一氧化二氮（N2O）相关药物影响下驾驶（DUID）案件中的血药浓度、急性损害与驾驶适应性：39例法医毒物学病例分析

《Drug Testing and Analysis》：The Role of Nitrous Oxide (“Laughing Gas”) in DUID Cases and Its Impact on Driving Fitness

　　

一氧化二氮（N₂O）长期被用作娱乐性药物，但过去数年中其重要性再次上升。因此，涉及一氧化二氮的道路交通违法案件报告数量不断增加。本研究调查了39例与涉嫌一氧化二氮消费相关的药物影响下驾驶（DUID）案件。采用经过验证的顶空气相色谱-质谱（HS-GC/MS）方法进行定量，并使用适当的标准气体作为参考。研究评估了案件信息，尤其是驾驶损害和精神运动损害。37例检出一氧化二氮，浓度范围为0.22～17 mL/L（中位数：3.7 mL/L）。在所有案件中，事件与采血之间的时间间隔为38～144 min（中位数：85 min）。22例不存在合并使用药物、酒精和/或药物的情形。这些案件对于损害评估特别有价值。除交通事故外，还观察到 weaving、车速波动以及驶入对向交通等驾驶损害。此外，还观察到意识模糊、协调性减慢、注意力不集中和眩晕等损害。多数案件中，这些损害在警察控制期间更为明显，而在医学检查时较轻微甚至缺失。数据表明，一氧化二氮的作用通常持续时间较短，但仍可能对驾驶能力产生急性影响。事件后甚至超过2 h仍可在血液中检出一氧化二氮，表明其可在血液中保持可检测状态相当长一段时间。因此，这些数据将支持法医毒物学案件工作。

研究背景方面，一氧化二氮（N₂O）俗称“笑气”，无色，在医学中用作镇痛和麻醉剂，也用于食品工业；自18世纪以来被滥用为娱乐性药物。其在德国曾廉价且易获得，2026年4月前容量超过8.4 g的容器销售受到限制，原因是其被纳入德国新精神活性物质法（NpSG）；约8 g的小 cartridge 和钢瓶仍可用于烹饪用途。此前较大容器（670 g～2000 g）常通过在线平台和零售店销售，并常与气球一起出售，以便反复吸入和呼出气体。急性消费效应包括欣快、情绪改变、放松以及镇静、头晕、定向障碍、意识模糊、昏厥和平衡协调丧失；最重要长期效应包括维生素B12缺乏所致神经损害。由于既往易获得性和主观愉悦效应，一氧化二氮在法医毒物学问题中日益重要，已有DUID案件和死后案件报道。基于其挥发性，血液中分析检测具有挑战性，尤其是事件与采样间隔延长或预分析处理不当时浓度快速下降。既往Lindholm et al.描述了52例交通案件中一氧化二氮高于报告限0.1 mL/L的检出，其中28例合并滥用药物或酒精检测，但未给出采样与交通控制时间间隔与浓度关系；D'Orazio et al.描述了6例其他DUID案件，采样与事件间隔约0.5～2.0 h。缺乏较大数量、将损害、时间关系和血浓度相互关联的DUID案件，因此本研究针对39例DUID案件进行上述问题调查。

研究人员开展了39例DUID案件的法医毒物学分析，病例收集自2025年7月至2026年4月德国科隆法医研究所（Institute of Legal Medicine，ILM），所有案件均源于交通违法，血样由警方送至ILM进行毒物学分析；每例至少提供一管含氟化钠/草酸钾的血样和一管无稳定剂的血样。研究结论显示，多数案件可观察到明显驾驶和精神运动损害；22例单一消费一氧化二氮案件中，损害可归因于该麻醉剂效应。中枢抑制效应及相应驾驶损害如 weaving 最常见，但也记录到高风险、高速驾驶行为。未观察到损害与血中一氧化二氮浓度相关，突出详细评估损害和个案评估驾驶适应性的重要性。数据还表明，消费或控制情况与采血之间较长间隔后仍可检测一氧化二氮，但合适分析方法和适应挥发性分析物的预分析程序至关重要；数据将支持法医毒物学案件工作和DUID评估。

