應(yīng)用污水流行病學(xué)方法調(diào)查四川省氟胺酮濫用量*

楊麗，白登文，楊淑頤，仇文璞，祁觀，柴一麟，葉懿，徐布一**

（1.國家毒品實(shí)驗(yàn)室四川分中心，四川 成都 614000；2.四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院法醫(yī)毒物分析教研室，四川 成都 614000）

氟胺酮（2-fluorodeschloroketamine，F(xiàn)DCK）是對(duì)常見毒品“氯胺酮”（俗稱K 粉）進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾得到的類似物，與氯胺酮同屬苯環(huán)己哌啶類物質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)也與氯胺酮高度相似，其中的-Cl基團(tuán)被-F 取代[1]。藥理實(shí)驗(yàn)表明，氟胺酮具有與氯胺酮類似的麻醉活性，也具有相似的興奮、致幻等效果[2]。從2021 年7 月1 日起，國家禁毒辦將氟胺酮作為新型毒品正式列管。在對(duì)四川全省大范圍的城市生活污水的持續(xù)監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，氟胺酮的濫用規(guī)模已超過氯胺酮，成為繼冰毒、海洛因之后的第三大濫用物質(zhì)。為準(zhǔn)確掌握全省氟胺酮濫用情況，確保新增列管氟胺酮的順利實(shí)施，急需對(duì)作為氯胺酮替代品出現(xiàn)的氟胺酮進(jìn)行全面監(jiān)測。

近年來，基于污水流行病學(xué)（wastewater-based epidemiology，WBE）的方法已被廣泛用于不同國家和地區(qū)常見毒品濫用量的估算[3-8]，其原理是人們吸食毒品并代謝后，毒品原體及代謝物以尿液或糞便的形式排入污水管道，通過檢測城市生活污水處理廠進(jìn)水口污水中毒品原體及代謝物的濃度，結(jié)合污水處理廠進(jìn)水口流量、服務(wù)人口數(shù)量及代謝率等參數(shù)估算其濫用量。該法不僅具有準(zhǔn)確、簡便、客觀和接近實(shí)時(shí)監(jiān)測的特點(diǎn)，還具有較高靈敏度，對(duì)于區(qū)域內(nèi)新精神活性物質(zhì)濫用監(jiān)測有著廣泛的應(yīng)用前景。而作為近期列管的新精神活性物質(zhì)，關(guān)于污水中氟胺酮的檢測分析報(bào)道較少[9]?；诖?，本研究以四川省為調(diào)查對(duì)象，在全省具備采樣條件的城市生活污水處理廠進(jìn)行采樣，分析污水樣本中氟胺酮及去甲氟胺酮的濃度，并估算全省氟胺酮的濫用量，以期為四川省禁毒工作提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 對(duì)照品與試劑

氟胺酮、去甲氟胺酮、可替寧、氯胺酮-D4、去甲氯胺酮-D4、可替寧-D3均購自美國 Cerilliant及Supelco 公司；色譜純氨水購自中國國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；LC-MS 級(jí)甲酸、色譜純乙腈、甲醇均購自美國Thermo 公司；分析純甲醇、鹽酸購自中國國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；超純水由美國 Millipore 公司的 Milli-Q 系統(tǒng)生產(chǎn)。

1.2 溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)溶液：將氟胺酮及去甲氟胺酮（100 μg/ml甲醇溶液）用甲醇配制成1 μg/ml 的混合溶液，備用；將可替寧（1000 μg/ml 甲醇溶液）用甲醇配制成1 μg/ml 的標(biāo)準(zhǔn)溶液，備用。內(nèi)標(biāo)溶液：將氯胺酮-D4、去甲氯胺酮-D4（100 μg/ml 甲醇溶液）用甲醇配制成1μg/ml 的混合溶液，備用；將可替寧-D3（100 μg/ml 甲醇溶液）用甲醇配制成1 μg/ml的標(biāo)準(zhǔn)溶液，備用。5%氨水甲醇溶液：量取濃氨水50 ml，加甲醇稀釋至1000 ml，混勻備用。0.1%甲酸水溶液：量取甲酸500 μl，加水稀釋至500 ml，超聲波清洗儀超聲后備用。0.1%甲酸乙腈溶液：量取甲酸500 μl，加乙腈稀釋至500 ml，超聲波清洗儀超聲后備用。

