Анализ публикаций по токсикологической (судебной) химии в журнале "Судебно-медицинская экспертиза" за период 2004-2013 гг. Сообщение 2. Анализ и оценка публикаций, особенности развития исследований

Изучили публикации в журнале "Судебно-медицинская экспертиза" (далее Журнал) за период 2004-2013 гг. с применением элементов наукометрического анализа. Все 110 статей в разделах Журнала "Оригинальные статьи по разработке и усовершенствованию методик" и "Экспертная практика" отражают судебно-химические и химико-токсикологические исследования различных групп токсикантов. Наибольшее число публикаций (62,7%) посвящено разработке судебно-химического анализа на изолирование лекарственных, психотропных и наркотических веществ (далее лекарственные средства - ЛС) и токсикантов других химических групп. Доля статей по изучению ЛС составляет 30%, а токсикантов - 32,7% (почти равное соотношение). Число публикаций по разработке химико-токсикологических исследований почти в 2 раза меньше, чем публикаций по вопросам судебно-химического анализа, - 37,3%. Авторы большее внимание уделили изучению ЛС (32,7%), а статей по изучению других токсикантов всего 4,6%. Перечень ЛС и других токсикантов, судебно-химическое и химико-токсикологическое исследование которых явилось предметом публикаций, представлен в табл. 1

и 2

. Эти данные свидетельствуют о достаточно широком спектре изученных токсикантов.

Наибольший интерес авторы проявили к анализу наркотических анальгетиков и наркотических веществ (морфин, кодеин, опиаты, буторфанол, амфетамин, фенциклидин, каннабиноиды) - 11 статей, нейролептиков (азалептин, галоперидол, соли лития, тиаприд и др.) -

6 статей, ненаркотических анальгетиков (нимесулид, кеторолак, диклофенак, ибупрофен и др.) и транквилизаторов (реладорм, оксазепам, феназепам, флуоксетин) -

8 статей. Несколько меньше публикаций (по 2-3 статьи) посвящены анализу антидепрессантов (мапротилин, амитриптилин), снотворных препаратов (барбамил, фенобарбитал, доксиламин), психомоторных стимуляторов (кофеин), холинолитиков (атропин, стрихнин), гипотензивных средств (клонидин, нифедипин). В отдельных статьях представлен анализ антигистаминных препаратов (димедрол), местных анестетиков (лидокаин, бупивакаин),

диуретиков (фуросемид, спиронолактон, гидрохлортиазид), сердечно-сосудистых средств (дипиридамол), противотуберкулезных препаратов (изониазид), антисептиков (этанол), адреномиметиков (нафтизин). Из других токсикантов отмечен особый интерес к анализу инсектицидов и пестицидов различных химических групп (карбофуран, тиурам, трифлурамин, эсфенвалерат, α- и Β-циперметрин, λ-цигалотрин, банкол) - 12 публикаций, а также производных монометилоксибензола (крезолы и дикрезолы), производных нитроанилина (метгемоглобин­образующие яды), гидроксипроизводных бензола (эвгенол) - по 3 статьи. В единичных публикациях приведен анализ нитратов и нитритов, нафталина, этилцеллозольва (моноэтиловый эфир этиленгликоля), таллия ("металлический яд"), талька, бутана (бытовой газ), нитробензола, тринитробензола (взрывчатое вещество), метана ("болотный газ").

Объектами экспертных и научных исследований ЛС и других токсикантов являлись кровь, моча, ткани органов (печень, почки, желудок, кишечник, в том числе экспериментальных животных), желчь (при судебно-химических исследованиях), а также моча и кровь живых лиц, субстанции препаратов, напитки (при химико-токсикологических исследованиях). Интерес к судебно-химическому или химико-токсикологическому исследованиям нетрадиционных объектов анализа - ногтей и волос в публикациях данного периода не отмечен. Наблюдается минимизация навесок объектов исследования: от 100, 50 до 25-20 г тканей органов, от 50-25 до 1,5-2,0 мл биожидкостей. Представлена модификация пробоподготовки для определения свободной и органически связанной уксусной кислоты, причем для модели были взяты навески тканей органов (желудок, печень, почки) по 0,5 г [1].

