Mikroślady narkotykowe. Analiza śladów kontaktowych

Mikroślady

narkotykowe.

Analiza

śladów

kontaktowych

Wstęp

Termin mikroślady, czyli materialne substancje nie-widocznegołym okiem, kojarzony był zwyklez zupeł­

niein n ą dziedzi ną badań kryminalistycznych, m.in. la-kierów samochodowych (np.otarcia), szkieł, włókien, gleby orazcałegospektrumśladówpochodzenia biolo-gicznego.

Od pewnego czasu w WydzialeFizykochemii Cen-tralnego Laboratorium Kryminalistycznego KGP

okre-ślenie mikroślady zaczęto stosować równ i eż do sub-stancji,związanychz narkotykami iichprodukcją, któ-rych analizę przeprowadza się z wykorzystaniem chromatografiigazowej zdetekcjąmas. W codziennej pracyużywa sięsformułowaniamikrośladyn arkotyko-we.

W roku 2004zaobserwowano istotny wzrost liczby spraw dotyczących wykrywaniaśladowych ilości środ­

kówod u rzającychi substancjipsychotropowych na po-wierzchniach różnychobiektów,takichjakszkłol abora-toryjne, wagi, wyposażeni e pomieszczeń lub wnętrza pojazdów.Konieczność udzieleniaodpowiedzina pyta-nia z postanowień odnośn ie do miejsc, przedmiotów, ludzi itp. wkontekście posiadania,styczności z narko-tykami bądż ich produkcją w przeszłości, gdy nie za-bezpieczono bądż nie ujawniono ewidentnych dowo-dów świadczących o tych zdarzeniach, wymogła na

pracownikach Wydziału Fizykochemii wypracowanie okreś lon ych zachowań, sposobów zabezpieczania

i pobieraniapróbekiprzystąp ien iadoopracowania

me-tody analitycznej do ich identyfikacji.

Ryc.t. Bibułow e sączkilaboratoryjn e Fig.1.Fi/ter papers

źródło(ryc.1-9):autorzy

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 268 (kwiecieli--czerwiec) 2010

Wiązało się to z koniecznością przeprowadzenia szeroko zakrojonych bada ń, obejmujących wszystkie

etapypostępowania, od momentu pobieraniapróbki do interpretacji wyników analiz instrumentalnych. Wszczególnościnależało:

•określić najlepszy rodzaj materiału probierczego do pobierania próbekz róż nych podłoży, technikę

pobierania próbek, rodzaj stosowanego rozpusz-czalnika oraz sposób zabezpieczenia pobranej próbki,

•wybrać technikę anal ityczną najlepiej spełniającą

wymagania analizy śladowej, anastępnie opraco -waćoptymalnysposóbprzetworzenia próbki dowo-dowej w próbkę analityczną, stanowiącą wsad do aparatury instrumentalnej,

•stworzyć odpowi ednią metodę analityczną, obej-muj ącą ustawieni a sprzętowe aparatury oraz

ewentua l ną dalszą obróbkęuzyskanych wyników. Do zbieraniamikrośladów narkotykowychmogąbyć użyte ró żn e nośniki, którymiw danej chwili dysponuje

prowadzący czynności. Podstawowym warunkiem,jaki

muszą one spełniać, jest aby były fabrycznie czyste i nie nosiły śladów wcześniejszeg o użycia. Wśród ta-kichnośnikówmożna wymienić watę higieniczną, chu-steczki higieniczne, bibułowe sączki laboratoryjne, szmatki Barringera do analiz narkotyków,wymazówki itp. W Centralnym Laboratorium Kryminalistycznym KGP,na potrzebybadań, mikrośladynarkotykowe

zwy-klezabezpieczasię nabibułowych sączkach lab

orato-ryjnych (są stosunkowo trwałe - podczas pobierania śladównieulegająprzypadkowemu zniszczeniu,sął

a-Ryc. 2. Szmatka Barringera

Fig. 2.Barringerwipe

twe w użyciu orazsąogólnie dostępneza przystępną cenę)(ryc.1)oraz szmatkach Barringera do analiznar

-kotyków (ryc. 2). Charak1eryzują się one bardzo dużą trwałością i łatwością użycia . Wprawdzie jako nośn i ki dedykowane są do analiz z wykorzystaniem aparatu ION-SCAN,niemniej ze względu na wspomniane ce

-chy doskonalesprawdzają sięw tymzakresie.Jedyną wadą szmatek jest Ich dość wysoka cena. Pozostałe nośnikiwymienionepowyżej,jakju żwspomniano, rów-nież mogą być wykorzystane do zbierania tego typu śladów,jednak z punk1u widzenia interpretacji chemicz -nejsąonedość"uciąż liwe", zewzględuna bardzo bo-gatą matrycę . Poza tym na chropowatych pow

ierzch-niach szczególnie wata higieniczna kłaczy, a inne m

a-teriały mogą łatwo ulec zniszczeniu. Za wyborem szmatek Barringera bądż sączków laboratoryjnych przemawiarównieżfak1,iż sąone fabryczniepodz

ielo-ne i gotowe doużycia, podczas gdywatę kosmetyczną przed pobraniem należy podzielićna mniejsze porcje,

co może prowadzić do łatwego jej zanieczyszczenia,

a w następstwie zafałszowaniawyniku analizy. Jeżeli miejsce, z którego należy pobrać ślady, jest stosunkowo obszerne (np. mieszkanie,przestrzeń ba-gażowa w samochodzie ltp.),jednocześnie wyczuwal

-na jest wońsubstancji chemicznych, można użyć spe-cjalnych pochłaniaczy zapachowych, które po odpo-wiednim czasie adsorpcji umieszcza się w szklanych słoikach szczelnie zakręcanych (zestawy stosowane w osmologii) (ryc. 3).

