ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КУРИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ СИНТЕТИЧЕСКИЕ КАННАБИНОИДЫ

ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. Литературный обзор 9
1.1 Состав курительных смесей 9
1.2 Синтетические каннабиноиды: структура, фармакохимические свойства
и синтез 11
1.3 КС-СК как объект анализа 20
1.3.1 Особенности экспертных подходов 20
1.3.2 Идентификация физиологически активного вещества 23
1.3.3 Профилирование примесей 26
1.4 Газовая хроматография в анализе КС-СК 28
ГЛАВА 2. Аппаратурное оформление, реактивы, исследуемые образцы 36
2.1 Приборы, оборудование, реактивы 36
2.2 Исследуемые образцы и процедуры их предварительных испытаний 37
ГЛАВА 3. ГХ - МС идентификация синтетических каннабиноидов 41
3.1 Техника эксперимента 41
3.2 Идентифицированные СК 42
3.3 Примеси в составе СК 52
ГЛАВА 4. ГХ- профилирование компонентов наполнителей КС-СК 63
4.1 Пробоподготовка образцов 63
4.2 Оптимизация условий ГХ- измерений 67
4.3 Идентификация профильных компонентов 69
ГЛАВА 5. ГХ-ПИД сравнительный анализ больших массивов
КС-СК с хемометрической обработкой данных 75
ГЛАВА 6. Устройство и процедура парофазной сорбционной микроэкстракции летучих компонентов КС-СК 83
6.1 Составные части и принцип работы устройства 83
6.2 Оценка эффективности процедуры выделения летучих
компонентов КС-СК 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 93
ВЫВОДЫ 96
Список сокращений и условных обозначений 97
Список литературы 98
Приложение А 118
Приложение Б 127
Приложение В 128

