帽子下的戒断：利用头部装备证据解析毛发分析中的合成大麻素污染

《Drug Testing and Analysis》：Caps Off to Abstinence: Unraveling Synthetic Cannabinoid Contamination in Hair Analysis With Headgear Evidence?

　　

毛发分析（hair analysis）在法医毒理学中被广泛用于回顾性监测长期药物暴露，但外部污染（external contamination）的可能性可能使结果解释复杂化。这一挑战不仅适用于常见滥用药物，也适用于合成大麻素（synthetic cannabinoids, SCs），后者是欧洲药物市场上最大的一类新精神活性物质（new psychoactive substances, NPS）。在一次戒断监控中，一名嫌疑人于2023年8月采集的头发样本被检出MDMB-4en-PINACA（15 pg/mg）以及其他几种常见SCs阳性，例如ADB-BUTINACA、EDMB-PINACA和JWH-210，尽管其声称已戒断2年。研究人员采用多基质、多方法分析策略，对头发、洗涤液以及据称使用SCs期间及之后佩戴的棒球帽剪取部分进行分析，包括气相色谱-质谱联用（gas chromatography–mass spectrometry, GC-MS）和液相色谱-四极杆飞行时间质谱（liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry, LC-QToF-MS）筛查以及液相色谱-串联质谱（liquid chromatography–tandem mass spectrometry, LC-MS/MS）定量。帽子提取物显示出与头发样本相同的SC谱图，MDMB-4en-PINACA约为22 ng/cm²。未检出据称戒断开始（2021年7月底）之后进入欧洲市场的SCs。尼古丁、咖啡因及其代谢物证实了帽子的佩戴。自2021年中期以来，研究人员实验室的毛发分析将MDMB-4en-PINACA确定为最常见的SC（占阳性样本的34.8%）。因此，推测佩戴帽子导致的毛发污染是头发中SCs存在的原因。从事戒断检测毛发分析的实验室应意识到，毛发中的药物检出也可能源于衣物引起的外部污染。

**研究背景与问题**

毛发分析在戒断监控、工作场所药物检测、兴奋剂管控和儿童监护评估等领域被广泛应用，因其能提供比尿液更长的检测窗口，特别适用于合成大麻素（SCs）等新精神活性物质（NPS）的回顾性监测。然而，毛发中的药物检出面临一个根本性的解释难题：外部污染（external contamination）——即药物或代谢物沉积于毛发表面或内部而未经体循环掺入——可能使结果解释复杂化。已有多种污染途径被报道，包括吸烟或雾化时空气中的颗粒沉积、通过汗液和皮脂的接触转移、以及处理药物材料或接触受污染表面等。对于可卡因等常见滥用药物，外部污染已有深入研究，即使 extensive 洗涤程序也往往无法完全去除表面污染，因此毛发检测学会（SoHT）已针对部分药物建立了经验截断值。然而，对于合成大麻素这类新型物质，外部污染的研究相对有限，且纺织品中药物定量分析因缺乏认证空白基质、织物组成异质性和提取效率未知而具有分析挑战性。本研究报道了一例案例：一名声称戒断2年的嫌疑人毛发中检出多种SCs阳性，研究人员假设其长期佩戴的棒球帽可能是污染来源，并开展了多基质、多方法的综合分析以验证这一假设。

**研究内容与结论**

研究人员对一名37岁男性的头发样本、对应洗涤液以及其佩戴的棒球帽剪取部分进行了系统分析。该嫌疑人声称自2021年7月起戒断，但2023年8月采集的头发中检出MDMB-4en-PINACA（15 pg/mg）及ADB-BUTINACA、EDMB-PINACA、JWH-210等多种SCs。研究人员采用GC-MS、LC-MS/MS和LC-QToF-MS对上述样本进行筛查和定量，并对两名作者的皮脂/汗液样本进行分析以确认帽子佩戴痕迹。研究结论表明，帽子提取物显示出与头发样本相同的SC谱图，MDMB-4en-PINACA在帽子中约为22 ng/cm²；未检出戒断开始后进入市场的SCs；尼古丁、咖啡因及其代谢物证实了帽子的佩戴。研究人员认为，佩戴帽子导致的毛发外部污染是头发中SCs持续检出的合理解释。该研究的重要意义在于提示从事戒断检测毛发分析的实验室应意识到衣物引起的外部污染可能导致假阳性结果，并建议在污染无法排除且较短检测窗口足够的情况下优先使用尿液或血液等体液基质。