Ryc.3.Zestawdo pobieraniaśladówosmologicznych Fig. 3.Odourtracesconecuonkit

Pobieraniu mikrośladów towarzyszą zaostrzone re-guły postępowania. Oprócz ogólnie obowiązujących zasad przy zabezpieczaniumikrośladów zpodłoża, na szczególnepodkreślenie zasługują:

• brak wcześniejszego kontaktu prowadzącego czynnościz narkotykami,

46

• przy nasączaniu nośnik nie powiniendotykać na-czyniaz rozpuszczalnikiem(najbardziejuni

wersal-nym i najczęściej stosowanym do przeprowadze

-niatychczynnościjestmetanol.Użycieinnychroz -puszczalników takich jak chloroform, acetonitryl,

octan n-butylu powoduje wypł ukani e dużej ilości dodatkowych związ ków z nośn ików, a co za tym

idzie,utrudnioną inte rp retację wyników.Dozabez

-pieczaniaśladów ze skóryludzkiej polecasię eta-nol),

•używaniejednorazowych rękawiczek,

•nośnik z naniesionymi śladam i należy urruescrc w woreczku foliowym z zamknięciem strunowym lubzakręcanejfiolce,

• zabezpieczenieślepej próbki,tj.nośnika nasączo­ nego czystym rozpuszczalnikiem.Rozpuszczalnik ten wraz z nośnikami z tego samego opakowania używane sąprzy pobieraniuśladów.Jest to bardzo istotne ze wzgiędu na wykluczenie możliwości przypadkowego naniesienia śladów przez osobę prowadzącą, zanieczyszczenie nośników bądż rozpuszczalnika stosowanego do ich nasączania. Próbkę tęzwyczajowo oznacza się numeremO. Na potrzeby czynności procesowych zabezpiecze-nia dokumentujesięw protokołach oględzin,gdzie do-kładnieopisujesięmiejsca,z których pobranoślady.

W pracownibadań narkotykówWydziału Fizykoche-mii CLK KGP wypracowano algorytmy postępowania podczasoględzinpomieszczeńiprzedmiotów oraz wyty-powano miejsca,z k1órychnależy pobraćpróbki do ana-lizy.Najczęściej analizowanesąwymazy z różnego ro-dzaju pojazdów, m.in. samochodów osobowych,półcię­ żarówek, a nawet quadów. Kolejność postępowania w przypadku samochodów osobowychjestnastępująca :

• lewe przedniesiedzeniepojazdu,

• lewe przedniedrzwipojazdu ,

• przednie podszybie, układ kierowniczy, drążek zmiany biegów,

• prawe przedniesiedzeniepojazdu ,

• prawe przednie drzwi pojazdu,

• lewe tylne drzwi pojazdu,

• tylna kanapa pojazdu,

• prawe tylne drzwi pojazdu,

•bagażnik.

Podczas pobierania śladów z mieszkań , lokali, ko-rnórek szczególną uwagę należy poświęcić układom wentylacyjnym, okapom, urządzeniom kuchennym,

miejscom trudno dostępnym lub tym,

kt

óre

ciężko wy-czyścić - włącznikom światła, kontaktom, framugom okien, drzwi itp.W przypadku ubrań przede wszystkim ogląda się kieszenie w różnych częściach garderoby, mankiety przyrękawach, miejscaczęstodotykane (np.

kołnierzyki,stan w spodniach itp.)oraz różnego rodza-ju zabrudzenia.

Niemniej sposóbpostępowan ia imiejsca,z których zbiera się ślady, zależą od wyglądu pom ieszczeń,

przedmiotów orazod zapotrzebowan iapodmiotuzleca -jąceg obadanie i wróżnych sytuacjach może sięróżn ić nieznacznie od przedstawionegopowyżejschematu.

Oto niektóre zpytań towarzyszących przeprowadza-niubadań tego typu śladów:

"Czyw zabezpieczonychwtokuoględzin samoc ho-du marki ... śladach kryminalistyc znych, zabezpieczo-nych nasączkach jakości owych, nasyco nych metan o-lemznajdująsię związ kichem iczne świadcząceo prze-chowywaniu iubprzewożeniu amfetaminy bąd ź innych środków odurzających lub psychotropowych, lub ich prekursorów?"

"Czy na zabezpieczonychsączkach (bi b ułach filtra-cyjnych) oznaczonychjakośladnr 1;nr 2 i nr 3 znajd u-jąsię ślady związan ezsynteząamfetaminy?"

"Czy na ubraniu zabezpieczon ym od ...znajdują się pozostałości związkówkontrolowanych ustawąo prze-ciwdziałan i unarkomaniibądżprekursorów?"

"Czy w próbkach,pobranych w dniu ...na szmatki 8arringera,podczas oględzinsamochodów marki ...o

numerze rejestracyjnymo•• oraz marki... o numerze re-jestracyj nym ... znajdują się ślady substancjips ycho-tropowych lubśrodkówodu rzających?"

Wybór techniki analitycznej

Wykrywa nie i identyfikacja substa ncji obecnych wpróbce wilościachśładowych,tj. wstężeniach mniej-szych niż0,01%,zwyklezwiązanejestze specyf iczny-mi problemaiczny-mi, ni ewystępującym i przy wyższych po-ziomach stężeń. Do najważniejszych można zaliczyć kon i eczność wprowadzen ia i przestrzegania procedur chroniących badany materiał przed kontaminacją oraz wymóg stosowan iatechn iki analitycz nejzapewn iającej dostat ecznienis kągran icę wykrywal ności iwysoką se-lektywność,pozwalającą od róż nić wykrywaną substan-cjęodróżnychzan ieczyszczeń.

