Новые подходы Организации по запрещению химического оружия в области лабораторного обеспечения контроля за нераспространением химического оружия

Развитие за рубежом исследовательских методов и производственных технологий двойного назначения, увеличение номенклатуры новых токсичных химикатов, а также технические возможности создания отравляющих веществ (ОВ) нового поколения, формально не запрещенных действующей Конвенцией о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и его уничтожении, создают новые угрозы распространения химического оружия. Это обстоятельство, в свою очередь, заставляет иметь не только правовые возможности, но и соответствующее лабораторное обеспечение для контроля за нераспространением. Если ранее акцент в рассматриваемой области делался на анализе проб токсичных химикатов в воздухе, почве, растительности и воде, то на современном этапе Организация по запрещению химического оружия в области лабораторного обеспечения контроля за нераспространением химического оружия при проведении оперативных расследований по фактам применения ОВ и токсичных химикатов (ТХ) особую значимость придает исследованию биомедицинских пробы тканей и физиологических жидкостей организма, источником которых являются люди или животные. Необходимую чувствительность при обнаружении и идентификации биомаркеров поражений ОВ и ТХ обеспечивает тандем-масс-спектрометрия в сочетании с газожидкостной или жидкостной хроматографией. Основные усилия по разработке новых способов анализа биомаркеров и продуктов метаболизма ОВ и ТХ сосредоточенны в трех направлениях: подготовка биомедицинских проб к анализу (удаление мешающих примесей из пробы, извлечение, концентрирование и дериватизация целевых веществ); оптимизация условий хроматографического (газожидкостного, жидкостного) разделения проб; накопление и интерпретация масс-спектрометрических характеристик. В статье приводятся примеры использования данной методологии для обнаружения признаков поражения фосфорорганическими веществами и серным ипритом.

1. Briseno-Roa L., Hill J., Notman S., et al. Analogues with fluorescent leaving groups for screening and selection of enzymes that efficiently hydrolyze organophosphorus nerve agents // J. Med. Chem. 2006. V. 49, № 1. P. 246–255.

2. Technical Secretariat (Secretariat) of the OPCW. Quality management system document No. QDOC/ LAB/SOP/biopt03 // Standard operating procedure for the organization of OPCW Biomedical Proficiency Tests. Approved by: Philippe Denier, Director of the Verification Division, OPCW, 2017

3. US Patent. 7291478 B1 (2015).

4. Work instruction for the reporting of the results of the OPCW Proficiency Tests. Quality management system document № QDOC/LAB/WI/PT04 // Technical Secretariat OPCW. 2016. Is. 1, Rev. 4. P. 40–46.

5. Руководство пользователя работы с газовым хроматографом «Agilent 7890А» и масс-селективным детектором «Agilent 7000B GC/MS Triple Quad» // Программное обеспечение для управления и обработки данных «Mass Hunter Workstation Software, Qualitative and Quantitative Analysis, version B.04.00 build 4.0.479.0», фирма «Agilent Technologies», США, 2014.

6. EVALUATION OF RESULTS/ Forty-Second Official OPCW Proficiency Test / 42PT-Final Report, OPCW Technical Secretariat, April 2018.

7. Recommended Operating Procedures for Analysis in the Verification of Chemical Disarmament. 2017 ed. / Ed. Vanninen P. The Ministry for Foreign Affairs of Finland University of Helsinki. VERIFIN, Department of Chemistry P.O. Box 55, fi-00014 University of Helsinki, Finland. ISBN 978-952-10-7408-0 (pdf).

8. Black R.M., Brewster K., Clarke R.J., et al. Metabolism of thiodiglycol (2,2’-thiobis-ethanol): isolation and identification of urinary metabolites following interaperitoneal administration to rat // Xenobiotica. 2009. V. 23, № 5. P. 473–481.

9. Тихонова Е.Б., Ермакова И.Т., Слепенькин А.В. и др. Биоутилизация тиодигликоля – продукта детоксикации иприта: выделение штаммов-деструкторов, изучение условий процесса биодеградации // Микробиология. 2008. Т. 71, № 2. С. 247–253.

10. Ermakova I.T., Starovoitov I.I., Slepen’kin A.V. et al. Bioutilization of thiodiglycol, the product of mustard detoxification: isolation of degrading strains, study of biodegradation process and metabolic pathways // Process Biochemistry. 2002. V. 38, № 1. P. 31–39.

11. Кузьмина Р.И., Денисов Н.С., Денисов С.Н., Угланова В.З. К вопросу выбора дериватизирующего агента при переводе метилфосфоновой кислоты и ее о-алкиловых эфиров в хроматографируемые производные. Известия саратовского университета. Серия Химия. Биология. Экология. 2015. Т. 15, № 2. 34–38.

12. Black R.M., Read R.W. Biological markers of exposure to organophosphorus nerve agents // Arch. Toxicol. 2013. V. 87. P. 421–437.

13. Van der Schans M.J., Fidder A., van Oeveren D. et al. Verification of exposure to cholinesterase inhibitors: generic detection of OPCW Schedule 1 nerve agent adducts to human butyrylcholinesterase // J. Anal. Toxicol. 2008. V. 32. P. 125–130.

14. Mawhinney D.B., Hamelin E.I., Fraser R. et al. The determination of organophosphate nerve agent metabolites in human urine by hydrophilic interaction liquid chromatography tandem mass spectrometry // J. Chromatogr. B, 2015. V. 852. P. 235–243.

15. Xu, H., Nie, Z., Zhang, Y., et al. Four sulfur mustard exposure cases: overall analysis of four types of biomarkers in clinical samples provides positive implication for early diagnosis and treatment monitoring // Toxicol. Reports. 2014. V. 1. P. 533–543.

16. Vanninen P. Recommended operating procedures for analysis in the verification of chemical disarmament. [Текст]: рекомендации. The Ministry for Foreign Affairs of Finland University of Helsinki. 2017 ed. Helsinki. 2017. P. 809.