美發(fā)對(duì)毛發(fā)中藥物分析影響的研究進(jìn)展

何昕宇，王繼芬*，王燕燕

(1.中國(guó)人民公安大學(xué) 偵查學(xué)院，北京 100038；2.法庭毒物分析公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京市公安局司法鑒定中心，北京 100192)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，毛發(fā)分析的應(yīng)用前景越來(lái)越廣闊[1-2]。但是，對(duì)毛發(fā)分析相關(guān)結(jié)果的解釋仍具有不確定性，并且美發(fā)對(duì)毛發(fā)中藥物分析的影響存在爭(zhēng)議[3]。據(jù)相關(guān)研究顯示，美發(fā)過(guò)程中所使用的一些化學(xué)物質(zhì)(如過(guò)氧化氫)會(huì)使毛發(fā)表皮和毛發(fā)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致毛發(fā)中的藥物被破壞，進(jìn)而降低毛發(fā)中一些藥物的原始濃度[4]。在毛發(fā)分析中，由于美發(fā)導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤的案例不斷出現(xiàn)，因此需要?dú)w納總結(jié)美發(fā)對(duì)毛發(fā)中藥物分析的影響。本工作基于毛發(fā)生理學(xué)和美發(fā)原理，從外部污染和內(nèi)部流失兩個(gè)方面對(duì)美發(fā)在毛發(fā)中藥物分析的影響進(jìn)行了歸納總結(jié)，以期為相關(guān)研究人員提供借鑒和參考，推動(dòng)毛發(fā)分析在相關(guān)領(lǐng)域的深入應(yīng)用。

1 毛發(fā)生理學(xué)

毛發(fā)是源自表皮的附屬物，主要由毛囊和毛干組成；從外到內(nèi)，毛干依次由表皮層、皮質(zhì)層和延髓層組成[5-6]。表皮層的主要成分是角蛋白，由酸性角蛋白多肽與堿性角蛋白多肽組合而成[7]，以鱗片狀的形式一層層重疊，充當(dāng)屏障以保護(hù)皮質(zhì)層；角蛋白還含有大量的胱氨酸，胱氨酸可以與相鄰的兩個(gè)角蛋白多肽鏈形成二硫鍵，而二硫鍵能夠使毛發(fā)具有更高的物理和化學(xué)穩(wěn)定性[8-9]。皮質(zhì)層是毛干的主要組成部分，通常占比85%～90%，毛發(fā)中的大部分藥物都存在于皮質(zhì)層中，并且藥物含量與黑色素含量存在一定的比例關(guān)系[10-12]。延髓層是毛發(fā)的中軸，髓質(zhì)是否存在也因人而異，由于下述論述基本不涉及延髓層，所以不再贅述。

2 美發(fā)

美發(fā)是指用于清潔、修飾或改變毛發(fā)外觀的一系列流程[13]。

2.1 洗發(fā)

洗發(fā)所用的洗發(fā)劑一般包含陰離子表面活性劑，如月桂基硫酸鈉，它通過(guò)清除發(fā)干上的皮脂來(lái)清潔頭發(fā)，是起泡和清潔的主要成分[14-16]。洗發(fā)劑通常由10～30種化學(xué)物質(zhì)組成，主要分為4類[17-18]：①清潔劑；②有助于產(chǎn)品穩(wěn)定和舒適的添加劑；③旨在賦予頭發(fā)柔軟度和光澤的調(diào)理劑；④用于治療頭皮屑、油膩等特定問(wèn)題的特殊護(hù)理成分。

2.2 燙發(fā)

燙發(fā)是通過(guò)改變一定數(shù)量的二硫鍵來(lái)達(dá)到改變毛發(fā)結(jié)構(gòu)的目的。燙發(fā)主要分為兩個(gè)步驟：首先是還原步驟，表皮層的角蛋白二硫鍵被巰基乙酸破壞；其次是氧化步驟，使用固定液(大部分為過(guò)氧化氫溶液)恢復(fù)之前被破壞的二硫鍵[19-20]。

2.3 染發(fā)

根據(jù)毛發(fā)顏色的持續(xù)時(shí)間，染發(fā)劑一般可被分為3類：臨時(shí)染料、半永久性染料、永久性染料[21]。臨時(shí)染料在每根頭發(fā)上會(huì)形成彩色著色膜，用洗發(fā)劑便可輕松洗掉。半永久性染料由相對(duì)分子質(zhì)量較小的化合物組成，這些物質(zhì)能夠自由地在皮質(zhì)層擴(kuò)散，染發(fā)顏色一般可持續(xù)四到六周。永久性染料主要作用于皮質(zhì)層內(nèi)，其原理是：使用堿溶液破壞角質(zhì)層并使皮質(zhì)層膨脹；過(guò)氧化氫與皮質(zhì)層中的黑色素發(fā)生反應(yīng)，將其氧化并分解；無(wú)色著色劑前體進(jìn)入毛發(fā)皮質(zhì)層內(nèi)部，與過(guò)氧化氫反應(yīng)形成色素分子；最后色素分子固定在表皮層，使用特殊的護(hù)發(fā)素進(jìn)行封閉[22-24]。