Основные способы изолирования аналитов, упоминаемые в сообщениях: из биожидкостей - прямой кислотный или щелочной гидролиз с последующей жидкость-жидкостной экстракцией (ЖЖЭ), из тканей органов - ЖЖЭ (в том числе с модификацией классических способов изолирования подкисленным спиртом, водой, ацетоном). Упоминаются применение твердофазной экстракции (ТФЭ) [2, 3], экстракционное вымораживание при химико-токсикологическом исследовании мочи [4]. Представляет интерес ряд поисковых исследований [5-7] по оценке эффективности методов изолирования ЛС (на примере кофеина, барбитуратов) из крови: прямая ЖЖЭ и ЖЖЭ после ферментативного гидролиза с применением трипсина, пепсина, химотрипсина, папаина и сравнением их эффективности. Применение ферментативного гидролиза для изолирования ЛС - сравнительно новое направление для практической судебной химии. Следует также отметить, что для повышения качества судебно-химических и химико-токсикологических исследований авторы [6] указывают на необходимость проведения валидации и введения контроля на всех этапах аналитических процедур (изолирование, очистка, идентификация и количественное определение).

В табл. 3

(продолжение табл. 3

) представлена выборка публикаций в Журнале за период 2004-2013 гг. по разработке методик изолирования ЛС и других токсикантов для судебно-химического и химико-токсикологического исследований биоматериала и по случаям отравлений ими. Заслуживают внимания некоторые статьи, в которых представлены алгоритмы судебно-химического исследования биологических жидкостей и тканей органов, обеспечивающие надежную идентификацию аналита и позволяющие правильно оценить качество изолирования и результатов исследования токсиканта. К таким работам, например, можно отнести исследование биологического материала на морфин и кодеин [10], азалептин [11], эвгенол [18], клозапин [9]. Определенный алгоритм сформирован для судебно-химического исследования биологического материала на группу пестицидных препаратов. Так, аналогично схеме исследования Β-циперметрина в печени (см. табл. 3) [17], предложено исследование печени и крови на наличие эсфенвалерата [19]; в методиках судебно-химического анализа печени на фурадан [20] и ТМТД [21] изменены только природа экстрагента (этилацетат)

и метод исследования (вместо ГХ МС использована ВЭЖХ).

В публикациях этого периода нашли отражение некоторые сообщения по анализу смесей ЛС, в том числе при комбинированных отравлениях. Помимо представленных в табл. 3

(продолжение табл. 3

) скринингового химико-токсикологического исследования местных анестетиков в крови и моче [8] и химико-токсикологического исследования галоперидола в крови в присутствии нейролептиков и антидепрессантов [13], можно отметить еще ряд работ. Так, описан случай смертельного отравления смесью мапротилина и прозерина [22]. Дано описание проведения судебно-химической экспертизы органов и биожидкостей трупа (печень, желудок, кровь, моча): после извлечения аналитов по методу Васильевой и очистки экстракта на колонке с силикагелем КСК идентификацию и разделение этих веществ проводили с использованием ТСХ и УФ-спектро­фото­метрии, а также с помощью осадочных и цветных реакций. Количественное определение аналитов произведено УФ-спектрофотометрическим методом. В другой статье [23] представлено химико-токсикологическое исследование димедрола в моче живых лиц при комбинированных отравлениях с применением градиентной ВЭЖХ (качественный анализ и количественное определение), а также ТСХ. Авторы привели данные о селективности методики анализа к другим наркотическим веществам и ЛС: алкалоидам опия, трамалу, метаболитам анальгина, кофеину, никотину, парацетамолу. Для расширенного скрининга лекарственных и наркотических веществ (смеси препаратов: амитриптилин + амфетамин + изониазид + морфин и фенобарбитал + индометацин + салициловая кислота) авторы [2] изучили возможность использования ТФЭ при исследовании крови (не указано, трупной или от живых лиц), провели сравнение ЖЖЭ и ТФЭ и показали преимущества ТФЭ. Описана методика качественного ГЖХ-анализа 16 наркотических веществ (группа амфетаминов, 1,4-бензодиазепина, кокаин, эфедрин, кодеин и др.) в моче при химико-токсикологическом исследовании и показана возможность использования для разделения веществ отечественных кварцевых капиллярных колонок [24].

Из работ, посвященных нелекарственным препаратам, интерес представляет публикация, в которой авторы [25] представили методику судебно-химического исследования летучих токсикантов. Они разработали унифицированный газохроматографический метод определения суррогатов алкоголя, хлорсодержащих органических растворителей, ацетона и др. в крови, моче, содержимом желудка, печени, почках, легком, головном мозге, сердце, в том числе в загнившем трупном материале (методика успешно применяется в практике бюро СМЭ).

