何昕宇，王繼芬*，王燕燕

(1.中國人民公安大學(xué) 偵查學(xué)院，北京 100038；2.法庭毒物分析公安部重點實驗室 北京市公安局司法鑒定中心，北京 100192)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，毛發(fā)分析的應(yīng)用前景越來越廣闊[1-2]。但是，對毛發(fā)分析相關(guān)結(jié)果的解釋仍具有不確定性，并且美發(fā)對毛發(fā)中藥物分析的影響存在爭議[3]。據(jù)相關(guān)研究顯示，美發(fā)過程中所使用的一些化學(xué)物質(zhì)(如過氧化氫)會使毛發(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)果錯誤的案例不斷出現(xiàn)，因此需要歸納總結(jié)美發(fā)對毛發(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)部流失兩個方面對美發(fā)在毛發(fā)中藥物分析的影響進行了歸納總結(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，它通過清除發(fā)干上的皮脂來清潔頭發(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、油膩等特定問題的特殊護理成分。

2.2 燙發(fā)

燙發(fā)是通過改變一定數(shù)量的二硫鍵來達到改變毛發(fā)結(jié)構(gòu)的目的。燙發(fā)主要分為兩個步驟：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)時間，染發(fā)劑一般可被分為3類：臨時染料、半永久性染料、永久性染料[21]。臨時染料在每根頭發(fā)上會形成彩色著色膜，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；無色著色劑前體進入毛發(fā)皮質(zhì)層內(nèi)部，與過氧化氫反應(yīng)形成色素分子；最后色素分子固定在表皮層，使用特殊的護發(fā)素進行封閉[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，從而達到毛發(fā)顏色變淺的目的[25]。采用堿性氧化法，通過使用6%～12%(質(zhì)量分數(shù))過氧化氫溶液與銨或過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，對毛發(fā)結(jié)構(gòu)的破壞程度也不盡相同。

3 美發(fā)對毛發(fā)中藥物含量的影響

美發(fā)中的一些試劑和操作會使毛發(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)假陽性或假陰性結(jié)果[26-28]。

3.1 外部污染

在對濫用藥物的檢測對象進行毛發(fā)分析時，外部污染可能會導(dǎo)致錯誤的檢測結(jié)果。相關(guān)研究表明，經(jīng)過美發(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)去污策略的文獻主要集中在如何去除正常毛發(fā)的外部污染，尚未對經(jīng)過美發(fā)處理的毛發(fā)樣品的去污程序達成共識。

美發(fā)導(dǎo)致的錯誤結(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對象的生活環(huán)境中，以外部滲透的方式進入毛發(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)清洗程序無法完全去除外部污染，從而產(chǎn)生假陽性結(jié)果。THORSPECKEN 等[30]將處理過(漂白和染發(fā))和未處理過的毛發(fā)樣品暴露于大麻煙霧中60 min，然后通過氣相色譜-質(zhì)譜法對毛發(fā)樣品中的大麻素含量進行測定。結(jié)果顯示，經(jīng)美發(fā)處理過的毛發(fā)樣品中大麻素含量顯著高于未經(jīng)處理過的毛發(fā)樣品。BURGUE?O 等[31]將陰性毛發(fā)樣品(來自20名志愿者)分成4組，其中一組未經(jīng)處理，另一組經(jīng)過染色處理，最后兩組經(jīng)過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)顏色等因素對毛發(fā)中藥物檢測結(jié)果的影響。結(jié)果表明，美發(fā)產(chǎn)品作為擴散介質(zhì)，增強了外部藥物對毛發(fā)的污染，而種族和毛發(fā)顏色對毛發(fā)中藥物的含量幾乎沒有影響。GERACE 等[33]將不同類型的陰性毛發(fā)樣品進行美發(fā)處理，然后將未處理和處理過的毛發(fā)樣品置于可卡因溶液中浸泡60 min，采用氣相色譜-質(zhì)譜法進行測定，并使用掃描電子顯微鏡評估了處理后毛發(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)中不可忽略的一個重要問題。由外部污染導(dǎo)致的錯誤檢測結(jié)果可從以下3個方面來解釋：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)標準規(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)標準規(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)中藥物分析的一個關(guān)鍵性問題，而在對經(jīng)美發(fā)處理后的毛發(fā)進行分析時，陽性結(jié)果只能說明檢測對象接觸過相關(guān)藥物，還應(yīng)當(dāng)采集其他生物樣品(如指甲、血液等)進一步驗證，從而避免錯誤結(jié)果。

3.2 內(nèi)部流失

由于美發(fā)會對毛發(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)(如過氧化氫)會對毛發(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，因此對美發(fā)后的毛發(fā)樣品進行分析時，應(yīng)當(dāng)針對不同美發(fā)流程造成的影響進行評估。WELCH等[34]研究了美發(fā)對毛發(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]對陽性毛發(fā)樣品進行美發(fā)處理，并通過高效液相色譜法和化學(xué)發(fā)光法對甲基苯丙胺(MA)和苯丙胺(AP)進行測定。結(jié)果顯示，經(jīng)美發(fā)處理過的毛發(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)譜法測定毛發(fā)中γ-羥基丁酸酯(GHB)含量的方法，并進行了體外研究，以評估燙發(fā)或漂白處理對內(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，對美發(fā)后的毛發(fā)樣品進行分析時，應(yīng)結(jié)合其他對照樣品的分析結(jié)果進一步驗證。

4 結(jié)論

美發(fā)是利用染色和漂白等手段來改變頭發(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)對毛發(fā)中藥物分析的影響涉及到很多流程，洗發(fā)對毛發(fā)中藥物含量有輕微影響[38-40]，主要是因為毛發(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)過程中一些試劑和操作會破壞毛發(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破壞毛發(fā)結(jié)構(gòu)以及通過過氧化氫對毛發(fā)中藥物進行化學(xué)降解的浸出過程，這些過程均可能導(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)流程對毛發(fā)中藥物含量的影響，并且結(jié)合其他對照樣品分析，才能從根本上避免錯誤的檢測結(jié)果。