1.3 材料

玻璃纖維濾膜（1.2 μm）購自Whatman 公司；wwPTFE 微孔濾膜（0.22 μm）購自美國Pall 公司；固相萃取小柱（MCⅩ，60 mg，3 ml）購自美國Waters 公司；10 ml、50 ml 尖底帶架離心管購自Corning 公司；2 ml 進(jìn)樣瓶、250 μl 內(nèi)插管購自美國Agilent 公司；100 μl、1 ml 移液槍及槍頭購自美國Eppendorf 公司。

1.4 儀器及條件

1.4.1 儀器

液相色譜-三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀（AB Sciex，Qtrap 6500+）；全自動(dòng)固相萃取儀（Gilson，GⅩ-274ASPEC）；冷凍真空離心濃縮儀（吉艾姆，CV-400）；全自動(dòng)污水采樣器（北京萬孚，WF-2020A）。

1.4.2 色譜條件

色譜柱：ACQUITY UPLC BEH C18（100 mm×2.1 mm，1.7 μm，美國Waters 公司）；柱溫：35 ℃（可替寧柱溫40 ℃）；進(jìn)樣量：3 μl；梯度洗脫，A 相為0.1%甲酸水溶液，B 相為0.1%甲酸乙腈溶液，目標(biāo)物梯度洗脫條件見表1，可替寧梯度洗脫條件見表2。

表1 梯度洗脫條件1

時(shí)間（min） 流速（ml/min） A（%） B（%）0.0 0.3 95 5 2.0 0.3 60 40 2.1 0.3 5 95 3.0 0.3 5 95 3.1 0.3 95 5 5.0 0.3 95 5

1.4.3 質(zhì)譜條件

條件1（適用于目標(biāo)物檢測）：電噴霧電離-正離子模式（ESI+），多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM），離子噴霧電壓5000 V，噴霧氣50 psi，輔助加熱氣50 psi，離子源溫度450 ℃；條件2（適用于可替寧檢測）：電噴霧電離-正離子模式（ESI+），多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM），離子噴霧電壓5500 V，噴霧氣60 psi，輔助加熱氣60 psi，離子源溫度400 ℃。各化合物參數(shù)見表3，選用兩對(duì)母離子/子離子對(duì)進(jìn)行定性分析，其中第一對(duì)離子對(duì)用于定量分析。

表3 各檢測物質(zhì)的定性、定量離子對(duì)及碰撞能量條件

1.5 采樣

采樣時(shí)間為2021 年7 月—9 月（2021 年第三季度，171 個(gè)污水處理廠）、2021 年10 月—12 月（2021 年第四季度，171 個(gè)污水處理廠）、2022 年2 月—3 月（2022 年第一季度，179 個(gè)污水處理廠）。通過自動(dòng)采樣器采集24 h 混合樣品，每2 h 采集1 次，每次50 ml，每天12 次樣品保存于同一樣品瓶中，共計(jì)600 ml。采集工作日和公休日樣品，單獨(dú)保存。采樣期間，樣品保存在0～4 ℃條件下，采集完畢后通過車載冰箱保存在0 ℃以下，運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室后儲(chǔ)存在-20 ℃以下。