关键技术方法方面，研究对所有案件完成常规系统毒物学分析：血酒精浓度（BAC）检测，除非警方报告呼气酒精浓度（BrAC）阴性；通过高效液相色谱-二极管阵列检测（HPLC-DAD）进行药物和滥用药物通用未知物筛查（GUS）；使用Beckmann Coulter AU 480装置和CEDIA试剂进行苯丙胺类、摇头丸、苯二氮?类、可卡因、美沙酮、阿片类和大麻素类免疫分析，阳性后采用GC–MS、GC–MS/MS或LC–MS/MS确证，方法按德国法医与毒物化学学会（GTFCh）指南验证。一氧化二氮靶向分析采用含氟化钠/草酸钾管血样，离心后尽可能保持管未开启，临测前将血浆转入顶空瓶；否则转移至1.5 mL玻璃瓶并立即密封，血浆?20°C、未开启血样4°C保存。HS-GC/MS定量方法经GTFCh指南验证，线性r>0.99，准确度和精密度在要求范围（<±15%），检测限（LOD）和定量下限（LLOQ）均为0.05 mL/L；取500 μL血浆，加入250 μL 3000 ppmv氪气混合物（溶于氩气）作内标，40°C、4.2 Hz孵育振荡10 min，进样800 μL气相至冷进样系统，分流比1～10，等温45°C分离，质谱选择离子监测（SIM）和电子电离（EI）检测m/z 30、44（一氧化二氮）及m/z 83、84、86（氪）；用100 ppmv或1000 ppmv一氧化二氮标准气加入空白血浆，校准范围0.05～10 mL/L，质控浓度0.10、1.5、6.0 mL/L；采用全自动气体采样袋站转移内标和标准气。研究者还根据警方和医务人员信息评估精神运动损害，并按照德国执法中常用标准化 roadside testing scheme 和评估表，由法医毒物学专家评估损害程度；仅检出一氧化二氮的案件按低（+）、中至高（++）、高（+++）分级，驾驶损害、运动功能、记忆、定向和言语损害提示高程度，健谈、出汗、不安、震颤、水样/光亮或发红眼睛通常解释为轻度损害；若假定物质所致不能驾驶则在表中标示，信息有限时仅能受限评估。以0.1 mL/L作为 cut-off 区分天然存在和外源性给予的一氧化二氮；若检出合并药物或酒精消费，则不再进一步估计损害程度。

研究结果方面，结果部分对39例案件完成全面化学毒物学分析，表1列出相关物质发现、个案性别和年龄以及精神运动和驾驶损害。37例检出一氧化二氮高于0.1 mL/L，其中22例为单一一氧化二氮摄入、未检出其他物质相关浓度；所有案件一氧化二氮浓度为0.22～17 mL/L（中位数3.7 mL/L），仅检出一氧化二氮案件浓度为0.22～13 mL/L（中位数4.8 mL/L）。被告多数为男性（37例），仅2例女性；所有案件中位年龄22岁（范围15～39岁），仅一氧化二氮案件为21岁（范围15～26岁）。合并消费大麻11例、酒精7例；此外检出苯二氮?类3例、抗精神病药/抗抑郁药3例、可卡因3例、苯丙胺类/摇头丸2例、阿片类1例。所有案件中事件与采血时间间隔为38～144 min（中位数85 min），仅一氧化二氮案件为41～130 min（中位数63 min）。损害方面，仅检出一氧化二氮的22例中，15例观察到驾驶损害；最常见驾驶损害为 weaving（6例），此外报告超速和慢速驾驶以及驶入对向交通（6例），其中4例发生交通事故。观察到的精神运动损害主要与中枢抑制性物质通常相关，包括反应减慢、言语含糊或减慢、注意力受损、平衡和协调障碍以及抑郁或迟钝情绪；多数仅检出一氧化二氮案件中，损害在控制情形中最明显，而在随后医学检查时相对较少；这与一氧化二氮作用持续时间相对较短及消费后短期内效应更明显一致。部分案件在医学检查时仍显示明显损害（病例2、4、9、21），其中3例发生交通事故，事故本身可能促成后续损害；病例9记录创伤性脑损伤和逆行性遗忘，病例4被告称驾驶前直接消费且事件与医学检查间隔较短（54 min）。研究还尝试从法医毒物学角度估计损害程度：22例中10例损害明显并假定物质相关不能驾驶，11例因缺乏进一步信息而无法评估或评估受限；部分案件称在警察控制后或控制期间消费，导致数据可用性受限。浓度与精神运动损害丰度或强度之间未观察到相关性；可能原因包括对一氧化二氮的 habituación 效应，尽管缺乏人体综合研究，但动物模型描述多次暴露后对中枢抑制效应至少存在耐受，人体研究也描述对镇痛效应耐受；其他重要因素包括给药剂量、末次消费与驾驶损害及控制情形的时间间隔、至医学检查的时间间隔。交通控制与采血时间间隔在所有案件中与测得的一氧化二氮浓度无相关性；一例（病例35）在事件后近2.5 h仍可检出相关浓度。既往认为由于半衰期短和快速肺排泄，短期后血液中不可检测，但近期出版物和本研究数据表明超过2 h仍可检测。近期药代动力学研究提示一氧化二氮代谢更符合二室或三室药代动力学模型；Lindholm et al.在受控吸入一氧化二氮/氧气混合物后计算二室模型初始相平均半衰期2.4 min（范围1.6～3.7 min）、第二相30 min（范围16～47 min）；同一研究部分个体应用三室模型，初始相平均半衰期0.73 min（范围0.043～2.2 min），随后4.25 min（范围1.6～14 min）和38 min（范围21～95 min）；该研究中一氧化二氮浓度在初始最大血浓度6.4～49.7 mL/L后31～90 min内降至0.2 mL/L以下；另一研究组在娱乐性使用单次8 g剂量及相应双倍剂量后也描述二室模型。近期药代动力学知识可能解释血液中一氧化二氮检测窗口比既往假设更长；多次给药也会导致更高血浓度和更长检测时间，可能进一步延长可检测性。此外，敏感检测方法和尤其适当的样本预分析处理是分析检测成功所必需；若样本处理或储存不充分，因一氧化二氮挥发性可预期分析物显著损失。本研究中两例延迟分装（采血管此前至少已开启一次），测得浓度相对较低（0.22和0.31 mL/L），尽管病例14称驾驶前直接消费、病例12称驾驶期间消费；两例均不能可靠评估潜在低剂量、时间情形或延迟分装对低浓度的贡献程度，但不利分装的显著影响很可能存在；这一潜在关键影响因素应在案件工作和相应案件评估中整体考虑，相应研究有助于改进对分析物损失的认识。