**关键技术方法**

研究人员采用多基质、多方法分析策略。毛发样本按已发表方案进行去污处理后超声提取，采用LC-MS/MS进行SCs筛查（覆盖132种母体物质及26种水解产物）和定量，外标法用空白黑色毛发基质建立八点校准曲线。帽子剪取部分（5×6 cm）经甲醇冲洗提取后，分别进行GC-MS全扫描筛查（用于佩戴标志物鉴定）、LC-MS/MS定量和LC-QToF-MS筛查。洗涤液合并后经LC-MS/MS分析。皮脂/汗液样本通过前额发际线擦拭采集，经甲醇超声提取后采用LC-QToF-MS分析。样本队列来源于德国弗莱堡法医医学研究所2021年7月至2025年1月的常规案件工作。

**研究结果**

**4.1 头发、洗涤液和棒球帽中的合成大麻素检出——LC-MS/MS**

通过LC-MS/MS定量分析，研究人员在头发、洗涤液和帽子提取物中检出8种SCs。在8种SCs中有7种头发浓度高于洗涤液浓度。ADB-BUTINACA和EDMB-PINACA在帽子提取物中浓度最高，分别约为43和81 ng/cm²。ADB-4en-PINACA、EDMB-PINACA和ADB-HEXINACA的存在尤为重要，因为这些SCs在戒断期之前已出现在欧洲药物市场，与帽子购买仅比据称停止使用早12天的时间线一致；而戒断开始后才出现的SCs均未检出。log P值与洗脱比大致相关，亲水性SCs的洗脱比低于已发表的0.5阈值，但亲脂性SCs（如5F-Cumyl-PEGACLONE、EDMB-PINACA和JWH-210）的比值超过该阈值。头发中最高浓度约为15 pg/mg（MDMB-4en-PINACA），与已发表数据（SC阳性毛发案件中位浓度4.8 pg/mg，n=802）相比并不算高，>20 pg/mg才高度提示强烈SC暴露。研究人员据此认为结果不支持单一物质的慢性消费，而更可能是反复接触和/或多种SCs的慢性消费，可能通过被动吸烟、处理含SC的草本混合物或接触受污染衣物（包括分析的棒球帽）实现。粗略定量比较表明，假设1 cm²帽子织物接触20 mg头发，帽子中物质含量比相应头发部分高约2–3个数量级，与千分之几至低百分比的转移率一致。帽子材料（80%聚丙烯酸酯和20%羊毛）可能支持亲脂性SCs的吸附。佩戴帽子可能提高局部温度，增强汗液和皮脂分泌，从而促进SCs从帽子到头发头皮的转移；富含脂质的皮脂可能持续促进SCs从帽子释放， contributing to 外部污染和化合物的 prolonged 可检测性。

**4.2 棒球帽佩戴标志物的筛查——GC-MS**

通过GC-MS筛查，研究人员在帽子提取物中鉴定出多种饱和及单不饱和化合物，包括皮脂中天然存在的脂肪酸，与帽子通过接触皮肤分泌物而受污染一致。库匹配得分超过90%并经常规谱图比对确认的化合物包括角鲨烯、油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸/十四烷酸、胆固醇、月桂酸/十二烷酸、6-十八碳烯酸、胆甾-3,5-二烯-7-酮、硬脂醇、十三烷酸、十五烷酸、正十六碳烯酸、顺式-10-十七碳烯酸、1-二十二碳烯和1-二十碳烯，这些均为已报道的人体皮脂成分。结合尼古丁的检出，这些发现与棒球帽的佩戴相关污染一致。由于GC-MS全扫描模式灵敏度低于LC-MS/MS，未检出合成大麻素。

**4.3 棒球帽佩戴标志物筛查及与皮脂样本比较——LC-QToF-MS**

通过LC-QToF-MS分析，研究人员在帽子提取物中检出尼古丁、可替宁和羟基可替宁，并在吸烟者前额发际线擦拭样本中定性检出这些物质，与烟草相关残留的外部污染一致；发际线擦拭样本可能反映了残留物通过汗液和皮脂从帽子到头发头皮的转移。非吸烟者皮脂样本中未检出尼古丁及其代谢物。此外，帽子及两名报告摄入含咖啡因产品的受试者擦拭样本中均检出咖啡因、可可碱、茶碱和烟酰胺，进一步支持帽子曾被佩戴的解释，但不提供帽子上SCs来源的信息。