Praca w pobliżu granicy wykrywalności wiąże się z ryzykiem popełn i en i a jednego z dwóch błędów: uzy-skania wynikufałszywie negatywneg o (błąd I rodzaju) lub wyniku fałszywie pozytywneg o (błąd II rodzaj u). Drugiztychbłędów, po leg ający nastwierdzeniu obec-nościanalitu wpróbce , wsytua cjigdy wrzeczywistości jest on tam nieobecny, jest szczególnie niebezpieczny przy badaniach kryminalistycznych.Podstawową przy-czynę błędów w technikach chromatograficznych sta-nowi nieunikniony szum tła, zawsze towarzyszący sy-gnałowi analitycznemu (por. ryc. 4). Zjawisko szumu nierozerwalnie łączy się zpojęciem granicy wykrywal-ności zależnością (1),której elementy graficzn ie zilu-strowa no na rycinie 4.

L_D- intensywność sygnałuanalitycznego (piku) odpowi a-dająca granicywykrywalności (granica

wykrywalno-ści (wykrywalność) - najmniejszailość

an

autu.

która możebyćstwierdzonawpróbce z zadanym prawdo-podob ieństwem ) ,

y - średni poziomszumutła,

SD - odchylenie standardoweszumutła.

Wartość parametru k z równania (1) determinuje prawdopodobieństwo popełnienia wspomnianych błę­ dów: przyjmując wa rtości małe , zwię kszamy ryzyko błędu II rodzaju, aduże- błęduI rodzaju.W obrazowy sposób znaczenie tego parametru można również przedstawić następująco: k = 0-3 - znaczna niepew-ność wyniku, k

=

3-6 - znaczna pewn ość , k

=

6-10 - pewność, k>10 - możliwośćanalizy ilościowej[l ].

Równanie (1)pokazuje,żeczynnikiem ograniczają­ cym wykrywalnośćjest nie tyleśrednia wartośćszumu tła, ile natężenie fluktuacji szumu mierzone odchyle-niem standardo wym. W praktycete dwie wielkości są ze sobą powiązanei wszystkiestarania ograniczające poziom szumu poprawiają wykrywalność. W tym celu wtechnice GC stosuje się np.filtrowanie gazunośne­ go i niskoszumne (Iow-bleed) kolumny.Kolejną ważną Wzależnościod tego jakie związki zostaną

zidenty-fikowane podczas analizy, można wysnuć różnego ro-dzaju wnioski,np.:"...na dowodowych sączkach bibu-łowych, na które pobrano śladyz wewnętrznej części przewodu wentylacyjnego pomieszczenia kuchennego orazwewnętrznej częścipowierzchnipokrywy kuchen-kigazowej,stwierdzonoobecnośćzwiązkówpowstają­ cych podczas przeprowadzania syntezy amfetaminy metodąLeuckarta .Obecność tego typu związków mo-że wskazywać, żew pomieszczeniu, z którego pobiera-no te ślady, prowadzona była synteza amfetaminy tą metodą".

Nie zawsze w wyniku analizy uzyskujesię potwier-dzenie obecności narkoty ków, np. po stwierdzeniu ob ecności związków niekontrolowanych, ale zwi ąza­ nych bezpośrednio z synteząnajbardziej popularnego narkotyku w Polsce - amfetaminy, można przypusz-czać, żew danym miejscuprodukowanotę substancję. Opinia taka może posłużyć skojarzeniu osób bądż miejsc ztematyką narkotykową.

Warto wspomnieć, że analiza mikrośladów należy do bardzo czasochłon nych i niełatwych. Dlatego też, aby zdecydowanie przyspieszyćproces analizy, opra-cowano odpowiednikomputerowy program obliczenio-wy "makro" celem automatycznego poszukiwania związków w bogatej matrycy z użyciem wspomnianej ju żchromatografii gazowej zdetekcją mas .

LD

= y

+

kSD

(1)

Ryc.4.PrzykładOwywygl ądpiku chromatograficznego na granicy wyk

ry-walnościmetody

Fig.4.Exemp/ary peak atdetectionthresholdwithinchromatogram

sprawąjest to,że granicę wykrywalności określasięna

podstawiewysokości piku, a niena podstawie pola po-wierzchni,które jest proporcjonalne dostężenia anali

-tu. Wzwiąz kuz tym wartodołożyć starań, aby dla da

-negostężenia badanejsubstancji rejestrowanypikbył

jaknajwyższy, tj.posiadałjaknajwiększystosunek

wy-sokościdoszerokości połówkowej. W technikach chro

-matograficznych osiąg nięciu tego celu pomaga

stoso-waniekolumnopolarnościdostosowanejdopolarności

analitów, cozmniejsza ogonowaniepików,oraz zwięk­

szaniedługościi redukcjaśrednicy kolumnypowodują­

ce wzrost liczby tzw.półek teoretycznych.

Opracowanie metod y GC/MS

Uznano,że spośród dostępnych analitycznychte

ch-nik separacyjnych jedyną, która może w warunkach

analizy śladowej w zadowalający sposób spełnić

wy-maganiadotycząceselektywnościiwykrywalności ,jest

technikaGC/MS.Założenie to staje sięw pełni zrozu

-miałe, kiedyspojrzy się na typowy chromatogram,bę­ dącywynikiemanalizypróbki pobranejz drewnianej fu-tryny okna znajd ującego się w aneksie kuchennym (ryc.Sa).Bogata matryca iniskie stężenie poszukiwa

-negozwiązku (w tym przypadku amfetaminy)

powodu-ją,żeposzczególne pikizlewają sięwcałepasma,ai n-terpretacja oparta wyłącznie na danych retencyjnych

jest zupełnie nieskuteczna. Zastosowanie detektora

MS umożliwia nie tylko wykorzystanie do identyfikacji

związku jego charakterystycznego widma masowego,

ale również częściową eliminację szumu tła, poprzez

wyświetlenie wyniku analizy w postaci

chromatogra-mówprąd ówjonowych,dlajonów o odpowiednich war

-tościach

mlz

(ryc. Sb).

