Kriminalisztikai anyagvizsgálatok

Átírás

1 Kriminalisztikai anyagvizsgálatok Kábítószerek vizsgálata Csesztregi Tamás Bőnügyi Szakértıi és Kutatóintézet Szerves Kémiai Analitikai Szakértıi Osztály november

2 Tematika Bevezetés a kábítószerek világába Kriminalisztikai kábítószer-vizsgálatok célja és módszerei Kábítószerek minıségi azonosítása Kábítószerek hatóanyag-tartalom meghatározása Kábítószerek összehasonlító vizsgálatai Új hatóanyagok azonosítása Minıségbiztosítás

3 Bevezetés s a kábítószerek k világába

4 Kábítószerek definíci ciója kábítószer / drog / pszichoaktív anyag kábító - szer gyógyszerek és/vagy élvezeti szerek, melyek használata függıség kialakulásához és/vagy a társadalom által elfogadhatatlan magatartáshoz vezet." (Dr. Bayer István) természetes vagy mesterséges anyagok, amelyek az élı szervezetbe kerülve a központi idegrendszerre hatva megváltoztatják annak mőködését, funkcióját, illetve hiányuk elvonási tünetekkel jár (Wikipedia) az kriminalisztikai igazságügyi szakértıi gyakorlatban: a jogszabályi listákon szereplı szerek

5 Kábítószer/prekurzor jogi környezetk Büntetıjog visszaélés kábítószerrel, kábítószer prekurzorral (Btk , 286/A. ): Kábítószerek ENSZ Kábítószer egyezmény 1-2 lista (1965. évi 4. törvényerejő rendelet az ENSZ évi Egységes Kábítószer Egyezményének kihirdetésérıl) ENSZ Pszichotróp egyezmény 1-2 lista (1979. évi 25. törvényerejő rendelet a pszichotróp anyagokról szóló, Bécsi egyezmény kihirdetésérıl) Gyógyszertörvény (1998. évi XXV. törvény az emberi felhasználásra kerülı gyógyszerekrıl) Kábítószer-prekurzorok EU szabályozás (111/2005/EK tanácsi rendelet, 273/2004/EK európai parlamenti és tanácsi rendelet)

6 Kábítószerek csoportosítása sa Eredet természetes (marihuána, ópium) félszintetikus (heroin) szintetikus (amfetamin) Vegyületcsoport aminok ópiátok, fenetilaminok, barbiturátok, piperazinok, katinonok, triptaminok, egyebek kannabinoidok γ-hidroxi-vajsav (GHB)

7 Kábítószer helyzet Klasszikus szerek lefoglalásai, ügyszámok 2009-ben marihuána, kender -9-THC amfetamin kokain heroin hasis -9-THC ecstasy MDMA LSD

8 Kábítószer helyzet További, elterjedt szerek GBL nem kábítószer, a szervezetben GHB keletkezik belıle ketamin állatgyógyászati szer metamfetamin

9 Kábítószer helyzet Új anyagok I. (EU-ban figyelemmel kísért) fenetilaminok (~35 vegyület) 4-fluoramfetamin, 4-fluormetamfetamin, 2-PEA, katinonok (~25 vegyület) mefedron, MDPV, metilon, butilon, 2010 nyarától a mefedron robbanásszerő terjedése, népszerősége az amfetaminnal vetekszik, listára vétele folyamatban van

10 Kábítószer helyzet Új anyagok II. (EU-ban figyelemmel kísért) piperazinok (~10 vegyület) mcpp, benzilpiperazin (BZP), TFMPP, pfpp, a BZP a listára vétel után eltőnt a piacról triptaminok (~20 vegyület) 5-MeO-DMT, 5-MeO-DiPT, szintetikus kannabinoidok - Spice (~20 vegyület) JWH-018, JWH-073,

11 Kriminalisztikai kábítószerk szer- vizsgálatok célja c és s módszereim

12 Kábítószer vizsgálatok céljac Kriminalisztikai kábítószer-vizsgálatok kérdései a lefoglalt anyagra: Tartalmaz-e kábítószert? Milyen mennyiségben? Két anyag lehet-e közös eredető? Új hatóanyagok azonosítása Adatgyőjtés, feketepiaci trendek monitorozása

