Biobio Sentinel：智利中南部地区两年的非法药物监测

《Journal of Hazardous Materials》：Biobio Sentinel: Two Years of Illicit Drug Surveillance in South-Central Chile

本研究通过智利比奥比奥地区33个污水处理厂的两年废水监测，首次系统评估了可卡因、大麻和凯马因的滥用趋势。结果显示可卡因使用量激增1019%，大麻下降超90%，凯马因作为新型精神活性物质首次被检出。空间分析揭示城市中心为持续性滥用热点，并发现可卡因与凯马因的正相关，与大麻呈负相关。该研究验证了废水流行病学作为传统监测补充工具的可行性，为拉丁美洲实时毒品监测提供了可扩展框架。

　　

安德烈莎·S·雷伊斯（Andressa S. Reis）|弗朗西斯卡·科索恩（Francisca Corthorn）|爱德华多·苏阿索·奥塞斯（Eduardo Suazo Osses）|塞巴斯蒂安·乌尔苏阿-比尔包（Sebastian Urzua-Bilbao）|马蒂亚斯·I·赫普（Matias I. Hepp）|克里斯托瓦尔·加尔班-马拉贡（Cristóbal Galbán-Malagón）

智利康塞普西翁天主教大学（Universidad Católica de la Santísima Concepción），医学院，废水监测中心，Biobío哨兵项目（Centro de Vigilancia de Aguas Residuales），阿隆索·德·里贝拉大街2850号（Av. Alonso de Ribera 2850），康塞普西翁（Concepción）

摘要

基于废水的流行病学（Wastewater-Based Epidemiology, WBE）通过检测排入污水系统的生化标志物，为监测社区层面的药物消费提供了一种强大的方法。本研究首次在智利开展了多年区域性的WBE评估，该评估在2022年9月至2024年8月期间在“Biobio哨兵”（Biobio Sentinel）项目的框架下进行。研究人员从Biobío地区的33个污水处理厂（WWTPs）每周收集了3,198个24小时混合废水样本，并使用经过验证的SPE/LC-MS/MS方法分析了可卡因（苯甲酰埃克贡宁，benzoylecgonine）、大麻（11-诺-9-羧基-Δ9-四氢大麻酚，11-nor-9-carboxy-Δ9-tetrahydrocannabinol）和氯胺酮（ketamine）的代谢物。药物消费量被转化为人口当量，并通过时间、空间和相关性分析进行了评估。结果显示出显著且对比鲜明的趋势：可卡因的使用量增加了十倍以上（+1,019%），大麻的消费量减少了90%以上，而氯胺酮作为一种新的精神活性物质在多个地点从无法检测到可测量水平上升。可卡因和氯胺酮之间存在强烈的正相关关系（ρ = 0.83，p < 0.001），而大麻与这两种物质则呈现负相关。城市地区被确定为持续的消费热点。这些发现突显了智利毒品状况的快速变化，兴奋剂类物质的使用日益突出。本研究证明了将WBE作为国家毒品调查和缉获数据补充的监测工具的可行性和政策意义，为拉丁美洲的实时公共卫生监测提供了一个可扩展的框架。

引言

基于废水的流行病学（Wastewater-Based Epidemiology, WBE）已成为监测社区层面药物消费模式的强大工具。通过分析进入废水系统的尿液和粪便中的化学生物标志物，WBE能够以时间和空间分辨率实现对药物使用的近乎实时的监测[1]。传统方法，如人口调查和缉获记录，常常存在局限性，包括报告不足、回忆误差以及自我报告数据中的社会偏好偏差[2]。在这种情况下，WBE为了解地方和区域层面的药物使用趋势提供了补充方法。

将WBE的发现与调查和执法数据相结合，增强了药物监测系统的可靠性（例如[3]），为公共卫生监测、政策制定和执法规划提供了宝贵的见解。具体而言，WBE在追踪非法药物市场的动态变化[4]、评估公共卫生干预措施的效果[5]以及识别新的精神活性物质[6, 7]方面已被证明非常有用。

全球范围内，许多国家已经采用WBE项目来完善传统的监测框架。例如，欧盟药物局（European Union Drugs Agency, EUDA）协调了欧洲多个城市的WBE评估，提供了关于区域药物使用模式的可比数据[8]。在澳大利亚，由澳大利亚刑事情报委员会（Australian Criminal Intelligence Commission, ACIC）主导的全国废水药物监测计划自2016年以来一直活跃，该计划在全国范围内分析废水数据，提供地理和时间上的纵向数据，以支持公共安全和政策制定[9]。加拿大、美国和巴西也开展了将WBE纳入更广泛药物监测框架的倡议。这些国际经验表明，WBE通过提供客观的消费估计，补充了自我报告的方法，提高了公共卫生和执法响应的及时性和准确性。

在智利，WBE仍是一个新兴领域，虽然相关举措有限但正在不断增长，主要集中在将全球方法适应当地情况[10]。研究表明其可行性。在COVID-19疫情期间，针对SARS-CoV-2的项目将其应用扩展到了城市和区域层面[11]。然而，迄今为止尚未建立系统的或长期的国家监测框架。Biobío地区通过“Biobio哨兵”项目成为WBE监测的先驱，为评估其作为现有调查方法的补充工具的效用提供了独特的机会，并为政策制定者提供了更详细和及时的药物消费动态信息。

