39. Технические средства обнаружения наркотиков, приборы и принцип их действия.

По комплексу эксплуатационных и технических требований многочисленные виды аппаратуры и диагностикумы можно разделить на три основные группы.

Группа А — стационарная досмотровая аппаратура, основанная на использовании различных видов проникающих излучений и предназначенная к применению в аэропортах, таможенных терминалах и т. п.

Как правило, приборы этого типа реализуют один из современных вариантов компонентного локально-распределительного анализа (рентгеновская просмотровая аппаратура, нейтронная томография и др.).

Группа Б — стационарная аппаратура высокочувствительного и экспрессного анализа и предварительной идентификации наркотических препаратов, основанная на использовании современных физико-химических методов (дрейф-спектрометрия ионов, поверхностная ионизация, резонансное лазерное поглощение и др.).

Группа В — к ней целесообразно отнести иммунохимические и химические тесты и диагностикумы, а также малогабаритные переносные приборы на их основе, предназначенные для индивидуального использования в целях выявления и предварительной идентификации наркотических препаратов непосредственно в выездных условиях.

Приборы на основе ионной подвижности.

Детектор наркотиков IONSCAN 400 использует технологию спектрометрии ионной подвижности для обнаружения:

• взрывчатых веществ: гексоген, пентрит, ТНТ, Semtex, тетрил; нитраты, нитроглицерин, НМХ и т. д. (чувствительность — в области 1 пг);

• наркотиков: кокаин, героин, РСР, ТНС, метамфетамин, ЛСД, марихуана и т. д. (чувствительность — 1 нг, длительность анализа 6-8 с).

Пробоотбор осуществляется на тампоны на воздушный фильтр (при использовании ручного пробоотборника).

Дрейф-спектрометры

Работа дрейф-спектрометров основана на ионизации непрерывного потока газа, разделении образовавшихся ионов микропримесей по их подвижности в электрическом поле специальной формы и регистрации разделенных ионов (метод спектрометрии подвижности ионов в электрическом поле). Благодаря своему принципу функционирования данные устройства обладают достаточно высоким быстродействием (от сотых долей секунды до 1—2 с), но при этом имеют недостаточную разрешающую способность.

Системы на основе ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР)

Прибор ГХМС представляет собой магнитный квадрупольный с двойной фокусировкой масс-спектрометр, который оборудован несколькими интерфейсами для ввода образцов, в том числе, газовым хроматографом, оснащенным оригинальным устройством — «концентратор-термодесорбер». Данное устройство позволяет проводить экспресс-исследования газообразных и жидких образцов. Продолжительность анализа при этом не превышает 2—3 мин, что позволяет использовать прибор для идентификации неизвестных веществ с использованием стандартных баз данных по масс-спектрометрии. Прибор уже зарекомендовал себя при исследовании образцов взрывчатых и отравляющих веществ, объектов окружающей среды. Принцип работы прибора основан на том факте, что ядра ряда элементов периодической таблицы, имеющие несферическое распределение положительного заряда в ядре (N, Na, Cl и др.), возбуждаются и поглощают энергию при воздействии внешнего электромагнитного радиочастотного поля строго определенной частоты. При переходе обратно в равновесное состояние они излучают накопленную энергию на той же частоте. Такое явление называется ядерный квадрупольный резонанс.

В состав молекул большинства взрывчатых веществ входят ядра азота NI4. Частота квадрупольного резонанса этих ядер зависит от состава и структуры молекул конкретного вещества, в которое они входят. Таким образом, используя явление ЯКР, можно обнаружить и идентифицировать конкретное взрывчатое вещество.

Масс-спектрометры

Действие масс-спектрометров основано на физико-химическом методе измерения отношения массы ионов к их заряду (масс-спектрометрии).

Спектрометрия основана на ионизации молекул, разделении ионов в газовой фазе, которое происходит в зависимости от соотношения их массы и заряда, и регистрации разделенных ионов. Эти приборы имеют дело с материальным веществом, состоящим, как известно, из мельчайших частиц — молекул и атомов. Они устанавливают молекулярную массу вещества, ее атомарный и изотопный состав, а также пространственную структуру расположения атомов, что позволяет идентифицировать и само вещество. Масс-спектрометры обладают исключительно высокой чувствительностью и позволяют обнаруживать следовые количества органического вещества в больших объемах газов и жидкостей.

