Jesteś tutaj:

Analiza włosów na obecność kokainy

Pierwsze wzmianki o zastosowaniu analizy włosa jako środka do wykrycia kokainy w organizmie pochodzą z roku 1981. W badaniach tych wykorzystano metodę oznaczania radioimmunologicznego RIA, w celu stwierdzenia obecności metabolitu kokainy, benzyloekgoniny BZE, w celu uzyskania historii zażywania narkotyku przez potencjalnie uzależnionego. Aż do roku 1987 w celu wykrycia kokainy we włosach nie stosowano bardziej rozwiniętych technologicznie metod, takich jak chromatografia gazowa czy spektrometria masowa. Po zastosowaniu tych technik okazało się, że we włosach wykrywano kokainę, a nie BZE. Metabolity kokainy, BZE i ester metylowy ekgoniny, występowały we włosach w tak niewielkich i zróżnicowanych stężeniach, że ich występowanie mogło być powiązane z degradacją środowiskową kokainy, znajdującej się już we włosach. Z powodu braku dokładnego ustalenia, która substancja ma być tą szukaną, część literatury z tego okresu należy uznać za mało konkretną. Niektórzy badacze wykorzystywali RIA z antyciałami bardziej specyficznymi dla BZE, inni natomiast dla kokainy. Dodatkowo, niektóre procedury wytrawiania czy ekstrakcji mogły wywołać degradację kokainy.



Rysunki powyżej przedstawiają budowę oraz masy cząsteczkowe kokainy oraz jej metabolitów:
- benzyloekgoniny BZE,
- estru metylowego ekgoniny,
- kokaetylenu,
- norkokainy,

Kilka ostatnich lat to okres dynamicznego rozwoju wysoce specyficznych i czułych metod GC/MS dla jednoczesnego wykrywania i oceny ilości kokainy i kilku jej metabolitów we włosach. Metody te wykorzystywane były do badania wielu próbek włosów pochodzących od różnych gatunków zwierząt a także włosów ludzkich. Wszystkie te testy potwierdziły, że kokaina jest wbudowywana w strukturę włosa w postaci niezmodyfikowanej i może być wykryta wiele miesięcy po jej zażyciu. Nie ustalono jednak korelacji pomiędzy przyjętą dawką a stężeniem kokainy we włosach oraz czy położenie narkotyku w obrębie pewnej części włosa może pomóc w ustaleniu czasu przyjęcia narkotyku. Ten tekst ma przybliżyć rezultaty badań laboratoriów na całym świecie, zaangażowanych w analizy włosów pod tym kątem oraz przeprowadzających analizy włosów ludzkich po przyjęciu kontrolowanej dawki narkotyku.

Metody analizy włosów
W celu wykrycia i oceny ilości kokainy i jej metabolitów we włosach wykorzystywanych jest kilka metod, jednak żadna z nich nie uzyskała miana akceptowanego standardu. Każda z procedur składa się z następujących etapów: pobranie próbki, mycie, wytrawianie bądź ekstrakcja próbki włosów, badanie metodą RIA, potwierdzenie występowania bądź określenie ilości występującej kokainy w danej próbce. Najważniejsze różnice pomiędzy poszczególnymi procedurami dotyczą etapów związanych z przygotowaniem próbki, czyli z jej myciem oraz wytrawianiem bądź ekstrakcją. Niektórzy badacze stosowali metodę zawierającą tzw. “miękkie” wytrawianie, mające przeciwdziałać konwersji kokainy w BZE, a następnie ekstrakcję fazy stałej, umożliwiającą uzyskanie jak najmniej zanieczyszczonej masy do analizy spektralnej, niezbędnej do wykrycia bardzo niewielkich ilości kokainy, mierzonych najczęściej w pikogramach. Inne laboratoria opracowały szybsze metody, w których próbki poddawane były ekstrakcji z udziałem rozpuszczalników kwasowych bądź organicznych.

Procedura pobierania próbek włosów.
Miejsce, z którego pobieramy próbkę oraz technika, której do tego używamy ma duże znaczenie, ponieważ opisane zostały różnice w stężeniach pierwiastków śladowych i narkotyków we włosach pobranych z różnych miejsc ciała bądź z zastosowaniem różnych technik. Stężenie morfiny jest zwykle najwyższe we włosach łonowych, nieco niższe w zaroście a najniższe we włosach pobranych ze skóry głowy. W przypadku metadonu natomiast stężenie najwyższe występowało w zaroście, nieco mniejsze we włosach łonowych i ponownie najniższe we włosach pobranych z głowy.
Włosy do analizy na obecność kokainy zazwyczaj pobierane są ze skóry głowy. Miejsce te warunkuje w pewien sposób większe narażenie włosów na skażenie zewnętrzne, jednakże pobieranie próbki jest mniej inwazyjne. Zazwyczaj wybierane są włosy rosnące na czubku głowy, w tym miejscu bowiem 85% włosów znajduje się w aktywnej fazie wzrostu, co sprawia, że prawdopodobieństwo znalezienie wbudowanych w ich strukturę narkotyków jest większe. Odpowiednią próbkę, zazwyczaj jest to około 100 mg włosów, można uzyskać poprzez nawinięcie niewielkiego pukla na ołówek, a następnie lekkie pociągnięcie., w celu usunięcia wszelkich luźnych pasm. Pozostałe włosy należy zdecydowanie przytrzymać, podczas ich obcinania, które powinno być wykonane jak najbliżej skóry głowy. Po odcięciu włosów ważne jest, aby końce całej próbki ułożone były w tym samym kierunku, co ułatwi ich późniejsze prawidłowe przygotowanie do analizy.

Analiza segmentowa jest często wykorzystywana w celu próby określenia zależności czasu przyjęcia narkotyku i miejsca jego wystąpienia w poszczególnym włosie. Podczas tej procedury, końcówki włosów w części cebulkowej są składane razem, a włosy są dzielone na ok. 1cm długości segmenty, które są następnie analizowane indywidualnie. Segmenty długości 1 centymetra odpowiadają okresowi jednego miesiąca, jako że przyjmuje się iż okres wzrostu włosów wynosi 1cm na miesiąc. Jednakże, długość poszczególnych segmentów może być różnicowana, a niektóre laboratoria odkryły, że lepsze efekty analizy i wyższą rozdzielczość uzyskuje się przy pocięciu włosa na segmenty o długości ok. 2 mm.

Procedury mycia włosów
Pracownicy laboratoriów rutynowo myją próbki włosów przeznaczone do analizy w celu usunięcia z nich lipidów, olejków, kosmetyków oraz naniesionych narkotyków. Jednakże, efektywność usuwania kokainy naniesionej na włosy ze źródeł zewnętrznych jest kontrowersyjna. Baumgartner stwierdził, że mycie próbki włosów (około 5 do 10 mg) w 1ml metanolu przez 15 minut, a następnie w buforze fosforanowym o pH 6 w temperaturze 37 °C przez 30 minut usuwa z danej próbki wszelkie ślady kokainy naniesionej z zewnątrz. Stwierdzili oni również że w niektórych przypadkach należy zastosować bardziej złożone procedury mycia, tzw. kryteria kinetyczne mycia, pozwalające na porównanie ilości narkotyku uzyskanego w poszczególnych płukankach z ilością uzyskaną w wyniku ekstrakcji z jednorazowo mytej próbki, co pozwoli na ustalenie, ile kokainy było wynikiem biernego osadzania, a ale pochodziło ze świadomego przyjmowania narkotyku. Koren ustalił, że mycie usuwa wszelkie ilości z próbek włosów, jeżeli była to kokaina pochodzącą z zewnętrznego zanieczyszczenia. Zarówno on, jak i Baumgartner stosowali metodę badawczą RIA.