2.4 漂白

美發(fā)中的漂白是指利用特定的化學(xué)物質(zhì)降低毛發(fā)中黑色素的含量，從而達(dá)到毛發(fā)顏色變淺的目的[25]。采用堿性氧化法，通過(guò)使用6%～12%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))過(guò)氧化氫溶液與銨或過(guò)硫酸鉀的混合溶液使黑色素顆粒降解和可溶顏料脫色。漂白程度不同，對(duì)毛發(fā)結(jié)構(gòu)的破壞程度也不盡相同。

3 美發(fā)對(duì)毛發(fā)中藥物含量的影響

美發(fā)中的一些試劑和操作會(huì)使毛發(fā)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而導(dǎo)致毛發(fā)中藥物含量分析出現(xiàn)假陽(yáng)性或假陰性結(jié)果[26-28]。

3.1 外部污染

在對(duì)濫用藥物的檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行毛發(fā)分析時(shí)，外部污染可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的檢測(cè)結(jié)果。相關(guān)研究表明，經(jīng)過(guò)美發(fā)的毛發(fā)比正常毛發(fā)更容易受到外部污染的影響[29]。目前，有關(guān)去污策略的文獻(xiàn)主要集中在如何去除正常毛發(fā)的外部污染，尚未對(duì)經(jīng)過(guò)美發(fā)處理的毛發(fā)樣品的去污程序達(dá)成共識(shí)。

美發(fā)導(dǎo)致的錯(cuò)誤結(jié)果可能是由外部環(huán)境中相關(guān)物質(zhì)污染造成的。外部環(huán)境的滲透主要表現(xiàn)在濫用藥物存在于檢測(cè)對(duì)象的生活環(huán)境中，以外部滲透的方式進(jìn)入毛發(fā)中。由于毛發(fā)的結(jié)構(gòu)受到美發(fā)流程的破壞，因此外部濫用藥物更容易滲透到毛發(fā)皮質(zhì)層中，導(dǎo)致常規(guī)清洗程序無(wú)法完全去除外部污染，從而產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果。THORSPECKEN 等[30]將處理過(guò)(漂白和染發(fā))和未處理過(guò)的毛發(fā)樣品暴露于大麻煙霧中60 min，然后通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜法對(duì)毛發(fā)樣品中的大麻素含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果顯示，經(jīng)美發(fā)處理過(guò)的毛發(fā)樣品中大麻素含量顯著高于未經(jīng)處理過(guò)的毛發(fā)樣品。BURGUE?O 等[31]將陰性毛發(fā)樣品(來(lái)自20名志愿者)分成4組，其中一組未經(jīng)處理，另一組經(jīng)過(guò)染色處理，最后兩組經(jīng)過(guò)不同程度的漂白處理。在37℃下，分別將未經(jīng)處理和處理后的毛發(fā)樣品暴露在含有甲基苯丙胺及其代謝物的人工汗液或皮脂中，分別持續(xù)8 h和24 h。結(jié)果顯示，處理后的毛發(fā)樣品更容易受到外部的污染，從而造成假陽(yáng)性結(jié)果。KIDWELL 等[32]研究了美發(fā)產(chǎn)品、種族、毛發(fā)顏色等因素對(duì)毛發(fā)中藥物檢測(cè)結(jié)果的影響。結(jié)果表明，美發(fā)產(chǎn)品作為擴(kuò)散介質(zhì)，增強(qiáng)了外部藥物對(duì)毛發(fā)的污染，而種族和毛發(fā)顏色對(duì)毛發(fā)中藥物的含量幾乎沒(méi)有影響。GERACE 等[33]將不同類型的陰性毛發(fā)樣品進(jìn)行美發(fā)處理，然后將未處理和處理過(guò)的毛發(fā)樣品置于可卡因溶液中浸泡60 min，采用氣相色譜-質(zhì)譜法進(jìn)行測(cè)定，并使用掃描電子顯微鏡評(píng)估了處理后毛發(fā)的形態(tài)變化。結(jié)果顯示：熱拉直的毛發(fā)表面出現(xiàn)較小的損傷，而經(jīng)漂白和染色處理后的毛發(fā)，其形態(tài)發(fā)生了實(shí)質(zhì)性變化；未經(jīng)處理和熱拉直的毛發(fā)在浸泡60 min后未表現(xiàn)出明顯的可卡因吸收，而經(jīng)漂白和染色處理后的毛發(fā)卻吸收了可卡因，出現(xiàn)了測(cè)定值更高的結(jié)果。

