Индикация наркотических веществ

ФЕДОРОВ Юрий Александрович,
кандидат химических наук
ИНДИКАЦИЯ НАРКОТИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Борьба с незаконным оборотом наркотических веществ (НВ) в последнее
время из социально-общественной проблемы стремительно перерастает в проблему обеспечения национальной
безопасности Российской Федерации. Снижение стоимости дозы героина до цены бутылки водки радикально изменило
ситуацию на рынке сбыта и резко расширило ареал распространения наркотиков в сельские и провинциальные районы.
Анализ особенностей развития ситуации характеризуется следующими обстоятельствами: резко усиливающееся
давление дешевого афганского героина, перенос нелегального производства синтетических наркотиков из дальнего
зарубежья в прибалтийские республики, активизация сбора и употребления галлюциногенных грибов в Северозападном регионе России.
В аналитической химии токсичных соединений понятие индикации включает в себя процедуру обнаружения
наркотического вещества, идентификацию действующего начала и количественное определение содержания
основного вещества в пробе.
Для обнаружения НВ применяются технические средства контроля на базе приборных физических и физикохимических методов (рентгеноскопия, метод ядерно-квадрупольного резонанса, хроматомасс-спектрометрия, спектроскопия ионной подвижности) и метод с использованием специально
подготовленных собак.
Рентгеноскопия основана на регистрации изменения интенсивности рентгеновского излучения после прохождения
через досматриваемый объект и широко используется в промышленности и медицине. Установки для рентгеновского
досмотра багажа фирмы RAPISCAN серии 300 c размерами досмотрового тоннеля от 640х320 до 1500х1500 мм
позволяют отображать четыре градации цвета для веществ различной плотности: оранжевого для веществ с малой
плотностью, зеленого для веществ со средней плотностью, например алюминия, синего для веществ с более высокой
плотностью, таких как сталь, и черного для непрозрачных материалов. Установки могут быть как стационарными, так и
передвижными (на трейлерах). Аппараты современной 500 серии с более эффективными генераторами излучения и
компьютерной обработкой сигнала позволяют оператору различать органические соединения с различной атомной
плотностью и идентифицировать взрывчатые вещества и наркотики в предметах багажа с резким уменьшением
вероятности ложного срабатывания.
Ядерно-квадрупольный резонанс в аналитической химии используется для индикации кристаллических веществ
14
содержащих атомы, обладающие электрическим квадрупольным моментом, например атом азота14 ( N). При
облучении объектов последовательностью радиочастотных импульсов с различным периодом повторения и частотой,
близкой к частотам резонансного поглощения, релаксация возбужденных атомных ядер вызывает сигнал обнаружения,
воспринимаемый радиочастотной катушкой. Следует отметить, что частота резонансного поглощения и время
релаксации ядер кокаина-основания (крэка) и гидрохлорида кокаина отличаются, поэтому в сканере для обнаружения
релаксации ядер кокаина-основания (крэка) и гидрохлорида кокаина отличаются, поэтому в сканере для обнаружения
наркотиков, разработанным фирмой QUANTUM MAGNETICA(США), смонтировано две радиочастотные головки, катушки
которых настроены на частоту резонансного поглощения хлорида кокаина и кокаина, соответственно. В принципе этот
метод разрабатывался для быстрого и безопасного обнаружения наркотиков в упаковках замороженных пищевых
продуктов, например в блоках креветок, без повреждения досматриваемых предметов. Досмотр одного места груза на
конвейерной линии занимает 6 с. Чувствительность обнаружения сильно зависит от специфических характеристик
обнаруживаемых веществ и от соотношения габаритов груза и катушки (антенны). Метод оказался очень эффективным
также для обнаружения взрывчатых веществ и был реализован для создания системы безопасности QSCAN-1000 для
аэровокзала № 7 в Лос-Анжелесе.В настоящее время разрабатываются системы для досмотра почтовых отправлений на
содержание ВВ и НВ. Лидером отечественных разработок в этой области является ООО "ЛОГИС" при НИИ
Приборостроения.