Системы радиолокационного голографирования

Основаны на излучении миллиметровых волн и использующие собственные радиометрические излучения различных покровов и сред естественного и искусственного происхождения, в том числе и живых объектов. Одной из практических задач, потенциально решаемых с помощью радиотепловых методов наблюдений в диапазоне миллиметровых волн, является регистрация неоднородностей радиотеплового излучения тела человека при бесконтактном досмотре.

Принцип работы данных систем будет рассмотрен на примере портала SafeScout.

Принцип действия портала SafeScout основан на «радиосигнальном» голографировании и обеспечивает обнаружение скрытых на теле человека предметов из металла, дерева, керамики, стекла, пластмассы и других материалов. Пропускная способность портала SafeScout составляет до 600 человек в час, при возможности обнаружения предметов сразу на всем теле человека.

Биодатчики

Биодатчик обычно состоит из биологического компонента (клетки, фермента или антитела), соединенного с преобразователем — прибором, приводимым в действие одной системой и передающим энергию (обычно в другой форме) другой системе. Биосенсоры являются детекторами, действие которых основано на специфичности клеток и молекул, и используются для идентификации и измерения количества малейших концентраций различных веществ, в том числе и взрывчатых.

Приборы на резонансном лазерном поглощении ( на примере устройства «Spectrophone»)

Принцип действия прибора основан на резонансном поглощении наркотическими и взрывчатыми веществами лазерного излучения с регистрацией возникающих при этом локальных перепадов давления в виде звуковых волн чувствительным микрофоном.

Прибор состоит из компактного лазера, контрольной камеры с детектирующим микрофоном, модулятора лазерного излучения, фазочувствительного усилителя сигнала и компьютера для управления процессом и обработки результатов анализа. В рабочем цикле прибора анализируемая проба воздуха поступает в контрольную камеру, где попадает в зону действия луча лазера, длина волны которого совпадает с максимумом поглощения анализируемого соединения.

Иммунохимические диагностикумы

Одним из перспективных направлений, развиваемых в настоящее время для решения задач контроля наркотиков в соответствии с мировой практикой, является направление, связанное с разработкой высокоспецифичных иммунохимических диагностикумов на различные группы наркотических препаратов. С помощью иммунохимических диагностикумов осуществляется прямое или косвенное (по продуктам метаболизма) выявление широкого спектра наркотических веществ: опиатов (морфин, героин и др.), каннабиноидов, барбитуратов, амфетаминов, бензодиазепинов и др.

Качественно упрощенный иммунодиагностикум AccuPress для выявления морфина и кокаина в выездных условиях на различных поверхностях предлагает фирма Thermedics Detection Inc. (США). В этом случае разработчиками использован принцип цветной иммунохимической реакции на специальных мембранах, обеспечивающий селективное выявление микроследов соответствующих наркотиков на уровне 1 мкг при времени анализа в пределах 10 с.

Химические тесты:

Эти наборы, предназначенные для предварительной идентификации наркотических и сильнодействующих веществ во внелабораторных условиях, по способу применения можно разделить на 3 основные группы: капельные, аэрозольные и ампульные.

Капельные тесты являются наиболее дешевыми в изготовлении и простыми в эксплуатации. Они основаны на использовании химических реакций наркотических препаратов со специально подобранными реагентами с образованием окрашенных продуктов.

Аэрозольные химические тесты сочетают в себе простоту капельных реакций на фильтровальных бумагах с экспрессностью и некоторым удобством применения, особенно в выездных условиях, характерным для различных типов бытовых спреев. Наиболее известны аэрозольные тесты для определения кокаина («Кокаспрей») и каннабиноидов («Каннабиаспрей»).

Ампульные тесты на настоящий момент являются наиболее распространенным в практике правоохранительных органов набором для выявления наркотических препаратов различных типов. Как следует из названия, протекание соответствующих химических реакций с образованием окрашенных продуктов происходит в прозрачных полимерных контейнерах (пакетах или трубках) после помещения в них пробы, содержащей наркотик, и раздавливания стеклянной ампулы с подходящим реагентом. Общепринятым «стандартом» наборов этого типа является комплект «NIC» фирмы «Бектон-Диниксон» (США).

Иммунохроматографический анализ

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. Все иммунологические методы анализа основаны на реакции «антиген — антитело». Антиген — это вещество, которое узнается нашим организмом как чужеродное и которое может запускать иммунную (за щитную) 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). При погружении теста в физиологическую жидкость она начинает мигрировать вдоль полоски по принципу тонкослойной хроматографии. Вместе с жидкостью двигаются антитела с красителем. ИХА-тесты просты в употреблении, однако, при высокой чувствительности, они 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.