13 A szakért rtő felelőss ssége Kábítószer kimutatása negatív = nincs kábítószerrel visszaélés (ártatlan) pozitív = visszaélés kábítószerrel (Btk ) Hatóanyag-tartalom meghatározása büntetési tétel az elkövetési magatartástól és a tiszta hatóanyag mennyiségétıl függ jogi határérték (pl. amfetamin-bázis hatóanyagra, tartás) csekély mennyiség (< 0,5 gramm) alapeset (0,5-10 gramm) jelentıs mennyiség (> 10 gramm) - max. 2 év (vétség) - max. 5 év (bőntett) év (bőntett, minısített)

15 Kábítószerek minőségi azonosítása sa

16 Kábítószer vizsgálatok módszereim Tartalmaz-e kábítószert? Kvalitatív analitikai módszerek egyszerő fizikai/kémiai elıvizsgálatok oldhatóság, ph, olvadáspont, törésmutató, égetési próba színreakciók cseppreakciók, gyorstesztek kromatográfia réteg-, gáz-, folyadékkromatográfia, kapillárelektroforézis spektroszkópia/spektrometria infravörös, UV/látható, tömegspektrometria A BSZKI-ban rutinszerűen alkalmazott módszerek aláhúzással jelölve

17 Alapelvek Pozitív eredmény: (lehetıleg) két független mintavételbıl végzett független vizsgálat egybehangzó pozitív eredménye Vizsgálatok megkülönböztetı ereje (azonosító-képesség) A : MS, IR, NMR, B : GC, LC, TLC, CE, C : színreakció, immunoassay, UV, olvadáspont,

18 Mintavételi teli stratégia Vizsgálatok mintaigénye ~1-100 mg Homogenitás: külsı megjelenésre homogénnek látszó anyagok - durva összekeverés több fázisú folyadékok esetén a fázisokat célszerő külön kezelni Egy kiszerelési egység: szükséges minta kivétele tetszıleges helyrıl Több kiszerelési egység: azonos külsı megjelenéső egységek közül csak meghatározott számú egységet vizsgálunk (pl. N = tabletta) vizsgálandó egységek számának (n) meghatározása önkényesen vagy statisztikai alapon: maximum n egység n= N, de legalább 10 hipergeometrikus eloszlás alapján Bayes statisztika alapján

19 Elővizsg vizsgálatok Cseppreakció / színreakció molekularészletre / funkciós csoportra jellemzı reakciók pl. Marquis reagens (cch 2 SO 4 +formaldehid) kereskedelmi gyorstesztekben is alkalmazott Oldhatóság/elegyedés oldhatóság pl. vízben, metanolban kloroformban szerves folyadék vs. vizes oldat Égetés elszenesedés (szerves anyag), lángfestés

20 Vékonyréteg-kromatográfia

21 Vékonyréteg-kromatográfia Elve: anyagok elválasztása kötött állófázison, folyadék mozgófázis alkalmazásával elıhívás színreagenssel vagy UV elnyelés alapján pozitív, ha a minta a referenciaanyaggal azonos retenciójú és azonos színreakciót adó foltot tartalmaz Azonosítás: a minta mellé felvitt megfelelı referenciaanyaggal (elızetes információ szükséges) szelektív színreagens esetén egyértelmő a réteglap szélein a foltok feljebb vándorolhatnak (szélhatás) a kimutatási határ a felvitt oldat töménységével/mennyiségével javítható Alkalmazások: marihuána, hasis hatóanyagainak azonosítása (szelektív színreakció) izomerek elválasztása/azonosítása (pl. orto-, meta-, para-klórfenil-piperazin) több kiszerelési egységben lévı anyag összetételének összehasonlítása

22 Marihuána hatóanyagai anyagai Célvegyület: THC (kábítószer), CBD, CBN Réteg: Kieselgel 60 F 254 Mozgófázis: toluol Detektálás: Fastblue-B só 2N NaOH oldata szelektív színreagens + megfelelı elválasztás = egyértelmő azonosítás

