Обзор средств экспресс обнаружения наркотиков.

Обзор средств экспресс обнаружения наркотиков.

В России широко применяются комплекты химических реактивов и материалов, а в последнее время наметилась тенденция использования иммунохимических реактивов и устройств, работающих на этих принципах.

Выявление и изъятие из незаконного оборота наркотических средств и психотропных веществ требует использования специальных технических средств, обеспечивающих объективность, оправданность и полноту реализации мер пресечения и воздействия, применяемых правоохранительными органами к лицам, у которых изымаются данные образцы наркотиков.

Эти средства должны удовлетворять целому ряду требований, среди которых не последнее место занимают их селективность, быстродействие, отсутствие ложноотрицательных результатов, а также экономичность.

Достижениям и нерешенным проблемам, а также возможным ошибкам при выборе метода исследования посвящена эта публикация.

При проведении мероприятий по обнаружению и изъятию наркотических средств из незаконного оборота важную роль играет их быстрое выявление в исследуемой выборке объектов.

В силу специфических особенностей наркотиков для решения поставленной задачи необходимо привлечение специальных технических средств.

Наиболее простыми из них являются наборы химических реактивов, общепринятыми требованиями для которых являются отсутствие операций, требующих специальной лабораторной техники: нагревания, фильтрования, экстракции с точным разделением слоев жидкости, центрифугирования и др.

Обычно тесты состоят из заранее приготовленных реагентов, сохраняющих свои свойства в течение длительного времени и в широком диапазоне климатических условий.

Указанными тестами можно проводить исследования лицами без специальной химической подготовки и специальных защитных приспособлений (защитная одежда, очки, перчатки и др.).

Однако следует иметь в виду, что результаты, полученные рассматриваемым методом, имеют предварительное значение, учитывая недостаточную избирательность цветных реакций.

Это объясняется огромным числом существующих соединений и разнообразием их строения, при чем большинство органических соединений имеет ряд гомологов, и когда какая-либо группа может быть идентифицирована соответствующей реакцией, то такую же реакцию могут давать и гомологи, образующие аналогичные продукты реакции.

Несмотря на эти ограничения, практическое значение капельного анализа для обнаружения наркотических соединений очень велико, так как при малой затрате материалов и времени он позволяет выбрать правильное направление проведения дальнейшего исследования, легко адоптируем к изменяющимся условиям, например, к появлению новых наркотиков или новых способов их упаковки и маскировки. Чувствительность химических методов анализа составляет 10-5 – 10-7 грамм вещества.

В связи с ограниченной селективностью практически каждого из используемых реактивов при исследовании на наркотики должны использоваться несколько реактивов, желательно по определенной, строго оговоренной схеме.

Все известные к настоящему моменту схемы обнаружения наркотиков предусматривают последовательное применение тестов, а нарушение её практически всегда привести к ошибкам в идентификации.

Кроме того, при таком подходе сокращается количество реакций, которые необходимо провести для получения результата.

Для разных веществ оно составляет от 2 до 5.

Немаловажен при этом экономический результат от сокращения расхода реактивов.

Отечественными и зарубежными производителями распространяются химические тесты трех основных типов: капельного, ампульного и аэрозольного, в основе которых лежат реакции с концентрированными неорганическими кислотами в присутствии ионов металлов переходной группы, реакции конденсирования с альдегидами, реакции комплексообразования с различными красителями в гетерогенной среде, а также реакции наркотиков со смешанными реактивами указанных выше групп.

Наборы капельного типа — предназначены для проведения анализа на фарфоровых или стеклянных пластинках с углублениями (плашках), куда помещаются образцы объектов, которые затем обрабатываются реагентами с помощью пипеток или капельниц.

Наиболее известным комплектом реагентов капельного типа является набор, описанный в руководстве для национальных лабораторий, разработанном по программе борьбы с незаконным оборотом наркотиков ООН.

Другим известным набором тестов капельного типа является набор фирмы Фолин-Фогель” (Австрия) с комплектом реагентов фирмы “Мерк” (Германия).

Особенностью этого набора является сочетание капельного анализа со специальными полосками, пропитанными цветными реагентами.

В отдельных тестах капельного типа вместо плашек используются полосы фильтровальной или хроматографической бумаги или ткани.

Фирма “NarcoTech, Inc.” (США) производит несколько наборов указанного типа, разработанные для анализа как отдельных наркотиков, например, кокаина, опиатов, метамфетамина, наркотиков типа “экстази” и целого ряда других, так и полный набор реактивов.

Все реактивы разлиты по флаконам в количествах, достаточных для проведения в зависимости от вида наркотика от 120 до 600 анализов при общем количестве анализов более 2800. Стоимость такого полного набора составляет менее 80 долларов США, что в пересчете на 1 тест дает 3 цента.