Inni badacze odkryli, że nawet pomimo intensywnego mycia, na włosach pozostaje tyle kokainy naniesionej ze źródeł zewnętrznych że w niektórych wypadkach wystarczy to do uzyskania wyniku pozytywnego. Kidwell przeprowadził test, w którym kontrolną próbkę włosów poddał działaniu oznaczonej (radioaktywnej) kokainy w roztworze. Stwierdził, że mycie usuwa większość, jednak nie całości naniesionego narkotyku. Stwierdził, że metoda kryteriów kinetycznych podobna do metody zastosowanej przez poprzedni zespół nie umożliwia odróżnienia kokainy przyjętej w sposób aktywny od osadzającej się na włosach biernie. Dodatkowo stwierdzili oni, że intensywne mycie usuwa również metabolity kokainy, a mycie z użyciem rozpuszczalników powinno raczej nosić nazwę ekstrakcji. Faktycznie, metanol będący rozpuszczalnikiem najczęściej używanym do mycia włosów jest również używany w wielu procedurach do ekstrakcji kokainy z włosów. Kidwell polecał stosować do włosów pentan, który usuwa zanieczyszczenia tłuszczowe z włosów, nie przyczynia się jednak do ekstrakcji narkotyku z włosów. Autorzy stwierdzili również, że intensywne mycie usuwa większość, jednak nie całość kokainy naniesionej z pleniła cracku oraz z roztworów wodnych. Kontrolna próbka włosów wolnych od narkotyków została umieszczona na 72 godziny w wodnym roztworze oznaczonej radioaktywnie kokainy o stężeniach 15 ng/ml i 1 mg/ml. Następnie włosy były intensywnie myte w różnych rozpuszczalnikach: wodzie destylowanej, acetonie, chloroformie, metanolu i znaczące ilości narkotyku pozostały we włosach, chociaż nie znaleziono go w roztworze po ostatnim płukaniu. Wykres pokazuje typową zależność pomiędzy ilością pozostałej kokainy a ilością wypłukaną podczas płukania w wodzie destylowanej próbki wcześniej umieszczonej w wodnym roztworze kokainy. Duże ilości kokainy zostały wbudowane we włos, i powtarzane kilkakrotnie mycie usunęło jedynie 80% narkotyku. Podobne wyniki uzyskano w badaniu, w którym próbkę włosów zamknięto w komorze akrylowej o objętości 4 stóp sześciennych a następnie rozproszono tam 10 mg kokainy, doprowadzając ją do parowania poprzez podgrzanie do 200°C  stwierdzono wówczas, że stężenie kokainy we włosach przed myciem było bardzo wysokie i przekraczało 100 ng/mg , Intensywne mycie usunęło aż 95%, lecz jednak nie całość naniesionego od zewnątrz narkotyku. Mycie zmniejszyło również ilość BZE i EME  we włosach uzależnionych od kokainy, co sugeruje, że może ono usuwać nie tylko narkotyki naniesione z zewnątrz, ale również te przyjęte w sposób aktywny.
 
 
 
 

Techniki wytrawiania i ekstrakcji
W celu wytrawienia włosów i ekstrakcji wbudowanego w  nie narkotyku używa się wielu metod. Najbardziej skuteczną metodą zniszczenia proteinowego matriks jest wytrawianie alkaliczne, polegające na inkubacji próbek w roztworze NaOH prze godzinę w temperaturze 100 °C; jednakże metoda ta nie może być stosowana w analizach kokainowych, ponieważ zupełnie niszczy strukturę tego narkotyku. W celu jednoczesnej oceny ilościowej obecności kokainy, BZE i EME poleca się stosowanie wytrawiania enzymatycznego, albo ekstrakcji z użyciem rozpuszczalnika bądź kwasu. 

Ekstrakcja kwasowa.
Ekstrakcja włosów przy pomocy kwasów mineralnych (solnego bądź siarkowego) jest efektywną metodą ekstrakcji kokainy i jej metabolitów z  włosów ludzkich, i jedynie niewielka ilość kokainy podlega w tym procesie konwersji w BZE.  Do metody tej wykorzystuje się około 50 mg włosów, które umieszcza się na noc w 0,1 molowym roztworze kwasu solnego, w temperaturze 45 °C, następnie kwas jest neutralizowany za pomocą 100 µL 1 M NaOH, a potem przepłukiwany buforem fosforanowym (pH 7.4) do 2 ml. Martinez używał podobnej metody, jednak stosował włosy całe a nie rozdrobnione, które umieszczał w roztworze 1 ml 0. 1 M HCI przez 18 godzin w temperaturze 37 °C. Cone w procedurze ekstrakcji wykorzystał kwas siarkowy (1 ml 0.05 M) i uzyskał 90% kokainy odzyskanej w stosunku do tej naniesionej na włosy oraz 10% konwersję w BZE.

Ekstrakcja rozpuszczalnikowa.
Wydaje się, że rozpuszczalnikiem najczęściej używanym w celu wyekstrahowania kokainy i jej metabolitów z włosów jest metanol.  Pirozhkov odkrył, że inkubacja próbki włosów (50 do 100 mg) w 3 ml metanolu tylko przez 2 godziny w temperaturze 60 °C pozwala na uzyskanie ilości kokainy będącej ekwiwalentem ilości uzyskiwanej podczas 18 godzinnej ekstrakcji kwasowej. Przedłużenie inkubacji do 4 godzin nie wpłynęło na ilość odzyskanej kokainy. Ekstrakt oczyszczono  procedurze ekstrakcji różnicującej dwóch płynów o różnym pH, podobnej do tej, której używa się do ekstrakcji kokainy z plazmy.  Nie podano ilości odzyskanej kokainy, jednakże stwierdzono, że najmniejszą ilością możliwą do wykrycia jest 0.2 ng/mg włosów. Graham opisuje podobną procedurę ekstrakcji dla BZE, w której próbka włosów o masie 2 mg jest poddawana sonifikacji przez 30 minut przy użyciu 1 ml metanolu, a następnie pozostawiana do inkubacji przez noc w temperaturze 45 °C..

