РЕДАКЦИОННАЯ СТАТЬЯ
ПРОБЛЕМЫ СОБЛЮДЕНИЯ КОНВЕНЦИЙ ПО ЗАПРЕЩЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО И БИОЛОГИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ
Широкое распространение в промышленности, медицине, сельском хозяйстве и других областях деятельности человека объектов наноразмеров ставит вопрос о возможности их двойного использования, под которой в данной работе подразумевается использование для преднамеренного массового поражения людей. Цель работы – рассмотреть наночастицы в качестве потенциальных агентов химико-биологического оружия. Показано, что наночастицы любого типа обладают биологической активностью. Это связано с увеличением поверхностной активности частиц при переходе с микронного размера к наноразмерам и их способности проникать в ядро клетки. Будучи не биологическими объектами, взаимодействуя с клеточными рецепторами, искажая внутриклеточные сигнальные пути и влияя на генетическую регуляцию клетки, они способны вызвать разнообразные патологические эффекты (окислительный стресс, нейровоспаление, нейродегенерация и др.). Поэтому с переходом от микроразмеров к наноразмерам, по своей сути оставаясь химическими соединениями, частицы нетоксичных материалов могут трансформироваться в потенциальные биолого-химические поражающие агенты. Существующие возможности их массового применения через органы дыхания, кожу, желудочно-кишечный тракт и путем введения инъекционных форм лекарственных средств позволяют утверждать, что на основе поражающих агентов данного типа может быть разработано оружие массового поражения нового типа, не подпадающее под действие Конвенций по запрещению химического и биологического оружия. Необходимо уже сейчас приступить к разработке методов обнаружения наночастиц и других нанообъектов в различных средах, окружающих человека, продуктах питания и лекарственных формах.
Научные и технологические достижения середины и конца ХХ в. привели к созданию большого количества новых психоактивных веществ (НПВ), разнообразных по составу и спектру действия. Первичными этапами борьбы с распространением НПВ являются информированность об их характеристиках, а также возможность обнаружения как самих веществ, так и биомаркеров их употребления (метаболитов) в биологических объектах человека. Цель работы – обзор психоактивных соединений и способов их обнаружения, выполняемых с диагностическими целями. В работе представлены краткие характеристики наиболее распространенных НПВ, а также особенности их метаболизма в организме человека. Показано, что анализ биопроб, отбираемых у предполагаемых потребителей наркотиков, сложен ввиду малого содержания аналитов, влияния матрицы, метаболизма и образования разнообразных артефактов. Общая схема скрининга биообъектов предполагает наличие двух стадий – предварительного экспресс-анализа, выполняемого с помощью иммунохимических тест-систем, и подтверждающего анализа, выполняемого методами газовой и жидкостной хроматомасс-спектрометрии. В статье рассмотрены возможности и ограничения целевого и нецелевого скрининга. Предметом специального рассмотрения стали проблемы применения хроматомасс-спектрометрических методов анализа НПВ в российских условиях – вопросы доступа к стандартным веществам, поисковым библиотекам и т.д. В работе также представлены краткие характеристики отдельных семейств НПВ – стимуляторов, синтетических каннабиноидов, синтетических опиоидов и галлюциногенов. Кроме того, в статье показано, что в ряде иностранных армий, в частности, в вооруженных силах Украины (ВСУ), наркотики и психостимуляторы используются для создания «бесстрашных солдат». Так, в пробах с объектов, доставленных с позиций ВСУ для анализа, были обнаружены метадон, амфетамин и другие психоактивные вещества, а также психотомиметик – структурное и фармакологическое подобие запрещенного BZ.
ХИМИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОТ ХИМИЧЕСКОГО ТЕРРОРИЗМА
Декарбоксилаза ароматических аминокислот (ДАА), гистидиндекарбоксилаза (ГД) и глутаматдекарбоксилазы (ГлД) с разной молекулярной массой катализируют наиболее важные реакции биосинтеза нейротрансмиттеров и нейромодуляторов. Пиридоксальфосфат, который служит для этих ферментов кофактором, является фосфорорганическим соединением (ФОС), имеющим структуру, сходную с такими высокотоксичными отравляющими веществами (ОВ), как зарин, зоман, Vx, вещество типа Vx, табун и так называемыми «Новичками» (А230, А232, А234), а также с пестицидами, широко применяемыми в сельском хозяйстве (хлорпирифосом, малатионом, глифосатом, мипафоксом, диазиноном, параоксоном), исходя из их ингибирующего воздействия на холинэстеразы (ХЭ). Цель работы – с помощью методов компьютерного моделирования оценить возможность связывания различных ФОС с каталитическими центрами указанных ферментов вместо кофактора, а также аналогичные взаимодействия декарбоксилаз (ДК) с ФОС, когда активные центры ДК уже содержат встроенный кофактор. Молекулярный докинг показал, что целый ряд из указанных ФОС может конкурировать с кофактором за связывание с активными центрами ДК, причем все исследованные ФОС (пестициды и ОВ) создают препятствия для встраивания кофактора в активный центр ДАА и ГД. Подобные взаимодействия будут приводить к снижению уровня образования продуктов соответствующих каталитических реакций (дофамина, серотонина, фенилэтиламина, серотонина, γ-аминомасляной кислоты) и проявлению ими своих физиологических функций. Установлено, что при наличии кофактора в активном центре исследованных ДК, взаимодействие ряда ФОС с поверхностью этих ферментов возле активного центра усиливается и превышает силу взаимодействия этих же ферментов с их типичными субстратами. При этом максимальное взаимодействие, которое может приводить к существенной инактивации всех исследованных ДК, было выявлено для пестицидов, тогда как для ОВ эффект от их присутствия был ниже. Один из высоких уровней возможного влияния на активность ДК был выявлен для хлорпирифоса и диазинона. Суммарно, для ДК более опасными веществами с высокой потенциальной нейротоксичностью оказались вовсе не ОВ, включая «Новички», а именно пестициды, которые по их известному воздействию на ХЭ, считаются малотоксичными ФОС. Проведенные новые теоретические исследования свидетельствуют о том, что, во-первых, требуются прямые экспериментальные исследования, которые подтвердят произведенные биоинформацинные расчеты; во-вторых, необходим пересмотр давно существующих подходов к оценке нейротоксичности различных ФОС, основанных преимущественно на использовании ХЭ для этих целей; в-третьих, возможно следует сформулировать задачи по разработке и применению новых систем определения потенциально нейротоксичных веществ, действие которых будет основано на применении разных ДК; в четвертых, изучить возможность применения ДК в качестве основы для разработки новых каталитических ферментных детоксификаторов (антидотов) и регенераторов ЦНС.
Вооружение и средства войск РХБ защиты
Анализ возможностей современных образцов технических средств химической разведки и специального оборудования комплексов химического контроля свидетельствует о принципиальной возможности оперативного обнаружения минно-взрывных устройств (МВУ) путем идентификации входящих в состав МВУ взрывчатых веществ и сопутствующих технологических примесей. Цель работы – анализ возможностей применения современных технических средств химической разведки и контроля для обнаружения и идентификации взрывчатых веществ. Для достижения данной цели проводилась оценка аналитических характеристик и конструктивных особенностей технических средств химической разведки и реализованных в них методов индикации для определения возможности обнаружения и идентификации компонентов МВУ в различном агрегатном состоянии. В рамках статьи показана возможность использования специальных войсковых газосигнализаторов, функционирующих на основе метода спектрометрии ионной подвижности (СИП), для подтверждения факта присутствия паровой фазы взрывчатых веществ и сопутствующих им объектов индикации. Оценка проведена на основании анализа физико-химических свойств пероксидов и азотсодержащих взрывчатых веществ и сравнения достижимых концентраций паровой фазы азотсодержащих взрывчатых веществ (тротил, гексоген, пентрит, нитроглицерин, динитротолуол) с результатами расчетной чувствительности метода СИП (~10-10 мг/л). Установлено, что следовые количества взрывчатых веществ в жидком и твердом агрегатных состояниях могут быть идентифицированы портативными техническими средствами химического контроля, функционирующими на основе методов инфракрасной Фурье-спектроскопии и комбинационного рассеяния света. Предложены пути расширения функциональных возможностей данных технических средств за счет создания специализированных баз спектральных данных взрывчатых веществ и сопутствующих технологических примесей. Включение дополнительного банка спектров в управляющее программное обеспечение СИП-газосигнализаторов необходимо совместить с реализацией возможности программного выбора режимов работы и переключения баз данных оператором.