Данный вид наборов реагентов является наиболее простым и дешевым при изготовлении. Тесты на некоторые виды наркотиков можно использовать в закамуфлированном виде, обеспечивающем негласный досмотр.

Однако использование данного вида наборов требует от проводящего исследование сотрудника высокой химической квалификации как при проведении собственно теста, в виду того, что большинство из них состоят из чрезвычайно активных реактивов, например, концентрированных кислот, так и при интерпретации полученных результатов.

Аэрозольные наборы — предназначены для проведения анализа на фильтровальной или хроматографической бумаге, на которую помещаются испытуемые объекты с последующим опрыскиванием цветными реагентами из аэрозольных баллончиков.

Наиболее известными тестами аэрозольного типа являются тесты на героин, кокаин, барбитураты и каннабиноиды (HERO-, COCA-, BARBY- и CANNABISPRAY), выпускаемые одной из израильских фирм.

Указанные тесты обладают высокой чувствительностью, достаточно просты в употреблении. Однако, как показали их неоднократные испытания, проводимые сотрудниками ЭКЦ МВД России, данные тесты дают большое число ложноположительных срабатываний, что значительно снижает их практическую ценность.

Кроме того, при использовании тестов, происходит образованию устойчивых аэрозолей токсичных и агрессивных реактивов, негативно влияющих на здоровье лиц, присутствующих при проведении тестирования. Аэрозольные тесты в настоящее время в практике правоохранительных органов России практически не используются.

Ампульные тесты — предназначены для проведения анализа путем механического раздавливания стеклянных ампул с реагентами в прозрачных реакционных контейнерах, полимерных пакетах или трубках.

Это наиболее распространенный на практике тип наборов, включающий общепринятый, как стандарт, комплект «NIK» фирмы «Бектон-Дикинсон» (США), а также комплекты других производителей, в том числе российских.

В таблице 1 приведена сравнительная характеристика отечественных экспресс-тестов для анализа наркотиков.

Таблица 1. Сравнительная характеристика отечественных экспресс-тестов для анализа наркотиков.

В настоящее время одним из наиболее совершенных комплектов для обнаружения наркотических средств и психотропных веществ является комплект “НАРКОЦВЕТ”, который предназначен для анализа твердых и жидких объектов, растительного материала.

Принципиальным отличием комплекта от известных отечественных и зарубежных аналогов является то, что в нем впервые реализована схема цифровой кодировки окраски, образующейся в результате обработки исследуемого объекта и химического реактива.

Реализовать указанную схему удалось после создания целого ряда модифицированных химических реактивов, обладающих повышенной селективностью и чувствительностью.

В результате удалось в значительной мере избавиться от ошибок, связанных с нарушениями в последовательности проведения тестирования, присущих комплектам других производителей.

Кроме того, данная схема позволяет достаточно просто автоматизировать процесс считывания результатов.

В настоящее время, по имеющейся у нас информации, разработчиками комплекта проводятся работы по создания автоматического счетчика результатов тестов.

Общая схема проведения исследований методом капельного химического анализа приведена на рисунке 1. На данной схеме каждый столбец представляет окраску реакционной смеси при воздействии реактива (номер которого указан в крайнем левом столбце) на конкретный наркотик.

Рисунок 1. Схема проведения исследований комплектом «НАРКОСПЕКТР».

Комплект “НАРКОСПЕКТР позволяет проводить исследования так называемых просыпанных” наркотиков, например, на полу, на одежде и т.п.

Этот комплект оказался единственным комплектом, способным правильно идентифицировать как наркотические средства такие объекты, как “коричневый” кокаин — недавно появившийся в незаконном обороте наркотик, специально обработанный для затруднения его обнаружения химическими тестами, или фенциклидин на табаке, марихуане или траве петрушки.

Чувствительности комплекта достаточно даже для определения остатков инъекционных растворов бупренорфина на стенках ампул.

Тесты, входящие в основной комплект “НАРКОСПЕКТР расположены таким образом:

• 1-4 тесты являются универсальными, позволяющими судить о химических свойствах веществ и частично, о их строении. Присутствие данных тестов необходимо при проведении скрининга.
• 5-7 тесты специфичные, позволяющие судить или о специфических свойствах веществ или о принадлежности к конкретной группе веществ.

Селективность химических реактивов проверялась на более чем 280 субстанциях лекарственных веществ и таблетированных форм. В результате была показана хорошая работоспособность комплекта для выявления наркотических средств.

При этом наблюдается минимальное количество ложноположительных результатов, в основном — на кокаин, крэк, группу фенилалкиламина, циклодола, апрофена.

В таблице 2 даны статистические параметры возможности получения ложноположительных результатов на ряд наркотических средств.

Количество ложноположительных результатов по индивидуальным веществам составило не более 3,2 %.