目前由美發(fā)導(dǎo)致的外部污染的相關(guān)研究還不完善，相關(guān)結(jié)果解釋依然是當(dāng)前法庭科學(xué)中不可忽略的一個(gè)重要問(wèn)題。由外部污染導(dǎo)致的錯(cuò)誤檢測(cè)結(jié)果可從以下3個(gè)方面來(lái)解釋：①原本不包含濫用藥物的毛發(fā)樣品被外部環(huán)境中的相關(guān)污染物污染，而常規(guī)清洗程序無(wú)法去除經(jīng)美發(fā)處理后毛發(fā)樣品中的污染物；②原本包含濫用藥物的毛發(fā)樣品，但藥物含量低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的閾值，經(jīng)美發(fā)處理后更容易受到外部污染，導(dǎo)致測(cè)定值偏高；③原本包含濫用藥物的毛發(fā)樣品，且藥物含量高于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的閾值，經(jīng)美發(fā)處理后，更容易受到外部污染，導(dǎo)致測(cè)定值更高。

綜上所述，區(qū)分美發(fā)處理和未處理的毛發(fā)是毛發(fā)中藥物分析的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題，而在對(duì)經(jīng)美發(fā)處理后的毛發(fā)進(jìn)行分析時(shí)，陽(yáng)性結(jié)果只能說(shuō)明檢測(cè)對(duì)象接觸過(guò)相關(guān)藥物，還應(yīng)當(dāng)采集其他生物樣品(如指甲、血液等)進(jìn)一步驗(yàn)證，從而避免錯(cuò)誤結(jié)果。

3.2 內(nèi)部流失

由于美發(fā)會(huì)對(duì)毛發(fā)結(jié)構(gòu)造成破壞，使原本存在于毛發(fā)中的藥物流失，從而導(dǎo)致假陰性結(jié)果，主要有以下幾個(gè)方面原因：①一些洗滌程序?qū)⒃敬嬖谟诿l(fā)皮質(zhì)層中的藥物洗去；②美發(fā)流程中使用的一些化學(xué)物質(zhì)(如過(guò)氧化氫)會(huì)對(duì)毛發(fā)中的藥物造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，從而降低毛發(fā)中原有藥物的含量。

由于不同的美發(fā)程序?qū)γl(fā)結(jié)構(gòu)的破壞程度不盡相同，因此對(duì)美發(fā)后的毛發(fā)樣品進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同美發(fā)流程造成的影響進(jìn)行評(píng)估。WELCH等[34]研究了美發(fā)對(duì)毛發(fā)中可卡因和苯甲酰芽子堿含量的影響。結(jié)果表明，經(jīng)美發(fā)處理過(guò)的毛發(fā)樣品中這兩種物質(zhì)的含量均減少了約95%。TAKAYAMA 等[35]對(duì)陽(yáng)性毛發(fā)樣品進(jìn)行美發(fā)處理，并通過(guò)高效液相色譜法和化學(xué)發(fā)光法對(duì)甲基苯丙胺(MA)和苯丙胺(AP)進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果顯示，經(jīng)美發(fā)處理過(guò)的毛發(fā)中 MA 和 AP 的含量均顯著降低。RAMíREZ等[36]建立了液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定毛發(fā)中γ-羥基丁酸酯(GHB)含量的方法，并進(jìn)行了體外研究，以評(píng)估燙發(fā)或漂白處理對(duì)內(nèi)源性GHB含量的影響。結(jié)果顯示，經(jīng)美發(fā)處理的毛發(fā)中內(nèi)源性GHB 的含量降低了80%。VAN ELSUé 等[37]研究了漂白、燙發(fā)和染色處理對(duì)毛發(fā)中大麻素含量的影響。結(jié)果表明，經(jīng)漂白和燙發(fā)處理后的毛發(fā)中大麻素的含量較低，經(jīng)染色處理后的毛發(fā)中大麻素的含量偏低，原因可能是漂白使大麻素發(fā)生了強(qiáng)烈的化學(xué)降解，而燙發(fā)則發(fā)揮了更多的浸出作用。

因此，對(duì)美發(fā)后的毛發(fā)樣品進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)結(jié)合其他對(duì)照樣品的分析結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié)論

美發(fā)是利用染色和漂白等手段來(lái)改變頭發(fā)的質(zhì)地，并且美發(fā)流程中的一些化學(xué)物質(zhì)可能與藥物分子發(fā)生反應(yīng)。美發(fā)對(duì)毛發(fā)中藥物分析的影響涉及到很多流程，洗發(fā)對(duì)毛發(fā)中藥物含量有輕微影響[38-40]，主要是因?yàn)槊l(fā)表皮層保持完整，從而使毛發(fā)內(nèi)部藥物不易受到外部影響；燙發(fā)過(guò)程中一些試劑和操作會(huì)破壞毛發(fā)結(jié)構(gòu)，使藥物更容易從毛發(fā)中浸出[41-42]；而染色和漂白則是通過(guò)破壞毛發(fā)結(jié)構(gòu)以及通過(guò)過(guò)氧化氫對(duì)毛發(fā)中藥物進(jìn)行化學(xué)降解的浸出過(guò)程，這些過(guò)程均可能導(dǎo)致毛發(fā)中藥物含量的增加或減少[43-45]。因此，必須充分理解不同美發(fā)流程對(duì)毛發(fā)中藥物含量的影響，并且結(jié)合其他對(duì)照樣品分析，才能從根本上避免錯(cuò)誤的檢測(cè)結(jié)果。