DOI: https://doi.org/10.1111/add.70027
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40099983
تاريخ النشر: 2025-03-18
المؤلف: Richard Bade وآخرون
الموضوع الرئيسي: علم السموم الجنائي وتحليل المخدرات
نظرة عامة
تسلط الأبحاث الضوء على التهديد الكبير للصحة العامة الذي تمثله النيتازينات، وهي فئة من الأفيونيات الاصطناعية القوية، خاصة بسبب تلوثها بالأدوية غير الأفيونية مثل البنزوديازيبينات، الكيتامين، والكوكايين. تشير النتائج إلى أن النيتازينات تمثل خطرًا أكبر من الجرعة الزائدة مقارنةً بأفيونيات أخرى مثل الفنتانيل، الذي كان مساهمًا رئيسيًا في أزمة الجرعة الزائدة في أمريكا الشمالية خلال العقد الماضي.
تؤكد الدراسة على فائدة علم الأوبئة القائم على مياه الصرف الصحي (WBE) كطريقة فعالة لمراقبة استخدام المخدرات غير المشروعة، خاصة للكشف عن النيتازينات. تتيح القدرة على تحليل مياه الصرف الصحي في الوقت الحقيقي جمع البيانات بسرعة ونشرها للسلطات الصحية العامة، مما يسهل التدخلات في الوقت المناسب. من خلال دمج النيتازينات في برامج مراقبة مياه الصرف الصحي الحالية، يمكن للسلطات تحديد الاتجاهات الناشئة في استخدام المخدرات بشكل أفضل وتنفيذ تدابير وقائية قبل أن تتسبب هذه المواد في ضرر واسع النطاق.
مقدمة
تتناول مقدمة ورقة البحث التهديد المتزايد للصحة العالمية الذي تمثله الأفيونيات الاصطناعية الجديدة (NSOs)، وبشكل خاص 2-بنزيل بنزيميدازولات المعروفة باسم النيتازينات. تم تطوير هذه المركبات في البداية في أواخر الخمسينيات كبدائل للمورفين، وقد اكتسبت زخمًا في سوق المخدرات غير المشروعة منذ ظهورها في أواخر العقد 2010، حيث تتراوح قوتها من مماثلة للفنتانيل إلى 45 مرة أكبر. تم ربط انتشار النيتازينات، وخاصة الإيزوتونيتازين والميتونيتيزين، بزيادة كبيرة في وفيات الجرعة الزائدة في الولايات المتحدة، مع تقارير تشير إلى زيادة بمقدار أربعة أضعاف في الجرعات الزائدة المرتبطة بالنيتازين في تينيسي من 2020 إلى 2021.
تسلط الورقة الضوء على التحديات في مراقبة استخدام النيتازينات بسبب وجودها غير المتوقع في أدوية مختلفة، مما يؤدي إلى زيادة مخاطر السمية والجرعة الزائدة. تناقش فائدة علم الأوبئة القائم على مياه الصرف الصحي (WBE) كطريقة جديدة لتتبع استهلاك NSO، مشيرة إلى حساسيتها في الكشف عن تركيزات منخفضة من هذه المواد. قام المؤلفون بإجراء حملتين موسعتين لجمع عينات مياه الصرف الصحي عبر 68 موقعًا في 22 دولة خلال فترات رأس السنة 2022-2023 و2023-2024، بهدف التقاط استخدام النيتازين خلال فترة متوقعة لزيادة استهلاك المخدرات. تسعى هذه الأبحاث إلى تقديم فهم شامل لانتشار النيتازين والمساهمة في جهود مراقبة الصحة العامة.
الطرق
في هذه الدراسة، تم جمع عينات مياه صرف غير معالجة (200-500 مل) على مدى ثلاثة أيام خلال فترة رأس السنة من 68 موقعًا عبر 20 دولة في 2022/23 و22 دولة في 2023/2024، تمثل سكانًا عالميًا يتجاوز 27 مليون. كانت عملية جمع العينات جزءًا من اتحاد مياه الصرف الصحي NPS، الذي يستخدم بروتوكولًا موحدًا لجمع مياه الصرف الصحي والاستخراج. قام المتعاونون بجمع عينات مركبة على مدار 24 ساعة باستخدام أجهزة أخذ عينات أوتوماتيكية تعتمد على التدفق أو الوقت، وقاموا بتخفيض حموضة العينات إلى pH 2 باستخدام حمض الهيدروكلوريك، وتخزينها مجمدة حتى المعالجة. من الجدير بالذكر أنه تم إضافة معايير داخلية مؤشرة للمخدرات غير المشروعة إلى العينات للتحليل شبه الكمي، على الرغم من أن ستة مواقع لم تحتوي على هذه المعايير، مما أدى إلى بيانات نوعية فقط.
