Применение ВЭЖХ в судебно-медицинской экспертизе и криминалистике

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Forensic Applications of

High
Performance
Liquid
Chromatography

Shirley Bayne
Michelle Carlin

CRC Press is an imprint of the
Taylor & Francis Group, an informa business

Boca Raton   London   New York

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Санкт-Петербург
2021

Ширли Бейн, Мишель Карлин

Применение ВЭЖХ 
в судебно-медицинской 
экспертизе и криминалистике

Практическое руководство

Перевод с английского языка
под редакцией Б. П. Лапина

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

УДК  543.544.5
ББК 24.4я73
П75

Ширли Бейн, Мишель Карлин
П75 Применение ВЭЖХ в судебно-медицинской экспертизе и криминалистике. 
Практическое руководство / пер. с англ. яз. под ред. Б. П. Лапина. —  СПб.: 
ЦОП «Профессия», 2021. — 288 с., цв. ил.

ISBN 978-5-91884-123-5
ISBN 978-1-4200-9191-5 (англ.)

Рассмотрены теоретические основы и практическое использование метода ВЭЖХ 
в судебно-медицинской экспертизе (СМЭ) и криминалистике. Даны основы, выбор и оценка 
метода ВЭЖХ с обращенной фазой; практика разделения и обнаружения; требования 
к успешному анализу и качеству лабораторных работ; устранение неисправностей систем 
и ошибочных результатов. В специальной главе приведен обзор практических решений 
в областях судебной медицины и криминалистики: анализ наркотиков, токсинов, взрывчатых веществ, красителей и загрязнителей пищевых продуктов и окружающей среды.
Руководство предназначено для экспертов-аналитиков по применению ВЭЖХ в области СМЭ, а также в качестве учебного пособия для студентов специальных курсов профильных специальностей.

ББК 24.4я73
УДК 543.544.5 

© All Rights Reserved.  Authorised translation from the English language edition 
published by CRC Press, a member of the Taylor & Francis Group LLC
 Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой 
бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством 
как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, 
издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений 
и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

ISBN 978-1-4200-9191-5 (англ.) 
© Taylor & Francis Group, LLC, 2010
ISBN 978-5-91884-123-5 
© ЦОП «Профессия», 2021 
 

© Перевод, оформление: ЦОП «Профессия», 2021

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Сведения об авторах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Глава 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
История развития хроматографии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Основное оборудование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Дополнительная литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Глава 2.  Основные принципы высокоэффективной  
жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Теория хроматографии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Химическая связь и полярность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Сводка ключевых моментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
Вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
Дополнительная литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Глава 3. 
Подготовка подвижной фазы,  пользование  
буферными растворами и подготовка образцов . . . . . . 56
Подготовка подвижной фазы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
Буферные растворы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
Подготовка образцов и стандартов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Введение образца; пользование автоматическими пробоотборниками . . . .83
Сводка ключевых моментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
Вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87
Дополнительная литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

Глава 4. Виды разделения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
Сводка ключевых моментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
Вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
Дополнительная литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100

Глава 5.  Системы обнаружения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101
Теоретические основы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101
Сравнение детектора, регистрирующего поглощение света 
в ультрафиолетовой и (или) видимой областях света,  
с детектором с диодной матрицей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
Электрохимические детекторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
Масс-спектрометрия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
Сводка ключевых моментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126
Вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127
Дополнительная литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128

Глава 6  
Разработка метода ВЭЖХ-разделения на колонках 
с обращенной фазой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129
Состав образца. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129
С помощью какой колонки выполнять разделение? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134
Выбор подвижной фазы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143
Автоматическая разработка метода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
Стратегия разработки метода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146
Рабочий пример разработки метода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
Сводка ключевых моментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158
Справочная литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160
Дополнительная литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160

Глава 7. 
Пригодность системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162
Пригодность системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162
Справочная литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165

Глава 8. 
Квалификация, аттестация и проверка . . . . . . . . . . . . . 166
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
Правила получения надежных результатов аналитических измерений . . .166

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

Оценка недостоверности измерений, источников ошибок и важность  
статистического анализа данных. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169
Квалификация оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173
Аттестация метода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177
Проверка метода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .191
Сводка ключевых моментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .192
Вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193
Справочная литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194
Дополнительная литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194

Глава 9. 
Системы контроля качества. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
К чему сводится контроль качества?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
Внедрение системы гарантии качества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .198
Как образом мы можем гарантировать качество работы наших  
лабораторий?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199
Система менеджмента качества. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201
Аккредитация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .202
Проведение аудиторских проверок. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
Сводка ключевых моментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204
Дополнительная литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204

Глава 10. Проблемы, возникающие при получении разделений 
с помощью ВЭЖХ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205
Указания по поиску причин возникших затруднений. . . . . . . . . . . . . . . . . . .206
Набор инструментов и запасных частей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
Профилактическое обслуживание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226
Уход за колонкой. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
Сводка ключевых моментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229
Дополнительная литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233

Глава 11. Решение прикладных задач в судебной медицине 
и криминалистике с помощью ВЭЖХ. . . . . . . . . . . . . . . 234
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .234
Анализ наркотиков. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .234
Токсикологический анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239
Анализ красителей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .242

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

Анализ взрывчатых веществ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .244
Пищевые продукты и загрязнители окружающей среды . . . . . . . . . . . . . . . .247
Справочная литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252

Словарь терминов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

Примечания и пояснения,  добавленные редактором. . . . . . . . . . 261
Справочная литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Предисловие