Wytrawianie enzymatyczne.
Autorzy wykorzystali metodę miękkiego wytrawiani, podobną do tej opisanej przez Gilla , jednak nieco zmodyfikowaną w celu lepszego odzyskiwania kokainy oraz zredukowania procesów chemicznych w tle. Około 10 mg włosów umieszczono w zamkniętej korkiem kolbie wirówki  (10 mm szerokości i 100 mm długości) wraz z 2,6 ml bufora trawiącego (1 ml 1 M HCI , 20 ml 10% roztworu siarczanu sodu oraz 79 ml dejonizowanej wody) i z 0.4 ml 0 4 M ditiotreitolu w buforze 10  mM octanu sodu. Zamieszano i odstawiono na 2 godziny w temperaturze 40 °C. Następnie 55 µl. roztworu proteinazy K (10 mg/ml albo 136 jednostek/ml)  dolano do kolby, ponownie zamieszano i pozostawiono do inkubacji na noc w temperaturze °C. W celu wyizolowania kokainy, BZE, EME i strawionych włosów użyto metody ekstrakcji fazowej .
Möller opisał szybszą procedurę , w której od 20 do 30 mg włosów poddaje się rozdrobnieniu, a następnie przez 2 godziny wytrawianiu w temperaturze 40 °C w roztworze zawierającym 75 µl glukoronidazy-arylo-sulfatazy  w 2 ml buforowego roztworu fosforanowego (pH 7.6). On również zastosował metodę ekstrakcji stałej przez procesem derywatyzacjii i  przed analizą GC/MS.

Procedury oczyszczania
Przed dokonaniem właściwej analizy włosy są oczyszczane metodami ekstrakcji dwóch cieczy oraz ekstrakcji fazy stałej.
Ekstrakcja dwóch cieczy. Pirozhkov opisał ekstrakcję dyferencjacyjną dwóch cieczy o różnym pH przydatną w procesie oczyszczania włosów, podobną do procedury ekstrakcji kokainy z plazmy. Metanolowy ekstrakt z włosów poddaje się odparowywaniu w ciśnieniu dwóch atmosfer i temperaturze 40 °C; pozostałość rozpuszcza się w 2 ml roztworu  0.1 N HCI a następnie poddaje ekstrakcji z zastosowaniem 4 ml heksanu zawierającego 1 procent izoamylolu.  Następnie osad poddaje się odwirowywaniu, przez 5 minut z prędkością 2500 obrotów na minutę. Powłoczka heksanowi ulega usunięciu,  fazę kwasową przeprowadza się w roztwór o charakterze alkalicznym dodając 0.03 ml NH40H i 0.5 ml 10 % K2PO4 , a następnie dokonuje się ekstrakcji z zastosowaniem 4 ml mieszaniny heksanu i izoamylolu. Faza organiczna jest usuwana poprzez odparowywanie w atmosferze azotu, a osad rozpuszcza się w metanolu w celu przygotowania do następnych analiz.

Ekstrakcja fazy stałej .
Möller wyizolował kokainę  oraz jej metabolity z wytrawionych włosów używając ekstrakcji kolumnowej Chromabond C18 , po wcześniejszym potraktowaniu próbki 6 ml metanolu  i 3 ml wody. Po dodaniu wytrawionych włosów, kolumnę przemywa się 3 ml wody, 3 ml o,25 molowego roztworu kwasu octowego  a następnie ponownie 3 ml wody. Kolumnę następnie suszy się używając dmuchawy powietrza przez 10 minut i poprzez wirowanie z prędkością 4000 obrotów na minutę przez 15 minut. Zaabsorbowane narkotyki są następnie wymywane w trójstopniowym procesie z zastosowaniem 500 µl roztworu składającego się z jednej części dichlorometanu i trzech części acetonu.  W laboratorium autorów kokain I jej metabolity były pozyskiwane z włosów przy zastosowaniu podwójnego mechanizmu ekstrakcji kolumnowej, tj. odwrócenia fazowego i wymiany jonowej. Po potraktowaniu kolumn 2 ml metanolu i 2 ml buforu fosforanowego, wytrawiona próbka włosów była dodawana do kolumn, a następnie były one przepłukiwane 3 ml zdejonizowanej wody, 3ml 0,1 molowego HCI, oraz 8 ml metanolu. Kokaina, BZE i EME były wypłukiwane dwufazowo, za każdym razem poprzez dodanie roztworu 2 ml chlorku metylu i alkoholu izopropylowego (w proporcjach 4:1) razem z 2% roztworem wody amoniakalnej. Ekstrakty odparowywano w atmosferze azotu w temperaturze 40 °C  przed poddaniem procesowi derywatyzacjii i analizy GC/MS .

Metody analizy
RIA jest najpopularniejszą metodą badawczą wykorzystywaną podczas analizy włosów, prawdopodobnie ze względu na swoją wysoką czułość i komercyjną dostępność zestawów reakcyjnych. Ponieważ narkotyki i ich metabolity są dostępne we włosach w stężeniach  ng/mg lub pg/mg, wydaje się niemal pewne, że jedynie metody analityczne wykorzystujące zjawiska oznaczania radioaktywnego bądź chemiluminescencji są wystarczająco czułe, by wykryć tak niewielkie ilości substancji.

Analiza radioimmunologiczna RIA.
Metoda ta jest wykorzystywana zarówno do wykrywania, jak i mierzenia ilości wykrytej kokainy. Jednakże pierwsi badacze tematu nie zdawali sobie sprawy, że kokaina jest pierwotnym analitem we włosach i wielu stosowało RIA wysoce specyficzne dla BZE, inni zaś dla samej kokainy. W ostatnich czasach badacze zaczęli wprowadzać własne modyfikacje do zestawów dostępnych na rynku w celu wprowadzenia większej precyzyjności do prowadzonych pomiarów
Jedną z pierwszych metod analizy tego typu była opisana przez Baumgartnera analiza metodą RIAH. Niestety, w żadnej ze swoich publikacji Baumgartner nie zaprezentował metodyki swojej analizy, co wywołało dyskusję w literaturze.
Graham i Koren wykorzystywali reagenty RIA  od dwóch producentów w celu oznaczenia i pomiaru ilości kokainy i BZE. W celu przeprowadzenia analizy kokainowej wykorzystali oni zestaw  Coat-A-Count, z przeciwciałami o dużo wyższym powinowactwie w stosunku do kokainy niż do BZE (reakcja krzyżowa z BZE wynosi 0,5%). Zmodyfikowali dodatkowo zestaw oferowany przez producenta poprzez zastosowanie standardowego chlorowodorku kokainy (1 do 500 ng/ml) zamiast istniejących w nim standardów dla BZE. Stwierdzili, że czułość wynosiła 0.025 ng kokainy na mg włosów. W celu przeprowadzenia analizy BZE, wykorzystali reagenty zawierające antyserum dla metabolitów kokainy, jednak w tym wypadku procent reakcji krzyżowych z kokainą wynosił aż 4%.

Martinez  wykorzystał zestaw RIA z kalibratorami BZE wprowadzonymi przez producenta. Ekstrakty z włosów były odwirowywane w celu odseparowania poszczególnych partii materii a następnie analizowane kierunkowo. Wyznaczyli oni poziom odzyskiwania BZE, opisanego raczej jako kombinacja BZE z kokainą, poprzez dodanie ustalonej ilości BZE do włosów wolnych od narkotyku a następne kilkukrotne płukanie , co pozwoliło na ustalenie końcowego stężenia w ng/mg
Analiza immunologiczna z wykorzystaniem polaryzacji fluorescencyjnej.