При анализе выделенных из биоматериала соединений используется достаточно широкий спектр методов исследования токсикантов. Следует отметить, что в целом обеспечивается выявление ЛС и других токсикантов в биологическом материале в микро- и миллиграммах, а в отдельных бюро и научных или учебных учреждениях, которые оснащены аналитическим оборудованием с более разрешающими возможностями (хроматомасс-спектрометры, газовые хроматографы нового поколения, жидкостные хроматографы), даже в нано- и пикограммах.

В табл. 4

и 5

представлены перечень и частота применения методов анализа ЛС и других токсикантов, которые были использованы в экспериментальной работе при научных исследованиях и в экспертной практике. Таких публикаций 100 (68 по судебно-химическому анализу и 32 по химико-токсикологическому исследованию), по отношению к которым рассчитывались проценты.

Из данных табл. 4

видно, что статьи отражают овладение в основном хроматографическими методами и прежде всего тонкослойной хроматографией (ТСХ), которая на протяжении всего десятилетия (2004-2013) главенствует по частоте использования для разделения и идентификации аналитов, а также в препаративных целях при судебно-химических и химико-токсикологических исследованиях. Широкое применение, особенно начиная с 2009 г., нашел метод высокоэффективной жидкостной хроматографии - ВЭЖХ с УФ-детектором, также имеются сообщения и об использовании масс-селективного детектора [10]. В течение всего периода отмечается стойкое освоение метода газовой хроматографии - масс-спектрометрии (ГХ-МС), особенно при химико-токсикологических исследованиях биожидкостей живых лиц. Из представленных данных видно, что газожидкостная хроматография (ГЖХ) - метод, который использовали с 2004 по 2008 г. наравне с ВЭЖХ и ГХ-МС, а с 2009 г. применяется в экспериментальной работе по анализу ЛС реже. Сообщения о его использовании касаются в основном анализа летучих токсикантов, этанола, метана, бутана. Следует отметить, что ГЖХ при химико-токсикологических исследованиях использовался чаще (наравне с методом ГХ-МС), чем при судебно-химических исследованиях (см. табл. 5). Данные о применении хроматографических методов, особенно ГХ-МС и ВЭЖХ, в целом отражают процесс обновления материально-технической базы учреждений и крупных бюро СМЭ за период с 2004 по 2013 г.

Не утратили своего значения и более "ранние" ­ме­тоды анализа аналитов в биоматериале - УФ- и ИК-спектро­фотометрия. Как показали наши исследования, спектрофотометрия в УФ-свете (УФ-спектро­фото­метрия) стабильно наравне с ВЭЖХ применялась на протяжении всех 10 лет (см. табл. 4

), а при судебно-химических исследованиях частота его использования сравнима с частотой использования ТСХ (см. табл. 5

). Пользовались также ИК-спектроскопией, особенно в последние 5 лет (с 2009 г.). Этот метод применяли в судебно-химических и химико-токсикологических исследованиях при качественном анализе субстанций препаратов, тканей органов (печень) и биожидкостей (кровь, моча) на ЛС и другие токсиканты. В первые 5 лет изучаемого периода (2004-2008 гг.) продолжали использовать "старые" способы анализа: цветные и осадочные реакции, микрокристаллоскопию, фотоэлектроколориметрию - в единичных случаях - "редкие" методы: пламенную фотометрию (на соли лития), атомно-абсорбционную спектрофотометрию (ААСФ) с плазменной атомизацией (на таллий), рентгеноспектральный флюоресцентный метод (на катионы магния и кремния). В этот же период (2004-2008 гг.) некоторые авторы заинтересовались так называемым предварительным исследованием биообъектов с использованием иммунохроматографического (ИФА) и иммуноферментного (ИХА) анализов, поляризационного флюоресцентного иммуноанализа (ПФИА) с целью внедрения этих методов в практику для обнаружения наркотических веществ. Предлагалось использовать иммуноферментные методы в качестве предварительного анализа токсиканта с последующим подтверждением полученных результатов другими методами. Как видно из данных табл. 4

и 5

, сообщения о применении ПФИА за последние 5 лет

(с 2009 г.) практически отсутствуют. Возможно, это связано с дороговизной самого метода, и поэтому авторы предпочитали в качестве предварительного способа исследования другие методы анализа, например ТСХ или ВЭЖХ.