Физические методы – рентгеноскопия и ЯКР – предназначены для обнаружения сосредоточенных масс НВ и даже в
лучших образцах имеют предел обнаружения НВ на уровне долей килограмма. Специфичность обнаружения НВ
методом ЯКР достаточно высокая, рентгеноскопия в широко распространенных моделях не специфична по отношению к
НВ и позволяет только обнаруживать места сокрытия контрабанды с отличающимися от упаковки показателями
поглощения рентгеновского излучения. Под специфичностью в данном контексте следует понимать параметр обратно
пропорциональный частоте ложного срабатывания метода.
Высокоспецифичные методы имеют очень малое количество ложных срабатываний в процессе эксплуатации.
К недостаткам физических методов следует отнести экранирование сигнала металлической тарой (упаковкой) и, как
следствие, невозможность обнаружения НВ в металлических контейнерах. Для непроводящей тары физические методы
оптимальны и активно используются даже на конвейерных линиях.
Физико-химические методы обнаружения НВ (хроматографические и ион-дрейфовые приборы, сенсорные
датчики) определяют наличие НВ по летучим компонентам пробы. Для достижения высокой чувствительности
обнаружения НВ в хроматографических и ион-дрейфовых методиках требуется концентрирование пробы, поэтому
достаточно большой объем воздуха просасывается через сорбционный преконцентратор. Преконцентратор помещается
в термодесорбер и сконцентрированная проба вводится в аналитический тракт прибора. Хроматографические методы
позволяют провести идентификацию НВ по индексу удерживания и, в случае масс-спектрального детектора, по ионным
массам продуктов фрагментации НВ.
Следует отметить, что в процессе использования сорбционного преконцентратора происходит концентрирование не
только целевого компонента (НВ), но и всех остальных органических примесей содержащихся в анализируемом
воздухе. Это обстоятельство способно значительно ухудшить как процесс хроматографического разделения, так и
процесс идентификации НВ, ибо содержание в воздухе паров растворителей или горюче-смазочных материалов, как
правило, значительно превышает содержание паров НВ. В этой связи реально достигаемую специфичность
обнаружения и идентификации НВ в методиках использующих преконцентратор следует обязательно оценивать
экспериментально. Реальная апробация отечественного хроматомасс-спектрометрического прибора в аэропорту
Домодедово показала недостаточную чувствительность обнаружения НВ и высокую вероятность "ложного
Домодедово показала недостаточную чувствительность обнаружения НВ и высокую вероятность "ложного
срабатывания" при анализе багажа пассажиров.
Ион-дрейфовый принцип реализован в различных вариантах для обнаружения НВ и ВВ.
В детекторе ITEMISER (фото 1), разработанном фирмой Ion Track Instruments, применяется технология спектрометрии
ионной подвижности (Ion Track Mobility Spectrometry). Анализ сводится к отбору проб из воздуха бумажным фильтром с
вакуумным захватом или путем стирания частиц с осматриваемой поверхности, затем фильтр нагревается в десорбере
прибора. Нагретый воздух очищается через мембрану и поступает в ионизационную камеру, где под действием
бета-лучей ионизируется. Положительно и отрицательно заряженные ионы попадают в ячейку с сетчатым электродом и
коллектором.
Результаты оценки подвижности ионов позволяют провести идентификацию ВВ на уровне 100 – 300 пг и НВ на уровне
10 – 30 нг.