23 Izomerek megkülönb nböztetése Célvegyület: orto/meta/para-klórfenil-piperazinok: ocpp, mcpp (kábítószer), pcpp Réteg: Kieselgel 60 F 254 Mozgófázis: Etil-acetát:metanol:25% ammónia 10:1:1 Detektálás: UV Draggendorf reagens 10% kénsav GCMS: hasonló retenciós idık, tömegspektrumok IR: kis koncentrációban nem azonosítható

24 db tabletta Célvegyület: pl. amfetamin, mcpp, MDMA Réteg: Kieselgel 60 F 254 Mozgófázis: Etil-acetát:Metanol:25% ammónia 10:1:1 Detektálás: UV; Draggendorff reagens; 10% kénsav (Amfetaminra: ninhidrin)

25 db tabletta Hipergeometrikus eloszlás alapján (k=0,9; α=0,95): 29 db tabletta vizsgálata egyforma: 95% bizonyossággal kijelenthetı, hogy a tabletták legalább 90%-a egyforma (a tapasztalati adatok alapján ennél nagyobb bizonyosság; ld. Bayes) nem egyforma: Nézzük meg jobban a tablettákat! általában a színárnyalat vagy a lenyomat különbözı

26 Infravörös s spektroszkópia pia infra forrás, lézer detektor ATR feltét interferométer Fourier-transzf transzf. (FT) készk szülék minta

27 Infravörös s spektroszkópia pia Elve: molekula rezgéseinek megfelelı sávok elegyekben a komponensekre összeadódik Azonosítás: tiszta anyagokra egyértelmő (pl.: ketamin, kokain) nagy koncentrációban, legfeljebb néhány komponens nincs elválasztás, a komponensek zavarhatják egymás jelét néhány szervetlen sónak nincs elnyelése víz jelenléte módosíthatja egyes rezgések frekvenciáját (H-híd) ATR feltét jellemzıi: nem igényel minta-elıkészítést (!) vizes oldatok, illékony folyadékok is vizsgálhatók (!) mintaigény ~1 mg (inhomogenitás problémás lehet) mérés, kiértékelés idıigénye ~ 1 perc

28 Tiszta anyag azonosítása sa Ketamin-hidroklorid

29 Többkomponensű keverék Speed = amfetamin + koffein + laktóz

30 Víz z vagy szerves folyadék Vizes oldat vs. GBL (színtelen, szagtalan folyadékok)

31 Gázkromatográfia-tömegspektrometria (GC/MS) Kromatogram MS GC Tömegspektrum

32 Gázkromatográfia-tömegspektrometria Elve: elpárologtatott komponensek elválasztása illékonyság/polaritás alapján vivıgáz mozgófázis, általában kapilláris belsı falára felvitt állófázis molekulák ionizálása/fragmentálása (általában elektronütköztetéses ionizációval), keletkezett ionok m/z arány szerinti detektálása Jellemzık: azonosítás kromatográfiás retenciós idı + tömegspektrum alapján sok komponens (akár >100) elválasztása egy méréssel keresés spektrumkönyvtár alapján (> vegyület) izomerek retenciós ideje és spektruma hasonló lehet kémiai reakciók történhetnek az injektorban

33 Gázkromatográfia-tömegspektrometria Alapvetı azonosítási módszer az illegális kábítószerek vizsgálatában (a napi gyakorlatban) Több kábítószer/gyógyszer spektrumkönyvtár kereskedelmi forgalomban kapható könyvtárak európai laborok (ENFSI) saját spektrumkönyvtára Egyszerő információcsere a laborok között új anyagok

34 Feketepiaci heroin paracetamol acetil-kodein noszkapin acetil-paracetamol koffein O-6-monoacetil-morfin heroin

35 GC/MS további lehetőségei Automatizált kiértékelés vegyületre jellemzı ionok, a várt retenciós idınél Származékképzés leggyakrabban szililezés, acetilezés/trifluoracetilezés illékonyság növelése (cukrok) karakterisztikusabb tömegspektrum (amfetamin) mellékreakciók megakadályozása (heroin+paracetamol) Kvantitatív, félkvantitatív vizsgálatok megfelelı mintaelıkészítés, belsı standard