Zapunktwyjścia przyjętometod ę "Narkotyk",stoso

-wan ą do analizy stężo nych roztworów badanych sub-stancji,wprowadzającnastępni edo niej szereg modyfi

-48

kacji,wcelu stworzenia metody odpowiedniej do

anali-zyśrodków odurzającychisubstancji psychotropowych

wilościach śladowych. Zasadniczymcelemzmianbyło uzyskanie jak najniższych granic wykrywalności, co zgodnie z uprzednio przedstawionymi rozważaniami równoznaczne jestdążeniu,abyrejestrowanepiki c hro-matograficzne charakteryzowały się maksymalną wy

-sokością i smukłością, przy zachowaniu jak najwięk­

szego stosunkuwysokościpikudo odchylenia standar

-dowegoszumutła.

Proste przestawienietrybu pracy dozownika ztrybu split (zpodziałem strumienia)w trybsplitless (bez dz

ie-lenia strumienia), w przypadku analizy lotniejszych

związków,tj.oniskich czasach retencji,najczęściejnie

przynosi oczekiwanych rezultatów. Piki chroma togra-ficzne bowiemrozdwajająsię, rozciągają wpostrzępio­ ne pasma, co przydanym polu powierzchni znacznie zmniejsza wysokość piku oraz powoduje nakładanie

się sygnałówanalitycznychodróżnych związkówobec

-nych w próbce.

Rozwiązanietegoproblemu jestmożliwe,zwykle na

zasadziekompromisu, zjednejstronypoprzez zmniej -szenie il ości analitu wprowadzanego na kol u m nę,

dzięki ograniczeniu czasu próbkowania (sampling t

i-me, timetopurge),z drugiejzaś poprzez prekonc

en-tracjęanalitu na wlociekolumny, wskutek zmniejszenia

początkowej temperatury pieca i wykorzystania tzw.

efektu rozpuszczalnikowego. Efekt uzyskuje się, gdy temperatura wrzenia zastosowanego rozpuszczalnika

jestniższaodpoczątkowejtemperatury pieca.Oczyw

i-ści e obniżanietemperatury początkowejma swoje

gra-nice,wiąże siębowiem zwydłużeniemczasuchłodze­

nia chromatografu,co tym samym obniża wydajność pracy mierzoną liczb ą próbek zbadanych wjednostce czasu.

Poza wymienionym itechnikami korzystne również bywa zastosowanie zmiennego przepływu gazu

no-śnego, z chwilowym maksimum bezpośrednio po

na-strzyku- wiele programów obsł u g ujących chromato-grafy oferuje opcję pressure surge ułatwiającą to za-danie.Warto tutaj zaznaczyć, że znaczne zwiększa­

nie objętości nastrzyku, o ile nie dysponuje się

spe-cjalnym dozownikiem typu PTV umożliwiającym kon-trolowane odparowanie rozpuszczalnika, raczej nie spowoduje istotnego polepszenia wykrywalności,

bo-wiem jeśli objętość par rozpuszczalnika przekracza

poj em n oś ć dozownika , nastę puj e wyrzucenie ich

po-za aparat razemz częścią analitu.Szczególnie doty-czy to pracy zrozpuszczalnikami o małej masie czą­ steczkowejnp.z metanolem.

Jeżeli aparat mabyćstosowa nywyłączn iedo ana

-liz śladowyc h, oprócz modyfikacj i prog ramowych

można również wprowadzać modyfikacjesprzętowe,

takie jak:

-_{- - - -}[2J TlC: -oncanc 000000 800000 600000 400000 200000 000000 800000 600000 400000 200000 000000 800000 600000 400000 lon 44(1)(43.70 to«.70) lon G5.00(64.1'Oto 6570l lon31 00f'3O70lo'31·70ł lonl3400113370tol34rot 1000 Innn

"

111 120 134 145 n , n 207

RyC.Sa-b.Chromatogram z analizy próbkipob ranej z drewnianejfutryny oknaznajdującegosięw aneksie kuchennym w postaci zapisucałkowitego prą­

du jonowe go(Tle) - Sa orazprądówjonowychamfetaminym/z=44, 65,91,134- 5b

FIg.Sa-b.Chromatogramot sample recoveredtrom wocaen window trame in kncnenette (Tle)-Saand amphetamine ion currents mlz=44,65,91,134- Sb

• zastosowaniewkładki do dozownika o zmniejszo-nej pojemności, bądż wykorzystanie specjalnego

typu dozownika(on-cotumn,PTV),

• wprowadzeniekriogenicznego systemuchłodzenia

pieca, umożliwiającegoznaczne obniżenie

tempe-ratury początkowej,

• zastosowanie kolumny dostosowanej do danego

rodzaju związkówchemicznych.

Jednakże, zewzględu na wymagany szerokizakres

analiz prowadzonych na urządzeniach GC/MS , będą­

cych w dyspozycji Wydziału Fizykochemii CLK KGP,

przyopracowywaniuomawianejmetody nie

skorzysta-noz tych możliwości.