Фото 1. Приборный комплекс ITEMISER
Наиболее распространенным вариантом приборов, использующих для обнаружения НВ и ВВ принцип спектроскопии
ионной подвижности (Ion Mobility Spectroscopy), являются приборы IONSCAN (фото 2) канадской фирмы Barringer
Instruments, эффективно обнаруживающие и идентифицирующие НВ и ВВ в следовых количествах на любых
поверхностях. Основное преимущество системы IONSCAN заключается в возможности идентификации НВ и ВВ
различного химического состава (кокаин, героин, амфетамины, ЛСД, РСР и т.д.) и тротил, гексоген, тэн, нитроглицерин,
тетрил, соответственно. Микроскопические частицы ВВ и НВ оседают на всех поверхностях, с которыми соприкасались,
например, на руках, одежде и чемоданах. Пробоотборное устройство системы IONSCAN представляет собой
миниатюрный автономный пылесос, в котором проба воздуха просасывается через плоский фильтр. Тем же фильтром
можно просто протереть поверхность подозрительного предмета. Фильтр с пробой помещают в термодесорбер,
испарившиеся частицы в потоке газа ионизируются и попадают в ячейку "дрейфа", где происходит измерение их
подвижности. Обработка отобранных проб происходит автоматически, в течение нескольких секунд выдается сигнал
"пропустить/задержать", в случае обнаружения НВ и ВВ система проводит их идентификацию и выводит результаты на
дисплей. Серия IONSCAN 400 позволяет провести обнаружение 30 НВ и ВВ в течение 5 секунд с порогом
чувствительности 5 нг по НВ и 0,2 нг по ВВ. Прибор состоит из двух модулей общим весом 37 кг.
чувствительности 5 нг по НВ и 0,2 нг по ВВ. Прибор состоит из двух модулей общим весом 37 кг.
Фото 2. Установка IONSCAN
Сенсорные датчики безусловно перспективны для индикации НВ, но наиболее разработанные в настоящее время
модели не специфичны и в большой степени зависят от переменных составляющих воздушной среды, таких как
влажность, температура, запыленность. Совершенствование технологии получения высокоспецифичных покрытий для
микродатчиков вплоть до создания покрытий на основе биотехнологии с применением антител способно радикально
изменить ситуацию на рынке приборов для технического контроля грузов.
Таким образом, приборные методы технического контроля основаны на различных принципах, обладают различной
чувствительностью, быстродействием, некоторые из них предъявляют специальные требования к габаритам
досматриваемого багажа. Поэтому оптимальный выбор метода следует производить с учетом конкретных условий и
требований в каждом индивидуальном случае, отдавая предпочтение универсальным методам, позволяющим проводить
обнаружение и НВ и ВВ. Основной недостаток приборных методов заключается в их стационарности и достаточно
высокой квалификации оператора.
Использование специально обученных собак для обнаружения НВ и ВВ активно практикуется во всем мире
наряду с дорогостоящими приборными методами. В отличие от физических методов обнаружения НВ, работающих
по твердым кристаллическим наркотическим веществам в диапазоне от следовых количеств (в случае ион-дрейфовых
методов) до долей килограмма (в методе ЯКР), собаки обнаруживают наркотики по летучим компонентам НВ. Летучие
компоненты наркотиков с гораздо большей эффективностью проникают через полупроницаемые мембраны упаковки,
типа обычно используемой полиэтиленовой пленки, по сравнению с пылевыми частицами, поэтому в большинстве
случаев собаки демонстрируют более высокую по сравнению с приборами чувствительность обнаружения НВ.
Чувствительность различных биообъектов к пахучим веществам различается очень значительно. Так, человек ощущает
присутствие уксусной кислоты (одного из летучих компонентов героина), если в одном кубическом сантиметре воздуха
13
содержится 5х10
5
молекул, а собаке достаточно наличия в том же объеме воздуха 5х10 молекул. Следует отметить,
содержится 5х10
молекул, а собаке достаточно наличия в том же объеме воздуха 5х10 молекул. Следует отметить,
9
что чувствительность самых современных физико-химических приборных средств находится на уровне 10 , поэтому и в
обозримом будущем кинологическая служба будет являться основой полевого обнаружения наркотических веществ при
досмотре транспортных средств и багажа пассажиров.
Кинологические методы обнаружения характеризуются максимальной чувствительностью обнаружения, мобильностью,
возможностью использования в полевых условиях, распространенностью в федеральных и частных структурах,
относительно низкими затратами на содержание службы.
