Определение гамма-гидроксимаслянной кислоты

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГАММА-ГИДРОКСИМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ И ЕЕ ПРЕКУРСОРОВ В ОБЪЕКТАХ КРИМИНАЛИСТИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ  

Соли гамма-гидроксимасляную кислоту  
(ГОМК) –  оксибутираты ( ОБ ) –  психотропные веществаиспользуемые в медицине как средства неингаляционного наркоза.  При приеме повышенных доз солей ГОМК и ее прекурсоров наблюдаются эйфорические эффекты,  которые обусловливают немедицинское  злоупотребление этими препаратами.  При воздействии температуры или при кислых значениях pH  водных растворов ОБ теряют воду и циклизуются в гамма-бутиро-лактон ГБЛ ,  обладающий более выраженным и длительным снотворным эффектом идругими близкими с ОБ фармакологическими проявлениями  Это вещество, наряду с ОБ и вместо них, используется для получения различных наркотических средств. Аналогичным образом в качестве заместителей ОБ используются гамма-гидроксибутираль, 1,4-бутандиол, транс-4-гидроксикротоновая кислота, ее лактон,  а также различные гомологи ОБ.  

Проведение определения ОБ и их прекурсоров в различных препаратах затруднено,  так как связано с идентификацией целевых компонентов среди большого количества схожих по свойствам веществ.  Аналоги и гомологи 1,4бутандиола,  например 1,3-бутандиол, 2,3-бутандиол, 1,2-пропандиол, ихсложные и простые эфиры наряду соспиртами, другими эфирами, альдегидами, кетонами и летучими жирными кислотами являются составными частями спиртных и безалкогольных напитков, продуктов питания. Определенные трудности  при исследовании солей ГОМК связаныс тем ,  что сами ОБ методами тонкослойной(ТСХ) и газовойхроматографии(ГХ) не детектируются из-за их малой хроматографической подвижности. Анализ литературных данных  показывает, что задача определения производных ГОМК и ее прекурсоров,  обладающих психоактивными эффектами, в объектах криминалистической экспертизы является актуальной. 

Экспериментальная часть 

 

     Аппаратура   Исследования методом ГХ-МС выполняли на ГХ с масс-селективным детектором модели «6890 Network G С System» – «5973N Network Mass Selective Detector» («AgilentTechnologies», США). Условия проведения анализа: колонка НР 5-MS (30 м μ 0.25 мм, толщина пленки фазы– 0.25 мкм),начальная температура термостата колонки – 75 °С, скорость увеличения тем -пературы– 10 °С/мин, конечная температура термостата колонки– 280 °С(выдержка10 мин); температураинжектора– 280 °С, температура интерфейса–290 °С, режим ввода пробы с делением потока (40 : 1),  объем вводимой пробы –1 мкл. Газ-носитель– гелий(ос.ч), поток газа-носителя через колонку – 1.0 мл/мин.Масс-селективный детектор работал в режиме электронного удара (70  эВ ), сканирование выполнялось в интервале от 25 до 550  Да .  Регистрацию хроматограмм проводили по полному ионному току, а полученные масс-спектрысравнивали с библиотечными масс-спектрами(библиотекиNIST’2002, Wiley 7N,PMW-TOX 3, США)

 

         Исследования методом ГХ проводили на газовом хроматографе «Кристалл-2000 М» (ЗАО«СКБ Хроматэк», Россия) на кварцевой капиллярной колонке длиной 50 м и диаметром 0.2  мм снанесенной метилсиликоновой фазой типа «DB-1» (толщина пленки фазы 0.33  мкм). Условия анализа: температура инжектора– 280 °С, температурапламенно-ионизационногодетектора– 290 °С,температура колонки изменялась по программе от 200 °С до280 °С со скоростью 12 ° С/мин. Время выдержки при конечной температуре 10  мин . Газ-носитель–азот(ос.ч.). Инжекцию осуществляли микрошприцем «Perkin Elmer 1 μl» (фирма«Perkin Elmer», США), объем инжектируемый пробы– 1 мкл. Пробу вводили в режиме с делением потока 1 : 40.  Регистрацию хроматографических пиков на хроматограммах проводили путем сравнения времени удерживания пиков с временем удерживания пиков на хроматограммах соответствующих свободныхобразцов. Обработку хроматографической информации проводили сиспользованием прикладной программы«Хроматэк Аналитик.Вер.1.21» (ЗАО«СКБХроматэк», Россия).

