Склад для виготовлення індикатору, чутливого до наркотичних речовин та тест-фломастер на його основі

Предполагаемое изобретение относится к аналитической химии, а именно к составу для изготовления индикатора в виде индикаторной, бумаги или тест-фломастера для обнаружения наркотических веществ из группы опия (морфина, героина, кодеина), кокаина и фенотиазимов. Все возрастающее потребление наркотиков вызывает необходимость разработки новых быстрых способов их обнаружения в медицинских учреждениях, правоохранительных органах, таможенной службе. В настоящее время известны лабораторные методы для идентификации и количественного определения наркотических веществ такие как тонкослойная (ТСХ) и газожидкостная (ГЖХ) хроматография, имунноферментный, радиоиммунологический и другие методы анализа. Все указанные методы трудоемки, требуют для выполнения анализа сложного дорогостоящего оборудования, длительной пробоподготовки и привлечения для получения результата высококвалифицированного персонала. Разработки для быстрого тестирования наркотических веществ в полевых и бытовы х условиях очень актуальны, экономическая выгода от их использования очевидна, поскольку в лабораторию для дальнейшего исследования отсылаются только пробы, давшие при тестировании сомнительные или положительные результаты. При проведении такого способа диагностики не требуется высококвалифицированный персонал и дорогостоящее оборудование. В основу экспрессных методов тестирования положены качественные пробы некоторых аналитических реагентов, дающи х с наркотическими веществами окрашенные соединения. В заявке ЕПВ 0336827, G01N33/94, от 11.10.89 Le Fel M., Cordell C приведен ряд реагентов, используемых для обнаружения наркотиков. В частности, для обнаружения героина предложен 4%-ный раствор бромфенолового синего в воде или в 20% - ном растворе этилового спирта. Этим раствором опрыскивают бумагу, на которую предварительно была нанесена проба. В присутствии героина на бумаге образуется черное пятно. Этот способ пригоден для обнаружения больших концентраций наркотиков и мало избирателен. В патенте США №3912655, кл. C09K3/00, G01N31/09 от 14.10.75, Shukla R.S., Zitka M.A. (Бумажные полоски, пропитанные реагентом для использования в качестве проявляющих реагентов в ТСХ) описано изготовление сухи х полосок индикаторной бумаги пропиткой определенным количеством реагентов для цветной реакции, используемой для обнаружения, идентификации или подтверждения присутствия наркотических или некоторых лекарственных препаратов. Так, для определения алкалоидов группы опия готовят два вида бумажных полосок, с предварительно нанесенными растворами иодида калия и гексахлороплатината калия. При анализе опиатов для проявления хроматограмм две сухие полоски с йодидом калия и одну с гексахлороплатинатом калия погружают в определенный объем смеси метанола с водой (1 : 1), полученном раствором обрабатывают исследуемую хроматограмму. Предложенный способ обнаружения наркотических веществ не удобен при проведении анализа во внелабораторных условиях, так как для его воплощения требуется дополнительное лабораторное оборудование и посуда. Описан способ обнаружения наркотических веществ с помощью погружаемых палочек (Патент США №3915639, кл. G01N23/230 B), 1975, Friedenberg R.M.). в основу действия которых положена сложная комбинация ионообменных смол и химических реактивов, используемых в ТСХ. В частности для изготовления палочек, чувствительных к опиатам, используется реактив Драгендорфа, который состоит из смеси двух растворов - раствора A: основной нитрат висмута (2,13г), вода (100мл), ледяная уксусная кислота (25мл); раствора B: иодид калия (50г) и вода (125мл). Для пропитывания матрицы - основы палочек, смешивают растворы A и B (по 10мл), уксусн ую кислоту (20мл) и воду (100мл). В качестве усилителя окраски используется 2,4-динитрофенилгидразин. Реагент малоустойчив, но его введение в состав позволяет снизить предел обнаружения наркотических веществ до 3 - 10мкг. Технология изготовления палочек трудоемка, требует многократного погружения в растворы указанных выше составов с соблюдением жесткого регламента высушивания после каждого погружения. Индикаторные палочки, полученные таким способом, дороги, чрезвычайно реакционноспособны (легко реагируют на изменения окружающей среды - температура, свет, влажность), поэтому недолговечны при хранении, коммерчески невыгодны, а для интерпретации полученной при анализе окраски требуется опытный специалист. Известен индикаторный состав и на его основе способ изготовлен индикаторной бумаги для быстрого обнаружения наркотических веществ (WO, заявка 84/02397, 1984 Friedenberg R.M. Тест-индикаторное устройство для наркотиков и способ его изготовления). Согласно этому изобретению, матрицуноситель (фильтровальную бумагу или др угой пористый материал с высокой адсорбционной способностью) пропитывают погружением в растворах компонентов, реагирующи х с наркотическими веществами. Для получения индикаторной бумаги или палочек с устойчивыми характеристиками (цвет, чувствительность) в течение нескольких месяцев, составы для пропитки должны быть приготовлены с соблюдением точных условий приготовления растворов в очень узких концентрационных пределах. Так, для определения морфиподобных наркотических веществ используется модифицированный реагент Драгендорфа, состоящий из двух растворов, мас.