К недостаткам использования биообъектов для обнаружения НВ следует отнести необходимость оценки эффективности
работоспособности собаки в зоне объекта с помощью контрольной закладки и мешающее влияние отвлекающих
факторов. С появлением кинологических имитаторов НВ (героина, кокаина, амфетаминов), которые представляют
собой белые порошковые композитные материалы, состоящие из инертной в одорологическом отношении матрицы с
добавками летучих органических маркеров, структурно аналогичных демаскирующим признакам реальных наркотиков,
ситуация с подготовкой и тренировкой специальных собак радикально изменилась и перестала быть криминально
окрашенной, как в случае использования для натаскивания реальных НВ.
В связи с не абсолютной специфичностью методов обнаружения НВ все случаи положительного срабатывания или
сомнительные, нуждаются в процедуре идентификации НВ. Процедура идентификации может быть выполнена как в
стационарных условиях экспертно-криминалистических лабораторий приборными методами ТСХ, ГЖХ, ВЭЖХ,
Хроматомасс и ИК-спектрометрии, так и в полевых условиях экспресс-методами на основе мокрой химии.
Следует отметить, что наибольшую достоверность идентификации НВ обеспечивают методы хроматографического
анализа со свидетелем, каковым является стандартный образец НВ или его растворов. Соответственно, в лаборатории
должны быть предусмотрены возможности хранения как самих НВ, так и их растворов. При этом следует учитывать, что
как сами НВ, так и их растворы склонны к распаду, поэтому как процедура хранения, так и возможность создания
стандартных образцов растворов НВ (в настоящее время в основном импортного происхождения) далеки от
реальностей отечественной аналитики сегодняшнего дня. Тем не менее, специалисты экспертно-криминалистических
лабораторий УВД, на долю которых приходится основной массив экспертиз по НВ, справляются со своими задачами по
идентификации наиболее распространенных наркотических веществ.
При идентификации НВ для скрининга большого количества проб широко используются экспресс-тесты в
различных вариантах снаряжения. Разработки экспресс тестов первого поколения представляли собой набор
одноразовых тестов ампульного снаряжения. Процедура анализа сводилась к помещению в пластиковый пакетик
навески порошка подозрительной пробы и последовательному разбитию находящихся в этом же пакете ампул с
реактивами. Цвет раствора сравнивался с цветовой меткой на пакете. Достоинства этого варианта снаряжения в
широкой гамме тестов на почти все виды наркотиков, недостатки в необходимости большого объема пробы, трудностях
при вскрытии ампул в пакете и в ограниченном количестве анализов в комплекте тестов. Среди зарубежных вариантов
наиболее распространены наборы NIK (фото 3), США. Отечественные ампульные тесты выпускаются в АОЗТ "ЛСИ"
(СИГМА-М) и на химзаводах в Туле и на Урале.
Фото 3. Комплект реагентов NIK
Тесты второго поколения стали многоразовыми и наибольшее распространение получили тесты в аэрозольном
снаряжении (спреи на героин, кокаин и каннабис) и капельном снаряжении. В случае аэрозольного снаряжения
процедура анализа сводится к помещению порошковой пробы на бумажную подложку с липким слоем и последующим
опрыскиванием аэрозольным спреем. Бумажная подложка с липким слоем необходима для предотвращения
физического уноса порошка потоком аэрозоля. Для обнаружения каннабиса используются две аэрозольных рецептуры,
одна – кокаина, одна – героина и специальная индикаторная бумага. Преимущества аэрозольных тестов заключаются в
простоте эксплуатации, долгой хранимости, компактном размещении, а недостатки в ограниченной номенклатуре
определяемых наркотиков (невозможно сделать аэротест с едкими жидкостями) поэтому опиаты, амфетамины и ЛСД
приходится определять дополнительными методами. Практически все аэрозольные тесты для обнаружения наркотиков
импортные (Германия, Израиль, Швейцария), первая попытка выпуска отечественных аэротестов в АОЗТ "ЛСИ" в 1994
г. оказалась неудачной из-за плохой совместимости индикаторных рецептур и материалов конструкции отечественных
аэрозольных баллончиков. В последующем эти недостатки были устранены.
