1      关于兴奋剂
1.1  兴奋剂的定义
    参与或准备参与竞技体育比赛的运动员采用某些药物，出于非治疗目的或以非正常剂量摄入体内，以及用不正常途径摄入生理性物质，或采取其他不正常手段，企图以运动训练以外的方式增强或辅助增强自身的体能，达到提高比赛成绩和战胜对手的目的，即为使用兴奋剂。
1.2  兴奋剂的种类
    兴奋剂的种类随着医药和医学科技的发展也在逐步增加。从十几年前国际奥委会（IOC）规定只有5类物质，到国际反兴奋剂机构（WADA）最新公布的禁用表（2006年1月1日生效）的10种禁用物质（Substances）S1～S10，3种方法（Methods）M1～M3以及特定比赛项目禁用的2 类物质P1和P2。其中，S1～S6，M1～M3为赛内和赛外禁用；S7～S10，P1和P2为赛内禁用。  
    禁用物质：共10类
    S1 蛋白同化制剂：传统的5类物质之一，基本为雄性激素，具有蛋白同化作用，可以显著提高运动员的瘦体重，增加肌肉的爆发力，是违法使用最多的药物。因此检测的阳性率最高，是赛内外检查的主要对象。其副作用是损害肝脏，影响人体正常的激素代谢，造成内分泌紊乱，女运动员还会出现男性化现象。S1分为以下两类物质：
    （1）类固醇
    a. 外源性：如大力补、康力龙、甲睾、诺龙等。
    b. 内源性：如睾酮、双氢睾酮、脱氢表雄酮（DHEA）等。
    （2）其他蛋白同化制剂：克伦特罗（瘦肉精）等
    S2 刺激剂：传统的5类物质之一。如冰毒、摇头丸等苯丙胺类和麻黄素类药物可以增强运动员的反应机敏性，提高竞争欲望，从而提高其运动成绩，阳性率较高。特点是体内代谢较快，作用的时间短。这类药物对心脏影响较大，容易造成猝死。
    S3 荷尔蒙及相关物质：新的禁用物质，主要为以下5类物质及其释放因子，也包括相似化学结构或具有相似生理作用的物质。
    （1）促红细胞生成素（EPO）；
    （2）生长激素（hGH），胰岛素样生长因子（IGF-1），生长动力因子（MGFs）；
    （3）促性腺激素（LH,hCG）；
    （4）胰岛素；
    （5）促肾上腺皮质激素。
    S4 b2-激动剂：新的禁用物质，如沙丁胺醇、沙美特罗、特布他林、福莫特罗等药物在临床上主要用于预防和治疗哮喘。少剂量的使用可以舒张血管，增加兴奋，大剂量的使用可以起到与类固醇相似的蛋白同化作用。
    S5 抗雌激素作用的制剂：新的禁用物质，可以抑制雌激素的作用，间接达到类固醇药物的效果，主要有以下3类物质：
    （1）芳香酶抑制剂：睾内酯、安鲁米特等；
    （2）选择性雌激素受体调节剂：他莫西芬等；
    （3）其他抗雌激素作用的制剂：氯米芬、环芬尼等。
    S6利尿剂和其他掩蔽剂：传统的5类物质之一，但有新增加的内容。
    利尿剂可以快速减轻体重，在有体重级别和与体重有关的竞赛项目中经常被非法使用，比如举重、柔道、体操、速滑等。此外，往往在使用其他禁用药物后，通过服用双氢克尿塞、速尿等利尿剂，短时间大量排尿造成尿液稀释，大大降低尿液中的药物浓度，从而可以逃避药物检测。因此，所有项目都可能使用。
    掩蔽剂可以干扰其他药物的检测，主要有表睾、丙磺舒、a-还原酶抑制剂、血浆膨胀剂（如羟乙基淀粉等）。
    S7 赛内禁用的刺激剂：在S2的基础上新增加十几种刺激剂类药物。
    S8 麻醉剂：传统的5类物质之一，阳性率也较高，由于吗啡、美散痛、海洛因等麻醉剂药物的作用消失较快，仅赛内检查。
    S9 大麻：原属于传统的5类物质之一的麻醉剂，主要为大麻和大麻酚类物质，阳性率也较高，仅赛内检查。