1.6 樣品分析

1.6.1 目標(biāo)物的前處理

在室溫下解凍樣品，用1.2 μm 的玻璃纖維濾膜抽濾后取50 ml 水樣，采用濃鹽酸將水樣pH 調(diào)節(jié)至小于2，加入100 μl 25 ng/ml 的目標(biāo)物內(nèi)標(biāo)混合溶液，混合均勻后勻速通過固相萃取柱，過柱流速為4 ml/min，富集完成后用4 ml 甲醇淋洗，淋洗流速為2 ml/min，氣推固相萃取柱至干燥，用5%氨水甲醇溶液洗脫，洗脫流速為1 ml/min，收集洗脫液后用冷凍真空離心濃縮儀濃縮至近干，加入0.1%甲酸水溶液250 μl 復(fù)溶，混勻后用0.22 μm 濾膜過濾，作為檢材樣品提取液，供儀器檢測。目標(biāo)物采用制備標(biāo)準(zhǔn)添加樣品制作工作曲線，內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量，氟胺酮和去甲氟胺酮的定量限均為1.0 ng/L。

每個(gè)樣品均做平行樣，每批次樣品均做空白實(shí)驗(yàn)、空白加標(biāo)、空白樣品加標(biāo)，提取液上機(jī)時(shí)均做雙針?？瞻讓?shí)驗(yàn)均無干擾，空白加標(biāo)采用超純水中加入混合標(biāo)樣，加標(biāo)濃度為100 ng/L，氟胺酮和去甲氟胺酮的回收率分別為100%、94.8%；空白樣品加標(biāo)采用不含目標(biāo)物的實(shí)際樣品中加入混合標(biāo)樣，加標(biāo)濃度為50 ng/L 時(shí)，二者回收率分別為108%、97.2%；加標(biāo)濃度為10 ng/L 時(shí)，二者回收率分別為102%、88.2%；加標(biāo)濃度為2 ng/L 時(shí)，二者回收率分別為95.0%、83.1%。

1.6.2 人口標(biāo)記物的前處理

在室溫下解凍樣品，用1.2 μm 玻璃纖維濾膜抽濾后取900 μl 水樣加入100 μl 10 ng/ml 的可替寧-D3內(nèi)標(biāo)溶液，混勻后用0.22 μm 微孔濾膜過濾，作為檢材樣品提取液，供儀器檢測?？商鎸幉捎?.1%甲酸水溶液配制標(biāo)準(zhǔn)曲線，內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量。

1.7 氟胺酮濫用量計(jì)算

根據(jù)污水樣本中可替寧的濃度，結(jié)合污水處理廠的進(jìn)水流量計(jì)算該廠覆蓋區(qū)域服務(wù)人口數(shù)量P（千人）。

其中，Ccot是污水中可替寧的濃度（ng/L）；F是污水處理廠的進(jìn)水流量（萬噸/d）；Z是四川地區(qū)人均香煙消費(fèi)支數(shù)（3.99 支/人·d）；A是每支香煙代謝出可替寧的平均含量（0.14 mg/支）。

每個(gè)污水處理廠的氟胺酮濫用量可通過氟胺酮濃度乘以進(jìn)水流量和校正因子，除以服務(wù)人口來計(jì)算。去甲氟胺酮作為氟胺酮的主要代謝產(chǎn)物，由于其代謝率及穩(wěn)定性尚不明確，無法采用去甲氟胺酮來計(jì)算氟胺酮的濫用量。

其中，m是氟胺酮的濫用量（mg/千人·天）；C為氟胺酮在污水樣本中的濃度（ng/L）；F是污水處理廠的進(jìn)水流量（萬噸/天）；f是氟胺酮的校正因子3.7[9]；P是污水處理廠的的服務(wù)人口數(shù)量（千人）。

利用加權(quán)平均的方法計(jì)算全?。ɑ蚋鞯厥校┑姆吠獮E用量，其中，每個(gè)污水處理廠的權(quán)重為：

其中，Wi為該污水處理廠所占的權(quán)重，Pi為對(duì)應(yīng)污水處理廠的服務(wù)人口數(shù)量，n為污水處理廠的個(gè)數(shù)。

