Forensic microcrystalloscopy: a timeless tool in toxicology or a relic of the past

Parshenkov M.A.; Rodionova G.M.; Ramenskaya G.V.

doi:https://doi.org/10.17116/sudmed20256806152

Паршенков М.А.

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)

ORCID: 0009-0004-7170-8783

Родионова Г.М.

ORCID: 0000-0002-0536-9590

Раменская Г.В.

ORCID: 0000-0001-8779-3573

Микрокристаллоскопия: вечный инструмент в токсикологии или реликт прошлого

Авторы:

Паршенков М.А., Родионова Г.М., Раменская Г.В.

Подробнее об авторах

Журнал: Судебно-медицинская экспертиза. 2025;68(6): 52‑58

DOI: 10.17116/sudmed20256806152

Прочитано: 399 раз

Связаться с автором

Оглавление

Как цитировать:

Паршенков М.А., Родионова Г.М., Раменская Г.В. Микрокристаллоскопия: вечный инструмент в токсикологии или реликт прошлого. Судебно-медицинская экспертиза. 2025;68(6):52‑58.
Parshenkov MA, Rodionova GM, Ramenskaya GV. Forensic microcrystalloscopy: a timeless tool in toxicology or a relic of the past. Forensic Medical Expertise. 2025;68(6):52‑58. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/sudmed20256806152

Подписка 2026 Судебно-медицинская экспертиза (Forensic Medical Expertise)

Использование инфографики авторами научных работ

Резюме / Abstract:

На сегодняшний день микрокристаллоскопия сохраняет актуальность в судебной и токсикологической практике благодаря высокой морфологической специфичности кристаллов и операционной простоте. Особую значимость микрокристаллоскопическое исследование приобретает в условиях ограниченного доступа к современному инструментальному оснащению (например, на этапе первичной оценки вещественных доказательств в рамках судебно-химической экспертизы). Первоначально разработанная в XIX в. микрокристаллоскопия обрела признание в химико-токсикологическом анализе нашей страны благодаря научной деятельности Марии Дмитриевны Швайковой (1905—1978), чей вклад заложил прочную основу для его применения в аналитической токсикологии. В год 120-летия со дня рождения Марии Дмитриевны Швайковой представляется актуальным переосмысление ее научного наследия, а также возобновление интереса к микрокристаллоскопии как к важному инструменту токсиколога. В настоящем обзоре переосмыслена роль микрокристаллоскопии в современной аналитической практике, подчеркнута ее морфологическая специфичность и операционная простота как преимущества, дополняющие инструментальные методы. Особый интерес вызывают перспективы применения метода микрокристаллоскопии для анализа дизайнерских наркотиков, учитывая сегодняшнюю тенденцию к активному их росту на нелегальном рынке наркотических средств. В будущем вероятно значимость микрокристаллоскопии будет определяться не конкуренцией с высокоэффективной жидкостной хроматографией в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС) или газовой хроматографией с масс-спектрометрией (ГХ-МС), а ее стратегической ролью в качестве вспомогательного инструмента в многоуровневой системе аналитических подходов.

Ключевые слова / Keywords:

микрокристаллоскопия

судебная токсикология

дизайнерские наркотики

спектроскопия

кристаллография

Авторы / Authors:

Паршенков М.А.

ORCID: 0009-0004-7170-8783

Родионова Г.М.

ORCID: 0000-0002-0536-9590

Раменская Г.В.

ORCID: 0000-0001-8779-3573

Дата поступления:

24.05.2025

Дата принятия в печать:

13.06.2025

Закрыть метаданные

Литература / References:

United Nations Office on Drugs and Crime. World Drug Report 2021. CrimRxiv; 2021. https://doi.org/10.21428/cb6ab371.e39c4e60
United Nations Office on Drugs and Crime. World Drug Report 2023. UNODC; 2023. Accessed March 10, 2025. https://www.unodc.org/unodc/en/data-and-analysis/world-drug-report-2023.html
Elie MP, Elie LE. Microcrystalline Tests in Forensic Drug Analysis. In: Encyclopedia of Analytical Chemistry. Chichester: John Wiley & Sons; 2009. https://doi.org/10.1002/9780470027318.a9102
Elie LE, Baron M, Elie MP. Microcrystalline testing used in combination with Raman micro-spectroscopy for absolute identification of novel psychoactive substances. J Raman Spectrosc. 2016;47:1343-1350. https://doi.org/10.1002/JRS.4957
Павловская Н.А., Родионова Г.М., Россинская Л.А., Лопатин П.В. Странствуя по прожитым годам. Микроэлементы в медицине. 2005;6(3):17-21.
Smith E, Dent G. Deep learning and artificial intelligence methods for Raman and surface-enhanced Raman scattering. TrAC Trends Anal Chem. 2020;124:115796. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.115796
Министерство здравоохранения Российской Федерации. Приказ от 25 сентября 2023 г. № 491н «Об утверждении Порядка проведения судебно-медицинской экспертизы». Зарегистрировано в Минюсте России 24 октября 2023 г. № 75708. Ссылка активна на 14.09.2025. https://publication.pravo.gov.ru/document/0001202310250016
Raspail FV. Experiments in Microscopic Chemistry Aimed at Demonstrating the Analogy Between Silica Deposition in Spongilla and Certain Sponges. Mém Soc Hist Nat. 1827:204-237.
Wormley TG. Micro-chemistry of Poisons: including their physiological, pathological and legal relations: adapted to the use of the medical jurist, physician and general chemist. New York: Bailliere Brothers. 1867;702. Accessed March 22, 2025. https://resource.nlm.nih.gov/61920610R
Швайкова М.Д. Микрохимическое обнаружение кокаина в судебно-химических исследованиях. Дис. … канд. мед. наук. М.; 1935.
Швайкова М.Д. Аконит и аконитин в судебно-химической экспертизе. Дис. … д-ра мед. наук. М.; 1944.
Clarke EGC. Isolation and Identification of Drugs. Vol. 1, The Pharmaceutical Press: London; 1969.
Fulton C. Modern Microcrystal Tests for Drugs. Wiley-Interscience: New York; 1969.
Позднякова В.Т. Микрокристаллоскопический анализ фармацевтических препаратов и ядов. М.: Медицина; 1968.
Harper L, Powell J, Pijl EM. An overview of forensic drug testing methods and their suitability for harm reduction point-of-care services. Harm Reduct J. 2017;14(1):52. https://doi.org/10.1186/s12954-017-0179-5
Li J, Deepak FL. In situ kinetic observations on crystal nucleation and growth. Chem Rev. 2022;122(23):16911-16982. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c01067
Li J, Deepak FL. In situ kinetic observations on crystal nucleation and growth. Chem Rev. 2022;122(23):16911-16982. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c01067
Karthika S, Radhakrishnan TK, Kalaichelvi P. A review of classical and nonclassical nucleation theories. Cryst Growth Des. 2016;16(11):6663-6681. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.6b00794
Zhang F, Gavira JA, Lee GW, Zahn D. Nonclassical nucleation—Role of metastable intermediate phase in crystal nucleation: An editorial prefix. Crystals. 2021;11(2):174. https://doi.org/10.3390/cryst11020174
Ruckenstein E, Berim GO, Narsimhan G. A novel approach to the theory of homogeneous and heterogeneous nucleation. Adv Colloid Interface Sci. 2015;215:13-27. https://doi.org/10.1016/j.cis.2014.10.011
Jin B, Liu Z, Tang R. Recent experimental explorations of non-classical nucleation. CrystEngComm. 2020;22. https://doi.org/10.1039/D0CE00480D
Desiraju GR. Crystal engineering: a holistic view. Angew Chem Int Ed Engl. 2007;46(44):8342-8356. https://doi.org/10.1002/anie.200700534
Roque Bravo R, Faria AC, Brito-da-Costa AM, Carmo H, Mladěnka P, Dias da Silva D, Remião F, On Behalf Of The Oemonom Researchers. Cocaine: An updated overview on chemistry, detection, biokinetics, and pharmacotoxicological aspects including abuse pattern. Toxins (Basel). 2022;14(4):278. https://doi.org/10.3390/toxins14040278
Kohnen-Johannsen KL, Kayser O. Tropane alkaloids: chemistry, pharmacology, biosynthesis and production. Molecules. 2019;24(4):796. https://doi.org/10.3390/molecules24040796
Manglik A, Kruse AC, Kobilka TS, Thian FS, Mathiesen JM, Sunahara RK, Pardo L, Weis WI, Kobilka BK, Granier S. Crystal structure of the μ-opioid receptor bound to a morphinan antagonist. Nature. 2012;485:321-326. https://doi.org/10.1038/nature10954