**4.4 帽子中合成大麻素的时间背景**

研究人员回顾了2021年7月至2025年1月弗莱堡法医毒理学实验室常规案件工作中23份SC阳性头发样本（来自德国不同地区），共检出20种不同SCs。最常见的是MDMB-4en-PINACA（n=8，<5–79 pg/mg）、ADB-BUTINACA（n=5）、JWH-210（n=5）、Cumyl-CBMICA（n=5）和4F-MDMB-BINACA（n=4）。此期间ADB-4en-PINACA、5F-MDMB-PINACA和5F-MDMB-PICA各检出3例，EDMB-PINACA、ADB-HEXINACA、4F-MDMB-BICA和5F-Cumyl-PEGACLONE各检出2例。ADB-HEXINACA自2021年7月起在弗莱堡血液/血清和尿液样本中检出，EDMB-PINACA生物标志物自2021年4月起在尿液样本中检出，ADB-BUTINACA自2020年8月起在血液样本中检出。这一模式与SCs在区域市场上的流通一致，支持帽子中检出的化合物为同时期市场化合物的解释。

**4.5 局限性**

研究人员指出，帽子提取物和合并洗涤液采用加标毛发空白基质外标法定量，不能排除基质效应影响绝对值，但报告浓度仍应反映正确数量级并允许分析物间有意义比较。帽子剪取部分仅用7 mL甲醇冲洗一次，其中2.9 mL残留在剪取部分中，因此不能假定完全回收；甲醇作为亲脂性有机化合物的广泛适用提取溶剂，是在高效回收和最少样品处理之间的实用折中。除JWH-210外，考虑到的SCs亲脂性大致相似，因此帽子中分析物的一般排序预期仍具信息性，尽管绝对回收可能不完全。此外，分析数据不能证明SCs如何到达帽子；尼古丁、咖啡因及其代谢物和脂肪酸的检出证明帽子曾被佩戴，但不能证明SCs沉积于织物的途径。受试者头发可能在帽子购买前已通过侧流烟雾受到污染，佩戴帽子后可能从头发、皮脂和汗液中拾取残留物。研究人员承认其他污染途径也可能有贡献，包括草本混合物制备过程中的处理、与SC使用者的社会接触、或接触其他受污染衣物和发刷等。此外，不能绝对排除故意浸渍帽子的可能性。声称的戒断仅基于受试者自我报告，无进一步头发、尿液或血液样本可供验证。然而，帽子上来自多个结构类别的多种SCs、未检出报告停止使用后市场上出现的SCs、以及检出化合物与帽子购买和报告戒断时间线的一致性，均反对故意浸渍的假设；但这些情景不能轻易解释为何头发和帽子中SC分布模式如此相似。未进行帽子上皮细胞DNA分型和无根毛发分析，尽管这两种方法在技术上可行。

**讨论与结论**

总体而言，毛发分析是检测长期药物暴露的有价值工具，但外部污染和通过汗液、皮脂、处理或受污染物品的转移可能使解释复杂化。在本案例中，头发头皮可能在棒球帽购买前已被污染，并可能在12天重叠SC使用期间进一步受到侧流烟雾和手接触的影响。即使在报告戒断2年后，棒球帽可能作为药物富集储库，将SCs转移至头发头皮，从而在戒断监控中产生阳性结果。头发中检出的SCs也在帽子提取物中发现，支持从帽子到头发头皮的转移。检出的物质在声称戒断开始前已存在于市场，进一步支持污染假设。此外，帽子提取物中检出尼古丁、咖啡因及其代谢物，表明与皮脂和汗液等身体分泌物的反复接触。综合来看，这些发现支持外部污染作为SC毛发结果长期阳性的合理解释。这种潜在的"假阳性"情景对戒断监控、工作场所药物检测、兴奋剂管控和儿童监护评估具有重要意义。在污染无法排除且较短检测窗口足够的情况下，应优先使用尿液或血液等体液以避免误判。为实现更稳健的衣物到毛发药物转移定量，仍需纺织品特异性校准标准和回收数据，这是分析毒理学界相关的方法学空白。