全省（或各地市）的氟胺酮濫用量為：

2 結(jié)果與討論

2.1 污水中氟胺酮的濃度及濫用量

全省檢出氟胺酮及去甲氟胺酮的結(jié)果如表4～表7 所示，三次監(jiān)測中，工作日分別有26 個(gè)、18個(gè)、7 個(gè)，公休日分別有22 個(gè)、20 個(gè)、8 個(gè)污水處理廠檢出氟胺酮，三個(gè)季度檢出氟胺酮的最高濃度分別為31.90、14.90、8.90 ng/L，氟胺酮的最高濫用量分別為82.68、33.17、5.99 mg/千人·d，全省工作日氟胺酮濫用量分別為4.05、5.23、0.71 mg/千人·d，公休日的分別為13.05、5.57、0.71 mg/千人·d，均呈大幅下降趨勢。主要原因是首次將氟胺酮納入污水監(jiān)測，及時(shí)將結(jié)果通報(bào)各地區(qū)后，相關(guān)地方禁毒部門高度重視，加大了對(duì)制販吸氟胺酮的偵查打擊，全省氟胺酮濫用形勢大幅改善。另外，污水監(jiān)測中還發(fā)現(xiàn)了大量的氯（氟）胺酮的結(jié)構(gòu)類似物甲基胺酮，其危害性、成癮性尚不明確，且暫未列入國家管制精麻藥品名錄。據(jù)調(diào)研，人吸食該物質(zhì)后會(huì)產(chǎn)生幻覺，如同做夢(mèng)一般，與氯胺酮吸食體驗(yàn)沒有明顯差異，已被不法分子摻雜在氯（氟）胺酮中，或直接將其當(dāng)成氯（氟）胺酮來售賣，這也是氟胺酮濫用量大幅下降的另一個(gè)原因。

表4 四川省氟胺酮濫用量監(jiān)測結(jié)果

表7 2022 年第一季度四川省氟胺酮濫用量監(jiān)測結(jié)果

表5 2021 年第三季度四川省氟胺酮濫用量監(jiān)測結(jié)果

續(xù)表

表6 2021 年第四季度四川省氟胺酮濫用量監(jiān)測結(jié)果

目前為止，對(duì)于污水中氟胺酮的檢測分析，僅有一篇相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[9]，其研究測定了2018—2020 年國內(nèi)廣州、常州、深圳、貴陽、泉州、南寧、成都等主要城市生活污水中氟胺酮的含量，僅在4個(gè)樣本中檢測到氟胺酮，分別是2018 年來自廣州，2019 年來自深圳，2020 年來自泉州和南寧，表明氟胺酮在我國2018 年就開始使用；此外，通過定量結(jié)構(gòu)-藥代動(dòng)力學(xué)關(guān)系模型預(yù)測氟胺酮的校正因子為3.7，進(jìn)而估算這四個(gè)城市氟胺酮的濫用量為3.71～55 mg/千人·d。其中，2020 年監(jiān)測了四川省成都市的三個(gè)污水處理廠，并未檢出氟胺酮。但該文獻(xiàn)采用的是固相萃取-氣質(zhì)聯(lián)用儀方法檢測，檢出限為0.12 ng/ml，無法準(zhǔn)確檢測較低濃度的氟胺酮。

2.2 污水中去甲氟胺酮的濃度

研究表明[10-12]，氟胺酮的主要代謝產(chǎn)物為氟胺酮和去甲氟胺酮。三次監(jiān)測中，部分檢出氟胺酮的污水樣本中檢出去甲氟胺酮，工作日分別有8個(gè)、8 個(gè)、0 個(gè)，公休日分別有10 個(gè)、8 個(gè)、0 個(gè)。2021 年第三季度工作日去甲氟胺酮的濃度范圍為1.06～5.60 ng/L，公休日的為1.03～4.10 ng/L，2021年第四季度工作日的為1.00～2.90 ng/L，公休日的為1.30～4.50 ng/L。由于氟胺酮和氯胺酮的分子結(jié)構(gòu)極為相似，研究者推斷氟胺酮在體內(nèi)的代謝途徑應(yīng)與氯胺酮類似。氯胺酮的藥代動(dòng)力學(xué)研究表明[13]，約1.6%氯胺酮經(jīng)過人體代謝為去甲氯胺酮通過尿液排出體外。因此，推斷氟胺酮代謝為去甲氟胺酮的代謝率也較低，這也是去甲氟胺酮濃度較低的一個(gè)因素。