Kintz  opisał wykorzystanie polaryzacji fluorescencyjnej w badaniu immunologicznym podczas analizy próbki włosów na obecność rozmaitych narkotyków, w tym kokainy Ich alkaliczny hydrolizat próbki włosów był neutralizowany za pomocą HCI, przemywany częściowo za pomocą bufora ADx , a następnie analizowane kierunkowo w celu ustalenia odpowiedzi negatywnej bądź pozytywnej , zgodnie z zaleceniami producenta. Wykorzystywali oni rekomendowane przez producenta ilości minimalne dla plazmy i moczu, znajdując metodę, która byłaby najbardziej efektywna, a ponieważ antyciała reagują z hydrolizatem, nie było konieczne wcześniejsze oczyszczanie próbki.


Metody potwierdzające występowanie i określające ilość

Chromatografia gazowa / spektrometria masowa.
Wiele różnych metod GC/MS jest wykorzystywanych w celu potwierdzenia występowania bądź oceny ilościowej kokainy we włosach. Metody różnią się pomiędzy sobą stosunkiem do reagentów używanych do derywatyzacjii BZE i EME, typem użytego spektrometru masowego ( selektywny detektor masy, pułapka jonowa, spektrometr masowy tandem) oraz typu jonizacji (jonizacja elektryczna bądź chemiczna).

Autorzy wykorzystali metodę pułapki jonowej wraz z jonizacją chemiczną, opracowaną w sposób pozwalający na ocenę ilości kokainy przy niskim jej poziomie występowani9a we włosach. Wytrawione włosy były oczyszczane w czasie ekstrakcji fazy związanej, derywatyzowane poprzez dodanie 10 µl MTBSTFA i poddawane 10 minutowej inkubacji w temperaturze 40 °C . Podwielokrotność była wstrzykiwana do spektrometru w celu pomiarów ilościowych. Analizę przeprowadzono na modelu ITS-40 spektrometru masowego typu pułapka jonowa, wyposażonego w film grubości  15 m x 0.25 cm, 0.1 µm, oraz kapilary kolumnowe DB-5 .Instrument był używany w warunkach jonizacji chemicznej z użyciem izobutanu jako gazu reagującego. Jako standard wewnętrzny używana była difluorokokaina zamiast deuteryzowanej kokainy, ponieważ badanie wymagało określenie ilości zarówno kokainy, jak i pentadeuterokokainy (d5-cocaine). Najmniejsza ilość podlegająca mierzeniu tą metodą to  100 pg/mg  w stosunku do kokainy i BZE oraz 500 pg/mg dla EME. Współczynnik wariacji wynosił około 15% dla kokainy i 25 % dla BZE i EME przy ST rżeniach mniejszych niż 1 ng/mg. Jonizacja chemiczna okazała się szczególnie przydatna do wykrywania kokainy, kiedy jej stężenia były niskie. Welch  odkrył również, że jonizacja chemiczna metanem jest bardzo przydatna podczas oceny ilościowej kokaetylenu we włosach. Cone derywatyzował swoje kwasowe ekstrakty z włosów po ich częściowym oczyszczeniu w trakcie ekstrakcji fazy stałej z zastosowaniem  BSTFA i 1% trimetylochlorosilanu. Zanalizował on następnie podwielokrotność używając modelu chromatografu gazowego Hewlett Packard 5890A zestawionego z modelem 5970B MSD (Palo Alto, CA), wyposażonym w krzemionkową kolumnę kapilarną (0.20 mm x 12 m). Próg wykrywalności został przez nich określony na 0 1 ng/mg dla wszystkich produktów analizy podczas badania próbki 50 mg włosów.

Nakahara wykorzystał heksafluoropropanol w celu derywatyzacji BZE i anhydrydu pentafluoropropionowego do derywatyzacjii EME.  Próbka włosów była wytrawiana proteinazą K, oczyszczana za pomocą ekstrakcji fazy stałej. Derywatyzowane za pomocą HFIP i PFPA, a następnie wstrzykiwana do modelu chromatografu Hewlett Packard 5890A (Palo Alto, CA) wyposażonego w kolumnę kapilarną (0.25 mm x 25 m, 100 % polisiloksanu dimetylowego ) zestawionego z modelem 5970B MSD , pracującym w trybie selektywnego monitorowania jonów. Ustalili, że próg wykrywalności wyniósł 0.3 ng/mg włosów dla kokainy, BZE i EME.
Möller wytrawiał próbkę włosów enzymatycznie a następnie wykorzystywał procedurę ekstrakcji fazy stałej przed derywatyzacją mieszaniną PFPA  i pentafluoropentanolu. Pomiar przeprowadzany był na modelu Hewlett Packard 5890A (Palo Alto, CA) wyposażonym w kolumnę kapilarną . Model 5971A MSD był użytkowany w trybie impaktu elektronicznego , a próg wykrywalności  przy zastosowaniu próbki od 10 do 30 mg włosów oceniony został na 0.1 ng/mg dla kokainy i BZE oraz 1 ng/mg dla EME.

Spektrometria masowa typu tandem (MS/MS).
Relatywnie wysoki koszt zamontowania i obsługi spektrometru masowego typu tandem sprawiło, że jego zastosowanie ogranicza się zaledwie do kilku laboratoriów w USA. Pierwszymi laboratoriami, które wykorzystały tę technologię w analizach włosów mających na celu wykrycie kokainy były laboratoria FBI, Marynarki Wojennej i Narodowy Instytut Standard ów i Technologii. Przy zastosowaniu MS/MS, analizie można poddawać włosy bezpośrednio, albo poddawać badaniu wyekstrahowane osady. W celu analizy włosów nie poddawanych wcześniejszej obróbce chemicznej, kolka włosów myje się, suszy, tnie na małe kawałki (ok. 0,5 cm) a następnie umieszcza w sondzie. Analizę segmentową przeprowadza się zazwyczaj z użyciem do 5 włosów pociętych na kolejne 0,5 centymetrowe sekcje. Sondę wstawia się do pierwszej części MS i podgrzewa do relatywnie niskiej temperatury (110 °C) w celu usunięcia pozostałości wilgoci. Następnie, sondę podgrzewa się w celu odparowania składników lotnych. Następnie, składniki lotne poddawane są jonizacji I transmitowane z pierwszej do drugiej części spektrometru masowego, gdzie poddawane są analizie. 

Tandem to bardzo potężne urządzenie , generujące ogromne ilości danych o spektrum próbki będącej przedmiotem badania. Z drugiej strony, są one bardziej uzależnione od warunków związanych z ich odpowiednim ‘nastrojeniem” oraz rodzajem badanych włosów niż spektrometry masowe typu jonowe pułapki. Wynik analizy może zostać zafałszowany przez zanieczyszczenia na włosach , które mogą spowodować rozstrój instrumentu, a gdy sonda jest podgrzewana zbyt szybko, można uzyskać fałszywe sygnały pozytywne, nawet przy badaniu kontrolnej próbki włosów wolnej od narkotyków. Jeśli sonda jest ogrzewana zbyt wolno, można zaobserwować profil dysorbcji bimodalnej. Uważa się, że jest to wynikiem ulatniania się najpierw kokainy związanej bardzo luźno na powierzchni włosa, a następnie tej z jego wnętrza. Z tego względu, analiza włosów typu MS/MS , szczególnie ta wykorzystujące dysorbcję termalną, może być bardziej wrażliwa na rodzaj włosów i warunki ustawienia  samego przyrządu niż bardziej rutynowo wykorzystywane metody GC/MS. Welch  odkrył, że gdy badaniu poddawano włosy nie poddawane wstępnej obróbce, niezwykle trudnym stawało się rozróżnienie włosów pochodzących od uzależnionych i włosów czystych przy większej ilości próbek, co zapewne wynikało z różnego rodzaju zanieczyszczeń na włosach. Lepsze wyniki uzyskiwano, kiedy używane były włosy kriogenicznie sproszkowane niż krótkie pocięte segmenty włosów. Wszystkie laboratoria stwierdziły, że lepsze wyniki uzyskuje się badając ekstrakty z włosów niż bezpośrednio próbkę włosów. Stąd, MS/MS zapewnia większą czułość niż GC/MS jeśli chodzi o pomiar ilościowy kokainy, BZE i EME, a mimo to jego znacznie wyższy koszt sprawia, że większość laboratoriów wybiera jednak metody GC/MS