36 Származ rmazékképzés Heroin+paracetamol: átészterezés az injektorban a heroin elbomlik Szililezéssel kiküszöbölhetı: szililezıszer

38 Kábítószerek hatóanyag anyag-tartalom meghatároz rozása

39 Kábítószer vizsgálatok módszereim Milyen mennyiségben? Kvantitatív analitikai módszerek kromatográfia gáz-, folyadékkromatográfia spektroszkópia/spektrometria UV/látható, tömegspektrometria A BSZKI-ban rutinszerűen alkalmazott módszerek aláhúzással jelölve

40 Nagyhatékonys konyságú folyadékkromatogr kkromatográfia Elve: anyagok elválasztása kis szemcsemérető hordozóra felvitt állófázison, folyadék mozgófázis alkalmazásával, nagy nyomáson az elválasztott komponensek detektálása általában UV elnyelés alapján Értékelés: komponensek azonosítása retenciós idı (és UV spektrum) alapján a kromatográfiás csúcsterület arányos a komponens mennyiségével Jellemzık: külsı standard kalibráció használatával is megbízható eredmény flexibilis módszer, sok változtatható paraméter (állófázis, mozgófázis összetétele, ph, ionpárképzı, hımérséklet, áramlási sebesség, detektálás hullámhossza, ) tömegspektrométerrel is összekapcsolható (megfelelı mozgófázis)

41 Mintavétel tel jelentősége c átlag = c mért

42 Mintavételi teli stratégia 1. Homogenizáljuk a teljes anyagmennyiséget, ha lehet 2. Ha nem lehet, méretcsökkentés megfelelı mintavétellel minden anyag heterogén különféle részecskékbıl áll mintavétel során másképp viselkednek!

43 Mintavétel - marihuána Átlós negyedelés Részecskeméret csökkentés Mintavétel

44 Mintavétel tel - porok Mintavétel több helyrıl A kivett mintarészek egyesítése, homogenizálása c 1 c 2 c 3 c minta c 4 c 6 c 5 c minta (c 1 +c 2 + +c n )/n

45 Hatóanyag anyag-tartalom mérésm Marihuána: normál-fázisú HPLC aminopropil szilika oszlop hexán+etanol eluens Kokain, heroin, ketamin: fordított fázisú HPLC C18 oszlop víz+trietilamin+acetonitril+tetrahidrofurán Fenetilaminok: fordított fázisú HPLC, ionpár módszer C18 oszlop foszfát puffer+acetonitril+oktánszulfonsav Na-só

46 Marihuána - HPLC

48 Kábítószerek összehasonlító vizsgálatai

49 Kábítószer vizsgálatok módszereim Két anyag lehet-e közös eredető? Összehasonlítás szempontjai fı komponensek koncentrációi hatóanyagok, adalékanyagok, hígítóanyagok nyomszennyezık gyártási melléktermékek, fémek, oldószermaradványok egyéb jellemzık elemösszetétel, sóforma, izotóparány, kristályszerkezet, botanikai jellemzık, csomagolás, sztereoizomerek aránya A BSZKI-ban rutinszerűen alkalmazott módszerek aláhúzással jelölve

50 Kapcsolat szintjei Ecstasy tabletta alapanyag szintézis alapanyag gyártási melléktermékek hígító és tablettázó anyagok komponensek, koncentrációk tablettázás átmérı, lenyomat, nyomófej-hibák

51 Heroin Kapcsolat szintjei máktermelés/ópium készítés alkaloidok izotóparánya heroin szintézis, tisztítás fı alkaloidok aránya gyártási melléktermékek hígítás, adalékolás hígítóanyagok és arányuk további hígítás(ok) hígítóanyagok és arányuk

52 Heroin összehasonlítás s I. Rutin vizsgálati eredmények összefoglalása csomagolás, szín adalékanyagok GC/MS: koffein, paracetamol hígítóanyagok, sóforma IR: cukrok, bázis koncentráció HPLC: heroin, Ac-morfin, morfin, Ac-kodein, kodein, noszkapin

