Определение этилового спирта

— как, кем и на каких условиях осуществляется проверка, калиб­ ровка и настройка приборов.

Ниже приведены технические средства индикации и измерения, разрешенные к применению при освидетельствовании на состоя­ ние опьянения (Письмо Министерства здравоохранения Российской Федерации от 2 февраля 2004 г. № 10-04/6-икф «О разрешенных к применению средствах измерения алкоголя в выдыхаемом возду­ хе» с дополнением от 12 мая 2004 г. (приложение № 2) и Письмо Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 20 декабря 2006 г. № 6840-ВС «О медицинском осви­ детельствовании на состояние опьянения водителей транспортных средств» (приложение № 3)).

4.1. Индикаторные трубки и тест-полоски, применяемые для обнаружения этилового спирта в выдыхаемом воздухе и слюне

Для обнаружения этилового спирта в выдыхаемом воздухе и слю­ не применяются цветные химические реакции, которые проводятся в пробирке (проба А. М. Рапопорта), в так называемых индикатор­ ных трубках (трубки Мохова-Шинкаренко, «Контроль трезвости») и на тест-полосках. При этом наличие этанола в указанных выше объектах определяется изменением окраски раствора, наполнителей или индикаторной бумажки.

Кроме того, присутствие этилового спирта в анализируемой про­ бе воздуха может быть установлено с помощью простейших прибо­ ров, таких как ППС-1, АГ-1200, ИПС-01 (Россия), Ensure и Drivesafe (Канада). Факт присутствия этанола в воздухе устанавливается по свечению контрольного светодиода, а также по отклонению стрелки этих индикаторов.

Проба А. М. Рапопорта

Несмотря на то, что эта проба не является специфической для этилового спирта и имеет отрицательное значение, она повсемест-

50

но применяется во многих регионах страны. Так при анализе про­ токолов медицинского освидетельствования, поступивших в МЗ рф в 1999 г. из 60 регионов, в 75% случаев освидетельствований исследование выдыхаемого воздуха проводилось с помощью пробы д. М. Рапопорта (Зеренин А. Г., 2002).

Эта ситуация объясняется тем, что проба А. М. Рапопорта явля­ ется наиболее простым и доступным испытанием для применения в любом медицинском учреждении и не требует дорогостоящего обо­ рудования.

Согласно методическим указаниям Минздрава СССР от 1 сентября 1988 г. № 06-14/33-14 «Медицинское освидетельствование для установ­ ления факта употребления алкоголя и состояния опьянения» с измене­ ниями, внесенными Приказом МЗ РФ от 12 августа 2003 г. № 399, про­ ведение пробы должно проводится по ниже приводимой методике.

Вдве чистые сухие пробирки наливают по 2 мл очищенной воды.

Водну из них опускают пипетку с узким вытянутым концом, и испы­ туемый выдыхает через нее 1,9—2,1 л выдыхаемого воздуха. Объем воздуха дозируется продолжительностью выдоха или с помощью до­ зирующего устройства. В первом случае для продувания воздуха ис­ пользуют пипетку типа пастеровской, и воздух продувают в течение 20—30 секунд. Проходя через воду, алкоголь, содержащийся в выды­ хаемом воздухе, растворяется в ней, а затем его наличие определяет­ ся с помощью следующей химической реакции.

Вобе пробирки приливают осторожно по 20 капель химически чистой концентрированной серной кислоты и после этого по 1 капле 0,5%-го свежеприготовленного раствора марганцевокислого калия (перманганата калия).

2КМп04+ 5С2Н5ОН + 3H,S04 -> 2MnS04 + 5СН,СОН + ^ 0 , + 8Н20

Результаты пробы оцениваются через 1—2 минуты с момента вве­ дения в пробирку раствора марганцевокислого калия. Если в течение 2 минут раствор в сравнении с контрольным раствором не изменил Цвета (остается розовым вследствие наличия в растворе перманганатионов — Мп04 ) — экзогенного алкоголя в организме освидетельствуемого нет, испытуемый на момент исследования под воздействием алкоголя не находился.

51

При полном или частичном обесцвечивании раствора (перман- ганат-ионы — Мп04~) полностью восстановлены этиловым алкого­ лем до ионов — Мп (II) пробу через 15—20 минут проводят повторно. Полное обесцвечивание раствора за 1 —2 минуты при повторной про­ бе свидетельствует о наличии экзогенного алкоголя в выдыхаемом воздухе, что при точном соблюдении методики может подтверждать факт употребления испытуемым спиртных напитков.

Если при повторной пробе полного обесцвечивания раствора в течение 2 минут не наступило, результат пробы расценивается как отрицательный.

В контрольной пробирке, через которую не продувается выдыха­ емый воздух, и, следовательно, этилового спирта нет, восстановление перманганат-ионов не происходит и раствор окрашен в розовый цвет.

Изменение цвета раствора в контрольной пробирке свидетельс­ твует о нарушении условий проведения пробы и опровергает резуль­ таты исследования.