%: Авторы указывают специальные условия приготовления растворов, при соблюдении которых должна получиться индикаторная бумага (палочка) хорошего качества. А именно; а) растворы платины следует готовить за 2 - 10 дней до пропитки (старение раствора); б) соли висмута и платины необходимо растворять в водных растворах иодида калия, а затем разбавлять до нужной рабочей концентрации; в) для растворов платины требуется двойное погружение. Небольшие изменения концентраций, метода высушивания или использование других растворителей или кислот дают непригодную для анализа бумагу. Индикаторная бумага хорошего качества, полученная с соблюдением всех условий (технологии производства) должна давать с морфиноподобными веществами желтокоричневое пятно с сине-пурпурным ободком; чувствительность бумаги должна достигать 0,05мкг в капле, срок действия не менее 6 месяцев, время протекания реакции до 30 минут. Однако, достигнуты х показателей качества полученной индикаторной бумаги авторы не приводят, кроме указаний на то, что изобретение является улучшенным вариантом способа, приведенного выше (патент США №3915639), поскольку при точно подобранной величине pH в растворе для пропитывания носителя, получают изменение окраски, характерное для определенного наркотика. Главной проблемой, которая может препятствовать промышленному производству индикаторной бумаги по этому способу, является необходимость строгого соблюдения технологического регламента при получении различных типов индикаторной бумаги, а также использование хлороводородной кислоты, загрязняющей рабочую атмосферу. В качестве прототипа по составу нами выбран наиболее близкий по содержанию химических реагентов состав, используемый при изготовлении индикаторной бумаги для быстрого обнаружения наркотиков (W087/03961, G01N21/78, 30/14, 33/52, 33/94, 02.07.87, Wells W.I., Binder R.L.). Известный состав для изготовления диагностической индикаторной бумаги включает платинохлороводородную кислоту, иодид калия, дающие окрашенный ионный ассоциат с опиатами, регулятор pH и воду. Концентрация иодида калия поддерживается в пределах 1,0 - 0,55М (16,6 - 9,1мас.%), гексаплатинохлороводородной кислоты от 0,002 до 0,024М (0,12 - 1,42мас.%). В качестве регулятора pH авторы используют хлороводородную кислоту 0,05М (0,17мас.%) (табл.2). Полученный реагент для визуализации (смесь KI и K2PrIb в HCl) наносят на гидрофильный материал - носитель, например, бумажную полосу в виде капель объемом 20 40мкл. Матрица бумажной полосы обладает способностью удерживать жидкую анализируемую пробу в течение времени, достаточного для реакции любого вещества, содержащегося в пробе, которое может взаимодействовать с PtI62-. После высушивания капли индикаторного состава образуется красновато-коричневое пятно, в центре которого делают поверхность для нанесения анализируемой пробы, для чего в центр пятна наносят 8 - 10мкл, депонированной воды (промывная жидкость). Реагент при этом вымывается из центра пятна. В результате, после высушивания получают красно-коричневое пятно с отмытой центральной частью и сероватым кольцом, окружающим поверхность для нанесения пробы. При проведении анализа на содержание наркотического вещества в случае положительного результата на индикаторной бумаге образуется сине-серое кольцо, окружающее более темное внутренне кольцо. При отрицательной пробе поверхность для нанесения пробы окружена почти бесцветным кольцом. Зона первоначальной концентрации реагента полностью окружает поверхность, на которую нанесена проба. Данные о чувствительности, сроке хранения, времена проведения анализа в патенте не приведены. В качестве прототипа индикатора в виде тестфломастера выбрано описание карманного тестера для бумаги и ткани (патент ЕПВ №0301203, G01N33/34, C09D11/00 от 01.02.89, Карманный тестер для бумаги и ткани). Такой тест-фломастер состоит из корпуса и пишущего стержня, заполненного чернилами. Патент защищает карманный тестерфломастер с различным срставом чернил, позволяющих контролировать pH, присутствие ионов алюминия, крахмала и красителей в бумаге и ткани. Так, в тестере для определения pH используется раствор 2г бромкрезолового зеленого, растворенного в смеси 60г воды с 38г моноэтилового эфира этиленгликоля. Фитиль из фетра обычного