53 Heroin összehasonlítás s II. Fı alkaloidok aránya (szililezés+gc/ms vagy HPLC)

54 Heroin összehasonlítás s III. Sóforma megállapítása (IR)

55 Heroin összehasonlítás s IV. Szennyezésprofil (gyártási melléktermékek; GC/MS) extrakció savas oldatból, apoláros oldószerrel célszerően kiválasztott komponensek arányai: a heroin elıállítási folyamatából származik nem illékony vagy bomlékony koncentrációja kellıen nagy tartományban mozoghat

56 Heroin összehasonlítás s V. Alkaloidok, adalékanyagok izotóparánya δ 13 C(M) INDE LIBAN LIBAN LIBAN LIBAN PAKISTAN PAKISTAN LIBAN SYRIE -29 SYRIE LIBAN INDE INDE INDE TURQUIE INDE -30 TURQUIE THAILANDE THAILANDE THAILANDE THAILANDE THAILANDE δ 15 N (DAM) -31 kölcsönzött ábra

58 Új j hatóanyagok anyagok azonosítása sa

59 Kábítószer vizsgálatok módszereim Új hatóanyagok azonosítása Azonosítás menete hatóanyag izolálása extrakció, kromatográfia szerkezetazonosítás/szerkezetigazolás tömegspektrum, infravörös spektrum, NMR

60 Új j anyag azonosítás Abundance Scan 559 (7.155 min): L.D m/z-->

61 Első javaslatok a szerkezetre IR mefedronhoz hasonló spektrum karbonil sáv ~1680 cm -1 C=O molekularészlet GC/MS m/z: 133 valószínőleg szubsztituált benzoil kation 133 (??? ) 105 ( ) = 28 két lehetıség: feltételezett móltömeg: 191

62 Első javaslatok a szerkezetre GC/MS m/z: 58 Lehetséges móltömeg: 191 Lehetséges szerkezetek:

63 Móltömeg ellenőrz rzése Származékolás ecetsav-anhidriddel trifluorecetsav-anhidriddel Abundance Scan 570 (7.614 min): n-tfac-34dmmc.d Abundance Scan 745 (8.930 min): n-ac-34dmmc.d m/z--> m/z--> m m+42 m = 191

64 Hatóanyag anyag kinyerése Metanolos oldás a szénhidrátok kevéssé oldódnak a hatóanyag dúsítható Extrakció extrakció apoláros oldószerrel, lúgos oldatból szabad bázis kinyerhetı sóképzés: cc.h 2 SO 4 vagy HCl-gáz

65 1 H - NMR Szubsztituensek helyzetének meghatározása O H N HCl

66 13 C - NMR Javasolt szerkezet ellenırzése O H N

67 Referencia minta szintézis zis Új vegyületek szintézise új anyag szerkezetigazolásához házi összehasonlító mintaként használható (pl. TLC) Példa: 5-MeO-DMT 5-MeO-DET, 5-MeO-MiPT

69 Feketepiaci trendek Éves jelentések (Európai Unió; ENSZ) lefoglalások száma anyagfajtánként lefoglalt mennyiségek hatóanyag-tartalom adatok Kábítószerpiac monitorozása negyedéves hírlevél azonnali riasztások

70 Minőségbiztos gbiztosítás

71 Minőségbiztos gbiztosítás Eredmények visszavezethetısége Referenciaanyagok szerepe Mérések folyamatos ellenırzése Többféle módszer alkalmazása Körkísérletek szerepe

72 Referenciaanyagok Megfelelı anyagminták (bizonylattal) a mérési eredmény visszavezethetıségének alapja Minıségi azonosításhoz ismert/igazolt összetétel, lehetıleg tiszta anyag Hatóanyag-tartalom méréshez megfelelı bizonylat ismert koncentráció (mérési bizonytalansággal!) tárolási körülmények érvényességi idı

73 Folyamatos ellenőrz rzés Készülék állapot ellenırzése ellenırzı minta, minden mérési sorozatban R-1 minta THC csúcsterület kalibráció paraméterei Kalibráló egyenes meredeksége