讨论部分总结：37例检出相关一氧化二氮浓度（>0.10 mL/L），其中59%（22例）为无其他物质相关摄入的一氧化二氮使用，浓度0.22～13 mL/L（中位数4.8 mL/L）；本研究DUID案件一氧化二氮浓度与当前文献相当，但尚无更大规模研究将时间间隔、一氧化二氮浓度与精神运动和驾驶损害相关联。Lindholm et al.报告52例交通案件阳性检出，浓度0.1～48 mL/L，其中36例低于5 mL/L、13例低于1 mL/L，但未提供消费、控制与采血时间间隔及确切浓度值；其大多数驾驶者为男性（92%），中位年龄22岁，与本研究数据一致；也描述合并药物使用（26例），大麻最常被描述，与本研究一致。D'Orazio et al.描述7例其他DUID案件，检出浓度1.8～62 μg/mL（中位数7.0 μg/mL），相当于0.9～33 mL/L（中位数3.8 mL/L），采样与事件间隔约0.5～2.0 h，4例存在其他药物和药物合并消费，大麻也最常见。本研究中仅消费一氧化二氮的22例中15例观察到驾驶损害；由于未检出相关合并物质使用，观察到的损害可归因于一氧化二氮消费。最常观察到的驾驶损害为 weaving（6例）；此外报告超速和慢速驾驶以及驶入对向交通（6例），其中4例发生交通事故。基于数据可考虑欣快情绪合并潜在去抑制可能导致对速度和交通状况的误判，如兴奋剂所知，进而导致冒险和高速驾驶行为；相反，中枢镇静效应与 weaving 和异常慢速驾驶等驾驶损害一致。观察到的精神运动损害主要是中枢抑制性物质（如酒精、苯二氮?类和阿片类）典型相关损害，主要包括反应减慢、言语含糊或减慢、注意力受损、平衡和协调障碍以及抑郁或迟钝情绪；D'Orazio et al.描述类似精神运动损害，如反应减慢、意识模糊、不能遵循警官指示、瞳孔缩小、眼震和瞳孔反应缺失，作者还观察到突然动作、驶离车道和碰撞等驾驶损害。值得注意的是，这些案件中一氧化二氮消费或在驾驶前不久被陈述或目击（6例），甚至在驾驶期间（4例）；如此接近驾驶的时间消费或驾驶期间消费，可推测会增加观察到效应的风险。多数仅检出一氧化二氮案件中，损害在控制情形中最丰富；与警方记录相比，随后医学检查中观察到相对较少损害，这与一氧化二氮已知作用持续时间相对较短及消费后短期内效应更明显一致；不过部分案件被告在医学检查时仍显示明显损害（病例2、4、9、21），其中3例发生交通事故，事故本身可能促成后续损害；病例9记录创伤性脑损伤和逆行性遗忘；病例4被告称驾驶前直接消费，事件与医学检查间隔较短（54 min）。事件或末次消费与医学检查时间间隔、给药剂量和可能的一氧化二氮消费习惯化也可影响损害丰度；此外，已有描述一些效应如头昏或头晕可在使用后较长时间（约30 min）仍出现；医务人员或警官对损害的评估也可能在一定程度上主观。对于仅检出一氧化二氮的案件，研究者尝试从法医毒物学角度估计损害程度；所述损害程度估计是德国法医毒物学报告和法庭调查人员使用的标准程序，因此考虑警方或医务人员对损害的记录以评估驾驶适应性；警官通常接受培训，基于特殊 roadside testing scheme 检测药物相关特征并评估心理生理损害；还应考虑其他因素如严重交通事故和相关创伤可能促成记录损害，因此个别案件中记录损害不一定归因于物质使用；不过导致事故的情形如 weaving、超速或普遍不安全驾驶可提示物质相关损害；因此每例必须仔细评估，但这些记录是德国DUID案件行政和法律程序最重要因素之一。