фломастера пропитывают раствором чернил и влажный фитиль вставляют в корпус фломастера. Такой фломастер используют в качестве pH-индикатора на поверхности бумаги или ткани. Тестер для определения крахмала заполнен чернилами, состоящими из 1г иода и 5г иодида калия, растворенных в смеси 19г монометилового эфира этиленгликоля в 75мл воды. При обнаружении крахмала появляется коричневосиняя окраска. В патенте приведены также составы чернил, используемых во фломастерах для обнаружения содержания ионов алюминия (10г пандуранового голубого в смеси 20г монометилового эфира этиленгликоля и 70г воды), для обнаружения волокон лигнина (10г флороглицина в растворе 30г 36% - ной хлороводородной кислоты, 25г моноэтилового эфира этиленгликоля и 10г изопропилового спирта) и для обнаружения отбеливающих ве ществ (10г Cartarex 2L зарегистрированная торговая марка фирмы "Sando Z") в смеси 25г диэтиленгликоля, 80г монометилового эфира этиленгликоля и 120г воды. Таким образом, в составы всех чернил входит по меньшей мере один растворитель и один реагент, изменяющий окраску при контакте с определяемым соединением. Растворитель для чернил состоит из алифатического спирта с 2 - 8 атомами углерода, моноили диэтиленгликолей, моноили дипропиленгликолей с одной или более гидроксильной группой, этерифицированной алифатическими спиртами с 1 - 3 атомами углерода, или их смесью, или с добавлением воды от 20 до 80%. Основным недостатком известных тестфломастеров является то, что они не могут быть использованы для определения наркотиков. В литературе по обнаружению наркотических веществ тест-фломастеры до настоящего времени не выявлены. Главным недостатком индикаторной смеси, получаемой по приведенному выше способу в прототипе является использование в ее составе в качестве регулятора pH хлороводородной кислоты. Из этого следует: 1. При приготовлении индикаторного состава; а в дальнейшем и при изготовлении индикаторной бумаги, необходимого соблюдать меры предосторожности против загрязнения рабочей атмосферы хлористым водородом. 2. Из-за высокой летучести хлороводородной кислоты при хранении индикаторной бумаги, ее содержание в высушенной индикаторной смеси постепенно уменьшается, стабильность состава падает, что приводит к снижению чувствительности индикатора и сокращению его срока годности. 3. Индикаторная смесь, содержащая в своем составе агрессивную летучую хлороводородную кислоту, не может быть использована для изготовления индикатора другой товарной формы выпуска, например, в виде тест-фломастера или тест-распылителя. Кроме того, из приведенного выше описания процедуры подготовки индикаторной бумаги (промывка пятна) понятно, что время проведения анализа составляет более 30 минут, что снижает экспрессность анализа. Задачей изобретения является разработка состава для изготовления индикатора, чувствительного к наркотическим веществам из группы опиатов, который позволил бы за счет видоизменения компонентов и их процентного вхождения в состав, повысить устойчивость состава, создать экологически чистый индикатор с более длительным сроком действия и изготовить на его основе индикатор в виде индикаторной бумаги или тест-фломастера. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что состав для изготовления индикатора, включающий платинохлороводородную кислоту, иодид калия, регулятор pH среды и воду. Согласно изобретению в качестве регулятора pH состав содержит органическую твердую нелетучую кислоту с pK1 £ 4 при следующем соотношении компонентов, мас.%: В качестве органической кислоты используют малоновую, винную, лимонную, сульфосалициловую или другую твердую нелетучую органическую кислоту с pK1 £ 4. Поставленная задача обеспечивается еще и тем, что тест-фломастер, состоящий из корпуса и пишущего стержня, заполненного чернилами, содержащими растворитель - водный раствор многоатомного спирта и реагент - индикатор, изменяющий окраску при контакте с определенным соединением, согласно изобретению, в качестве реагента-индикатора в чернила для заполнения тест-фломастера введен состав, чувствительный к наркотическим веществам из группы опиатов, содержащий платинохлороводородную кислоту, йодид калия, органическую нелетучую кислоту с pK1 £ 4 и воду в количественном соотношении по п.1, а в качестве растворителя состав содержит водный раствор диэтиленгликоля или глицерина в количестве от 5 до 15масс.%. Использование в качестве регулятора pH твердой нелетучей органической кислоты с pK1 £ 4 обеспечивает достаточное и необходимое значение pH в реакции индикации, позволяет отказаться от применения летучей агрессивной хлороводородной кислоты и разработать более стабильный, нелетучий, устойчивый во времени состав с более длительным сроком действия, обеспечить экологическую чистоту разработки. Использование индикаторного состава с содержанием органической кислоты меньше заявляемого нижнего предела 5,0мас.