ИСТИНА

Химическим оружием согласно конвенции о запрете производства и применения химического оружия являются высокотоксичные вещества и их прекурсоры, способные причинить вред здоровью человека и животных, а также привести к их смерти. Химическое оружие применяли во многих военных конфликтах и террористических атаках по всему миру. В 1997 году эта конвенция вступила в силу, однако угроза применения и тайной разработки химического оружия террористическими организациями остается до сих пор актуальной. Летом 2013 года организация по запрету химического оружия по заказу Организации Объединенных Наций собрала образцы природных и биомедецинских объектов из пригородов Дамаска. Результаты анализа свидетельствовали о применении зарина.Одним из самых опасных представителей химического оружия являются нервно-паралитические отравляющие вещества (VX, зарин зоман, русский VX). Эти соединения быстро ингибируют ацетилхолинэстеразу в организме человека и животных, в результате чего происходит накопление ацетилхолина, приводящего к мышечной фаскуляции, параличу и смерти. Однако данные соединения не устойчивы, и попав в природу либо организм человека, подвергаются быстрому гидролизу до соответствующих алкил метилфосфоновых кислот, которые более устойчивы и дольше сохраняются в образцах. Алкил метилфосфоновые кислоты в свою очередь гидролизуются до метилфосфоновой кисоты, которая является наиболее стабильным и устойчивым маркером применения ФОВ. Данные соединения не встречаются в природе, поэтому являются прямым доказательством применения, разработки или хранения химического оружия. Важнейшей задачей является мониторинг объектов окружающей среды, которые могут быть заражены БОВ в процессе хранения, транспортировки и утилизации запасов химического оружия. Однако наиболее перспективным направлением является разработка способов определения МФК и других АМФК в биологических материалах, таких как плазма, кровь и моча. В данном проекте разрабатываются новые подходы к определению МФК, АМФК и других продуктов деструкции химического оружия в природных водах, грунтовых и пылевых смесях, а также биологических материалах (плазма, моча) подвергшихся загрязнению либо заражению. Для определения продуктов деструкции в объектах со сложной матрицей используется метод тандемной масс-спектрометрии в режиме регистрации множественных ионных реакций в комбинации с предварительным ультравысокоэффективным хроматографическим разделением.

According to the Chemical Weapons Convention, chemical weapons (CW) are highly toxic substances. The same is related to their precursors that may be highly harmful or even lethal for humans and animals. CW were used in many military conflicts and terrorist attacks around the world. Although the treaty entered into force in 1997, the threat of CW applying and secret development by terrorist organizations is still relevant. In the summer of 2013 Organization for the Prohibition of Chemical Weapons (OPCW) collected samples of natural and biomedical objects from the suburbs of Damascus. Results of the analysis showed the use of sarin. One of the most dangerous CW are nerve poisons (VX, sarin, soman, Russian VX). These compounds rapidly inhibit acetyl cholinesterase in humans and animals. As a result acetylcholine accumulates and leads to muscle fasciculation, paralysis and death. However these compounds are not stable and once exposed in nature or humans undergo rapid hydrolysis to the corresponding alkyl methylphosphonic acid (AMPA) which are more stable and persist longer in the environment. AMPA finally hydrolyses to the methylphosphonic acid (MPA) which is the most stable and resistant nerve agent degradation product. These compounds do not occur in nature, so their detection is a direct proof of CW use, development or storage. So there is no need to prove the importance of developing highly sensitive techniques that allows detecting trace amounts of the nerve agent degradation products.

Планируется разработка новых подходов позволяющих определение полярных продуктов деструкции химического оружия, таких как метилфосфоновая кислота и этилфосфоновая кислота отдельно и совместно с другими менее полярными алкилметилфосфонвыми кислотами в различных объектах со сложной матрицей. Полученные результаты должны решить актуальную проблему определения полярных продуктов деструкции химического оружия в различных объектах с высокой чувствительностью.

В последнее время в лаборатории хроматографии под руководством чл.-кор. РАН, проф. О.А. Шпигуна было выполнено множество работ по определению продуктов трансформации боевых отравляющих веществ. По результатам исследований было опубликовано 10 работ, из которых 6 опубликовано в зарубежных журналах. По тематике, связанной с разработкой способов определения метаболитов боевых отравляющих веществ, было выполнено две курсовые, одна дипломная и диссертационная работа.

В рамках данного отчетного этапа работы (2016 год) были разработаны: - прямой экспрессный ВЭЖХ-МС/МС подход, позволяющий определять метилфосфоновую кислоту в природных водах на уровне 10 нг/мл. - высокочувствительный способ определения метилфосфоновой кислоты в виде производного с п-бромфенацил бромидом, позволяющий методом гидрофильной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием определять метилфосфоновую кислоту в природных водах на уровне 0.1 нг/мл. Достигнутый предел обнаружения не был описан в литературе. - высокочувствительный способ определения метилфосфоновой кислоты и алкил метилфосфоновых кислот с применением дериватизации методом гидрофильной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием в грунто-пылевых смесях, собранных с территории бывшего завода по производству химического оружия. Были достигнуты ультра-низкие пределы обнаружения в диапазоне от 0.005 до 0.2 нг/мл. Результаты анализа грунто-пылевых смесей показали наличие заметных количеств МФК и некоторых АМФК. - способ определения метилфосфоновой кислоты в виде производного с п-бромфенацил бромидом методом обращенно-фазовой жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием в образцах плазмы крови человека. Предел обнаружения составил 3 нг/мл. Достигнутый предел обнаружения не был описан в литературе для образцов плазмы. - прямой способ определения метилфосфоновой кислоты методом анионообменной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием в образцах мочи. Предел обнаружения составил 4 нг/мл. Достигнутый предел обнаружения для прямых методов не был описан ранее в литературе. Данный подход, сочетающий в себе применение анионообменной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием для определения МФК был предложен впервые.