生活污水检测在毒品鉴定中的意义

李方方 刘 磊 徐登科

河南文正检测技术有限公司，河南 郑州 450048

通常意义上的毒品，将其解释为一种能造成吸毒者瘾癖行为的精神药物。我国《刑法》第三百五十七条对毒品范围确定的明文规定如下：本法所称毒品，是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺（冰毒）、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。[1]针对当前我国打击毒品走私犯罪面临的各种新的形势，必须进一步研究出更为实用、实战性强的技术手段。因此，应用于城市生活污水系统中的毒品分析鉴定技术开始兴起了。论文主要从生活污水的收集保存过程、前处理、生活污水毒品监测技术的运用等方面展开了讨论。

一、生活污水样品的采集与存储

（一）污水采样

采样是污水分析法的关键环节，而科学采样则是得到正确监测数据的重要基础。取样检测点通常是城市污水处理厂、泵站的入水口，以及一些排放体量大的饭店、居民楼、娱乐场所、高速公路服务区的总排出口。对污染物样本的收集方法，主要分为连续和非连续性两类。而连续性采样又包括流量比率连续采样法和恒量连续采样法；非连续性采样又包括时间比率法，流速比率非连续采样法、体积比率法和随机单次采样法。不同的采样方式需要的仪器设备也有所不同。污水样品的取样量通常为100～1000mL，但具体取样量可按照取样方式、当天的污染水流量和分析所需要的量加以调节[2]。

（二）污水存储

为了防止样品交叉污染，每个样本都必须采用单独的取样器具和贮存容具，对于同一个污水处理厂（同一批次）的污染样品，所用的取样器具、贮存容积和取样体积都应当一致[3]。建议保存于有机硅烷化玻璃瓶、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或高密度聚乙烯（highdensitypolyethylene，HDPE）等容器内，用盐酸溶液调整试样的pH值到2以后，在采样的3天内分析结果测定。如果无法进行测试，在避光条件下-20℃冷冻储存，并避免多次冻融[4]。存放场所应避免毒品仓库、毒品实验室等，防止样本被污染。此外，是否过滤，对样本的保存并无太大影响[5]。

二、生活污水样品的前处理

（一）常见的前处理方法

污水样本的前处理，通常选用MCX柱和HLB柱进行固相萃取，这两个柱适用于极性物质和碱性化合物的前吸收，能有效净化较繁杂的样本基质，使用pH值范围为0～14，适用于大多数毒品的前处理[6]。实际的操作流程中，多选择甲醇或乙腈加上适当pH的水活化和平衡固相含量萃取柱，上样的容积10～500mL不等，但流量不能过快，通常控制在每分钟1～2mL。在上样完毕后，一般选择适当纯水冲洗平衡固相含量萃取柱，洗脱液多选用带有相应氨水浓度配比的甲醇或乙腈，洗脱流量通常控制在每分钟1～2mL[2]。最后，在40℃～50℃的环境下用氮气将脱液氮吹干，按初始比例流动并相复溶，进仪器分析。然而某些毒品，特别是阿片类毒品在上述的固相提取条件下，提取的回收率会不太理想。因此，该分析方法还应当进行进一步的改良。并且，微固相萃取、分散固相法萃取以及磁固相萃取技术在污水样品前处理中的应用，亦值得研究[7]。

（二）基本原理

根据平行取样作业技术的技术要求，对空白样本与添加样本进行对照试验，对水样检材液进行提纯分离和干燥浓缩，以液相色谱-质谱法定性定量分析，以样品保存的时间、质谱法的结果等方法作为诊断基础；以峰面积为定量基准，采用同位素内标法进行定量分析。

（三）主要设备及耗材（见表1）

表1 主要设备及耗材

（四）前处理流程

将水样与检材试样解冻后完全摇匀，用浓盐酸水溶液调整pH值至1～2，用玻璃纤维滤膜过筛后，移取筛液约50毫升置于具塞离心管槽中，然后再加入适量氘代内标工作溶液，使其氘代内标方式浓度降至约为每升50ng，并充分搅拌均匀后，移送样品于已预先活化处理好样品的固相萃取柱槽中，上样的速度一般不应超过每分钟5mL，用乙酰丙胺酸溶液进行淋洗，淋洗的速度一般不应超过每分钟1mL，浓缩吹干后用约250μL的甲酸溶液进行洗脱，洗脱的速度不大于每分钟1mL，并充分搅拌，用水系微孔过滤膜进行过滤处理后，作检测材试样提取液，以直接供仪器检测[8]。各份检材试样，均需经分别称量独立后配制成两份平行检材试样提取液。