Таблица 2. Ложноположительные результаты при тестировании комплектом «НАРКОСПЕКТР» ложноположительные результаты

Полный комплект состоит из 11 трубок, заполненных реактивами, которые позволяют обнаруживать более 20 наркотических средств и психотропных веществ. Стоимость такого комплекта не превышает 20 долларов США.

Однако заказчик может значительно снизить её, укомплектовав набор непосредственно необходимыми для решения своих задач реактивами.

Таким образом, отечественные разработки в области комплектов для экспресс анализа наркотиков химическими методами обладают высокими тактико-техническими показателями по селективности, номенклатуре проверяемых веществ, удобству применения и габаритам.

Они полностью адоптированы к российским условиям.

В ближайшее время следует ожидать появления новых, в том числе автоматизированных устройств, реализованных на рассмотренных выше принципах.

В настоящее время появились в продаже экспресс-тесты многочисленных производителей, в том числе и отечественных, для определения следов наркотиков в моче человека — кокаин, амфетамин, метамфетамин, метаболиты тетрагидроканнабинола, морфин, героин, в основе которых лежит иммунохроматографический анализ.

Иммунохроматографический анализ (ИХА) — это метод определения низких концентраций веществ в биологических материалах. К таким материалам относятся цельная кровь, сыворотка или плазма крови, слюна, моча, кал.

ИХА — сравнительно молодой метод анализа, он часто обозначается в литературе также как метод сухой иммунохимии, стрип-тест, QuikStrip cassette, QuikStrip dipstick, экспресс-тест или экспресс-анализ.

Эти названия связаны с быстротой проведения этого метода анализа. Мы будем пользоваться названием ИХА (иммунохроматографические экспресс-тесты (ИХА)), так как они точнее всего указывает на принцип метода и его место среди других методов анализа. Все иммунологические методы анализа основаны на реакции «антиген — антитело».

Антиген — это вещество, которое узнается нашим организмом как чужеродное и которое может запускать иммунную (защитную) реакцию.

Антитела — это белки, которые образуются клетками нашего организма в ответ на внедрение в него антигена. Наиболее важным свойством антител является их способность специфически связываться с антигеном.

Это означает, что каждое антитело (Ат) узнает и связывается только с определенным антигеном (Аг).

На этой уникальной особенности антител и основаны все иммунологические методы анализа, в том числе и ИХА.

1. Положительный результат: Появление двух темных полос в тест-зоне(Т) и контрольной зоне(К).

2. Отрицательный результат: Появление только одной темной полосы в контрольной зоне.

	— исследуемый антиген;
	— коньюгат антитела, специфичного к исследуемому антигену, с красителем, мигрирующем вдоль полоски, вместе с физиологической жидкостью;
	— антитело, специфичное к исследуемому антигену, иммобилизованное на тест- полоске;
	— вторичное антитело, специфичное к антителам с красителем, иммобилизованное на тест-полоске.

Рисунок 2. Принципиальная схема работы метода ИХА.

В ИХА- тестах используется три типа антител: 1) растворимые моноклональные антитела к исследуемому антигену, конъюгированные («сшитые») с коллоидным золотом — красителем, который можно легко идентифицировать даже в самых малых концентрациях.

Эти антитела нанесены вблизи участка погружения тест-полоски в физиологическую жидкость (мочу, кровь); 2) поликлональные антитела к исследуемому антигену, жестко иммобилизованные в тест-зоне полоски; 3) вторичные антитела к моноклональным антителам, жестко иммобилизованные в контрольной зоне тест-полоски.

При погружении теста в физиологическую жидкость она начинает мигрировать вдоль полоски по принципу тонкослойной хроматографии (отсюда и название — ИХА). Вместе с жидкостью двигаются антитела с красителем.

Если в этой жидкости присутствует исследуемый антиген, то происходит его связывание, как с первым, так и со вторым типом антител.

При этом происходит накопление антител с красителем вокруг антител, жестко иммобилизованных в тест-зоне ИХА-полоски, что проявляется в виде яркой темной полосы. Не связавшиеся антитела с красителем мигрируют далее вдоль полоски и неизбежно взаимодействуют с вторичными антителами в контрольной зоне, где и наблюдается вторая темная полоса.

Взаимодействие (и темная полоса) в контрольной зоне должны проявляться всегда (если анализ проведен правильно), независимо от присутствия исследуемого антигена в физиологической жидкости.

Исходя из выше сказанного существуют следующие варианты результатов тестирования:

1) две полосы — положительный результат;

2) одна полоса — отрицательный результат; 3) нет полос — анализ проведен неправильно.

ИХА-тесты чрезвычайно просты в употреблении и обладают высокой чувствительностью, до нескольких нанограмм на мл объекта.