 

         ИК-спектры регистрировали на ИК-Фурье спектрометре «Spectrum BX FT-IR» (фирма «Perkin-Elmer»,  США)при следующих условиях: разрешение– 4 см–1,усиление– 1, число сканирований– 32, интервал записи– 4000 π 400 см–1 в микротаблетках из бромида калия.  Идентификацию спектров проводили сиспользованием библиотеки ИК-спектров«Sadtler Canadian Forensis Package Library».

 

 

         Для исследований методом ТСХ  использовали пластины «Sorbfil  ПТСХ-АФ-В-УФ» (ЗАО «Сорбполимер», Россия). Разделение проводили в стандартных стеклянных камерах. Детектирование хроматографических зон осуществляли при длине волны 254 нм.

 

 

Реагенты 

 

         Применяли этилацетат, гидроксиламин, гидроксид натрия, ацетонитрил, метилстеарат(МС) квалификации«хч», хлорид железа(III) и концентрированную хлористоводородную кислоту квалификации «чда». Использовали гамма-бутиролактон, оксибутират натрия, N,O-бис-(триметилсилил)-трифтора-цетамид(BSTFA) квалификации «для хроматографии»,  предоставленные научно-исследовательской группой главного научного  сотрудника НИЛ ЭКЦ МВД России,  кандидата химических наук В.И. Сорокина(г. Москва). Проявляющие растворы для ТСХ готовили на бидистиллированной воде растворением точной навески препаратов.

 

Результаты и их обсуждение  

 

        Исследования  Методом ТСХ. Метанольный раствор ГБЛ наносили на линию старта пластины и хроматографировали восходящим методом в этилацетате до подъема фронта элюента на 100  мм.  После просушивания пластину рассматривали при длине волны 254  нм. При этом на хроматограмме была обнаружена интенсивная зона поглощения флуоресценции со значением Rf 0.56.  Проявление зоны осуществляли последовательно, с промежуточным просушиванием.

         Выявленные  зоны окрашивались в оранжевокоричневый цвет. Таким образом, метод тонкослойной хроматографии позволяет быстро на качественном уровне обнаруживать ГБЛ и не требует дорогостоящего аналитического оборудования.

         Метод прост  и удобен, позволяет в короткое  время оценить присутствие в  исследуемом объекте ГБЛ , что  особенно ценно в криминалистической  экспертизе , где требуется оперативное  принятие решений. Недостатком метода  ТСХ является предел чувствительности  на уровне 10–5г/мл

 

 

Исследования методами ГХ-МС и ГХ-ПИД.  

 

        При  определении ОБ натрия методом  ГХ-МС использовали метод пробоподготовки –  силирование с BSTFA.

 

 

         Представлена типичная ионная  хроматограмма силильного производного ОБ натрия ,  зарегистрированная в ГХ-МС

 

Библиотечный масс – спектр ( библиотека масс – спектров NIST’2002)  сильного производного ОБ натрия

 

 

 

  Его масс-спектр

 

  
     Для последующего использования результатов, полученных методом ГХ-МС, проводили определение индекса удерживания силильного производного ОБ натрия. Было установлено,  что силильноепроизводное ОБ натрия элюируется между C 11 и C 12 ,  а его индекс удерживания равен: Ia= 1235. Полученные результаты использовали для количественного ГХ-определения в ОБ натрия. Количественное определение силильного производного ОБ натрия проводили с использованием внутреннего стандарта.  В качестве внутреннего стандарта использовали метилстеарат.  
 

 

        Ионная хроматограмма метанольного раствора ГБЛ

 

Его масс-спектр  

 

      Масс-спектр ГБЛ из библиотеки и масс-спектров NIST’02

 

Исследование методом ИК-спектроскопии.  

 

В качестве возможного способа определения производных ГОМК в объектах криминалистической экспертизы рассмотрено также применение метода ИК-спектроскопии.

 

ИК-спектр сухого остатка, содержащий ОБ натрия(нижний) и ГОМК(верхний) из библиотеки ИК-спектров «Sadtler Canadian Forensis Package Library»

        Недостатками данного метода, в отличие от ТСХ,  ГХ и ГХ-МС, является то, что если перечисленные выше хроматографические методы позволяют работать непосредственно с жидкими веществами, то для метода ИК-спектроскопии необходимо получать сухой остаток, что не всегда удается в случае сильно разбавленных растворов. Кроме того, соли ГОМК обладают высокой гигроскопичностью, что негативно сказывается на качестве ИК-спектра и его последующей интерпретации, даже с использованием компьютерных баз данных ИК-спектров.

 

       Предложенные способы определения ГОМК и ее прекурсоров в настоящее время используются при проведении криминалистических экспертиз материалов, веществ и изделий в Экспертно-криминалистическом Центре МВД по Республике Татарстан.

 

Спасибо за внимание