Bardzo ważną sprawą jest systematyczna kontrola

stanu aparatu poprzez badanie próbek testowych. W

przypadku zaobserwowania pogorszenia

wykrywalno-ści należy wymien ić lub oczyścić szklaną wkładkę

do-zownika,ajeżeli nieprzyniesie to poprawy - wymienić

kol um n ę chromatograficzną. Z doświadczeń autorów

wynika, że dla niektórych, szczególnie wrażliwych

związkówchemicznych,już po roku intensywnej pracy

zużyciekolumny może spowodować spadek

wykrywal-nościnawet o dwarzędy wielkości.

ty przemian termicznych (depolimeryzacji,

dekarboksy-lacji, estryfikacji, kondensacji) zachodzących w gorą­

cym dozowniku chromatografu.

W trakcieopracowywania metody GC/MSdo anal

i-zyśladowej środków odurzającychi substancji psycho

-tropowych zaobserwowano,żena pik amfetaminy czę­

sto nakłada siępik związku posiadającego widmo

ma-sowe z jonami om/z= 56,91 i 132,niefigurującew

do-stępnych komercyjnych bibliotekach.W pewnych

przy-padkach nawetcałkowicie zastępował onamfetaminę.

Efektu tegonie obserwowanowcześniej,podczas

ana-liz w trybie split. W rezultacie przeprowadzonych

dal-szychbadaństwierdzono,że związkiemtym jest

N-me-tylenoamfetamina - produkt reakcji amfetaminy z

for-maldehydem,prawdopodobn ie pochodzącym z

meta-nolu, który stosowano jako rozpuszczalnik (ryc. 6).

Okazało się również , że na chromatogramach

spora-dyczniepojawiają sięanalogiczne produkty

kondensa-cji innych pierwszorzędowych amin psychotropowych

(np.MDA) zróżnymi aldehydami ,wszczególności

for-maldehydem i aldehydami powstającymiw trakcie

ter-micznego rozpadu węglowodanów(metyloglioksal,

fur-fural, HMF) wchodzących wskładpróbek [2].

+ HCHO

- Hp

Ryc.6.Sche matprzemiany amfetaminywN·metylenoamfetami n ę Fig.6.GomparisonotrwoGDMSmethods usedinCFLPPfordrugana1ysis

Modyfikującwyjściową metodę "Narkotyk",zwr óco-no uwagęna osiągnięciejaknajwyższej zdolności

roz-dzielczej. Czynnik ten był o tyleważny, że wśród

doce-lowych analitów, przywyjściowych ustawieniach

meto-dy, istniały grupy związków praktycznie koeluujących,

np. amfetamina - BMK- N-metylenoamfetamina. Aby

chociaż częściowo rozdzielićrejestrowane piki,oprócz

manipulowania wymienionymi już parametrami,zwięk­

szono częstotliwośćskanowania spektrometru,couła­

twi/orozdziałpików na wynikowych chromatogramach.

N-mety lenoamfetamina należy do rodziny związ­

ków-artefaktów, tj. substancji rejestrowanych przez

aparaturę, które wrzeczywistościjednaksąnieobecne

w badanym materiale,apowstają(lub są

wprowadza-ne zzewnątrz)na skutek operacji przygotowan ia

prób-kianalitycznej,albojużw toku analizywewnątrz

apara-tu.Każdy użytkownik chromatografu gazowegoczęsto

spotykasięz tego typuzwiązkami, wymienić można

tu-taj na przykład cykliczne siloksany, których żródłem

jest faza stacjonarna kolumny, septurn lub kapsel

na-czyńkachromatograficznego,atakże wszelkie

produk-50

Opisany przypadek N-metylenoamfetaminy

uzmy-sławia, jak nieoczekiwane zjawiska można napotkać

w trakcie opracowywania nowej metody analitycznej

GC/MS naśladowychpoziomach stężeń.

W tabeli przedstawiono porównanieustawień

meto-dy "Narkotyk", stosowanej do identyfikacji

makrosko-powych ilości środków odurzających i substancji

psy-chotropowych, oraz metody "Szmatka" utworzonej na

potrzeby analizśladowychtych substancji. Nazwa

me-tody wywodzi się od nieco kolokwialnego określenia

materiałów probiercz ych stosowanych do pobiera nia

próbek.

Interpretacja wyników analizy GC/MS

Identyfikacja związku chemicznego na podstawie

chromatogramu i widma masowego najczęściej nie

stwarzawiększych trudności, o ile dysponujesię

odpo-wiednią biblioteką widm oraz znajomością danych

re-tencyjnych. Problemem może być natomiast nakład

czasu potrzebnego do przeanalizowania wyników

Tabela Porównaniedwóch metod GC/MSstosowanychwCLK KGP do badania narkotyków

Comparisonot twa GC/MS methods usedin CFLPfor drugenetysis

Parametr Metoda.Narkotyk" Metoda..Szmatka"

(badania identyfikacyjne) (analizaśladowa)

kolumna Rtx-5MS,długość30 m,średnica0,25mm, Rtx-SMS,długoŚĆ30 m,średnica0,25mm,

grubośćfilmu0.25urn qrubośćfilmu0,25.... m

trybdozowania split1:80 spntiess:czaspróbkowania- 0,3min

temperaturadozownika 250°C 250°C

objętośćnastrzyku 1~I 2~ 1

przepływgazunośnego(He) stały- 1,2mI/min zmienny- 2mUminprzez0,25s,

następnieredukcja do1,2 mI/min

program temperaturowy izoterma1000C_{przez0.5min;gradient izoterma700c przez0,5min;gradient}