Однако при этом следует учитывать тот факт, что эти тесты обладают низкой селективностью и требуют обязательного подтверждения положительного результата другими аналитическими методами. На практике они используются в клинических или судебно-химических лабораториях как средство быстрого отбора среди большого количества образцов, требующих дальнейшего исследования.

При этом интерпретацию получаемых результатов следует поручать только подготовленным, высококвалифицированным сотрудникам.

Например, как показали наши исследования значительное количество ИХ-тестов разных производителей, в том числе российских, дают положительный результат тестирования мочи на опиаты, лиц, незадолго до этого употребивших в пищу кулинарные изделия, содержащие маковое семя, или принявших несколько таблеток комбинированных лекарственных препаратов, содержащих кодеин, которые по действующему российскому законодательству могут распространяться в безрецептурном отпуске, т.е. свободно и без контрольно.

Данное обстоятельство особенно следует учитывать в связи принятием Административного кодекса Российской Федерации и введением ответственности за незаконное потребление наркотиков.

Таким образом, ИХА-тесты разработаны для исследования биологических жидкостей на присутствие в них наркотиков.

При этом следует учитывать следующее:

1) данные тесты функционируют только при физиологических или очень близких к ним условиях, таких как значение рН, температура, отсутствие сильных окислителей или восстановителей, определенная ионная сила среды и других;

2) тесты практически все ИХА-тесты разработаны для обнаружения в биожидкостях не самих наркотиков, а их метаболитов – продуктов распада в организме человека, которые выводятся из организма гораздо медленнее, чем действующее начало.

Например, ИХА-тесты для определения марихуаны разработаны для обнаружения метаболита тетрагидроканнабинола, который в самой марихуане практически отсутствует, или ИХА-тест для определения кокаина разработан для определения бензоилэкгонина, который присутствует не во всех изымаемых из незаконного оборота образцах.

С появлением несколько лет назад на российском рынке ИХА-тестов их стали пытаться использовать в качестве диагностикумов для экспресс-анализа различных объектов с целью отнесения их к наркотическим средствам или психотропным веществам.

При этом совершенно не учитывается специфика как самих тестов, см. выше, так и специфика исследуемых объектов, которые могут содержать и содержат активные компоненты, например щелочь (“крэк”).

Кроме того, использование этих тестов в предлагавшемся фирмой производителем виде требовало чрезвычайно трудоемкой во внелабораторных условиях процедуры разведения тестируемых объектов до рабочих концентраций тестов, приблизительно 1: 1000 и более.

В результате испытаний, проведенных несколько лет назад базовыми организациями по проверке тестов, в том числе Экспертно-криминалистическим центром МВД России, произведенных российским предприятием

Прогрессивные Био-Медицинские технологии Лтд (Москва) и поступающих для утверждения в Постоянный комитет по контролю наркотиков, эти изделия были признаны непригодными для определения наркотических веществ в небиологических объектах по причине их низкой эффективности.

Таким образом, использование ИХА-тестов для тестирования наркотических средств и психотропных веществ в биологических жидкостях, на различных поверхностях, и, тем более, для тестирования различных объектов с целью отнесения их к наркотикам в настоящее время требует тщательной предварительной методической проработки, без которой получаемые с их помощью результаты не могут быть признаны объективными, а затраты на покупку таких изделий не оправданными.

Литература

1. Гаевский А.В., Дегтярев Е.В., Симонов Е.А. и др. Аналитическая экспертиза веществ, подлежащих специальному контролю в Российской Федерации // В сб. тезисов докладов 2-й Всероссийской конференции по истории и методологии аналитической химии (ИМАХ-2) 26-29 января 1999 г., г. Москва.
2. Симонов Е.А. и др. Способ обнаружения наркотиков с использованием флаконов (трубок), заполненных гомогенными или гетерогенными реактивами по прилагаемой схеме // патент РФ № 2138044 от 20.09.1999 г.
3. Гаевский А.В., Симонов Е.А., Сорокин В.И. Аналитическая экспертиза опасных веществ // В сб. тезисов Всероссийской конференции “Химический анализ веществ и материалов”, 16-21 апреля 2000 г., г. Москва.
4. Гаевский А.В., Дегтярев Е.В., Симонов Е.А. и др. Методология и правовые аспекты химического анализа опасных веществ // Заводская лаборатория. Диагностика материалов.- Т. 66, № 6.- 2000.- С. 56-63.
5. Симонов Е.А., Макаров В.Г. Использование методов капельного анализа для обнаружения наркотических средств во внелабораторных условиях // В сб. “Криминалистика: 21 век”. – ЭКЦ МВД РФ.- 2001. – с. 3
6. Гаевский А.В., Симонов Е.А., Макаров В.Г. Селективность отечественных тестов на наркотики и пути её повышения // В сб. тезисов Всероссийского симпозиума “Тест-методы химического анализа”, 28-30 ноября 2001 г., г. Москва.