Kokaina i stężenie metabolitów we włosach
Zakres stężeń kokainy, BZE I EME  znalezionych w ludzkich włosach , uzyskanych z różnych źródeł został podsumowany w tabeli 1. Stężenia kokainy były niskie o zazwyczaj wahały się od 0.1 (próg wykrywalności zgłaszany przez większość badaczy) do około 50 ng/mg. Stężenie BZE były niższe (0.2 do 6 ng/mg), a stężenia EME nie sięgały nawet poziomu i wynosiły od zaledwie ilości śladowych do 4.4 ng/mg. Stosunek kokainy do BZE podlegał znacznym wahaniom (np., 1.3:10 dla kokainy :BZE i 1.2:22 dla kokainy:EME). Tabela 2 pokazuje reprezentatywne wartości dla badanych ludzi i szczurów. Stężenie kokainy I innych substancji będących przedmiotem analizy w sierści zwierząt eksperymentalnych również było niskie  (tabela 3), a stosunek czystej kokainy do jej metabolitów zwykle odzwierciedlał stosunek obserwowany u ludzi. Stężenie narkotyku u poszczególnych grup zostało przedyskutowane poniżej.


TABELA 1. Zakres stężeń  kokainy, BZE, EME i kokaetylenu wykrytych w ludzkich włosach. 

Grupa

Samodzielnie określona dawka

Liczba badanych

Kokaina(ng/mg)

BZE (ng/mg)

EME (ng/mg)

CE (ng/mg)

Zbadane przez

Odwyk

Nałogowo

10

6.4-19.2

0.3-2.5

0-1.9

0-2.6

Cone 1991

Odwyk

0.04-5 g/miesiąc

13

--

0.007-6.4

--

--

Baumgartner i Hill 1982

Odwyk

Nieznana

7

0.6-6.4

--

--

--

Balabanova i Hill 1982

Odwyk

1-3 razy/tydzień

6

0-5.7

0-1.1

--

--

Harkey 1991

Żujący kokę

100 mg/dzień

5

1.0-28.9

0.3-4.4

0-4.4

--

Henderson 1992

Żujący kokę

100 mg/dzień

20

1.4-50.6

0.4-17.6

Śladowe

--

Möller 1992

Studia nad dawką kontrolowaną

0.6-4.2 mg/kg
pojedyncza dawka

25

0.1-5

0.1-0.36

Śladowe

--

Henderson. 1993

Aresztanci

Nieznana

22

--

0.26-18

--

--

Reuschel i Smith 1991

Matki

Okazjonalnie

3

0.03-1.2

--

--

--

Graham 1989

Matki

Często

13

0.6-29.1

--

--

--

Graham 1989

Noworodki

Nieznana

7

0.2-27.5

--

--

--

Graham 1989

Niemowlęta

Nieznana

2

4.3-7.8

--

--

--

Graham 1989

 

 TABELA 2. Stosunek kokainy do metabolitów wykrytych we włosach

 

Grupa

Dawka

Liczba

Kokaina:BZE

Kokaina:EME

Źródło danych

Żujący kokę

Około 100 mg/dzień

20

1.3-4.7

1.2-10.3

Möller 1992

Odwyk

Nałogowo

10

5-10

5.2-22

Cone 1991

Żujący kokę

Około 100 mg/dzień

5

2.1-8.6

6.6-15.5

Henderson 1992

Studia nad dawką kontrolowaną

0.6-4.2 mg/kg
pojedyncza dawka

25

0.1-5

--

Henderson 1993

Szczury

5 mg/kg/day
przez 5 dni

7

10¥

20.5

Nakahara 1992

 

 

Aresztowani
Od 48 osadzonych w więzieniu pobrano próbki włosów ważące od 5.3 do 61.2. Poddano je ekstrakcji etanolem, oraz przeprowadzono analizę RIA specyficzną w kierunku BZE. Z pobranych próbek 22 dały wynik pozytywny, a analiza GC/MS wykazała, że stężenie BZE wahało się 0.26 do 18 ng/mg włosów. Próbki zostały oddane anonimowo a celem badania nie było ustalenie narkotykowej przeszłości więźnia

Ochotnicy w programie odwykowym
Baumgartner wykorzystał zestaw RIA ukierunkowany na BZE do badania próbek włosów od 13 uzależnionych od kokainy, biorących udział w programie odwykowym. Oni sami stwierdzili, że miesięcznie przyjmowali od  0.04 do 5 g kokainy/miesiąc, a stężenie narkotyku stwierdzone w ich włosach mieściło się w przedziale od 0.007 do 6.4 ng/mg.
Cone uzyskał próbki włosów od 10 osób, które zakończyły właśnie 180 dniową terapię odwykową. Połowa z nich uznała, że ich przypadek nałogu był ciężki, pozostali uznali, że ich przyjmowanie narkotyku było sporadyczne. Zakres stężeń kokainy, BZE i EME stwierdzonych w ich włosach (pomiary dokonane za pomocą analizy GC/MS) to odpowiednio od 6.4 do 19.2 ng/mg, 0.3 do 2.5 ng/mg, oraz od ilości śladowych do 2.9 ng/mg. Dodatkowo, stwierdzono występowanie niskich, jednak mierzalnych ilości kokaetylenu i norkokainy we włosach u około połowy badanych. Stosunek kokainy do jej metabolitów różnił się u poszczególnych osób i wahał się od 5 do 10 w przypadku stosunku kokainy do BZE i od 5.2 do 22 dla kokainy do EME. Balabanova i Homoki używając RIA specyficznego dla BZE zmierzyli poziom koncentracji narkotyku u 7 uzależnionych od kokainy, a podane wyniki były zsumowanymi wartościami dla kokainy i BZE, wahającymi się od o,6 do 6,4 ng/mg. Kiedy osoby te przebadano po 3 miesiącach, stężenie narkotyku spadło do około 0.3 i 0.5 ng/mg.
Autorzy zanalizowali włosy 5 osób, które zgodziły się na wzięcie udziału w badaniach klinicznych. Osoby te same określały się jako użytkownicy kokainy z dużym doświadczeniem, jednak nie mielli oni klinicznych objawów uzależnienia od kokainy. Stężenie kokainy we włosach tych osób (określone za pomocą GC/MS) wahało się od 0 do 5.7 ng/mg włosów. Nie było większego związku pomiędzy stężeniem narkotyku we włosach a ilością kokainy przyjętej do której przyznawali się badani.  Na przykład, najwyższe stężenie kokainy we włosach stwierdzono u użytkownika umiarkowanego, który deklarował, że przyjmował kokainę 1-2 razy w tygodniu, a 0 wykryto u człowieka, który określał swoje uzależnienie jako ciężkie, tj. używał narkotyku codziennie. BZE znaleziono we włosach tylko jednej z badanych osób, a jego stężenie wynosiło  0.1 ng/mg.