% не позволяет создать требуемую кислотность в реакции для обнаружения наркотических ве ществ, что приводит к изменению химических свойств индикатора, а превышение верхнего предела 10мас.% делает индикаторную бумагу хрупкой, ломкой. При выборе органической кислоты были опробованы также сульфосалициловая, винная, лимонная, янтарная и щавелевая кислоты. Отмечено, что все они обладают аналогичным действием, но индикаторная бумага, содержащая янтарную кислоту, обладает более низкой чувствительностью, а жидкие индикаторные составы со щавелевой кислотой быстро разлагаются (в течение 1 - 2 дней) с выделением черного осадка. Изучение влияния комплексообразующи х реагентов - платинохлороводородной кислоты и иодида калия, дающих окрашенный ионный ассоциат с опиатами, на качественные характеристики индикаторного состава показало, что положительные результаты наблюдаются при использовании состава в заявляемых пределах (табл.1). Наличие в индикаторном составе платинохлороводородной кислоты ниже 0,13мас.%, приводит к бледному окрашиванию и снижению чувствительности индикаторной бумаги, а выше 0,17мас.% - индикаторная бумага окрашивается в слишком темный цвет, что также ведет к потере чувствительности. Введение в состав иодида калия менее 3,0мас.% не обеспечивает полного растворения платинохлороводородной кислоты и переведения ее в гексаиодоплатинат (PtI6-2), что ведет к неравномерному нанесению состава на бумагу, а выше 5,0мас.%, индикаторная бумага окрашивается в темно-серый цвет, что снижает контрастность индикаторной бумаги. Разработанный состав в сочетании с растворителем чернил на основе многоатомного спирта позволил изготавливать индикатор в виде тест-фломастера для определения наркотических веществ из группы опиатов, так как удачное сочетание компонентов придает составу чернил не только хорошую чувствительность к наркотическим веществам, но и обеспечивает достаточную смачиваемость, предотвращает быстрое высыхание и обеспечивает необходимые пишущие свойства. В качестве растворителя использован водный раствор диэтиленгликоля или глицерина при содержании от 5 до 15мас.%. Введение диэтиленгликоля или глицерина менее 5мас.% недостаточно для придания составу удовле творительных пишущи х свойств и предотвращения его преждевременного высыхания. Содержание диэтиленгликоля или глицерина выше верхнего предела 15мас.% к ведет к снижению чувстви тельности реакции и не улучшает пишущи х свойств чернил. Из перечисленных выше реагентов в заявляемом диапазоне готовили индикаторные растворы растворением платинохлороводородной кислоты и иодида калия в растворе малоновой кислоты с содержанием компонентов, что представлено в табл.1. Растворы №1 - 3 использовали для изготовления индикатора в виде индикаторной бумаги. Для этого матрицу-носитель (плотную фильтровальную бумагу) пропитывали раствором указанного состава и высушивали на воздухе при комнатной температуре, после чего разрезали на полоски шириной 15 - 30мм, длиной 40 - 50мм и хранили в темном месте. Для обнаружения наркотических веществ в растворах каплю пробы объемом 0,01 - 0,03мл наносили на индикаторную полоску или погружали полоску индикаторной бумаги в анализируемую жидкость. В присутствии наркотических веществ красновато-коричневая окраска индикатора изменяется до черной. Индикаторными растворами №4 - 6 (табл.1), приготовленными аналогично растворам №1 - 3, содержащими компоненты в заявляемых диапазонах заполняют тест-фломастеры. Для обнаружения наркотических веществ с помощью тест-фломастера на фильтровальную бумагу наносили каплю исследуемого раствора, подозреваемого на содержание наркотического вещества . После впитывания раствора по мокрому пятну проводят линию тестфломастером. В присутствии наркотического вещества из группы опия, цвет линии, нанесенной фломастером, изменяется от красно-коричневой до черной. Таким образом, как следует из вышеприведенного текста и данных табл.2, нами получен состав, позволяющий обеспечить экологически чистое производство и безопасность использования полученных на его основе индикаторов (индикаторная бумага и тестфломастер) с более длительным сроком хранения. Срок годности индикаторной бумаги, полученной на основе предлагаемого состава, достигает 12 месяцев, что превышает срок годности индикаторной бумаги, изготовленной по прототипу, с хлороводородной кислотой, срок хранения которой составляет от 3 до 6 месяцев. Разработанный состав позволит изготавливать на его основе тест-фломастер. Удобство и экономичность при использовании тестфломастера очевидны: портативность упаковки, высокая оперативность при использовании во внелабораторных условия х, экономичность - один фломастер позволяет проводить не менее 100 определений, долговечность - срок годности до 6 месяцев.