（五）离线固相萃取（SPE）及洗脱程序

在已过滤处理好后的生活污水系统中可通过先加入确定好剂量的相应物质的氘代内标（用以计算回收率及生活污水中的毒品含量），然后采用固相萃取柱（HLB填料，500mg/6mL）分别进行富集，而后再经洗脱，再经回收，挥干，复溶后上样。

三、分析方法

（一）目标物检测范围

测试范围主要视实验室的要求，以及对各区域毒性研究的需求而定，目前常用的测试范围主要有下列药物（见表2）：

表2 主要设备及耗材

（二）质量控制

在样品分析流程中，必须在所有实际试样上置入试剂空白和5ng/mL的混标用以评估试剂空白、仪器设备残余和仪器设备状况。另外，还根据需要可在对每一个的上机试样上放置一个全程序空白，用于评估前处理工艺过程样品中微生物的残留量与污染。分析结果的综合评价，主要是利用分析结果的预测灵敏度、再现性特征以及投资回收率特征等进行。主要内容包括评估和分析方法的LOD、LOQ、高中低浓度的回收率（%）以及相对标准偏差[9]。

四、反推模型的建立

（一）DTR的相关分析

1．DTR的选择

毒品在进入体内后，一部分以原型的形态排泄，而部分则以代谢中间产物的形态排泄，其代谢物达几十种。在这种情况下，有必要选取一种或几种代谢产物作为该毒品代谢目标分析物（drugtargetresidue，DTR）进行测定，从而反推出该毒品的消耗量。DTR多采用了最主要、用量大、在污水中稳定性好并且很容易进行测定的毒品代谢物。如以海洛因的主要人体代谢物吗啡和O6-单乙酰吗啡的海洛因消耗量评估的DTR[10]。

2．DTR校正因子的估算

因为原型药物和DTR之间的相对分子质量差是确定的，所以DTR的排出量也是影响校正因子准确性的最大不确定性因子。DTR的最大排泄率，是通过药物的药代动力学试验，和排泄实验所得数据是进行过了精确估算的。DTR排泄的速率的估算和结果是由于人体不同时期的毒品吸食的方法和药物给予药方式差异，而造成各种毒品在人体内的吸收分布速率和体内代谢产物排泄速率的巨大差异，从而会产生误差。由于对这些毒品的吸食的方式也有很多种，因此人种、年龄、性别、身体健康情况等也是影响DTR排出率的关键原因，因此在估算时也需衡量上述原因，从而尽可能确保数据的准确程度。

3．DTR在排水系统中的稳定性分析

城市污水在流入污水处理厂之前必须流经多个不同情况的市政排水系统，而排水体系的水温、pH、含氧量、淤积物，以及菌群状况等都会对DTR的稳定性产生影响，所以检查DTR在城市排水中的稳定性十分必要。

（二）浓度评估

通过测定生活污水中的各种毒品以及代谢物质的含量，人们从中也就可以大致了解到对应的片区生活污水系统中的不同毒品类型的主要成分特征，进而就掌握到了主要毒品的种类，进而对这些新的精神活性物质采取相应的预警手段。

（三）生活污水中流行病学的评估

大部分毒品均含有代谢物，所以若要反推算出某一毒品的日均消费量，就至少需要选出一种或两种作为此类毒品的目标分析物质。针对人在口服某种药物后，药物中的生物活性成分及其代谢的产物都会分别通过尿液和粪便排泄物，流入到城市的排水管网系统污水中去的科学原理，通过测算出污水处理厂中每日的目标物质浓度及其代谢的产物的一个相对的浓度，然后再乘以在污水处理厂系统中的每日的污染物流速即可得到流入城市污水处理厂的日毒品以及其代谢物的相应数量，再加上一定的校正因子（目标毒品和其代谢物的相对分子质量之比与身体中毒品代谢物排出率的比值）即可测算出城市污水处理厂所涵盖人口数的每日毒品吸食数量，最后再乘以城市污水处理厂所涵盖的人口数得出每日毒品需求量[4]。

五、生活污水检测在毒品鉴定中的意义

在中国，不管是经济生活或是社会生活，我国各地都有着很大不同，所以，必须针对各地特点对监测的范围、检测时间等作出相应的规定。由于分析方法检测仪器技术手段和方式的进步，测量限可以低于ng/L的水平，污水监测将成为一个客观准确、真实、高效的毒情检测方式。而监测技术手段也将逐步运用于缉毒防治工程中，能最大程度上宏观了解该地区的毒品状况；若能实现以大量资料为基础，构建全区域污染源毒品监控数据库系统，通过大数据分析掌握当前毒情，并总结历年的发展趋势，相信将为健全缉毒防治体制做出重要贡献。