    S10 糖皮质激素：如倍他米松、地塞米松、泼尼松等药物是新增加的属于禁用的药物，目前已有20多种，并不断增加新的品种。
    禁用方法：共3类
    M1 增加携氧能力的方法：
    a. 血液兴奋剂，即使用自体血液回输、同种血液回输、异种血液回输或血红细胞制品；
    b. 人为增加载氧能力的，如全氟血浆、修饰后的血红蛋白制剂等。
    M2 化学和物理的篡改手段：（企图）篡改尿样的完整性和有效性，如非治疗目的地使用静脉注射、导管插入术及尿液替代物。
    M3 基因兴奋剂：非治疗目的地使用细胞、基因、基因片段或修改基因表达。    
    特殊物质：两类
    P1 酒精（乙醇）：特定的项目赛内检查，如射箭、空手道、台球等项目。
    P2 b-阻断剂：原属于传统的5类物质之一的b-阻断剂，目前改为特定项目赛内检查，如射箭、汽车、体操、摔跤等项目，但射击项目除外。
    2008年的禁用表将会发生怎样的改变，目前还无法确定，但可以肯定的是：禁用的物质及方法的范围会逐渐拓宽，检测的难度将越来越大，因此需要我们不断更新检测的技术和方法，甚至提前研究将来有可能列入表内的物质的检测方法。    
2  兴奋剂检测方法
2.1  兴奋剂检测的特殊要求
2.1.1  要求在停止使用兴奋剂后尽可能长的时间内检出曾经使用该兴奋剂的痕迹。
2.1.2  要求区分检出的物质是内源性自身体内生成的还是外源性由用药而引入的。
2.1.3  奥运会期间高负荷的检测数量、报告检测结果的时间要求和严格的运作程序。
2.2  化学前处理和仪器分析方法
2.2.1  化学前处理的目的是富集被检测对象，去掉干扰杂质。不同类化合物的化学前处理方法不同，分为提取方法和衍生化方法。
    提取方法：通常采用乙醚、叔丁基甲醚、乙醚-异丙醇、己烷、庚烷、乙酸乙酯等有机溶剂萃取，达到纯化和浓缩的目的。尿样中部分以结合形式存在的药物的检测还需要预先进行酶解或酸解。
    衍生化方法：除HPLC、LCMS可以直接进行仪器分析外，大部分药物的检测还需要预先进行衍生化，以适应GC/MS、GC/MS/MS和HRMS等仪器分析的要求。主要方法有甲基化、TMS衍生化和TMS/TFA混合衍生化。
2.2.2  仪器分析方法
    - GC/NPD用于绝大部分刺激剂的初筛；
    - GC/MSD用于绝大部分兴奋剂的检测，包括初筛和确证；
    - GC/MS/MS可以用于绝大部分兴奋剂的确证；
    - GC/HRMS目前主要用于低浓度（2 ng/ml）甾体的确证；
    - GC/C/MS目前主要用于区分睾酮是内源性的还是外源引入的；
    - HPLC用于绝大部分利尿剂和部分刺激剂的初筛；
    - LC/MS可以用于绝大部分兴奋剂的初筛和确证，目前主要用于糖皮质激素的检测；
    - EPO Urine Test EPO检测2002年法国实验室建立，主要内容为电泳分析技术、并采用免疫学、化学发光等方法，由100多个步骤构成，历时3天才能完成；
    - Blood Test血检设备是流式细胞仪和全血分析仪进行EPO尿检前的粗筛分析；
    - ELISA／Immunochem Test 酶免分光光度计和胶体金方法用于肽类激素的粗筛分析；
    - 飞行时间质谱等质谱新技术刚刚开始进入应用阶段；
    基因芯片技术开始研究。    
3  2008年奥运会的兴奋剂检测
3.1  现有的工作基础和条件
3.1.1  中国兴奋剂检测中心的成立与发展