Kobiety ciężarne i noworodki
Zwiększa się zainteresowanie badaniami próbek włosów kobiet ciężarnych, noworodków i niemowląt jako metoda określenia wpływu kokainy przyjętej przez matkę na płód. Graham zastosował metodę RIA w celu dokonania pomiarów stężenia BZE we włosach kobiet ciężarnych, noworodków i niemowląt. U kobiet, które swoje użycie kokainy określiły jako okazjonalne, stężenie BZE we włosach wynosiło od 0.03 do 1.2 ng/mg , natomiast u kobiet używających kokainy często od 0.6 do 29.1 ng/mg . Włosy 7 noworodków o potwierdzonej historii narażeni na działanie kokainy przyjmowanej przez matkę zawierały średnio 5.4 ng/mg BZE (od 0.2 do 27.5), podczas gdy włosy dwójki niemowląt (w wieku 2.5 i 3.5 miesiąca) przyjmowały odpowiednio wartości 4.3 i 7.8 ng/mg.

Żujący kokę
Włosy pozyskane od rdzennych mieszkańców Ameryki Południowej dały interesujący materiał do badań na obecność kokainy. Rdzenni mieszkańcy Ameryko Południowej żują liście koki od 3000 lat. Kiedyś zwyczaj ten był powszechny na całym kontynencie, obecnie utrzymuje się wśród Indian w Boliwii, Peru, Kolumbii, zachodniej Brazylii i w północnej Argentynie. Stężenie kokainy w materiale roślinnym jest zróżnicowane i jest również duże zróżnicowanie w użyciu koki, jednak przyjmuje się, że przeciętna porcja to od 10 do 20 g liści, zawierających przeciętnie 0,5% kokainy w suchej masie, z czego wynika że dzienne spożycie kokainy przez żującego kokę wynosi od 50 do 100 mg. Absorpcja kokainy odbywa się zarówno w jamie ustnej, jak i w jelitach, a poziom kokainy we krwi (około 100 do 200 ng/ml) jest znaczny. Stężenia te są znaczne, jednak mniejsze niż w wypadku uzależnionych narkomanów. Z tego względu mogą one być reprezentatywne dla kogoś kto przyjmuje średnio jedną dawkę, około 25 mg, kokainy dziennie. 
Autorzy przebadali włosy od 5 południowoamerykańskich, którzy przyznali, że liście koki żują codziennie. Stężenie kokainy we włosach tych osób wynosiło od 1.0 do 28.9 ng/mg; BZE od 0.3 do 4.4 ng/mg; a EME od 0.5 do 4.4 ng/mg. Stwierdzenie, że stężenie kokainy we włosach u tych osób było 5 razy wyższe niż BZE i 10 razy wyższe niż EME było dość zaskakujące, zważywszy, że osoby te miały stałe, wysokie stężenie BZE w plazmie komórkowej. Interesującym jest również fakt, że mycie włosów przed analizą zmniejszało nie tylko stężenie kokainy, lecz również stężenia BZE i EME. Odkrycie to, potwierdzone także przez innych badaczy, zdaje się potwierdzać fakt że mycie włosów usuwa z wnętrza włosa metabolity kokainy.

Studia nad dawką kontrolowaną
Autorzy przeprowadzili serię eksperymentów z dawkami kontrolowanymi , w których izotopowo oznaczona kokaina była wprowadzana dożylnie oraz poprzez nos do organizmów 25 wolontariuszy w warunkach klinicznych. Przez kolejne 3 dni od osób tych pobierane były próbki potu i krwi, a przez kolejnych 10 miesięcy próbki włosów    Wszystkie próbki zostały przebadane z zastosowaniem jonizacji chemicznej GC/MS  pod kątem kokainy – d5 i jej metabolitu, BZE-d5. Zastosowanie izotopowo oznaczonej kokainy pozwoliło na odróżnienie jej od kokainy, którą uczestnicy badań mogli przyjąć przed programem bądź w jego trakcie. Zarówno we włosach jak i w pocie podstawowym analitem był czysty narkotyk, kokaina d5, jednak zaskakujący był fakt, że we krwi, zwłaszcza w dwie godziny po podaniu kokainy, utrzymywał się bardzo wysoki poziom BZE-d5. Zastosowane dawki kokainy (0.6 do 4.2 mg/kg) dały 0.1 do 5 ng kokainy-d5 w próbkach włosów i średnio jedną szóstą tej ilości BZE-d5.Autorzy stwierdzili bardzo słabą korelację pomiędzy wielkością podanej dawki kokiny-d5 a ilością narkotyku, który uległ wbudowaniu w strukturę włosa. Osoby nie pochodzący z Kaukazu wbudowywały we włosy od 2 do 12 razy więcej kokainy niż osoby narodowości kaukaskich. Różnice te nie mogły zostać wyjaśnione przez indywidualne zróżnicowanie farmakokinetyczne plazmy. Równocześnie, nie było wyraźnego związku pomiędzy czasem podania kokainy a jej miejscem we włosie. . Analiza segmentowa ujawniła, że niektóre osoby, które przyjęły tylko jedną pojedynczą dawkę miały wbudowaną kokainę wzdłuż niemal całej długości włosa, podczas gdy niektóre osoby przyjmujące kokainę w większej ilości dawek miały ją wbudowaną we włos na znacznie mniejszej jego długości. Dodatkowo, kokainę – d5 wykrywano we włosach już w osiem godzin po jej podaniu. Może to wskazywać na fakt, że pot bądź serum mogą mieć jakieś znaczenie w przenoszeniu kokainy we włosy

Studia nad zwierzętami
Kokainę i jej metabolity wykryto we włosach zwierząt laboratoryjnych, którym podano narkotyk. Jak do tej pory studia objęły takie gatunki jak owce, świnki morskie, szczury. Generalnie, stężenia narkotyku stwierdzone w ich włosach są podobne do tych wykrytych u ludzi, a stosunek kokainy do jej metabolitów wydaje się być równie podobny. Nakahara analizował włosy szczurów, które otrzymywały kokainę dootrzewnowo przez 5 dni w dawce 5 mg/kg/dzień , a we włosach stwierdzono około 16.4±4.8 ng/mg; jednakże, badacze nie podali zakresu stężeń stwierdzonych narkotyków. BZE i EME obecne były w niemal dziesięciokrotnie niższych stężeniach. Nakahara studiował również ilości kokainy i jej metabolitów  w stosunku do siebie, i stwierdził, że nie ma korelacji między ilością podawanej kokainy a ilością metabolitów stwierdzonych we włosach. Sugerował, że inkorporacja narkotyku we włosy musi mieć związek z jego właściwościami fizjochemicznymi.
Balabanova podawał kokainę owcom przez 12 dni (nie wskazano dawki) i wykazał przy pomocy metody RIA stężenie kokainy w wełnie od 2 do 3 ng/mg; stężenie to utrzymało się na stałym poziomie przez kolejnych 60 dni. Pirozhkov podawał myszom kokainę w 20 mg/kg, dwa razy dziennie przez 3 tygodnie , a następnie stwierdził, że stężenie kokainy w ich włosach wynosiło od  0.9 do 2.4 ng/mg , a stężenia kokaetylenu wahały się od 2,4 do 2,8 ng/mg. U zwierząt otrzymujących kokainę i etanol, nie można było stwierdzić występowania kokaetylenu. Badacze przypuszczali, że jego stężenie jest zbyt niskie dla możliwości wykrywczych zastosowanej metody.