خضعت العينات لعملية استخراج الطور الصلب (SPE) باستخدام خراطيش UCT XtracT DAU، حيث تم معالجة 100 مل من كل عينة وإرسالها إلى جامعة كوينزلاند للاستخراج والتحليل. أكدت الدراسة أيضًا استقرار البروتونيتازين على الخراطيش لمدة لا تقل عن 14 يومًا في درجة حرارة الغرفة، مما يعد بمثابة بديل لمثيلات النيتازين. من المهم ملاحظة أن التحليل لم يكن مسجلاً مسبقًا، مما يشير إلى أن النتائج يجب أن تُفسر على أنها استكشافية.
النتائج
في هذه الدراسة، تم تحليل ما مجموعه 683 عينة مياه صرف فردية على مدى عامين، حيث تم جمع 339 عينة من 2022 إلى 2023 و344 من 2023 إلى 2024. تم تحديد حد الكشف (LOD) للطريقة عند 0.2 نانوغرام/لتر، بينما تم تحديد حد التقدير (LOQ) عند 0.5 نانوغرام/لتر لكل من البروتونيتازين والإيتونيتازيبين. خلال فترة الجمع الأولى، تم الكشف عن البروتونيتازين فوق حد الكشف في عينتين من مواقع متميزة في الولايات المتحدة، حيث وصلت التركيزات إلى 0.5 نانوغرام/لتر وحمولة كتلية مقدرة تبلغ 0.3 ملغ/يوم لكل 1,000 شخص.
في فترة الجمع التالية، تم الكشف عن البروتونيتازين مرة أخرى فوق حد الكشف في موقعين عبر أربع عينات في الولايات المتحدة وموقع واحد في أستراليا. كانت العينات الأمريكية أقل من حد التقدير ولكن فوق حد الكشف، بينما أظهر الموقع الأسترالي تركيزات تتراوح من 5 إلى 300 نانوغرام/لتر، مما يتوافق مع حمولة كتلية مقدرة تتراوح من 2 إلى 100 ملغ/يوم لكل 1,000 شخص. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد N-Pyrrolidino etonitazene (etonitazepyne) في الموقع الأسترالي، مع تركيزات تتراوح بين 0.5 و5 نانوغرام/لتر، مما يترجم إلى حمولة كتلية تتراوح من 0.2 إلى 2 ملغ/يوم لكل 1,000 شخص. يتم توضيح الاتجاهات اليومية لهذه النتائج في الشكل 2.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على النتائج المهمة المتعلقة بانتشار وقوة النيتازينات، وخاصة البروتونيتازين وN-Pyrrolidino etonitazene (etonitazepyne)، في عينات مياه الصرف الصحي عبر مناطق مختلفة. تم تحديد البروتونيتازين كأكثر الأفيونيات الاصطناعية الجديدة (NSO) انتشارًا على مستوى العالم، حيث تفوق فعاليته على الفنتانيل والمورفين، مما يتوافق مع التركيزات المنخفضة في الدم التي لوحظت في حالات الجرعة الزائدة. تشير الورقة إلى أنه بينما تم الكشف عن البروتونيتازين في مواقع متعددة في أمريكا الشمالية، كان غائبًا في عينات مياه الصرف الصحي من المملكة المتحدة، مما يشير إلى مشاكل محتملة في الكشف بسبب تأثيرات التخفيف في محطات المعالجة الأكبر. تم الإبلاغ أيضًا عن الإيتونيتازيبين، الذي ارتبط بالاكتئاب التنفسي الشديد، في عدة مناطق، مما يثير مخاوف الصحة العامة بسبب قوته العالية وزيادة عدد الوفيات المرتبطة به.
يؤكد المؤلفون على فائدة تحليل مياه الصرف الصحي كأداة مراقبة تكاملية لمراقبة النيتازينات، والتي يمكن أن توفر رؤى حول اتجاهات استخدام المخدرات في المجتمع وتوجيه الاستجابات الصحية العامة. على الرغم من التحديات التي تطرحها الطبيعة الديناميكية لسوق المخدرات غير المشروعة والأحجام المتوقعة المنخفضة للجرعات من النيتازينات، تظهر الدراسة أن هذه المركبات يمكن الكشف عنها بفعالية في مياه الصرف الصحي. تدعو النتائج إلى دمج مراقبة النيتازين في برامج مراقبة المخدرات الحالية لتسهيل التدخلات الصحية العامة في الوقت المناسب وتقليل المخاطر المرتبطة بهذه المواد القوية. بشكل عام، تؤكد الأبحاث على الحاجة الملحة لتعزيز المراقبة والجهود التعاونية لمعالجة التهديد الناشئ للنيتازينات في سياقات الصحة العامة.
DOI: https://doi.org/10.1111/add.70027
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40099983
Publication Date: 2025-03-18
Author(s): Richard Bade et al.
Primary Topic: Forensic Toxicology and Drug Analysis
Overview
The research highlights the significant public health threat posed by nitazenes, a class of potent synthetic opioids, particularly due to their contamination of non-opioid drugs such as benzodiazepines, ketamine, and cocaine. The findings indicate that nitazenes present a higher overdose risk compared to other opioids like fentanyl, which has been a major contributor to the overdose crisis in North America over the past decade.