此外，智利在毒品监测方面面临独特挑战，这凸显了迫切需要创新监测方法。该国是可卡因从秘鲁和玻利维亚运输到全球市场的主要通道，同时国内消费模式也在不断变化[12]。目前的毒品监测主要依赖于SENDA（Servicio Nacional para la Prevención y Rehabilitación del Consumo de Drogas y Alcohol）每两年进行一次的人口调查，但这些调查存在固有的局限性，包括报告延迟（2022年的调查结果直到2024年才公布），以及可能对可卡因等受污名化物质的报告不足。此外，新型精神活性物质（如“tusi”，一种含有氯胺酮和合成苯乙胺的混合物）的出现，给传统调查方法带来了新的挑战[13]。

近年来，智利的毒品状况发生了显著变化。虽然2020年至2022年的全国调查显示大麻使用量呈下降趋势[14]，但传闻报告和执法数据表明可卡因的可用性增加，同时出现了新的物质（如氯胺酮），2024年智利查获了有史以来最大数量的氯胺酮（84公斤[15]）。这些快速的市场变化凸显了监测方面的关键缺口：传统的基于调查的监测缺乏检测新兴趋势和指导及时公共卫生响应所需的时间分辨率。在这种情况下，WBE为智利的现有监测基础设施提供了特别有价值的补充。WBE可以近乎实时地检测消费模式，捕捉到家庭调查中经常遗漏的人群（如矿区或城市边缘的流动人口）的使用情况，并客观监测新物质的出现。

本研究在“Biobio哨兵”项目的框架下进行，是首次在智利进行多年区域性的WBE非法药物使用监测。我们分析了Biobío地区33个污水处理厂两年（2022-2024年）的每周进水流样本，以量化可卡因（通过苯甲酰埃克贡宁）、大麻（通过11-诺-9-羧基-Δ9-四氢大麻酚代谢物）和氯胺酮的消费情况。通过整合时间、地理和统计分析，我们的目标是：（i）描述消费趋势的长期变化；（ii）评估这些物质之间的相关性；（iii）识别需要针对性公共卫生和政策干预的区域热点。这项工作为智利的基于证据的毒品监测提供了一个新颖且可扩展的模型。

采样

在两年期间（2022年9月至2024年8月），每周从33个污水处理厂收集一次进水流废水样本。所有33个采样点的地理分布图见补充材料（S1）。样本是由自动采样器（ISCO GLS型号，https://www.teledyneisco.com/water-and-wastewater/gls-compact）收集的24小时混合样本，采样间隔为每小时一次，采样体积根据废水流量进行调整。

结果

在连续八个季节（2022-2024年）中，研究人员分析了智利Biobío地区33个污水处理厂的3,198个废水样本，重点检测三种关键分析物：苯甲酰埃克贡宁（benzoylecgonine）、THCCOOH和氯胺酮（ketamine）。这一大规模的数据集使得能够详细评估时间、空间和跨物质的消费模式。

所有三种物质都显示出明显的时间变化趋势，尽管轨迹各不相同（图1）。

可卡因浓度有所增加

讨论

这项为期两年的监测提供了关于Biobío地区非法药物消费快速变化的新见解。时间动态显示可卡因使用量急剧上升，大麻消费量持续下降，而氯胺酮最近在该地区毒品市场中出现。空间分析表明城市中心是持续的消费热点，同时可卡因和氯胺酮存在共消费现象，而大麻则呈现相反的趋势

结论

本研究证明了基于废水的流行病学（WBE）作为智利传统毒品监测系统的补充工具的价值。通过分析Biobío地区33个污水处理厂两年的废水数据，我们识别出了明确的时间趋势、地理热点以及与SENDA调查数据和PDI缉获报告一致但超出其范围的物质使用模式。可卡因的显著增加、大麻的消费量下降以及氯胺酮的出现

环境影响

本研究强调了智利中南部非法药物消费增加所带来的公共卫生和环境风险。可卡因和氯胺酮的急剧增加，以及大麻使用量的下降，反映了行为模式的转变，这对心理健康和社会福祉具有重大影响。在废水中持续检测到精神活性物质表明这些物质持续排放到水系统中，存在生态毒性和长期影响的风险

资金支持

本研究得到了智利Biobío地区政府（Gobierno Regional del Biobío）和Biobío省政府的资助（资助编号：FNDR 40036819）。此外还得到了ANID/FONDECYT/Regular 1210946（CGM）和1251223（CGM），以及ANID/SCIA/DIFE/ATE250008（CGM）的资助

作者贡献声明

塞巴斯蒂安·乌尔苏阿-比尔包（Sebastian Urzua-Bilbao）： 方法论。

爱德华多·苏阿索·奥塞斯（Eduardo Suazo Osses）： 方法论。

马蒂亚斯·I·赫普（Matias I. Hepp）： 监督、资源管理。克里斯托瓦尔·加尔班-何塞（Cristóbal Galbán-José）： 写作——审稿与编辑、初稿撰写、监督、方法论、调查、概念化。弗朗西斯卡·科索恩（Francisca Corthorn）： 写作——审稿与编辑、初稿撰写、验证、项目管理、方法论。安德烈莎·S·雷伊斯（Andressa S. Reis）： 写作——审稿与编辑、初稿撰写、方法论、数据分析。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

作者感谢Biodiversa SA和ESSBIO SA提供的废水样本收集服务。