При капельном снаряжении индикаторные растворы размещаются во флаконах-капельницах объемом 5 – 10 мл.
Процедура анализа сводится к размещению на бумаге порошковой пробы и нанесению на пробу капли индикаторной
рецептуры из флакона-капельницы. Окраску зоны реакции сравнивают с цветом метки на флаконе.
При подобном методе нет нужды в подложках с липким слоем. Кроме того, для проведения анализа достаточно
нескольких крупинок порошка, что делает возможным системный анализ малых количеств пробы, в том числе и
вытруски из карманов. Одного флакона достаточно для производства 100 – 200 анализов. За рубежом комплект тестов
в капельном исполнении выпускается фирмами BDH (Великобритания) и SIGMA (США), отечественный аналог комплект
"ДЕЛЬТА", выпускаемый в "Лаборатории Средств Индикации", состоит из семи флаконов-капельниц, позволяющих
проводить групповое определение кокаина, барбитуратов, каннабиса, ЛСД, амфетаминов и опийных алкалоидов, в том
числе и героина. Габариты комплекта совпадают с размерами сумки от фотоаппарата.
Чувствительность экспресс-тестов находится на уровне мкг НВ, специфичность же определения НВ недостаточна, так
как ряд лекарственных препаратов в условиях анализа дает близкие цветовые характеристики зоны реакции. Тем не
менее, экспресс-тесты неоценимы для оперативной проверки подозрительных проб в полевых условиях, так как они
работоспособны без воды и электричества.
Итак, для обнаружения наркотических веществ можно использовать различные приборные методы и кинологическую
службу, причем оптимальным вариантом является комбинация нескольких методов.
Эффективность обнаружения НВ может быть повышена на порядок только одними организационными
мероприятиями, например, если выделить кинологическую службу таможенных органов в самостоятельное
подразделение и снабдить ее автотранспортом для организации мобильных независимых проверок на постах и дорогах,
причем отменить всякие графики и согласования этих проверок.
Подобным образом организована работа "Черной таможни" в Германии. Отсутствие многочисленных согласований и
регулярности проверок приведет к уменьшению утечек информации, наличие собственного автотранспорта – к
мобильности и внезапности проверок и, соответственно, к повышению эффективности мероприятий.
В плане повышения эффективности физико-химических методов целесообразно перенацелить разработчиков на
индикацию летучих соединений-маркеров наркотических веществ, которые обладают большей проникающей
способностью, чем аэрозольные частицы НВ, и это обстоятельство способно повысить чувствительность обнаружения
наркотических веществ на порядок.
Значительно способствовало бы оперативному решению многих вопросов на местах широкое внедрение экспресстестов в практику работы не только таможни, но ФПС, УВД и ФСБ. Ну и наверно совсем бы не ухудшил ситуацию какойнибудь единый для всех спецслужб орган по борьбе с наркотиками по американскому образцу.
Заключение
1. Идентификацией НВ в настоящее время занимается исключительно экспертно-криминалистические отделы ГУВД, то
есть специалисты, работающие исключительно по собственным ведомственным методикам, посему не считаю
возможным давать им какие-то рекомендации по обнаружению НВ.
2. Несмотря на известную оппозицию кинологическим методам обнаружения со стороны адептов спецтехники, следует
отдавать себе отчет в том, что в нашей стране приборное обеспечение обнаружения НВ и ВВ является задачей
отдаленного будущего, тогда как осуществлять этот процесс необходимо уже сейчас и во все более массовом масштабе.
Кроме того, следует учитывать некоторый психологический момент использования собак, так, часто одно только
появление собак в таможенном зале приводит к сбросу контрабандных наркотиков.