TABELA 3. Stężenia kokainy, BZE. EME i kokaetylenu znalezionych we włosach zwierząt.

 

Gatunek

Dawka

Liczba

Kokaina
(ng/mg)

BZE
(ng/mg)

EME
(ng/mg)

Źródło

Szczur

5 mg/kg/dzień
(IP) przez 5 dni

9

16.4±4.8

1.7±0.4

0.8±0.3

Nakahara 1992

Szczur

3 mg/kg/dzień
(IM)przez 10 dni 

7

--

0.02±0.05

--

Michalodimitrakis 1987

Mysz

40 mg/kg/dzień
(IP) przez 3 tygodnie

26

0.8-2.4

--

--

Pirozhkov 1992

Mysz

20-50 mg/kg/dzień
(IP) przez 6 tygodni

20

316-1,609

--

--

Poet 1992

Owca

2 mg/kg/dzień
(IV) przez 40 dni

Nie określono

1.5-3.0

--

--

Balabanova i Homoki 1987

 

 

W innym badaniu wykorzystującym myszy jako zwierzęta eksperymentalne, podawano im kokainę we wlewie przez 3 tygodnie, zwiększając dawkę, z 20 mg/kg/dzień przez pierwszy tydzień, 30 mg/kg/dzień przez drugi tydzień aż do 50 mg/kg/tydzień w 3 tygodniu testów. Stwierdzono ekstremalnie wysokie stężenie kokainy we włosach myszy. Próbki włosów poddano ekstrakcji z zastosowaniem  HCl, a stężenie kokainy określone metodą RIA specyficzną dla kokainy wyniosło od 316 do 1,609 ng/mg. Stężenia te są o kilka rzędów wielkości wyższe od tych stwierdzonych u ludzi i innych zwierząt i są trudne do wyjaśnienia. Było to znaczne odchylenie jeśli chodzi o badania nad zwierzętami, identycznymi genetycznie i traktowanymi w ten sam sposób. 
Michalodimitrakis wstrzykiwał szczurom codziennie 3 mg kokainy domięśniowo, przez 10 dni, a następnie analizował próbki ich włosów metodą RIA specyficzną dla BZE. Przez pierwsze 4 dni nie stwierdził obecności narkotyku, następnie stężenie BZE wynosiło od 0.024 do 0.048 ng/mg.

WNIOSKI

Metody analityczne
Żadna metoda nie może być uważana za jedyną i najlepszą procedurę, jednak techniki RIA i GC/MS są najczęściej wykorzystywane w celu potwierdzenia obecności i stwierdzenia ilości kokainy we włosach. Z powodu niskich kosztów, czułości i szybkości metody, większość laboratoriów przeprowadza analizę RIA. Jednakże ponieważ kokaina jest analitem pierwotnym, przeciwciał powinny być ukierunkowane raczej na kokainę niż BZE, Jednak osoby przeprowadzające analizy powinny mieć świadomość , że większość zestawów RIA zostało zaprojektowanych do analizy moczu i stąd też nie przewidywano przy ich projektowaniu problemu związanego z różnymi rodzajami wytrawiania włosów czy możliwości wystąpienia reakcji krzyżowych z innymi substancjami, na przykład kosmetykami. Kolumna kapilarna GC/MS wykorzystująca deuteryzowane standardy wewnętrzne staje się popularną metodą potwierdzania i analizy ilościowej kokainy we włosach. W celu derywatyzacji BZE i EME używanych jest wiele różnych reagentów, włączając w BSTFA, HFIP, MTBSTFA, i PFPA. Żaden z reagentów nie wydaje się być dużo lepszy od pozostałych, tak więc jego wybór wydaje się być uzależniony od wyposażenia laboratoriów i wcześniejszych doświadczeń osób badających. Najczęściej używany jest tryb pracy z impaktem elektrycznym, prawdopodobnie dlatego, że jest najpowszechniej dostępny, jednakże jonizacja chemiczna może być użyteczna do mierzenia analitów takich jak norkokaina i kokaetylenu, obecnych w niewielkich stężeniach.
MS/MS może być potężną techniką, kiedy wymagana jest duża czułość  w czasie badnia ekstraktów z włosów. Jednak, kiedy używana jest desorpcja termalna, jego działanie jest w dużo większym stopniu zależne od rodzaju badanych włosów, rozmiaru badanej próbki, warunków ustawienia aparatury i tempa nagrzewania.

Korelacja pomiędzy dawką a odpowiedzią
Korelacja pomiędzy przyjętą dawką kokainy a ilością narkotyku i jego metabolitów we włosach jest niejasna i pozostaje kwestią kontrowersyjną. Większość badań wykazuje pewne związki pomiędzy wielkością przyjętej Sawki a stężeniem analitów
Używanie narkotyków. Dane dotyczące analizy włosów od osób uzależnionych bądź przechodzących terapię odwykową są niejednoznaczne, co może jednak być wynikiem korzystania w części wypadków z analiz specyficznych dla BZE, oraz z tego, że samodzielnie określane dawki, które zostały przyjęte mogą nie być dokładne. Osoby badane mogą nie pamiętać, pomylić bądź nie być świadomymi faktycznie przyjmowanych ilości. 
Baumgartner stwierdził, że istnieje liniowa zależność między ilością kokainy wykrytej we włosach a nasileniem uzależnienia od narkotyku. Podobnie, Graham odkrył, że poziom BZE we włosach we włosach trzech kobiet, które opisały swoje użycie kokainy jako okazjonalne było znacznie niższe niż u 13 kobiet, które opisały się jako częstych użytkowników kokainy.
Z drugiej strony, Martinez przeanalizował próbki włosów od Hiszpanów biorących udział w programie wychodzenia z uzależnienia i stwierdził, że analiza włosa może pozwolić na wykrycie uzależnienia niewykrywalnego metodami analizy moczu, jednakże nie stwierdził konkretnego związku pomiędzy częstotliwością przyjmowania kokainy a poziomem kokainy i jej metabolitów w badanych włosach. Moller stwierdził brak zależności pomiędzy przyjmowanymi dawkami kokainy a stężeniem kokainy we włosach u południowoamerykańskich Indian żujących liście koki.