The study emphasizes the utility of wastewater-based epidemiology (WBE) as an effective method for monitoring illicit drug use, particularly for detecting nitazenes. The ability to analyze wastewater in real-time allows for rapid data collection and dissemination to public health authorities, facilitating timely interventions. By integrating nitazenes into existing wastewater monitoring programs, authorities can better identify emerging drug trends and implement preventive measures before these substances cause widespread harm.
Introduction
The introduction of the research paper addresses the rising global health threat posed by new synthetic opioids (NSOs), specifically the 2-benzylbenzimidazoles known as nitazenes. Initially developed in the late 1950s as alternatives to morphine, these compounds have gained traction on the illicit drug market since their emergence in the late 2010s, with their potency ranging from comparable to fentanyl to 45 times greater. The prevalence of nitazenes, particularly isotonitazene and metonitazene, has been linked to a significant increase in overdose fatalities in the United States, with reports indicating a fourfold rise in nitazene-related overdoses in Tennessee from 2020 to 2021.
The paper highlights the challenges in monitoring the use of nitazenes due to their unexpected presence in various drugs, leading to increased risks of toxicity and overdose. It discusses the utility of wastewater-based epidemiology (WBE) as a novel method for tracking NSO consumption, noting its sensitivity in detecting low concentrations of these substances. The authors conducted two extensive wastewater sampling campaigns across 68 locations in 22 countries during the New Year periods of 2022-2023 and 2023-2024, aiming to capture nitazene use during a time of anticipated increased drug consumption. This research seeks to provide a comprehensive understanding of nitazene prevalence and contribute to public health monitoring efforts.
Methods
In this study, untreated influent wastewater samples (200-500 mL) were collected over three days during the New Year period from 68 locations across 20 countries in 2022/23 and 22 countries in 2023/2024, representing a global population exceeding 27 million. The sampling was part of the NPS Wastewater Consortium, which employs a standardized protocol for wastewater sampling and extraction. Collaborators collected 24-hour composite samples using flow- or time-proportional autosamplers, acidified the samples to pH 2 with hydrochloric acid, and stored them frozen until processing. Notably, deuterated internal standards for illicit drugs were spiked into the samples for semi-quantitative analysis, although six sites lacked these standards, resulting in qualitative data only.
The samples underwent solid-phase extraction (SPE) using UCT XtracT DAU cartridges, with 100 mL of each sample processed and sent to The University of Queensland for elution and analysis. The study also confirmed the stability of protonitazene on cartridges for at least 14 days at room temperature, which serves as a proxy for nitazene analogues. It is important to note that the analysis was not pre-registered, indicating that the findings should be interpreted as exploratory.
Results
In this study, a total of 683 individual wastewater samples were analyzed over two years, with 339 samples collected from 2022 to 2023 and 344 from 2023 to 2024. The method’s limit of detection (LOD) was established at 0.2 ng/L, while the limit of quantification (LOQ) was set at 0.5 ng/L for both protonitazene and etonitazepyne. During the first collection period, protonitazene was detected above the LOD in two samples from distinct sites in the United States, with concentrations reaching up to 0.5 ng/L and an estimated mass load of 0.3 mg/day per 1,000 people.
In the subsequent collection period, protonitazene was again detected above the LOD in two sites across four samples in the United States and one site in Australia. The U.S. samples were below the LOQ but above the LOD, while the Australian site exhibited concentrations ranging from 5 to 300 ng/L, corresponding to an estimated mass load of 2 to 100 mg/day per 1,000 people. Additionally, N-Pyrrolidino etonitazene (etonitazepyne) was identified at the Australian site, with concentrations between 0.5 and 5 ng/L, translating to a mass load of 0.2 to 2 mg/day per 1,000 people. Daily trends of these findings are illustrated in Figure 2.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant findings regarding the prevalence and potency of nitazenes, particularly protonitazene and N-Pyrrolidino etonitazene (etonitazepyne), in wastewater samples across various regions. Protonitazene has been identified as the predominant novel synthetic opioid (NSO) globally, with its efficacy surpassing that of fentanyl and morphine, which correlates with the low blood concentrations observed in overdose cases. The paper notes that while protonitazene was detected in multiple sites in North America, it was absent in wastewater samples from the UK, suggesting potential issues with detection due to dilution effects in larger treatment plants. Etonitazepyne, which has been associated with severe respiratory depression, has also been reported in several regions, raising public health concerns due to its high potency and the increasing number of related fatalities.
The authors emphasize the utility of wastewater analysis as a complementary surveillance tool for monitoring nitazenes, which can provide insights into community drug use trends and inform public health responses. Despite the challenges posed by the dynamic nature of the illicit drug market and the low expected dose sizes of nitazenes, the study demonstrates that these compounds can be effectively detected in wastewater. The findings advocate for the integration of nitazene monitoring into existing drug surveillance programs to facilitate timely public health interventions and mitigate the risks associated with these potent substances. Overall, the research underscores the urgent need for enhanced monitoring and collaborative efforts to address the emerging threat of nitazenes in public health contexts.