Brinsko KM, Golemis D, King MB, Laughlin GJ, Sparenga SB. A Modern Compendium of Microcrystal Tests for Illicit Drugs and Diverted Pharmaceuticals. Chicago: McCrone Research Institute; 2016. Accessed March 8, 2025.
Melo LMA, Arantes LC, Schaffel IF, Aranha LMS, Conceição NS, Lima CD, Marinho PA, Ferreira RQ, Dos Santos WTP. Electrochemical detection of the synthetic cathinone 3,4-methylenedioxypyrovalerone using carbon screen-printed electrodes: a fast, simple and sensitive screening method for forensic samples. Electrochim Acta. 2020. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2020.136728
Nichols DE. Differences between the mechanism of action of MDMA, MBDB, and the classic hallucinogens. Identification of a new therapeutic class: entactogens. J Psychoactive Drugs. 1986;18(4):305-313. https://doi.org/10.1080/02791072.1986.10472362
Nichols DE. Entactogens: how the name for a novel class of psychoactive agents originated. Front Psychiatry. 2022;13:863088. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2022.863088
McArdle P, Erxleben A. Crystal growth and morphology control of needle-shaped organic crystals. CrystEngComm. 2024. https://doi.org/10.1039/d3ce01041d
Ben Salah A, Bats JW, Kalus R, Fuess H, Daoud A. Crystal structure determination of complexes of monomethylammonium chloride and mercury(II) chloride: CH₃NH₃HgCl₃, (CH₃NH₃)₂HgCl₄, and CH₃NH₃Hg₂Cl₅. Z Anorg Allg Chem. 1982;493(1):118. https://doi.org/10.1002/zaac.19824930118
Fleischer CH 3rd, Holmes ST, Levin K, Veinberg SL, Schurko RW. Characterization of ephedrine HCl and pseudoephedrine HCl using quadrupolar NMR crystallography guided crystal structure prediction. Faraday Discuss. 2025;255(0):88-118. https://doi.org/10.1039/d4fd00089g
Grabowski SJ. Analysis of hydrogen bonds in crystals. Crystals. 2016;6(5):59. https://doi.org/10.3390/cryst6050059
ASTM E1968-11: Standard Guide for Microcrystal Testing in Forensic Analysis of Cocaine. ASTM International; 2011.
Millership JS. Microassay of drugs and modern measurement techniques. Paediatr Anaesth. 2011 Mar;21(3):197-205. https://doi.org/10.1111/j.1460-9592.2011.03535.x
Ingle RG, Zeng S, Jiang H, Fang WJ. Current developments of bioanalytical sample preparation techniques in pharmaceuticals. J Pharm Anal. 2022;12(4):517-529. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2022.03.001
Daryanavard SM, Zolfaghari H, Abdel-Rehim A, Abdel-Rehim M. Recent applications of microextraction sample preparation techniques in biological samples analysis. Biomed Chromatogr. 2021;35(7):e5105. https://doi.org/10.1002/bmc.5105
Zhu G, Chou MC, Tsai CW. Lessons Learned from the COVID-19 Pandemic Exposing the Shortcomings of Current Supply Chain Operations: A Long-Term Prescriptive Offering. Sustainability. 2020;12(14):5858. https://doi.org/10.3390/su12145858
Knezevic CE, Das B, El-Khoury JM, Jannetto PJ, Lacbawan F, Winter WE. Rising to the Challenge: Shortages in Laboratory Medicine. Clin Chem. 2022;68(12):1486-1492. https://doi.org/10.1093/clinchem/hvac179
Chen X, Wu X, Luan T, Jiang R, Ouyang G. Sample preparation and instrumental methods for illicit drugs in environmental and biological samples: A review. J Chromatogr A. 2021;1640:461961. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2021.461961
Greco V, Locatelli M, Savini F, Grazia Ud, Montanaro O, Rosato E, Perrucci M, Ciriolo L, Kabir A, Ulusoy Hİ, D’Ovidio C, Ali I, Giuffrida A, Daha Az. New Challenges in (Bio)Analytical Sample Treatment Procedures for Clinical Applications. Separations. 2023;10(1):62. https://doi.org/10.3390/separations10010062
Kuwayama K, Miyaguchi H, Kanamori T, Tsujikawa K, Yamamuro T, Segawa H, Okada Y, Iwata YT. Micro-segmental hair analysis: detailed procedures and applications in forensic toxicology. Forensic Toxicol. 2022;40:215-233. https://doi.org/10.1007/s11419-022-00619-9
Chen H, Xiang P, Shen M. Determination of clozapine in hair and nail: the role of keratinous biological materials in the identification of a bloated cadaver case. J Forensic Leg Med. 2014;22:62-67. https://doi.org/10.1016/j.jflm.2013.12.009
Elie LE, Baron M, Croxton R, Elie MP. Investigation into the suitability of capillary tubes for microcrystalline testing. Drug Test Anal. 2013;5(7):505-510. https://doi.org/10.1002/dta.1372
Klingberg J, Keen B, Cawley A, Pasin D, Fu S. Developments in high-resolution mass spectrometric analyses of new psychoactive substances. Arch Toxicol. 2022;96(4):949-967. https://doi.org/10.1007/s00204-022-03224-2
de Araujo WR, Cardoso TMG, da Rocha RG, Santana MHP, Muñoz RAA, Richter EM, Paixão TRLC, Coltro WKT. Portable analytical platforms for forensic chemistry: A review. Anal Chim Acta. 2018;1034:1-21. https://doi.org/10.1016/j.aca.2018.06.014