22例中10例损害被认为明显（基于驾驶性能和/或精神运动损害），并假定物质相关不能驾驶；11例因缺乏进一步信息而无法评估或评估受限；此外部分案件称在警察控制后或期间消费，导致数据可用性受限。未观察到一氧化二氮浓度与精神运动损害丰度或强度之间相关性；可能原因包括对一氧化二氮的习惯化效应，尽管缺乏人体综合研究，但动物模型描述多次暴露后对中枢抑制效应至少存在耐受，人体研究也描述对镇痛效应耐受；其他重要因素包括给药剂量、末次消费与驾驶损害及控制情形的时间间隔、至医学检查的时间间隔。交通控制与采血时间间隔在所有案件中与测得的一氧化二氮浓度无相关性；值得提及的是，一例（病例35）在事件后近2.5 h仍可检出相关一氧化二氮浓度。过去认为由于半衰期短和快速肺排泄，交通控制或其他刑事犯罪后血液样本中一氧化二氮分析不是有用方法；然而更近期出版物及本研究数据表明，超过2 h的时间间隔仍可导致分析物检出。近期药代动力学研究提示一氧化二氮代谢更符合二室或三室药代动力学模型；Lindholm et al.在受控吸入一氧化二氮/氧气混合物（7例）后计算二室模型初始相平均半衰期2.4 min（范围1.6～3.7 min）、第二相30 min（范围16～47 min）；同一研究部分个体（4例）应用三室模型，初始相平均半衰期0.73 min（范围0.043～2.2 min），随后4.25 min（范围1.6～14 min）和38 min（范围21～95 min）；该研究中一氧化二氮浓度在初始最大血浓度6.4～49.7 mL/L后31～90 min内降至0.2 mL/L以下；另一研究组在娱乐性使用单次8 g剂量及相应双倍剂量后也描述二室模型。近期药代动力学知识可能解释血液中一氧化二氮检测窗口比既往假设更长；多次给药也会导致更高血浓度和更长检测时间，可能进一步延长可检测性。此外，敏感检测方法和尤其适当的样本预分析处理是分析检测成功所必需；若样本处理或储存不充分，因一氧化二氮挥发性可预期分析物显著损失。本研究中两例延迟分装（采血管此前至少已开启一次），测得浓度相对较低（0.22和0.31 mL/L），尽管病例14称驾驶前直接消费、病例12称驾驶期间消费；两例均不能可靠评估潜在低剂量、时间情形或延迟分装对低浓度的贡献程度，但不利分装的显著影响很可能存在；这一潜在关键影响因素应在案件工作和相应案件评估中整体考虑，相应研究有助于改进对分析物损失的认识。

研究结论翻译：在多数所调查的交通违法案件中，一氧化二氮摄入后可观察到明显驾驶和精神运动损害。在22例单一消费一氧化二氮案件中，损害可归因于该麻醉剂的效应。虽然中枢抑制效应（如行为和协调减慢、意识模糊和注意力受损）以及相应驾驶损害如 weaving 是最常观察到的发现，但部分案件也记录到冒险和高速驾驶行为。然而，未观察到损害与血中一氧化二氮浓度之间的相关性，这突出详细评估所观察到损害以及个案评估驾驶适应性的重要性。一氧化二氮在消费或控制情形与采血之间较长的时间间隔后仍可在血液中检测，但合适分析方法和适应挥发性分析物的预分析程序对成功分析至关重要。所呈现的数据将支持法医毒物学案件工作以及一氧化二氮影响下驾驶案件的评估。