    20世纪60年代开始，随着竞技体育比赛纪录的不断刷新，运动员使用兴奋剂与反兴奋剂的斗争日趋激烈。中国作为一个体育大国，必须建立自己的兴奋剂检测中心。在筹建中国兴奋剂检测中心的工作中，所有参与的人员都作出了无私的奉献。例如在阳性尿样品库的建立过程中，100多种禁用物质的阳性尿都是中心自己的工作人员作为志愿者无偿服药收集的，这一方面可以节省有限的科研经费，更为重要的是确保了阳性尿的质量。这项工作具有极大的风险，为了使尿中药物达到需要的浓度，必须服用大剂量的禁用药物，其中就有吗啡、海洛因、冰毒等副作用很大的药物，曾发生过1名工作人员服药后就被送到医院去抢救的事情。经过了3 年的努力，中国兴奋剂检测中心于1989年顺利通过国际奥委会一系列严格的考试，成为当时世界上第20个，亚洲第3个国际奥委会承认的实验室，取得了承担包括奥运会在内的所有国际体育比赛兴奋剂检测任务的资格。在当时的科研条件和经济状况下，能够取得这样的成就，堪称为奇迹。与我们同期的汉城实验室在承担 1988年奥运会兴奋剂检测任务时，则是花了大笔费用从科隆兴奋剂检测实验室请了全部的检测人员。为此，当时的国家体委、北京市政府和卫生部联合在人民大会堂对我中心嘉奖。
    1990年亚运会期间，兴奋剂检测中心圆满完成了亚运会兴奋剂检测工作，开创了历史上由主办国承担兴奋剂检测任务的纪录。前国际奥委会主席萨马兰奇先生亲自视察兴奋剂检测中心，并对我们所做的工作予以了高度评价。亚运会之后，我们先后承担了第7、8、9届全运会和上海东亚运动会、北京第21届世界大学生运动会以及东南亚运动会等国内、国际重大比赛的兴奋剂检测任务。2001年我国首次承办世界大学生运动会，这是一次由156个国家和地区参赛的国际大型综合性体育盛会，我们圆满完成了兴奋剂检查和检测的重要任务，并多次受到北京市领导和国际大体联主席、执委们的好评与称赞。目前，每年检测来自境内、境外约8000份运动员的尿样和500多份卫生部送检的保健产品，完成血检600多份，无论是样品数量还是检测质量均跻身世界前列。
3.1.2  中国兴奋剂检测中心目前具备的工作基础和条件
3.1.2.1  中国兴奋剂检测中心从1989年取得IOC的认可资格后，已经连续15年通过IOC复试；从2004年起，已经连续6次通过WADA的每季度的水平考试（从2004年起，兴奋剂检测实验室的认可工作由WADA负责）。在亚洲我们是唯一有这样优异成绩的实验室，国际上能够做到的实验室也是少数。例如2005年二季度WADA的水平考试中，全球33个认可实验室中有13个实验室没有检测出1号样品中的利它灵；另外还有2个实验室的利它灵的定量检测结果不合格，我中心不仅检测出了利它灵，而且准确测定了利它灵的浓度。又如2005年4月份WADA的教育样品考试（用于考察实验室的能力，但不作为认可的凭据）中，我中心也是少数几个能够准确报告出样品中含有的4个糖皮质激素的实验室。根据WADA最新的通报，2005年3季度的水平考试将把糖皮质激素列入考试范围。
3.1.2.2  我中心按照IOC和WADA的要求，根据国际标准建立并完善了实验室的质量管理体系，顺利取得ISO17025认可；按照科技部和卫生部的要求取得了计量认证。
3.1.2.3  我中心及时研究、掌握和运用新技术开展检测工作，如高分辨质谱、碳同位素比质谱、液相色谱—质谱联用等新的仪器分析方法均与世界一流实验室同步完成。
3.1.2.4  我中心及时建立并运用新增禁用药物的检测方法，如及时建立了包括初筛和确证的EPO检测方法和糖皮质激素的LCMS初筛方法，目前WADA认可的33个实验室还有近半数的实验室不具备EPO和糖皮质激素的检测能力。