Эта книга написана для студентов университетов, изучающих аналитическую, прикладную, судебную химию или другие дисциплины, в предметный 
план курса которых входит тема высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Целью книги является пояснение ВЭЖХ с точки зрения судебно- 
медицинской и криминалистической экспертизы.
Рассматриваются примеры, связанные с задачами анализа реальных образцов в судебно- медицинских и криминалистических лабораториях. Мы старались 
сбалансировать обсуждение способов решения практических прикладных задач 
с теоретическими соображениями, имеющими отношение к проведению анализов с помощью высокоэффективных жидкостных хроматографов. Книга вовлекает 
читателя в путешествие по миру ВЭЖХ. Она уместна и для новичков, и для аспирантов, и для тех, кто уже находится на ранних этапах карьеры работы в областях 
судебной медицины и криминалистики.
Многие из прикладных судебно- медицинских и криминалистических задач 
могут быть решены благодаря хроматографическим разделениям на колонках 
с обращенной фазой. Мы выбрали примеры реализации именно этого вида ВЭЖХ, 
поскольку он чаще всего используется. Каждый из разделов книги содержит теоретические обсуждения, рассмотрение примеров, когда они уместны, краткое 
подведение итогов; читателю задается целый ряд вопросов, если они сочтены 
необходимыми, и, наконец, приводятся ссылки на книги и журнальные статьи, 
которые, как мы полагаем, дадут более полное представление о каждой из затронутых тем. Мы постарались сделать эту книгу максимально краткой, но все же 
предоставляющей достаточную информацию для того, чтобы читатель мог получить необходимые знания быстро и эффективно.
В главе 1 представлена краткая история развития ВЭЖХ, поскольку, как мы 
полагаем, это важно для понимания причин быстрого совершенствования такого 
способа анализов за относительно короткий период времени. Мы надеемся, что 
эти сведения побудят читателей к новаторству и к использованию огромных возможностей такой непрерывно развивающейся области знаний. Мы предоставили 
только моментальный снимок ситуации.
В главе 2 мы переходим к теории процесса получения разделений. Прежде чем 
можно будет сделать  какие- нибудь выводы о возможностях анализа, необходимо 
сперва получить хоть малое представление об используемых процессах. Только 
после этого можно будет понять, что  что-то пошло не так, и исправить ситуацию. 
Работы в областях судебной медицины и криминалистики требуют строгого подхода к анализу доказательств; итоги ошибок имеют далеко идущие последствия. 
Главные хроматографические процессы рассматриваются наряду с обсуждением 
основополагающей теории химии.
В главе 3 уделяется внимание некоторым основным требованиям, удовлетворение которых гарантирует успешность анализа. В частности, требованиям 
к подготовке образцов и подвижной фазы. Мы рассматриваем ряд ограничений, 
связанных с практическими этапами реализации анализа с помощью ВЭЖХ, 

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Предисловие

и предоставляем сведения о наилучших современных подходах к выполнению 
работ. 
В главе 4 обсуждаются различные режимы хроматографического разделения, 
которыми можно пользоваться в судебно- медицинских и криминалистических 
лабораториях. Мы признаём, что существуют и другие технологии химического 
разделения, но они находятся вне рамок этого учебного пособия. Фокусируем 
внимание на пользовании колонками с обращенной фазой, с обычной фазой 
и на ионообменной хроматографии, поскольку именно такие подходы способствуют решению большинства возникающих прикладных задач. 
В главе 5 обсуждаются варианты обнаружения. Рассматриваются те, которые 
лучше всего подходят к решению задач в областях судебной медицины и криминалистики. 
В главе 6 мы переходим в мир разработки методов ВЭЖХ. По описанным 
выше причинам было решено уделить внимание разделению на колонках 
с обращенной фазой. Такой подход дает нам возможность применить теоретические сведения, заимствованные из предыдущих разделов, к практическим 
этапам выполнения анализов с помощью ВЭЖХ. Кроме того, этот раздел позволил более подробно обсудить многие подлежащие учету факторы и последствия 
возникновения различных проблем в рассматриваемой сфере деятельности. 
В главах 7 и 8 мы показываем, как можно гарантировать, что предложенная 
нами методология даст правдивую информацию о составе анализируемых образцов. Для получения таких результатов оператору требуется знание и других подходов к подтверждению итогов анализов, выполненных с помощью ВЭЖХ (таких 
приемов, как процессы аттестации, квалификации и оценки ошибок).
Глава 9 посвящена общим показателям качества выполняемых в лаборатории 
работ; такая теоретическая оценка может быть применена в большой степени 
к любому аналитическому методу. Работу большинства лабораторий организуют с использованием по меньшей мере нескольких из критериев, обсужденных в этой главе.
В главе 10 обсуждаются способы поиска причин затруднений, обнаружившихся при пользовании высокоэффективными жидкостными хроматографами 
и методами анализа. Крайне важно, чтобы любой аналитик, сообщающий службе 
уголовного преследования о полученных результатах (в связи с предполагаемым 
преступлением), был на 100 процентов уверен в правильности данных анализа. 
Гарантировать обеспечение такого требования можно только при понимании, 
что  что-то могло быть сделано неправильно, и при способности внести исправления. В этой главе мы поясняем ряд обычных проблем, возникающих при пользовании методами ВЭЖХ, предлагаем варианты возможных решений на каждом 
из этапов работ.
Глава 11 посвящена более подробному рассмотрению некоторых из прикладных задач, решаемых в судебной медицине и криминалистике с помощью ВЭЖХ. 
Описаны самые типичные виды анализов. Мы признаем возможность их использования, но показываем, что методы высокоэффективной жидкостной хроматографии и исследований, выполняемых в судебно- медицинских и криминалистических лабораториях, являются подходящими для выполнения большинства работ.

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru