常見濫用藥物如甲基苯丙胺和二乙酰嗎啡模型分析公式為

式中：A1為在該區(qū)域內(nèi)甲基苯丙胺類藥物日均濫用的消耗量，g/d；A2為在該區(qū)域內(nèi)二乙酰嗎啡藥物日均濫用的消耗量，g/d；分別為在該區(qū)域內(nèi)甲基苯丙胺類藥物日均每千人濫用的消耗量以及該區(qū)域內(nèi)二乙酰嗎啡藥物日均每千人濫用的消耗量，mg/d；B1為甲基苯丙胺濃度，ng/L；B2為嗎啡濃度，ng/L；C1和C2分別為對應(yīng)水廠生活污水流量，L/d；H1和H2分別為對應(yīng)污水處理廠服務(wù)人數(shù)，萬人；T為醫(yī)療合理使用嗎啡量，ng/d。

1.2.3 分析與評估

（1）通過分析生活污水中特征目標(biāo)物濃度可以反算濫用藥物的消耗量，實時監(jiān)測藥物濫用信息；（2）對濫用藥物消耗量隨時間變化的追蹤，可以有效比較不同時期該區(qū)域藥物濫用的情況；（3）通過衡量污水中濫用藥物母體與特征目標(biāo)物、人體代謝物比值關(guān)系是否異常，可以簡易評估該地是否存在生產(chǎn)違禁違法濫用藥物的問題。

2 實際應(yīng)用案例分析

為進(jìn)一步闡明生活污水中濫用藥物檢測技術(shù)在社會治理工作中的重要作用和實用成效，筆者以C市2021年第3季度11個污水廠生活污水檢測分析為實例進(jìn)行說明。

2.1 C市污水實驗檢測過程

2.1.1 藥品與試劑選擇

標(biāo)準(zhǔn)物：甲基苯丙胺、苯丙胺、MDMA、氯胺酮、去甲氯胺酮、二乙酰嗎啡、嗎啡、單乙酰嗎啡、可待因、可卡因、苯甲酰愛康寧、甲卡西酮以及可替寧。

內(nèi)標(biāo)物：甲基苯丙胺-D5、苯丙胺-D5、MDMAD5、氯胺酮-D4、去甲氯胺酮-D4、嗎啡-D6、單乙酰嗎啡-D6、可卡因-D3、苯甲酰愛康寧-D3以及可替寧-D3。

上述標(biāo)準(zhǔn)物和內(nèi)標(biāo)物均為色譜純，由天津迪安法潤鑒定技術(shù)有限公司配備。

2.1.2 檢測過程

所有生活污水樣本經(jīng)處理后直接進(jìn)樣，采用AOE-LC/MS/MS進(jìn)行檢測，平行樣品2次測定，通過內(nèi)標(biāo)-校準(zhǔn)曲線法定量，取平行樣本的平均值。

2.1.3 實驗結(jié)果及建模反算

C市11個污水處理廠樣本中13種特定目標(biāo)物的平均濃度（即取每個污水廠在兩個時間點檢測的每種特定目標(biāo)物濃度平均值）如表1所示。

C市各污水處理廠服務(wù)區(qū)內(nèi)濫用藥物日均總消費量和千人均消費量結(jié)果是按照污水流行病學(xué)模型和上述公式進(jìn)行計算得到。

2.2 C市濫用藥品形勢分析與評估

2.2.1 C市生活污水中常規(guī)濫用藥物濃度分析

由表1可知，C市11個污水處理廠樣本中主要檢出的特定目標(biāo)物有可替寧、嗎啡、可待因、甲基苯丙胺和苯丙胺。可替寧可作為人口標(biāo)志物，嗎啡、可待因未扣除醫(yī)用情形，且醫(yī)療用量占比較大，因此均不能判定為濫用。而甲基苯丙胺和苯丙胺的濃度可以直接認(rèn)定為濫用，且11個污水處理廠中有6個廠檢測出，由此認(rèn)定當(dāng)前C市中常見濫用藥物為安非他命類藥物。

表1 C市各污水廠第三季度13種特定目標(biāo)物的平均濃度（單位：ng/L）

安非他命類藥物在生物代謝后會以苯丙胺和甲基苯丙胺情形存在，且苯丙胺（A）與甲基苯丙胺（AM）的濃度比A/AM維持在固定范圍內(nèi)，一般為1∶10以內(nèi)，若A/AM異常低且甲基苯丙胺濃度異常高，則說明存在制造或傾倒可能；若A/AM異常高，則可表明存在苯丙胺的濫用現(xiàn)象。根據(jù)C市中檢測出甲基苯丙胺的污水處理廠的A/AM值和甲基苯丙胺濃度，可以推斷C市內(nèi)不存在甲基苯丙胺的制造或傾倒可能，但G廠服務(wù)區(qū)域內(nèi)存在濫用苯丙胺情形。

2.2.2 C市常規(guī)濫用藥物日總消費量分析

根據(jù)C市各污水處理廠實際每日處理污水量、服務(wù)人口數(shù)和污水流行病學(xué)模型可以反算濫用藥物的日消費量。C市主要濫用藥物為安非他命類藥物，因此這里主要參考安非他命類藥物的日消費量。如圖1所示為甲基苯丙胺藥物在C市第三季度日消費分布情況，其中B區(qū)、I區(qū)和E區(qū)的甲基苯丙胺藥物消費量居于全市前3名。

圖1 C市三季度甲基苯丙胺日均消費量區(qū)域分布

2.2.3 C市常規(guī)濫用藥物千人均消費量分析

C市前三個季度甲基苯丙胺千人均消費量對比如圖2所示，通過分析比較可知，C市在第三季度出現(xiàn)回落，說明第三季度甲基苯丙胺濫用情況有所好轉(zhuǎn)。

圖2 C市前三季度甲基苯丙胺千人日均消費量分布圖

C市前三季度濫用藥物千人均消費量區(qū)域分布如圖3所示。甲基苯丙胺千人均消費量的全市平均值為0.7 mg/d，遠(yuǎn)低于全國平均值（14 mg/d），說明該地區(qū)濫用甲基苯丙胺程度較低；同時，全市各污水廠服務(wù)覆蓋區(qū)域的甲基苯丙胺千人均消費量也全部低于全國水平，說明C市下轄的各區(qū)域甲基苯丙胺濫用程度在全國范圍內(nèi)均處于較低水平。此外，在全市范圍內(nèi)，有兩個區(qū)域高于全市平均值，其中B區(qū)達(dá)到1.77 mg/d，為全市最高，其次I區(qū)，甲基苯丙胺千人均消耗量達(dá)到1.67 mg/d，B區(qū)域的甲基苯丙胺消耗量約為全市平均值的2.5倍，濫用程度在全市處于較高水平，需要相關(guān)部門進(jìn)行重點監(jiān)測和關(guān)注。

圖3 甲基苯丙胺千人日均消費量

3 結(jié)論

污水中濫用藥物檢測技術(shù)已在當(dāng)前社會治理工作中起到了相當(dāng)重要的作用，但該項技術(shù)作為一項新興的技術(shù)，依然存在許多問題，例如如何計算藥用嗎啡的合理用量以減少評估誤差，如何深化多項檢測技術(shù)聯(lián)合評估等問題都有待解決。因此，筆者還應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大對新型特定目標(biāo)物痕量的篩選分析，有關(guān)部門應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)社會各職能部門間的合作，建立完善、科學(xué)的評估標(biāo)準(zhǔn)，切實提升該項技術(shù)與其他檢測技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，為科學(xué)、全面、詳細(xì)評估區(qū)域內(nèi)藥物濫用的形勢，提升社會綜合治理效能不斷開辟新的路徑。