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1、第23卷第2期大学化学2008年4月今日化学兴奋剂与兴奋剂检测杨树民(国家体育总局运动医学研究所北京100029)汉语中的兴奋剂一词原是指对中枢神经有兴奋作用的一类药物,有时又叫做中枢神经刺激剂,例如麻黄素、苯丙胺等药物。兴奋剂对应的外文词汇是dope,在WebstersNewCollegiateDictionary中,对dope的相应注释有两条,一是麻醉药物制品!(anarcoticpreparation),应当就是中文的毒品;另一个是用于赛马的一种有短暂刺激作用的药物制品!(apreparationgivingtoracehorse
2、tostimulateittemporarily)。可见dope一词可能包含着这样一个历史事实,即滥用药物行为始于对麻醉药品的吸食和作为商业活动的赛马,而后又波及到竞技体育中。竞技体育运动中的可能滥用药物除刺激剂(stimulant)外,还有麻醉镇痛剂(narcotics),阻断剂(blocker),合成类固醇(anabolicsteroids),2受体激动剂(2agonist),利尿剂(diuretics)以及肽类激素(peptidehormone)。这些药物的体育临床!作用包括:提高竞争愿望、减缓伤痛、促进人体蛋白合成、稀释
3、尿液中的药物浓度、快速降低体重、促进红细胞的生成进而提升血液中的载氧量等。它们对运动员的训练和比赛成绩都有明确、有效的辅助作用。20世纪80年代以来,国外竞技体育中的药物滥用行为有加剧的趋势,国际奥委会为了奥林匹克运动的纯洁和公正,开始重视和加强了兴奋剂检测(dopetest)工作。目前国际反兴奋剂局(WorldAntiDopingAgency,WADA)公布的禁用药物清单包括近200种药物和被禁止的相关欺诈行为(manipulation)。兴奋剂检测工作就是针对以上所述的药物种类和体育临床!药理在尿液和血液中检测这些药物的存在并以此判
4、断个别运动员可能的药物滥用行为。1兴奋剂检测的样品特点按国际奥委会的规定,兴奋剂检测的绝大多数项目在人体尿液中进行。正常人的尿液中含有尿酸、尿素、肌酸(酐)、微量的蛋白、微量的糖、内源性化合物代谢物等成分,样品基质的构成相对要复杂一些。运动员的尿液由于大负荷的训练和比赛可能含有比正常人更多的蛋白,也比正常人容易出现血尿。正常人的尿液比重为1.005~1.030之间,pH为5.5~7.5。有意超量饮水或服用利尿药物可以增加排尿量,冲稀尿液,达到降低尿中药物浓度的目的,但此时的尿液比重会出现异常。服用利尿药物也可以达到冲稀尿液的目的,但此时
5、可在尿中检出服用的利尿剂,而利尿剂也是禁用药物。服用碳酐酶抑制剂(利尿剂的一种)可以使尿液碱性化,碱性尿液对碱性药物(如某些中枢神经刺激剂)的排泄有抑制作用,会降低尿液中的药物浓度,也可以达到掩盖用药行为的目的。这就是在兴奋剂检测中要准确测定尿液样品的比重和pH作为辅助检测项目的原13因。禁用的兴奋剂药物基本上都要通过肾脏来消除,服用药物之后,在一定的时间段内尿中会出现服用的原形药物及其代谢物。这些药物有的是以游离形式存在于尿中,有的则是以所谓结合方式进入尿中。药物以结合方式进行的代谢又称为二相代谢,结合产物通常是葡萄糖醛酸酐和硫酸酯,它们均
6、出自于人类、试验动物和一些饲养动物体内自发的对弱极性异物的排除[1]过程。药物的葡萄糖醛酸酐和硫酸酯具有极性大、水溶性好、沸点高的特点,一般不能被直接用作分析对象,特别是在气相色谱或气质联机上。这样在方法程序上就要加入酶解或酸解步骤,使其重新成为原来结构形式的药物分子。酶解采用的试剂为葡萄糖醛酸苷/硫酸酯水解酶,酶解条件较为温和,有利于保护药物分子的完整,但酶解需要增加分析成本。酸解一般使用盐酸,成本低,但条件严酷,而且在酸解过程中可能有部分药物分子被破坏。服药后尿液中的药物浓度主要与给药剂量有关,也与给药方式、代谢途径、药物自身的化学性
7、质等因素有关。在建立标准的检测方法前,要通过人体给药实验确定在一定剂量下每一种药物的可检出时限。由于兴奋剂检测对绝大多数禁用药物的规定为不得检出!(nodetecting,ND),也就是说只要能确认尿液中存在某种外源性(exogenous)禁用药物,则无论其浓度高低,均可以判定为阳性。又由于检测中所采用仪器(GCMS,LCMS)的绝对灵敏度对多数药物而言处在ng级水平,因此兴奋剂检测实际上是一种g/L水平上的定性分析工作。这就要求所用的检测仪器对数目众多、化学性质不尽相同的药物都有一定的响应值和特征的信号表达。目前能够满足这一要求的仪器主要
8、是气相色谱质谱联用仪(GCMS)和液相色谱质谱联用仪(LCMS)。对于这种检测模式,国内外的兴奋剂检测实验室都在检测方法的灵