Необходимо четкое понимание, что результат проводимого ис­ пытания зависит от строгого соблюдения следующих условий:

—посуда (пробирки, пипетки, трубки, шланги) должна быть чис­ той и сухой;

—вода очищенная должна ответствовать требованиям действую­ щей НТД и не должна содержать восстанавливающих веществ;

—раствор перманганата калия должен быть свежеприготовлен­

ным;

—необходимо соблюдать последовательность операций, приво­ димой реакции;

—нельзя оценивать результат пробы без проведения реакции в контрольной пробирке с водой очищенной;

—недопустимо продувание выдыхаемого воздуха через раствор, содержащий серную кислоту, так как возможно попадание кислоты

вглаза и в дыхательные пути.

Порог индикации этилового спирта методом А. М. Рапопорта со­ ставляет 0,2—0,3%с.

Реакция взаимодействия этилового спирта с перманганатом ка­ лия не является специфической. По этой причине реакция больше имеет отрицательное значение. При положительном результате ис-

52

питания с применением пробы Рапопорта следует провести допол­ нительные исследования, подтверждающие наличие алкоголя в ор­ ганизме освидетельствуемого.

Индикаторные трубки Мохова-Шинкаренко и «Контроль трезвости» (Производитель — Россия)

Трубки изготавливаются в промышленных условиях из тугоплав­ кого стекла. Трубки, запаянные с двух сторон (для исключения воз­ действия условий внешней среды), заполнены силикагелем, обрабо­ танным оксидом хрома (VI) и концентрированной серной кислотой (рис. 5). После вскрытия трубки с двух концов через нее продувают выдыхаемый воздух. Вскрытие трубки Мохова-Шинкаренко про­ водится простым надламыванием, а трубки «Контроль трезвости» обламывают с помощью специального вскрывателя, встроенного в корпусы коробки или пенала.

Трубки Мохова-Шинкаренко обладают большим сопротивлени­ ем, что затрудняет ее продувание. Облегчить процедуру отбора пробы, контролировать достаточное прохождение выдыхаемого воздуха через наполнитель трубки можно с помощью несложного приспособления. Между обследуемым и трубкой с помощью трехходовой трубки уста­ навливается полиэтиленовый мешок вместимостью 650—750 см3, а на перифирический суженный конец индикаторной трубки — поли­ этиленовый мешок вместимостью 120—130 см3. Обследуемый дует в мундштук до полного заполнения обоих мешков. При этом первый мешок заполняется воздухом, так называемого «мертвого» пространс­ тва, а через слой реагента проходит альвеолярный воздух, который за­ полняет второй, меньший по объему мешок.

Такая простая операция позволяет контролировать ход продува­ ния воздуха через трубку и тем самым исключает симуляцию выдоха и провести анализ альвеолярного воздуха, в котором концентрация этанола соответствует концентрации алкоголя в крови.

При наличии в выдыхаемом воздухе этилового спирта ионы хро­ ма со степенью окисления (VI) восстанавливаются до хрома со сте­ пенью окисления (III). При этом исходная оранжевая окраска си-

53

ликагеля (обусловленная наличием дихромат-ионов) изменяется до зеленой (ионы хрома со степенью окисления (III)).

ЗС2Н5ОН + Н2Сг207 + 3H2S04 -» ЗСН3СНО + Cr2(S04)3 + 7H20 оранжевый зеленый

Рис. 5. Тест на алкоголь «Контроль трезвости»

Реакция, положенная в основу метода индикации этилового спир­ та (как и при фотометрическом методе), не является специфической. Изменение исходной окраски силикагеля, обработанного оксидом хрома (VI) и концентрированной серной кислотой, до зеленой помимо взаимодействия с этанолом наблюдается при наличии в выдыхаемом воздухе следующих соединений: метилового, пропиловых, бутиловых, амиловых спиртов, ацетона, сероводорода, эфиров алифатических спиртов и др.

При воздействии с бензином, скипидаром, уксусной кислотой, камфоры, фенола, дихлорэтана реагент трубок приобретает темнокоричневую или коричневую окраску.

При наличии чистого выдыхаемого воздуха, а также паров вали­ дола, ментола, хлороформа, керосина, этиленгликоля, оксида угле­ рода (IV), аммиака окраска реагента остается оранжевой.

Таким образом, результат исследования с применением трубок Мохова-Шинкаренко и «Контроль трезвости» имеет отрицательное значение.

54

При положительном результате следует провести дополнитель­ ное исследование для получения достоверных результатов об упот­ реблении освидетельствованного этилового спирта.

Порог индикации этилового спирта с применением индикатор­ ных трубок Мохова-Шинкаренко и «Контроль трезвости» составля­ ет 0,3-0,4%о.

Трубки «Контроль трезвости» можно приобрести как отдельно в упаковках по 5 и 10 штук (рис. 6), так и в пенале (рис. 7), в комплект которого входит 10 трубок, 10 одноразовых мундштуков и один баллон.

Трубки «Контроль трезвости» включены в Перечень зарегистри­ рованных индикаторов алкогольных паров отечественного произ­ водства (см. приложение 3).