Купить

Актуальность работы. В настоящее время во всем мире наблюдается беспрецедентный рост потенциально опасных новых психоактивных соединений [1, 2]. Причем, значительная часть этих соединений приходится на синтетические каннабиноиды (СК). В свою очередь, СК часто используются для приготовления курительных смесей (КС-СК), обладающих характерным для конопли психоактивным действием. КС-СК особенно популярны среди молодежи, благодаря их доступности - распространению бесконтактным способом через сеть интернет, низкой стоимости и ожидаемой безопасности по сравнению с классическими наркотиками [3, 4]. Вместе с тем, компоненты КС-СК в организме человека могут вызывать ряд тяжелых токсических расстройств. Наиболее распространенными токсическими явлениями являются психические (нарушение сознания, галлюцинации, агрессия) и соматические (тахикардия, подъем артериального давления, почечная недостаточность) отклонения, в том числе летальные исходы [5 - 9]. Постановлением Правительства Российской Федерации от 31.12.2009 г., № 1186 ряд СК был включен в Список I наркотических средств (НС), оборот которых на территории РФ запрещен.
На фоне стойкой тенденции постоянного изменения («обновления») ассортимента КС-СК весьма важным является мониторинг их компонентного состава. Данные по компонентному составу КС-СК необходимы соответствующим специалистам для оценки рисков нанесения вреда здоровью потенциальных потребителей и принятия адекватных терапевтических мер при наступлении случаев интоксикации, а также при расследовании инцидентов, связанных с незаконным оборотом НС, и принятия соответствующих мер законодательного регулирования.
КС-СК - это многокомпонентные смеси (Рисунок 1). Основными составляющими смесей являются матрица (70-90% массы), физиологически активное вещество и различные примеси. Наиболее значимой с точки зрения правоприменительной практики и, соответственно, наиболее проработанной аналитической задачей является идентификация физиологически активного вещества в составе КС-СК. Для ее решения преимущественно используются хроматографические методы (ГХ, ВЭЖХ с различными детекторами, ТСХ), а также ЯМР-, ИК- и УФ- спектроскопии [10]. «Золотым стандартом» считается метод ГХ-МС. На сегодняшний день идентифицированы примерно 180 видов СК различной химической структуры, из них более 60 в Сибирском федеральном округе РФ.
Синтетический каннабиноид
Физиологически Наполнитель активное
вещество Растворители |
Исходные _
реагенты Z* ПрИМеСИ
Побочные ■
продукты синтеза J
Рисунок 1 - Диаграмма состава курительных смесей, содержащих СК
Наполнители (примеси) в КС-СК практически не исследовались. Вместе с тем, наряду с активным веществом, эти соединения формируют индивидуальный «химический профиль» образца, что весьма важно при проведении сравнительных экспертиз. Состав профильных соединений с идентификационной значимостью может служить дополнительным инструментом для установления источника производства изъятых из нелегального оборота КС-СК и цепочки их нелегального распространения.
Представляло интерес получить полный аналитический образ КС-СК. В качестве базового метода был выбран газохроматографический в типичной для экспертных лабораторий комплектации.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка методик ГХ-анализа для качественного и полуколичественного определения компонентного состава курительных смесей, содержащих синтетические каннабиноиды, с учетом экспертных подходов.
Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:
1. Сформировать статистически значимую картину распространенности видов СК, наличия соответствующих примесей и возможности их ГХ- определения на основе данных экспертных исследований реальных образцов КС- СК.
2. Разработать способы пробоподготовки и оптимизировать процедуры измерений для ГХ- определения компонентного состава СК-содержащих курительных смесей.
3. Предложить подходы для сравнительного ГХ-анализа больших массивов экспертных образцов КС-СК с использованием направленно выбранных хемометрических методов.
4. На основании полученных результатов сформулировать алгоритм комплексного экспертного исследования КС-СК как целостного объекта.
Научная новизна работы:
1. Впервые установлены основные виды аналитов, формирующие КС-СК как целостный объект и предложены подходы к их определению.
2. Предложен способ устранения мешающего влияния органической матрицы путем использования процессов парофазной сорбционной микроэкстракции летучих соединений КС-СК.
3. Найдены оптимальные условия, обеспечивающие ГХ-ПИД/МС определение полярных органических компонентов наполнителей разной летучести СК-содержащих пластичных курительных смесей.
4. Показана эффективность выбранного хемометрического подхода на основе кластерного анализа, реализованного в виде алгоритма расчётов коэффициентов корреляции Пирсона, для ГХ-ПИД сравнительного анализа больших массивов КС-СК экспертных образцов.
Практическая значимость.
Полученные данные по видам КС-СК, находящимся в незаконном обороте на территории СФО РФ, могут представлять интерес для экспертов, научных сотрудников, медицинских работников и законодателей.
Разработанная методика комплексного анализа КС-СК используется в практике Экспертно-криминалистического центра Управления на транспорте МВД России по Сибирскому федеральному округу (ЭКЦ УТ МВД России по СФО) при проведении соответствующих судебно-химических исследований.
Разработанный способ пробоподготовки успешно апробирован на модельных смесях и реальных образцах для выделения летучих примесей из органических матриц сложного состава и может быть рекомендован для использования в практике ГХ-анализа.
Личный вклад автора: состоял в обобщении, систематизации
литературных данных по видам, свойствам и оценке уровня исследований КС-СК, а также в проведении необходимых экспериментов и интерпретации полученных результатов.
Положения, выносимые на защиту:
1. Результаты идентификации СК в экспертных образцах смесей для курения, изъятых из незаконного оборота на территории СФО РФ.
2. Результаты ГХ-МС определений характерных примесей для отдельных видов и классов СК.
3. Способ пробоподготовки образцов КС-СК для выделения летучих соединений из матрицы.
4. Методики ГХ-ПИД/МС определения полярных органических компонентов наполнителей СК-содержащих пластичных курительных смесей.
5. ГХ-ПИД процедура сравнительного анализа больших массивов экспертных образцов КС-СК.
6. Алгоритм комплексного экспертного исследования КС-СК.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены и обсуждались на Международной научно-технической
8
конференции молодых ученых «Инновационные материалы и технологии»
(Минск, 2019), II International (XII Ukrainian) scientific conference for students and
young scientists «Current chemical problems» (Ukrain, Vinnytsia, 2019),
Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных
«Ломоносов-2019» (Москва, 2019), XX Международной научно-практической
конференции имени профессора Л.П. Кулёва студентов и молодых ученых
«Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, 2019), IV Всероссийской
конференции с международным участием «Аналитическая хроматография и
капиллярный электрофорез» (Краснодар, 2020), V Международной конференции
«Актуальные научные и научно-технические проблемы обеспечения химической
безопасности» (Казань, 2020), Международной научно-практической
конференции «Современные проблемы химии, технологии и фармации»
(Чебоксары, 2020), XXI Международной научно-практической конференции
студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М.
Кижнера, посвященной 110-летию со дня рождения профессора А.Г. Стромберга
«Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, 2020), XVI
Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых,
посвященной году памяти и славы (75-летию Победы в Великой Отечественной
войне 1941-1945 годов) «ПРОСПЕКТ СВОБОДНЫЙ - 2020» (Красноярск, 2020).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ: 7 статей в научных журналах из списка ВАК, в том числе 3 - в журналах, индексируемых в Scopus и/или Web of Science, а также 11 тезисов докладов на всероссийских и международных конференциях.
Структура и объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, главы литературного обзора, пяти глав экспериментальной части, заключения, выводов, списка сокращений и условных обозначений, списка цитируемой литературы и приложения. Диссертационная работа изложена на 131 странице машинописного текста, включает 12 таблиц, 59 рисунков и список литературы из 165 наименований.
Купить