近几年来,药物滥用的种类和数量不断增加,其中传统毒品滥用现象仍然比较严重,新精神活性物质不断涌现并发展迅猛。这类药物的滥用会造成精神分裂、幻觉、麻醉等效果,极易造成死亡,且新精神活性物质变异速度快,呈现出网络化、国际化、大众化等特点,造成了严重的公共卫生问题和社会问题,为新时期的禁毒工作带来极大的考验和挑战。在毒理学或法医调查中,相较于其他生物样品,毛发分析具有非入侵样品采集,药物原体的稳定存在,反映用药时间和频率的信息,和易于存储等独特优势,已成为调查药物滥用的一个强有力的工具。毛发分析通常采用传统的气相色谱-质谱联用或液相色谱-质谱联用技术进行检测,然而,这些传统的检测技术需要大量的样品和复杂繁琐的样品前处理,包括衍生化、剪碎、研磨、过滤、液液萃取和固相萃取等,整个样品制备需要较长的时间周期。面对如此严峻的药物滥用情况,依靠传统的检测手段已经不能满足当下的检测要求,本研究基于环境电离质谱技术,提出了一种简单快速的环境电离质谱技术——热解吸电离质谱技术（Thermal Desorption Ionization Mass Spectrometry,TDI-MS）,应用于毛发中滥用药物的直接分析,其具有分析速度快、样品破坏性小、受毛发基质影响较低、所需样本量少等优势。本论文主要研究内容包括以下三个方面:一、热解吸电离质谱技术分析单根毛发中甲基苯丙胺等滥用药物本研究建立了一种快速、直接的热解吸电离质谱技术,用于分析单根毛发中的毒（药）物。将单根头发固定在一个加热板上,在高电压和离子化溶剂的作用下,头发中的药物被迅速热解吸和电离,随后转移到质谱入口被检测,一份毛发样品分析可以在几分钟内完成。首先我们对实验参数进行了优化,确立了最佳的实验条件:加热板温度110℃左右,电离电压3.5 kV,离子化溶剂为甲醇:水（v/v,1:1）。然后在该条件下,应用热解吸电离质谱技术实现了单根毛发中甲基苯丙胺、曲马多和美沙酮等药物的分析检测。同时,利用MALDI-MSI技术对甲基苯丙胺阳性毛发进行分析,实验结果表明,TDI-MS技术确实实现了毛发中药物分子的热脱附和离子化,充分证明该技术在直接分析单根毛发中滥用药物具有一定的应用价值和可行性。这种简单、快速、直接、无需样品前处理的TDI-MS技术,为法医研究人员直接分析毛发中药物提供了新的研究思路。二、热解吸电离质谱技术表征甲基苯丙胺和曲马多等滥用药物在毛干上分布在刑事案件中,毛发分段分析已被证实有助于了解案件的背景,可根据药物通过血液进入毛发基质的原理和毛发生长速度（约1厘米/月）,毛发分段通过分析沿毛干的药物分布可以大致推测药物的摄入时间,从而提供滥用药物的确凿证据,以及滥用药物使用频率的信息。因此,在实验中采用TDI-MS技术对单根阳性毛发样品进行分段分析,表征毛发中甲基苯丙胺和曲马多等滥用药物在毛干上的分布。首先,利用TDI-MS技术对MAMP、ADB-BUTINACA和曲马多等药物滥用的单根毛发进行分段（以1cm为分析单位）分析研究,对每段毛发中药物离子信号强度进行统计分析,可以推测受检者连续几个月的药物滥用情况,进而推测其药物滥用时间以及药物滥用模式,有利于更好的表征毛发中滥用药物的情况。同时,利用传统LC-MS/MS方法对甲基苯丙胺阳性的每段毛发进行验证,统计其每段毛发的信号强度,结果发现两种方法的检测结果中药物信号强度大致趋势相似,进一步说明TDI-MS技术具有追溯毛发中滥用药物使用频率的潜力。三、热解吸电离质谱技术对毛发中其他滥用药物的探索研究为了进一步探索其数量与信号强度的关系,首先,利用TDI-MS技术对曲马多滥用的毛发进行分根分析,对不同数量毛发进行分析检测,统计不同数量下的曲马多及其代谢物的信号强度,进一步探索毛发数量与信号强度的关系,确定当实验的毛发数量为约30～50根时,药物的信号离子强度最大。同时,为了进一步扩展该技术对毛发中其他滥用药物的分析研究,利用TDI-MS技术对200份滥用药物阳性毛发样品进行筛选分析。受限于分析方法灵敏度和单根毛发中药物含量的影响,实验中利用TDI-MS技术对不同药物滥用的一束毛发（约30～50根）进行分析。将一束头发用铝箔纸进行包裹固定,使距毛发根部1cm处暴露用以分析检测,毛发中的药物及其代谢物在高温高压和电离溶剂的作用下迅速热解吸电离进入质谱。实验结果发现,在毛发样本中检测出四氢大麻酚、MDMB-4en-PINACA、ADB-BUTINACA及其代谢物N-去烷基化ADB-BUTINACA、曲马多及其代谢物O-脱甲基曲马多、氯胺酮及其代谢物去甲氯胺酮、MDMA及其代谢物4,5-亚甲基二氧基苯丙胺、麻黄碱及其代谢物去羟基化麻黄碱、芬特明及其代谢物N-羟基芬特明、二甲基色胺（DMT）及其代谢物羟基化DMT和N-去甲基DMT等。在毛发样品的检测中,药物代谢物的检测是确认药物使用的关键,此技术不仅可以分析检测出毛发中的原体药物,还可以检测到其药物在生物体内的代谢物,可以进一步提高检测结果的准确性,避免实验结果的假阳性。但该技术还存在一定缺点,其受相关仪器灵敏度的限制,对这些药效强用量少、药物脂溶性较弱、与黑色素结合力较低和沉积在毛发中的药物量较低的药物分子不能检测出来。因此,在后续实验中需要进一步优化实验来提高方法的灵敏度,并且可以依靠破坏毛发表面、喷洒衍生化基质来提高目标物的信号响应。综上,本研究提出了一种简单、快速的TDI-MS技术,其具有分析速度快、样品破坏性小、受毛发基质影响较低、所需样本量少等优势。在常压环境中就能对单根毛发中多种药物进行分析检测,还可以表征单根毛发中多种药物在毛干上分布。并利用此技术能够快速、准确分析毛发中的多种滥用药物及其代谢物,其所需实验周期短,操作简单,可以用于大量毛发样品的快速筛查,并适用于多种药物的分析检测,为毛发分析检测工作提供了一种简单迅速的技术支持。