Autorzy wybrali 5 osób, silnie uzależnionych od kokainy, i nie znaleźli większego związku pomiędzy przyjmowanymi dawkami a stężeniem odkrytym we włosach.
Studia nad dawkami kontrolowanymi . Autorzy podawali 25 osobom dokładnie odmierzone dawki  kokainy d5 w warunkach klinicznych, a następnie zastosowali metodę GC/MS w celu oznaczenia występujących we włosach stężeń narkotyku oraz jego poszczególnych metabolitów. Stwierdzono bardzo słabą korelację pomiędzy wielkością dawki a ilością narkotyku wbudowanego we włosy. W pewnych okolicznościach faktycznie wyższa dawka powodowała wyższe stężenie kokainy we włosach, jednak wielka różnorodność pomiędzy poszczególnymi badanymi uniemożliwiła wyciągnięcie bardzkiej ogólnych wniosków. Jednakże dawki stosowane w eksperymencie były ze względów etycznych i medycznych znacznie niższe od tych, które są w stanie przyjąć narkomani. .

Włosy jako kalendarz przyjęć narkotyków.

Autorzy stwierdzili, że trudno jest precyzyjnie określić czas przyjęcia narkotyku kierując się jedynie pozycją narkotyku w długości włosa. W niektórych wypadkach obserwowano koncentrowanie się kokainy w niewielkim fragmencie włosa i przesuwanie się tego segmentu wraz ze wzrostem włosa, który u ludzi wynosi przeciętnie 1cm na miesiąc. Jednakże w większośći wypadków nie odnaleziono znaczącej korelacji. Różnice wynikać mogły z różnych technik cięcia włosów, co mogło wpływać na układ segmentów, a także to, że tempo wzrostu pomiędzy poszczególnymi jednostkami może znacznie odbiegać od średniej.
Stwierdzono również, że prawidłowość tę łatwiej zauważyć badając pojedynczy włos. Przy większej ich ilości korelacja ulega zatarciu co może być wynikiem różnego cięcia oraz faktu, że w czasie przyjęcia narkotyku nie wszystkie włosy znajdowały się w fazie wzrostu.
Zanieczyszczenia zewnętrzne jako potencjalne źródło fałszywych wyników dodatnich.
Fakt, że wynik pozytywny może wynikać z zewnętrznego zanieczyszczenia włosów jest zawsze poważnym problemem w czasie interpretacji wyników. Kilku badaczy wykazało, że mycie jest w stanie usunąć całość zgromadzonej na zewnątrz kokainy. Inni stwierdzili natomiast, że jeżeli włosy narażone były na kontakt z kokainą z roztworów wodnych, to mycie usunie jej większość, jednak ilości pozostałe nadal wystarczą dla uzyskani pozytywnego wyniku testu. Narodowy Instytut Standardów i Technologii zabezpiecza laboratoria w próbki materiału standardowego, służące do badań porównawczych i pozwalające ocenić efektywności metod stosowanych przez laboratorium. Jednak kwestia zanieczyszczenia zewnętrznego powinna być każdorazowo rozważana przy interpretacji wyników. Proponowano, żeby za wyznacznik aktywnego przyjmowania narkotyku uznać obecność we włosach kokaetylenu czy norkokainy, jednak metabolity te występują w bardzo niskich stężeniach i ich wykrycie wykracza często poza możliwości sprzętu. Dodatkowo stwierdzono, że metabolity te dają czasami próby krzyżowe z kokainą, chociaż zjawisko to należy do rzadkich.

Typ włosów i kwestia rasowa
Kwestia zróżnicowania inkorporacji kokainy we włosy w zależności od rodzaju włosów i rasy człowieka jest bardzo kontrowersyjna.. Kidwell stwierdził, że grube, czarne włosy przyjmują narkotyk wolniej niż cienkie, brązowe. Uematsu sugerował, że pewne narkotyki wykazują powinowactwo do melaniny, i dlatego ich stężenie we włosach czarnych u Japończyków było znacznie wyższe niż we włosach z oznakami siwienia. W badaniach nad dawką kontrolowana kokainy d5 wszyscy badani rasy nie kaukaskiej mieli znacznie wyższy poziom kokainy we włosach niż badani należący do grup etnicznych z Kaukazu. Farmakokinetyka plazmy u obu grup badanych nie wykazywała znacznego zróżnicowania.

Podsumowanie

W ciągu ostatniej dekady rozwinięto kilka metod analizy na obecność kokainy we włosach, a laboratoria na całym świecie zaczęły przeprowadzać tego rodzaju testy. Żadna z metod ani żadna kombinacja metod nie została powszechnie przyjęta jako obowiązujący standard. Ponieważ używano wielu metod, specyficznych i niespecyficznych, trudno jest porównywać wiele danych i pytanie o to jak interpretować wyniki tych badań w dalszym ciągu pozostaje aktualne.
Niezależnie od tego, z całą pewnością wiadomo, że w wypadku zwierząt eksperymentalnych i ludzi, fakt przyjęcia kokainy może być wykazany poprzez analizę futra i włosów. Jeśli użyje się odpowiednio czułych metod, wykryć można nawet6 pojedynczą dawkę. Większe dawki powodują zazwyczaj wzrost stężenia kokainy we włosach, jednakże nie ustalono jasnej korelacji między wielkością dawki a ilością narkotyku we włosach. Nie wydaje się to dziwne zważywszy na całe mnóstwo wykorzystywanych metod. Wydaje się również , że specyficzne właściwości kokainy umożliwiają jej przenikanie wgłąb włosa wraz z potem bądź sebum.
Pobieranie próbek włosów zaczyna być procedurą coraz bardziej standardową. Próbki włosów, które mają być badane pod kątem obecności kokainy, zazwyczaj pobiera się ze skóry głowy, zazwyczaj z tylnej górnej części głowy, tam, gdzie najwięcej włosów znajduje się zwykle w aktywnej fazie wzrostu. Jednakże, niektórzy badacze uważają, że korzystniejsze byłoby badanie włosów łonowych, mniej narażonych na zewnętrzne zanieczyszczenie kokainą. Niestety, niewiele wiadomo o wbudowywaniu kokainy w różne typy włosów, oraz nie widomo, jaką rolę w tym procesie może odgrywać pot. Nawet jeśli przyjmie się za standard pobieranie próbek z tego samego miejsca na głowie, to i tak może się okazać, że różne rodzaje włosów w różny sposób absorbują kokainę. Jest to tak zwany „bias” rasowy, ale problem ten wymaga w dalszym ciągu większej uwagi.

W końcu, efektywność procedur mycia w kwestii usuwania zewnętrznie naniesionych ilości kokainy jest sprawą kontrowersyjną. Ma to wielkie implikacje dla zastosowania tego typu badań  kryminalistyce i medycynie sądowej. Brak standardowych procedur mycia sprawia również problem jeśli chodzi o porównywanie wyników badań pochodzących z różnych laboratoriów..
Podsumowując, obecnie dostępnych jest kilka czułych metod, pozwalających na wykrycie kokainy i jej metabolitów we włosach. Jednakże, dopóki technologia badawcza nie zostanie objęta pewnymi standardami, dopóki mechanizm wbudowywania kokainy w strukturę włosa nie zostanie lepiej poznany, a metody rozróżniania kokainy pochodzącej z dawki wewnętrznej od zanieczyszczeń zewnętrznych bardziej dopracowane, wyniki badań włosa na obecność kokainy powinny być interpretowane bardzo ostrożnie.


 

Polecane artykuły

Najczęściej kupowane w sklepie internetowym



Wypadanie włosów Łysienie Cienkie włosy Utrata włosów Uszkodzenia włosów Kształt głowy Warkoczyki Biopsja