3.1.2.5  我中心科研的成绩斐然，曾获国家科技进步1等奖、国家体委科技进步特等奖和1等奖、中国分析测试协会特等奖和1等奖和国家体育总局奥运科技攻关特等奖，此外还有多项总局科技进步2等奖及2等以下的奖励。
3.1.2.6  我中心积极参加兴奋剂的国际学术交流会议，并在知名的国外学术杂志上发表数10篇论文；同时，每年多次邀请国外知名的兴奋剂检测专家就国际最前沿的兴奋剂检测技术作专题讲座，例如悉尼实验室主任瑞和巴塞罗那实验室主任塞库拉每年都到我中心作1次专题讲座。
3.1.2.7  我中心重视国际合作课题的研究，除WADA下达的课题外，还积极与加拿大、西班牙、澳大利亚等国家的兴奋剂检测实验室进行深层次的交流合作，目前已经签订了与巴塞罗那实验室开展生长激素检测方法的联合研究的意向书。
3.1.2.8  我中心非常重视进行国内横向合作课题的研究，与清华大学、浙江大学、复旦大学、武汉大学和南京大学等5所高校共同承担了国家科技部的1项863课题——微流孔基因芯片课题，该工作已经进行1年多，取得了初步成果。
3.1.2.9  我中心已经建立起1支经验丰富的高素质的科技队伍，目前17名实验室工作人员中，13人有高级技术职称，5名博士，1名在读博士生，8名硕士，绝大部分工作人员已从事兴奋剂检测工作10年以上。
3.1.2.10  我中心注意科研人员的继续学习，多次邀请北京大学、军事医学科学院、公安部2所和物证中心的分析检测专家进行专题讲座和仪器分析的基础讲座。
    在目前的基础上，我中心力争为2008年北京科技奥运创建亮点，在科技、兴奋剂检测上能为中国反兴奋剂工作起到保驾、护航的作用。
3.2  特别为2008年奥运会所进行的准备工作
3.2.1  硬件设施的准备
3.2.1.1  新实验楼的建设
    原实验室只占旧办公楼1层，面积1000平米，新楼建成以后可以提供3层共5000多平米的实验区域，力争建设成为世界最先进的兴奋剂检测实验室。目前设计方案已经定稿，土建工程即将开始。
3.2.1.2  仪器设备
    准备购置和临时租用的大型分析仪器设备比目前增加4倍多。现有设备的升级改造已在进行中，包括技术部件和程序软件的升级和更新。目前还积极的考察世界上最先进的分析仪器，如LCQ（高效液相色谱/离子阱质谱联用仪）、LC/MS/MS（高效液相色谱/串接四极杆质谱联用仪）以及2005年刚上市的 UPLC（超高效液相色谱仪）以及相应的UPLC/MS/MS（超高效液相色谱/串接四极杆质谱联用仪），UPLC/TOFMS（超高效液相色谱/飞行时间质谱联用仪）等，在经费有限的情况下，争取仪器的生产厂家将其作为演示仪器供我中心免费使用一段时间（一般为半年），从而更好的为奥运会兴奋剂检测仪器设备的配置提供准确的依据。
3.2.2  软件环境的准备
3.2.2.1  SOP编写
    参照国际最先进的实验室质量管理模式，编写标准化作业程序，规范实验室的各项质量活动，最大限度地消除人为因素对检测结果的影响。目前正处于试运行阶段，经过1～2年的运行，不断对其进行完善，更好的保证满足奥运的需要。
3.2.2.2  志愿者培训计划
    由于奥运会期间的日检测样品量远远高于平时，需要的实验人员比平时增加近10倍，因此在奥运会期间有100多名志愿者参与样品检测工作。为了保证检测质量，必须事先对志愿者进行业务培训。为此，我们制定了详细的培训计划，准备在2005年的十运会期间就投入运行，通过对13名志愿者的实际培训效果的总结，进一步完善志愿者培训计划。
    作者：杜利军（国家体育总局运动医学研究所）