2.3 污水中氟胺酮與去甲氟胺酮濃度比值

因尚無合法的醫(yī)療用途，污水中的氟胺酮主要來源于氟胺酮毒品濫用，此外也可能存在毒品傾倒或制毒排污行為造成污水中氟胺酮濃度偏高。一般而言，可以根據(jù)毒品原體氟胺酮和代謝物去甲氟胺酮的比值來判斷是否有該行為。但目前尚無關(guān)于氟胺酮藥代動(dòng)力學(xué)的相關(guān)報(bào)道，無法確定其相應(yīng)代謝比例比值范圍。三次監(jiān)測的數(shù)據(jù)中，共有34 個(gè)污水處理廠同時(shí)檢出氟胺酮和去甲氟胺酮，二者比值范圍為1.61～18.76，采用格拉布斯法（Grubbs）剔除掉5 個(gè)異常值18.76、10.43、9.31、7.33、6.53（置信概率P=0.95），剩余29 個(gè)比值的平均值為3.47±0.88，比值大小在1.61～5.32 范圍內(nèi)波動(dòng)，研究者認(rèn)為當(dāng)污水中二者比值在該范圍內(nèi)時(shí)表明為吸食毒品氟胺酮后正常代謝所產(chǎn)生，而5 個(gè)異常比值產(chǎn)生的原因可能是該廠覆蓋區(qū)域存在毒品傾倒或制毒排污行為。

3 結(jié)論

應(yīng)用污水流行病學(xué)方法調(diào)查了四川省氟胺酮的濫用量，通過三個(gè)季度的連續(xù)采樣分析，監(jiān)測了這期間全省的氟胺酮的濫用情況及時(shí)間變化趨勢，結(jié)果表明全省工作日氟胺酮濫用量分別為4.05、5.23、0.71 mg/千人·d，公休日分別為13.05、5.57、0.71 mg/千人·d，均呈大幅下降趨勢，氟胺酮濫用形勢持續(xù)向好。其原因主要是首次將氟胺酮納入污水監(jiān)測，及時(shí)將結(jié)果通報(bào)各地區(qū)后，相關(guān)地方禁毒部門高度重視，加大了對(duì)制販吸氟胺酮的偵查打擊，同時(shí)不法分子為逃避打擊而研發(fā)的氯（氟）胺酮的結(jié)構(gòu)類似物甲基胺酮的出現(xiàn)也是氟胺酮濫用量大幅下降的另一個(gè)因素。通過分析氟胺酮和去甲氟胺酮濃度比值，得出當(dāng)其比值大小在1.61～5.32 范圍內(nèi)時(shí)為吸食毒品氟胺酮后正常代謝產(chǎn)生，5 個(gè)異常比值產(chǎn)生的原因可能是該廠覆蓋區(qū)域存在毒品傾倒或制毒排污行為。

目前為止，由于缺少氟胺酮藥代動(dòng)力學(xué)的相關(guān)數(shù)據(jù)，污水中氟胺酮的相關(guān)報(bào)道較少，缺乏大范圍的橫向比較，下一步應(yīng)加大該方面的研究。鑒于氯（氟）胺酮衍生物出現(xiàn)較大范圍濫用，亟須開展其特征代謝物的鑒別及確定其排泄率，同時(shí)建立基于污水流行病學(xué)方法的該類物質(zhì)濫用量估算模型，并將其應(yīng)用于各地區(qū)氯（氟）胺酮及衍生物濫用的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。