150C/min do 2900C;izoterma2900C 250C_{/mindo 2900(;;izoterma 29D}oC

przez10 min przez 8,7min

trybpracy spektrometru skanowaniew zakresiem/z=40,5-550 skanowaniew zakresie m/z=40,5-550 zczęstotliwością0,75s-l zczęstotliwością2,87s-l

opóźnienierozpuszczalnikowe 2,5min 2,5min

źródło:opracowaniewłasne

dań. Typowa sprawa dotycząca badania śladów środ­ kówodurzających i substancji psychotropowych obej -mujekilkanaście próbek, z których każda teoretycznie możezawieraćdowolnyzwiązekwymienionywzałącz­ nikudoUstawy oprzeciwdz iałaniunarkomanii,ukryw a-jący się wszumie matrycy. Oznacza to,żeanalityk dla każd ej badanej próbki (w tym również próbek ślepych i kontrolnych)musidokonać ocenywieluc hromatogra-mówprądówjonowych ,obej m ujących jony charaktery -styczne dla przynajmniej kilkunastu najczęściej spo ty-kanychśrodkówod u rzających,substancji ps ychotropo-wychi ich prekursorów. Powinienmieć przytymświa­

domość, że często będzie się spotykał z syg nałami bardzo słabym i, mieszczącym i się na granicy wykry

-wal n ości aparatu, dla których przydatne byłoby prze-prowadzeniepracochłonnych obliczeń stosunku wyso-kościpiku dopoziomuszumutła. Może sięzatem oka

-zać,żepozorniełatwy końcowyetap procesuanality cz-negobędzie w rzeczywistości etapemnajbardziej cza -sochłon nym.

Abyprzezwyciężyćopisanetrud ności,podjęto próbę uzupeł nie nia nowo opracowanej metody analitycznej .Szmatka· osystem automatycznej obróbki uzy skiwa-nych wyników analiz. W technice GC/MS systemy wspomagające pracę analityka na etapie interpretacji wyników nie są niczym nowym, wystarczy chociażby

wspomniećprogram AMSDIS (Automated Mass

Spec-tral Oeconvolutionand Identification System).Zamiast

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 268(kwtecre ń-c ze rwte c j żęte

wykorzystaniaprogramów komercyjnych wybrano jed -nakrozwiązanie alternatywne,po legające nau tworze-niu własneg o programu (makra), optymalnie dosto so-wanego do aktualnych potrzeb.

Autorzy oprogramowania .Chemstatlon",obsługują­

cego aparatGC/MSfirmyHewlett Packard wykorzysty-wany w omawianych badaniach,daliużytkownikom p o-żyteczną możli wość łatweg o uzupełniania oprogra

mo-wania o własne podprogramy - makra, wykonujące

operacje nieprzewidziane w wersji standardowej. P o-nadto zaawansowany użytkownik może dokonywać modyfikacjipierwotnej wersji.Chernstation",gdyż pra -wiecałeoprogramowanie mapostać otwartego zbioru makr obsługiwanych przez centraln ą aplikację. Przez

pojęcie makro należy tutaj rozumieć zespół komend,

takich samych,jakie wydajemy za pomocą myszy lub klawiatury (np. otwarcie pliku z wynikiem analizy, wy-świetle n i ewidma masowegodla wybranegoskanu, po-wi ę kszen ie fragme ntu okna), zapisanych w postaci uporząd kowanego ciągu w pliku tekstowym. Ciąg k

o-mendmoże zostać dodatkowowzbogacony oe

lemen-ty logiczne,takie jak pętle czy instrukcje warunkowe, oraz o operacje na zmiennych liczbowych lub tek sto-wych. Pouruchomieniumakrawszystkiekomendy wy -konywane są automatycznie w zadanej kolejności. Analityk może więc zlecić maszynie przeprowadzenie wszystkichczynności związanych zinterpretacją wyni-kuanalizy, które do tej porywyko nywał ręczn ie, łączn ie

Ryc.8.Fragmentkodumakra doanalizywynikówbadań

Fig.8. Resultanalysis macro coda(fragme nt)

Plik:c:\ Utworzony: 7 Oct2005 17.14

ooer etc ris Metoda'SZMATKA M

Na.zwa pl'"obki:

Rl _ czasretencji (min); d.RT ·odchylenie RTodczasu wzorcow ego SD-odchyl.stand. szum uue:k-stos.sygnalu doSD

jony -liczb a pasujacychjonow (0-4)

!lrprtllVa1 f.(AI2J),46.(6'41:)

F.A.l21"OTrEN

strprnVeI$ ((pik -A[1IYA(2]),SS.(S"k)

EI<lF SD Jony 342681 23.284 4 21632 10,5376 3 25.5637 1.33588 O 12.74 56 30716 5 1 3984 9 0.942307 O O

,

228887 288351 O 939149 478093 1 O 3 O 3 21 86 29 817423 4 O

,

91.435 408973 1 O O 245346 '.81581 O 192 11 1.78543 O 10.0623 4 74543

,

O O 25.5719 -0463399 O O O 9.8387 4.75673 l 506258 -0174812 O O O zużyciemma kra»saukai.mace 35 -0.01 355 -0.0 1 546 -0.01 7.55 0.08 8.01 0Q.4 899 -00 1

,

-,

W1lE...3DO Fp "'1

..