При проведении войсками РХБ защиты Вооруженных Сил Российской Федерации мероприятий по ликвидации чрезвычайных ситуаций биологического характера (ЧСБХ) широко используются модульные и носимые технические средства дезинфекции, основанные на аэрозольном способе обработки объектов. Цель работы – обобщить опыт использования модульных и носимых технических средств дезинфекции при ликвидации чрезвычайной ситуации биологического характера. Наиболее интенсивное применение мобильных технических средств дезинфекции осуществлялось на протяжении более двух лет на аэродроме «Чкаловский» сводным отрядом РХБ защиты, который выполнял работы по обеззараживанию воздушных судов Военно-космических Сил России и перевозимых ими грузов от возбудителя коронавирусной инфекции. Основной объем работ по дезинфекции грузовых отсеков и кабин пилотов летательных аппаратов, перевозимых грузов выполнялся аэрозольным способом с использованием технических средств: комплекта для аэрозольной дезинфекции транспорта, зданий, сооружений и средств индивидуальной защиты (комплект КДА), ранцевых моторизованных и ручных опрыскивателей. Аэрозольный способ обработки и рецептура на основе этилового спирта обеспечивали высокую производительность работ, небольшие затраты ручного труда и надежное обеззараживание объектов при небольших расходах препарата. Так, время обработки грузового отсека самолетов АН-124 с помощью автономных модулей комплекта КДА или ранцевых опрыскивателей STIHL SR 450 не превышала 20 мин, а расход рецептуры составлял не более 100 см3 /м2 . Применение в подразделениях РХБ защиты современных модульных и носимых средств обеззараживания обеспечит повышение эффективности проведения дезинфекционных мероприятий в интересах войск и населения Российской Федерации.
Лекции по ключевым вопросам РХБ безопасности
Лекция предназначена для подготовки специалистов в высших военных учебных заведениях по Федеральному государственному стандарту «Робототехника военного и специального назначения», а также для профессионально-должностной подготовки офицеров и операторов робототехнических комплексов с беспилотными летательными аппаратами в учебных центрах и воинских частях.
В лекции рассмотрены три учебных вопроса:
1) Анализ источников радиационных, химических и биологических угроз в Российской Федерации.
2) Анализ состояния развития и применения зарубежных беспилотных летательных аппаратов, предназначенных для решения задач радиационной, химической и биологической безопасности.
3) Анализ состояния развития и применения отечественных беспилотных летательных аппаратов, предназначенных для решения задач радиационной, химической и биологической безопасности.
Повседневная деятельность войск РХБЗ
В соответствии с решением Президента Российской Федерации с 2013 г. в Вооруженных силах России началось создание научных рот. В 2015 г. такая рота создана в войсках радиационной, химической и биологической защиты в составе Военной академии радиационной, химической и биологической защиты имени Маршала Советского Союза С.К. Тимошенко (г. Кострома). Цель работы – показать историю создания научной роты, порядок комплектования, организацию и основные показатели результативности ее научно-исследовательской деятельности. Отбор кандидатов проводится на основании перечня направлений подготовки (специальностей) высшего образования кандидатов в научные роты, утвержденного Управлением начальника войск РХБ защиты. Основными критериями при отборе кандидатов являются способность вести самостоятельную научную деятельность в профильных направлениях, а также научный потенциал кандидата. Средний балл успеваемости отобранных кандидатов, как правило, составляет не менее 4,7. С молодым пополнением научной роты после очередного призыва осваивается программа боевой подготовки военнослужащих ВС РФ, впервые поступивших (призванных) на военную службу. Затем молодое пополнение роты приводится к Военной присяге. За каждым военнослужащим закреплен научный руководитель из числа научно-педагогических работников, имеющих ученую степень и ученое звание, а также практический опыт выполнения научных исследований. После окончании службы военнослужащим предоставляется возможность: заключить контракт о прохождении военной службы с присвоением воинского звания «лейтенант»; остаться в качестве научного работника в вузах и научно-исследовательских организациях МО РФ с последующей возможностью защиты диссертации и присвоением ученого звания кандидат наук; трудоустроиться в научных организациях, входящих в состав военно-промышленного комплекса России.
Хроника
ISSN 3034-2791 (Online)