Индикаторные трубки «СИМС-ТЕСТ» (Производитель — Россия)

В последние годы фирмой «СИМС» налажено производство инди­ каторных трубок «СИМС-ТЕСТ» (рис. 8 и 9), которые предназначены для определения паров этилового спирта в выдыхаемом воздухе. Как и у трубок Мохова-Шинкаренко и «Контрольтрезвости» при наличии алко­ голя в выдыхаемом воздухе, наблюдается изменение окраски реагента.

Трубки «СИМС-ТЕСТ» имеют ряд преимуществ перед трубками Мохова-Шинкаренко и «Контроль трезвости», а именно:

55

Индикаторные трубки Alco-Check (Производитель — Германия)

Трубки Alco-Check представляют собой модернизированные трубки Alcotest. Изза пластмассовой оболочки разбить трубку почти невозможно. При наличии алкоголя оранжевая окраска наполнителя трубки, как и у трубок Мохова-Шинкаренко и «Контроль трезвости», изменяется до зе­ леной.

Пороговые значения концентрации алко­ голя - 0,5%с и 0,8%о.

Рис. 11. Индикаторные трубки Alco-Check

Индикаторные полоски (Производитель — Россия)

Индикаторные полоски «Алкосенсор» (рис. 12 и 13 ) предназна­ чены для визуального качественного или полуколичественного оп­ ределения алкоголя в слюне человека. Могут быть использованы для самоконтроля, а также для скринига и оценки содержания алкоголя в организме человека при необходимости эксиренной диагностики. Диапазон определяемых концентраций алкоголя в слюне составляет 0,0-2,0%о.

Принцип действия тест-полосок основан на химической реак­ ции с изменением окраски индикаторного вещества при наличие алкоголя в слюне. Сравнением окраски индикатора со стандартной шкалой на упаковке определяется примерное количественное содер­ жание алкоголя.

Полоски индикаторные «Алко-Скрин»

Полоски индикаторные «Алко-Скрин» (рис. 15) предназначены для качественного и полуколичественного in vitro определения со­ держания алкоголя в слюне человека ферментативным методом.

57

—исключена опасность порезов осколками стекла при подготов­ ке трубок к испытанию;

—продувание через трубку требует намного меньше усилий со стороны испытуемого;

—не требуется применения специальных мундштуков при про­

дувании воздуха.

Выпускаются с пороговыми значениями 0,2%о; 0,5%о и 0,8%о.

Индикаторные трубки Alcotest (Производитель — Германия)

Применяются для обнаружения алко­ голя в выдыхаемом воздухе с 1953 г. Принцип действия такой же, как и в трубках Мохова-Шинкаренко и «Кон­ троль трезвости».

Диапазон измерения алкоголя — 0,5%о и 0,8%о.

Рис. 10. Индикаторные трубки Alcotest

56

В основе метода определения алкоголя в слюне лежит фермента­ тивная реакция окисления первичных спиртов алкогольдегидрогеназой до альдегида и пероксида водорода, которая, разлагаясь в при­ сутствии пероксидазы, вызывает окисление хромогена в окрашен­ ный продукт. Окраска полоски и ее интенсивность свидетельствует о концентрации алкоголя в анализируемом образце слюны.

изводства (см. приложение 3).

58

4.2. Приборы для количественного определения алкоголя в крови по выдыхаемому воздуху

Количественное определение алкоголя в выдыхаемом воздухе проводится с применением различного рода алкотестеров, которые различаются конструктивными особенностями, а также типом ис­ пользуемого детектирующего устройства, диапазоном измеряемых концентраций и погрешностью измерений (см. приложение 5). При этом чувствительность прибора определяется встроенным в него дат­ чиком (сенсором). Различают алкотестеры, использующие полупро­ водниковые, электрохимические, инфракрасные, а также комбини­ рованные (электрохимический и инфракрасный) датчики 24—27.

Алкотестеры с инфракрасным сенсором

Приборам, использующим инфракрасную спектроскопию, со­ ответствует наибольшая стабильность и надежность. Теоретическую основу применения инфракрасной спектрофотометрии для опреде­ ления этилового спирта в вьщыхаемом воздухе составляет основной фотометрический закон Ламберта-Бера. Известно, что молекулы поглощают электромагнитное излучение при определенных специ­ фических длинах волн. Иными словами, каждой органической мо­ лекуле свойствен свой собственный «отпечаток пальцев». Этиловый спирт поглощает энергию при длинах волн приблизительно при 3,00; 3,39; 7,25; 9,18; 9,50 и 11,5 микрометров (рис. 16). Ни одно дру­ гое соединение не абсорбирует излучение исключительно при всех этих длинах волн. На рис. 17 и 18 представлены ИК спектры ацетона и метилового спирта соответственно.

Определение концентрации этанола приборами, измеряющими абсорбцию инфракрасного (ИК) света, осуществляется при так на­ зываемых аналитических длинах волн. Наибольшая абсорбция имеет место при длине волны 9,5 мкм (микрометрах), которая соответству­ ет связи С—О. Кроме того, в ИК-спектре (кривой зависимости пог­ лощения от длины волны) этилового спирта имеется характеристи­ ческая полоса поглощения при 3 мкм, соответствующая связи С—Н в молекуле этого соединения.

59