T~

,

w-LEi ....2000 SCAN(V.slIan5)"'),X

GETSCALARS POM,(jony(n+1)-O.3):(jony(n+11+0.3)

beze[i}=Yval

iooi+1

ENOI'H.E

A=ARRA YSTAT(baza,20)

""

F

'*

"(A(1r 3' Al2D THEN

)ol

pik-cpIk-(Ą(lD

Ą=ARRAYSTAT~xaJO) F (A(S}-A[SD"UD) HEN

~,

VI.tLEj<=20 DO

SCAN(Val( :si::an$)+i+60),X

GCTSCAlARS PQt.lT,(jcnyf1)-O.3):(jOny(1}+03)

bI.lza(ij=Yval i=i+1 EI'JD'\I\+ŁE

BooARRAYSTAT(baza,20) IF (A[SJ.A(61)"(B(SJ·B[61)THEN

A=B

END' E"""

wykonano:FńNcv

nazwa zwiazku y"ynik RT d RT

BM K- + cyjanekbenzylu .. am te tarmo a melamtelamina etecryna. a-met-s.ren.oir.: ? 4-benlylopir imin a( BMK~a m fet.-: dr(renrprop jaminał di(fen,lprop)me lan-+-di(fenlprop)form.: t-satror metadon. kocema: acetylokod. 6-mam diacetyłomorf. : papaweryna kokaina -THC· CBN MDMA PCP

Ryc.7.Raport- efektkońcowyozietama makraanalizującegowynikba -dań

Fig .7.Repot1- fina' outcome

o

,

usingresunana/ysismacro

z wydrukiem odpowiednio przygotowanego raportu.

Oczywiście nawet najlepszy program niemoże zastą­ pić wiedzy i doświadczenia eksperta,do którego za-wsze należy podjęcie ostatecznej decyzji,czy

realizo-wana ekspertyzabędziemiaławynik pozytywny,z pew

-nościąjednakmoże stanowićcenne narzędzie pomoc-nicze.

Makro napisane przez autorówartykułuprzeszukuje

uzyskane wyniki analiz,pod kątem obecności

uprzed-niookreślonych związkówchemicznych,wykorzystując

zarówno dane spektralne, jaki retencyjne,wykonując

również przy tym stosowne obliczenia statystyczne.

Efektem jego pracy jest wydruk, którego przykład

przedstawiono na rycinie 7. Obok informacji dotyczą­

cych próbki(nazwa, data analizy itd.)wydruk zawiera:

- nazwy poszukiwanychzwiązkówchemicznych,

- wynik poszukiwań ("+" - pozytywny, ,,-" - nega

-tywny,,,1"- niepewny),

- zarejestrowany czas retencji(RT),

- odchylenie RT od czasu oczekiwanego (dRT),

- odchylenie standardowe szumu tła dla jonu

pod-stawowego poszukiwanegozwiązku (SD),

- parametr kz równania (1),dla jonu

podstawowe-go,

- liczbęjonów (od O do 4),dlaktórych k

»

3.

Fragment kodu przedmiotowego makra przedsta

-wiono na rycinie8. Zorientowanyczytelnikzauważy, że

zjęzykowego punktu widzenia mamy tu do czynienia zmodyfikacjąznanegojęzykaprogramowaniaBASIC -makro stanowi wistociepojedynczą procedurę, zakoń­

czoną słowem return.

Dlaprawidłowegofunkcjonowania makraniezbędne

sąodpowiedniedanedotycząceposzukiwanychzwiąz­

ków chemicznych- oczekiwane czasy retencji,

warto-ści

m

lz

dla czterech najsilniejszych lub najbardziej

cha-rakterystycznych jonów z każdego z widm, względne

intensywności tych jonów oraz, rzecz jasna, nazwy związków. Dane tezawarto w czterech plikach

teksto-wych,któresąz kolei tworzone i uzupełniane półauto­

matycznie, z wykorzystaniem makra pomocniczego

(zasadajegodziałanianiebędzietu rozpatrywana),na

podstawie wyników analiz próbek odniesieniaw danej

metodzie analitycznej.Należy podkreślić,żeomawiane

makro może współpracować zdowolną metodą anal i-tyczną idowolnym zestawemsubstancji (mog ąto być np. materiały wybuchowe) - program automatycznie

odczytujenazwę metody iwybierastosowne pliki żró­

dłowe z odpowiednimi danymi. Niestetymakro działa

jedynie w środowisku .Chemstation", co sprawia, że

służyć możetylkoużytkownikom aparatówGC/MS ob-sługiwanym przez ten program.

Poniżej przedstawiono w punktach uproszczony

al-gorytm działaniamakra. Wykonanie wszystkich

opera-cji trwa kilka - kilkanaście sekund.

1.Pobieraćz plikówniezbędnedane dla pierwszego (lub kolejnego) związku z listy.

2. Otworzyćchromatogramprądujonowego dla wy-branego jonu (pierwszego /kolejnego) danego związkuiokreślić przedziałobliczeniowy (w opa r-ciu owa rtość RTz pliku)- rycina9a.

3.Określićrozrzutsygnałuw obu zakresach linii ba-zowej; wybrać zakres o mniejszym rozrzucie do obliczeniawartościSD i Y - rycina9b.

4. Przeszukać środkowyobszar w poszukiwaniu ska-nu o najsilniejszym sygnale (wierzchołek domyśl­

nego piku),określićodchylenieRT- rycina 9c. 5.Oblicz parametrkz równania (1),odrzucić

rozpa-trywany jonjeżeli k-c3 - rycina 9d.

6.Jeżeli rozpatrywany jon jest drugim, trzecim lub czwartym, określićwzględne intensywnościw sto -sunkudojonu pierwszego ;odrzucićrozpatrywany jonwprzypadku zbytdużej rozb ieżn ościz

warto-ścią wzorcową(z pliku).

7.Wybrać kolejnyjoniwrócićdo punktu 2.Jeśliten jonbyłostatnim (czwartym)- przejśćdo punktu8. 8.Podsumowaćposzukiwania związku według licz-by zatwierdzonych jonów: 0--1 - wynik negatyw-ny,2 - wynik niepewny,3-4 - wynikpozytywny.