Следует отметить определенный исследовательский интерес к сочетанному применению различных методов анализа для достижения достоверной идентификации ЛС и других токсикантов в биообъектах. Сочетают от двух до четырех методов: ТСХ + ГХ-МС; ТСХ + УФ-спектро­фотометрия + ГХ-МС; ТСХ + УФ-спектрофотометрия + ВЭЖХ; ТСХ + ИК-спектроскопия + УФ-спектрофото­метрия; ТСХ + ГЖХ + ВЭЖХ + УФ-спектрофотометрия и др. В 63,2% экспериментальных работ научных исследований использовано комплексное применение различных методов анализа токсикантов - в экспертной практике - в 58,3% (практически в половине случаев всех исследований применяли сочетание методов анализа).

Для идентификации токсикантов используют довольно широкий спектр методов анализа и их комбинации (качественный анализ). Разработка методик количественного определения аналитов (количественный анализ) несколько отстает (особенно при химико-токсикологических исследованиях). Так, при проведении судебно-химических исследований доля количественного анализа составила 42,6%, качественного - 57,4%. Основные методы, которые применяли для количественного определения ЛС и других токсикантов, - это УФ-спектро­фото­метрия и ВЭЖХ; осваивают для этих целей ГХ-МС

(см. табл. 5

). При химико-токсикологических исследованиях доля количественного анализа составила 34,4% против 65,6% качественного. С этой целью применяли ГЖХ и УФ-спектрофотометрию, также (реже) ГХ-МС и ВЭЖХ (см. табл. 5

).

Таким образом, анализ публикаций свидетельствует о положительных тенденциях в развитии научно-практических исследований:

- проведены судебно-химический и химико-токсикологический анализы широкого спектра различных групп токсикантов;

- производится анализ смесей лекарственных, психотропных и наркотических веществ, в том числе при комбинированных отравлениях;

- осваиваются и внедряются "новые" способы анализа при изолировании токсикантов - твердофазная экстракция и ферментативный гидролиз;

- при разработке методик и решении экспертных задач с целью исследования токсикантов в биологическом материале применяются современные методы анализа, обеспечивающие выявление аналитов в милли- и микрограммах количества, а также в нано- и пикограммах: ГЖХ, ВЭЖХ и ВЭЖХ-МС, ГХ-МС, ТСХ и ВЭТСХ, УФ-спектрофотометрия, ИК-спектроскопия; осваиваются и внедряются методы ПФИА и ИФА;

- широко используется (до 60% случаев) комплексное применение различных методов анализа (от 2 до 4) при идентификации аналитов;

- чаще, чем в предыдущие годы, проводится количественное определение исследуемых аналитов: при проведении судебно-химических исследований доля количественного анализа составила 42,6%, при проведении химико-токсикологических исследований - 34,4%;

- разрабатывается скрининговый анализ на наркотические и другие лекарственные вещества при химико-токсикологических исследованиях;

- поставлен вопрос о необходимости обязательного проведения валидации методик и введения контроля на всех этапах аналитических процедур.

Следует отметить, что материалы, особенно о разработке методов судебно-химического или химико-токсикологического исследований ЛС и других токсикантов, информационно значимы, содержат интересные наблюдения. Часть из них не является законченными разработками и исследованиями, но с просматриваемой перспективой на дальнейшую работу по изучаемому вопросу. Другая часть публикаций - это законченные исследования.

В частности, по результатам работ, представленным в публикациях, изданы информационные письма (по диагностике ненаркотических анальгетиков при химико-токсикологическом исследовании мочи; об определении 2,4,6,-тринитротолуола и гексогена при судебно-химическом исследовании; об определении фурадана при судебно-химическом исследовании) и методические рекомендации (по определению нейролептиков производных бензамида при судебно-химическом и химико-токсикологическом исследованиях; о посмертной диагностике острых отравлений клозапином).

Изучение публикаций в Журнале за период 2004-2013 гг. с учетом результатов анализа опубликованных статей в журнале "Проблемы экспертизы в медицине" [26] показало, что они отражают особенности и возможности практической судебной (токсикологической) химии в стране: изменения в токсикологической ситуации, новые запросы экспертной практики, новые возможности их удовлетворения путем применения современных методов анализа.