柔軟性の高い高分解能質量分析アプローチによる都市排水中の新規精神活性物質のスクリーニング

Flexible high resolution-mass spectrometry approach for screening new psychoactive substances in urban wastewater.

• Noelia Salgueiro-González
• Sara Castiglioni
• Emma Gracia-Lor
• Lubertus Bijlsma
• Alberto Celma
• Renzo Bagnati
• Félix Hernández
• Ettore Zuccato

抄録

ここ数年、レクリエーション用麻薬市場に出回る新しい精神活動性物質（NPS）の数が急増しており、公衆衛生機関や法執行機関にとって深刻な課題となっています。これらの物質の消費量を監視するための疫学調査や法医学的分析は、市場が変化する中で大規模に使用されているかどうかを調査するためには限界があります。本研究の目的は、液体クロマトグラフィー高分解能質量分析法（LC-HRMS）を用いて都市排水中のNPSの存在を評価するための包括的かつ柔軟なスクリーニング手法を開発することであった。各機関の早期警戒システム（EWS）で報告された頻度が高く、最近報告された物質の中から、約200物質を「優先NPS」として選定し、スクリーニングの対象とした。2016年と2017年にヨーロッパ中のいくつかの都市から廃水サンプルを収集し、異なる固相カートリッジを使用して抽出し、LC-HRMSで分析しました。スクリーニングのワークフローは、3つの連続した分析ステップで構成され、化合物は現行のガイドラインの特定の基準に従って同定・確認された。13のNPSは、分析標準またはライブラリや文献からの情報を使用して、異なる信頼度で同定され、それらの約半分はフェネチルアミンであった。我々の知る限りでは、このうち4つのNPS（3,4-ジメトキシ-α-ピロリジノバロフェノン、パラメトキシアンフェタミン、2-フェネチルアミン、α-メチルトリプタミン）が都市排水中で発見されたのは初めてである。提案したスクリーニングアプローチは、ヨーロッパ最大のNPS欧州廃水モニタリングに適用され、NPS調査のための革新的で容易に適応できる手順を提供することに成功した。現在の課題と将来の研究課題を考慮すると、このアプローチは疫学的情報を補完し、公衆衛生保護のための対策を確立するのに役立つ可能性がある。

The number of new psychoactive substances (NPS) on the recreational drug market has increased rapidly in the last years, creating serious challenges for public health agencies and law enforcement authorities. Epidemiological surveys and forensic analyses to monitor the consumption of these substances face some limitations for investigating their use on a large scale in a shifting market. The aim of this work was to develop a comprehensive and flexible screening approach for assessing the presence of NPS in urban wastewater by liquid chromatography-high resolution mass spectrometry (LC-HRMS). Almost 200 substances were selected as "priority NPS" among those most frequently and recently reported by the Early Warning Systems (EWS) of different agencies and were included in the screening. Wastewater samples were collected from several cities all over Europe in 2016 and 2017, extracted using different solid-phase cartridges and analysed by LC-HRMS. The screening workflow comprised three successive analytical steps and compounds were identified and confirmed following specific criteria from the current guidelines. Thirteen NPS were identified at different confidence levels by using analytical standards or information from libraries and literature, and about half of them were phenethylamines. As far as we know, this is the first time that four of them (i.e. 3,4-dimethoxy-α-pyrrolidinovalerophenone, para-methoxyamphetamine, 2-phenethylamine and α-methyltryptamine) have been found in urban wastewater. The proposed screening approach was successfully applied in the largest NPS European wastewater monitoring, providing an innovative and easily adapted procedure for investigating NPS. In the light of current challenges and specific future research issues, this approach may complement epidemiological information and help in establishing measures for public health protection.

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