74 Mérőeszközök k ellenőrz rzése Mérlegek hitelesített mérlegek rendszeres kalibrálás napi ellenırzés ellenırzı tömeggel szükség esetén ellenırzés hiteles súly használatával Térfogatmérı eszközök rendszeres kalibrálás ellenırzés szükség szerint (legalább évente) kimért desztillált víz tömegének ellenırzésével

75 Többféle módszerm Alternatív módszerek hatóanyag-tartalom mérésre HPLC/UV GC/MS HPLC/MS Szükség esetén a minta az alternatív módszerrel is lemérhetı, az eredmények összevethetık

76 Körkísérletek A laboratórium által mért eredmények független, külsı ellenırzése ENSZ évente 2 alkalommal 4 minta, összevetés a referencialabor eredményével ENFSI évente 1 alkalommal 4 minta, eredmények részletes értékelése (~60 laboratórium)

77 VÉGE Köszönöm a figyelmet!

78 oszínreakciók ovékonyréteg-kromatográfia ogázkromatográfia-tömegspektrometria omágneses magrezonancia (NMR) Lehetséges tesztkérd rdések Jelölje be a kábítószerek összehasonlító vizsgálataira vonatkozó igaz állításokat! A vizsgálat célja a lefoglalt mintában lévı új hatóanyag szerkezetének azonosítása. Különbözı színő és amfetamin koncentrációjú porok is lehetnek közös eredetőek. Az azonos lenyomatú tabletták mindig azonos hatóanyagot, azonos mennyiségben tartalmaznak. Az azonos szennyezésprofilú kábítószerek biztosan ugyanattól az utcai árustól származnak. Két heroin minta szén-izotóparányának számottevı eltérése különbözı termesztési helyre utal.

79 Lehetséges tesztkérd rdések Jelölje be az új pszichoaktív anyagok szerkezetazonosításához használt módszereket! gázkromatográfia-tömegspektrometria mágneses magrezonancia (NMR) égetési próba izotóparány mérés származékképzés Melyik a HAMIS állítás? o A kábítószerrel való visszaélés büntetési tétele függ a tiszta hatóanyag mennyiségétıl. o A jogszabályi listákon nem szereplı szerek büntetıjogilag nem minısülnek kábítószernek. o A mefedron a katinonok családjába tartozó pszichoaktív anyag o A kábítószerek nitrogén-tartalmú szerves vegyületek. o Magyarországon a leggyakoribb kábítószer a marihuána. Jelölje be a gázkromatográfia-tömegspektrometriás módszerre jellemzı állításokat! Minden kábítószer beazonosítható a tömegspektruma alapján, a retenciós idı érdektelen. Egy mintából legfeljebb néhány komponens azonosítására alkalmas. A módszer nem alkalmas koncentráció-meghatározásra. Származékképzés segítségével egyes vegyületek detektálhatósága javítható. A kereskedelmi forgalomban kapható spektrumkönyvtárak akár különféle vegyület tömegspektrumát is tartalmazhatják.

80 Lehetséges tesztkérd rdések Jelölje be kábítószer hatóanyagok minıségi azonosítására használt módszereket! színreakciók gázkromatográfia-tömegspektrometria izotóparány mérés organoleptikus vizsgálat (szaglás, ízlelés) infravörös spektroszkópia Melyik állítás NEM IGAZ a kábítószerek hatóanyag-tartalmának mérésére? o A folyadékkromatográfiás módszerek megbízhatóan használhatók külsı standard kalibrációval o A vizsgálathoz a teljes anyagmennyiséget homogenizáljuk, ha lehetséges o Nagy mennyiségő anyagok esetén elegendı 100 mg minta vétele egy tetszıleges helyrıl o A kromatográfiás csúcsterület arányos a mért komponens mennyiségével o Heterogén anyagok vizsgálata esetén a mintavétel a legnagyobb bizonytalansági forrás Jelölje be a mérési eredmények minıségbiztosítására alkalmazott módszereket! Részvétel körkísérleti rendszerekben Minden iratról, mérési jegyzıkönyvrıl 2 db hitelesített másolati példány is készül, amit az eredetitıl elkülönítetten tárolnak A vizsgálat jellegének megfelelı referenciaanyagok használata Gyanúsítottak személyi adatainak titkos kezelése Ellenırzı diagramok alkalmazása