External post mortem artefact: a key issue in hair result interpretation

Une contamination post mortem peut influencer l'interprétation des analyses de cheveux

Laboratoire ChemTox, 3 rue Gruninger, 67400 Illkirch, France

Corresponding author: pascal.kintz@wanadoo.fr

Received: 1 July 2008

Abstract

Purpose: Excluding laboratory mistakes, a false positive hair result can be observed in case of contamination from environmental pollution (external contamination) or after drug incorporation into the hair from the individual body fluids, such as sweat or putrefactive fluid (post mortem artefact). From our 18 years experience of hair testing, it appears that artefact(s) cannot be excluded in some post mortem cases, despite a decontamination procedure. As a consequence, interpretation of the results is a challenge that deserves particular attention. Our strategy will be reviewed in this paper. Methods: Three authentic cases are presented to document our hypothesis. Results: Case 1: a 24-year old man was found dead in a friend's house. He was not known as a drug addict. The analysis of femoral blood was interpreted as ecstasy poisoning (MDMA = 770 ng/mL, MDA = 56 ng/mL). Segmental hair analysis (GC/MS) was as follows: MDMA = 0.94, 0.87 and 0.90 ng/mg in the 0–3, 3–6 and 6–9 cm, respectively. No MDA was detected. Case 2: at the time of death, cyamemazine, which was never prescribed to the subject, was detected in femoral blood at 3660 ng/mL. The body was exhumed 18 months after burial. Segmental hair cyamemazine analysis (LC/MS-MS) was as follows: 3.1 ng/mg (0–2 cm), 2.9 ng/mg (2–4 cm) and 3.1 ng/mg (4–6 cm). Case 3: the skeleton of a young girl was found in a water well 20 years after her disappearance. 7-amino-flunitrazepam was detected in her cerebral material at 0.67 ng/g. Some hair fibers, attached to the skull were collected. Segmental hair 7-aminoflunitrazepam analysis (LC/MS-MS) was as follows: 15 pg/mg (0–2 cm) and 19 pg/mg (2–4 cm). In all cases, a decontamination procedure with 2 washes of 5 mL of dichloromethane for 5 min was achieved and the last dichloromethane bath was negative for each target drug. From the histories, there was no suspicion of chronic drug use. In all cases, the concentrations detected were homogenous, irrespective of the tested segment. This can be considered as good indicative of potential external contamination. In contrast to smoke, it seems that contamination due to aqueous matrices (sweat, putrefactive fluid, blood) is much more difficult to remove. To explain potential incorporation of 7-aminoflunitrazepam via putrefactive material, the authors incubated negative hair strands in blood spiked at 100 ng/mL and stored at +4 °C, room temperature and +40 °C for 7, 14 and 28 days. After routine decontamination, 7-aminoflunitrazepam tested positive in hair, irrespective of the incubation temperature, as early as after 7 days (233–401 pg/mg). In all periods, maximum concentrations were observed after incubation at room temperature. The highest concentration (742 pg/mg) was observed after 28 days incubation at room temperature. Conclusion: It is concluded that a standard decontamination procedure is not able to completely remove external contamination in case of post mortem specimens. Homogenous segmental analyses can be probably indicative of external contamination and therefore a single hair result should not be used to discriminate long-term exposure to a drug. The presence of a metabolite should not be considered as a discrimination tool, as it can also be present in putrefactive material.

Résumé

Objectif : Hormis les erreurs d'analyse, un résultat faux positif sur des cheveux peut être observé en cas de contamination par une pollution environnementale (contamination externe), ou après apport de produit dans les cheveux par des fluides corporels, tels que la sueur ou un liquide de putréfaction (interaction post mortem). De nos 18 années d'expérience en matière de tests capillaires, il ressort que de telles interactions ne peuvent pas toujours être exclues malgré les procédures de décontamination. Par conséquent, l'interprétation des résultats est un enjeu qui appelle une attention particulière. Notre stratégie est exposée dans cet article. Méthodes : Trois cas concrets sont présentés pour étayer nos hypothèses. Résultats : Cas 1 : un homme de 24 ans est trouvé mort au domicile d'un ami. Il n'était pas connu en tant que toxicomane. L'analyse du sang fémoral a révélé un empoisonnement à l'ecstasy (MDMA = 770 ng/mL, MDA = 56 ng/mL). L'analyse des segments de cheveux par GC-MS a donné les résultats suivants : MDMA = 0,94, 0,87 et 0,90 ng/mg dans les segments 0–3, 3–6 et 6–9 cm, respectivement. Il n'a pas été détecté de MDA. Cas 2: Au moment du décès, de la cyamémazine, qui n'avait jamais été prescrite au sujet, a été retrouvée à un taux de 3660 ng/mL dans le sang fémoral. Le corps a été exhumé 18 mois après l'inhumation. L'analyse des segments de cheveux par LC/MS-MS a donné pour la cyamémazine les résultats suivants : 3,1 ng/mg (0-2 cm), 2,9 ng/mg (2–4 cm) et 3,1 ng/mg (4–6 cm). Cas 3 : Le squelette d'une jeune fille a été retrouvé au fond d'un puits 20 ans après sa disparition. Du 7-amino-flunitrazepam a été détecté dans la boîte crânienne à un taux de 0,67 ng/g. Des fibres capillaires rattachées au crâne ont été collectées. La recherche d'aminoflunitrazépam dans les segments de cheveux par LC/MS-MS a donné les résultats suivants : 15 pg/mg (0–2 cm) et 19 pg/mg (2–4 cm). Dans tous les cas, une procédure de décontamination par 2 rinçages de 5 min avec du dichlorométhane a été effectuée, le dernier bain de dichlorométhane s'étant révélé négatif aux produits ciblés. Les contextes n'ont pas conduit à suspecter l'usage chronique de produits. Dans tous les cas, les concentrations détectées se sont révélées homogènes dans l'ensemble des segments testés. Ceci peut être considéré comme un bon indicateur de contamination extérieure potentielle. Comparativement à la fumée, il semble que la contamination par des phases liquides (sueur, fluide de putréfaction, sang) soit bien plus difficile à effacer. Pour expliquer l'incorporation de 7-aminofluritrazepam par du fluide de putréfaction, nous avons incubé des mèches de cheveux négatives dans du sang dosé à 100 ng/mL, avec stockage à une température ambiante de +4 °C, et à +40 °C pendant 7, 14 et 28 jours. Après une décontamination standard, du 7-aminofluritrazepam a été détecté dans les cheveux, quelle que soit la température d'incubation, et dès 7 jours (33–401 pg/mg). Sur toutes les périodes, les concentrations maximum ont été observées après incubation à température ambiante. La plus haute concentration (742 pg/mg) a été observée après une incubation de 28 jours à température ambiante. Conclusion : Une procédure de décontamination standard ne permet pas d'effacer totalement une contamination extérieure dans un contexte post mortem. Des analyses de segments homogènes peuvent retranscrire une contamination extérieure, et donc, un test capillaire unique ne permet pas de conclure à une exposition de longue durée à un produit. La détection d'un métabolite, qui peut aussi être présent dans les fluides de putréfaction, ne permet pas non plus de conclure dans ce sens.