9.Wybrać następny związekz listy iwrócićdo punk-tu 1. Jeśli ten związek był ostatni - przejść do punktu 10.

10.Drukowanieraportu.Koniecpracyprogramu. Podsumowanie

Obecnie coraz więcej laboratoriów krymina listycz-nych komend wojewódzkichPolicjimoże prowadzić ba-dania chemiczne techniką chromatografii gazowej

sprzężonej ze spektrometrią mas (GC/MS). Dzięki te-mu laboratoria te mogą wykonywać szereg ekspertyz,

których realizacja do niedawna leżała w gestii CLK KGP. Dotyczy to wszczególności ekspertyz zzakresu analizy śladowej różnych związków organicznych, ta-kich jak materiały wybuchowe, substancje drażniące, czy wreszcieśrodkiodurzająceisubstancje psychotro-powe. Ostatnia z wymienionych grup substancji ma procentowonajwiększy udziałwcałejpuli analizślado­ wychprowadzonych w CLK KGP, nawetjeżeli wyłączy się z niejbadaniapłynów ustrojowych. Ponieważ ana-logicznej sytuacji należy się spodziewaćw każdym LK KWPpodejmującym badaniatechniką GC/MS ,autorzy

niniejszego artykułu przedstawili własne doświadcze

-Y,5D

~

b)l

I I I I I I I I I I

30 skanów - zakresposzt1kiwań związkIJ

I I I I II I .., I .., I jl III, I I I . I I

20

skan

ów

-

zakre

sy

:

1

0ii

ba

owycH I

a)

:

I

::

...

>-

.;

>--

"J

- - -i;.

-<~

I I I I

RT

RT

c)

d) :

I I I I I I I

Y

l

D

'

t'

dRT

Ryc. 9a-d.Graficznezobrazowaniewybranychetapówpracy makra--objaśnieniawtekście Fig.ga-ci. Graphic iflustration ot selectedstages ot macro operation--seeexptenettonsintnearticle

nia W zakresie opracowywania metodyki wykrywania

śladowych ilości środków od u rzających i substancji

psychotropowych, mając nadzi eję, że będą one

po-mocne dla wszystkich osób zamierzających wd rożyć

podobne metody badawczew swoich pracowniach,bo,

tak jak w przypadku większej ilości substancji

podda-wanejanalizie,posiadaj ącnawetnajdrobniejszecząst­

kimaterii,moż na pokusić się owykonaniepełnej

iden-tyfikacjimateriału .

Iwona Perkowska ŁukaszMaty jasek

BIBLIOGRAFIA

1.Hul anic ki A.:Współczesna chemia analityczna-

wy-branezagadnienia ,Wydawnictwo NaukowePWN,Warszawa 2001.

2. Matyjasek Ł.: Azometinowe pochodne amfetaminy wanaliziemetodąGC/MS,2004,praca niepublik ow ana.

Oferta

wydawnicza

CLKKGP

•

J

.

Meszczyński Daktyloskopia 26 ,-• Z.Ruszkowsk i

Fizykochemiakryminalistyczna

15,-• W.Krawczyk

Chromatografiagazowawkryminalistyce 2

5,-•W.Krawczyk

Profilowanienarkotyków _. _.. _ .25

,-• A.Filew icz

Kryminalistycznebadaninpozostałości

po wystrzale

z

broni palnej(G5R) .35

,-• L.Rodowicz

Kryminalistycznebadanieśladówobuwia .10

,-o M.Spólnicka

Polimorfizm 5TRniekodującegoregionuludzkiego

hormonuWZrostuijegowykorzystanie

widentyfikIlcjiosobniczej .26,

-54

Streszczenie

Wartyk uleomówiono możliwościidentyfikacji narkotyków

występujących w skali mikro pobieranych z różnych miejsc,

obiektów, przedmiotów. Określono najlepszy rodzaj materiału

probierczego(nośn ików)do pobieraniapróbekzróżnyc11podło­

ży, tech nikępobieraniapróbek, rodzajstosowanego rozpu

szczal-nika oraz sposóbzabez pieczenia pobranejpróbki,Wybranot

ech-nikęanalitycznąnajlepiejspełniającąwymagania analizyślado­

wej oraz stworzonoodpowiedn iąmetodę analityczną,obejm ują­

cąustawieniasprzętoweaparaturyorazdalsząobróbkę

uzyska-nych wyników.

Słowa kluczo w e:metoda GCIMS, mikrośladynarko

tyko-we,nośnikiśladów

Summary

The ariiclepresm lsthe possibilities oj idmtificationoj drugs

found in microvolumes that may be recoveredfrom various

locationsandobjects.TheAuthors point outthebest materialfor

collection ofsampiesfrom oarioussubstrates,solvent used,as

well as ihe collection method. The anulviical technique that

meelsbest the requirements of trace analysis was selectedand

respectiocmethodojanalysiswaselaborated

untn

inclusionoj

inst rument setti ngs andfurther processingojresulis.

Key w ords: GC/M Smethod, drugtraces.substrates

oM.Rybczyńska-Królik,M.Pękała

Przewodnik

po

metodachwizualizacjiśladów

daktyloskopijnych .54

,-•Tomasz Bednarek

Dowód osmologiczny 95

,-o ProblemyKryminalistyki

roczna prenumera ta .40

,-Zam ówi eniana zaku p publikacji

należykierowaćnaad res :

BiuroLogis ty ki PolicjiKGP

ul.Domaniewska 36/38

02-672Warszawa

tel,(22) 601-29-45 ,fax(22)601-4 1-24

e:mail: l.masze r@poljcja .gov.pl