V současné době dochází k nárůstu pěstíren konopí, které jsou velmi obtížně odhalovány. Při pěstování konopí dochází k uvolňování terpenů do ovzduší, které vytvářejí charakteristický zápach pro tyto rostliny. V těchto případech lze provést odběr vzorků vzduchu z přípustné vzdálenosti od místa pěstování. Vhodnou metodou pro odběr vzorků z ovzduší je technika termální desorpce, kdy vzorek je odebrán na sorpční trubičku a následně analyzován v laboratoři na plynovém chromatografu s hmotnostním detektorem. Pomocí této techniky byly identifikovány charakteristické monoterpeny, které prokázaly přítomnost pěstírny konopí v daném objektu.
<h3>PĚSTÍRNY KONOPÍ</h3>
Podle výroční zprávy Národní protidrogové centrály za rok 2019, dochází nadále k nárůstu malých pěstebních provozů jak ve vnitřním, tak i venkovním prostředí. Celkový počet zajištěných pěstíren v posledních 7 letech zůstává prakticky neměnný (1). Většina pěstíren je odhalena na základě černého odběru elektrické energie (2). U malých pěstíren je ale tato spotřeba nedostatečným důkazem k získání příkazu k domovní prohlídce.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HZS_Tabulka_I_Vyvoj_zajisteneho_mnozstvi_v_letech_2009_2019_1_5844e4060d/HZS-Tabulka-I-Vyvoj-zajisteneho-mnozstvi-v-letech-2009-2019-(1).jpg" alt="HZS: Tabulka I: Vývoj zajištěného množství v letech 2009 - 2019 (1)"/>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HZS_Obr_2_Pomer_zajistenych_pestiren_marihuany_2011_2019_dle_velikosti_v_1_9dd45830d5/HZS-Obr.-2.-Pomer-zajistenych-pestiren-marihuany-2011-2019-dle-velikosti-(v-percent)-(1).jpg" alt="HZS: Obr. 2. Poměr zajištěných pěstíren marihuany - 2011 - 2019 - dle velikosti (v %) (1)"/>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HZS_Obr_3_Pocet_zajistenych_pestiren_v_CR_v_letech_2002_2019_celkem_1_499813e5ab/HZS-Obr.-3.-Pocet-zajistenych-pestiren-v-CR-v-letech-2002-2019-celkem-(1).jpg" alt="HZS: Obr. 3. Počet zajištěných pěstíren v ČR v letech 2002 - 2019 celkem (1)"/>
<h3>TERPENY</h3>
Při pěstování konopí dochází k uvolňování těkavých látek do ovzduší. Jedná se o terpeny, které vytvářejí intenzivní a charakteristický zápach pro tyto rostliny. Někteří autoři popisují, že do ovzduší se uvolňuje až okolo 200 látek, jedná se především o monoterpeny, případně seskviterpeny (4, 5, 6). Společně pak tyto látky můžou být identifikačním znakem přítomnosti rostlin rodu Cannabis v daném místě. Stále důmyslnější zabezpečení objektů a zejména dodržování práva domovní svobody, znemožňuje odběr vzorků přímo z interiéru objektů, nebo jejich bezprostřední blízkosti. V těchto případech je jedinou možností odběr vzorků vzduchu z přípustné vzdálenosti od objektu, obvykle se jedná o jednotky až desítky metrů. Terpeny uvolňované do ovzduší jsou senzoricky cítit již ve velmi malé koncentraci. Literární zdroje uvádějí obvykle koncentrace okolo 0,1 ppm (7, 8).
Základem biosyntézy terpenů a kanabinoidů v konopí představují 5-uhlíkové izoprenoidové stavební bloky isopententyl difosfát (IPP) a dimethylallyl difosfát (DMAPP), které jsou kondenzovány za vzniku geranyl difosfátu (GPP) (C10) nebo farnesyl difosfátu (FPP) (C15). Terpenové syntázy (TPS) převádějí GPP nebo FPP na terpeny. Aromatické prenyltransferázy (aPT) kondenzují GPP s kyselinou olivetolovou za vzniku kyseliny kanabigerolové (CBGA), která je cyklizována kanabinoidními syntázami za vzniku kanabinoidů (5).
Terpenové složení je fenotypová vlastnost, která vykazuje určité rozdíly mezi různými „konopnými“ kmeny konopí. Většina terpenů nalezených v konopí jsou uhlovodíky, které jsou přímými produkty enzymů terpenové syntázy (TPS), na rozdíl od složitějších terpenů, které vyžadují modifikaci jinými enzymy, jako jsou cytochrom P450. Proto chemická rozmanitost konopných terpenů odráží rozmanitost enzymů TPS kódovaných v genové rodině konopných TPS. (5) Terpenové složení konopné pryskyřice se podstatně liší v závislosti na genetických, environmentálních a vývojových faktorech. (4, 9).
Naši zájmovou skupinou látek jsou v tomto případě monoterpeny. Autoři Booth a Bohlmann uvádějí dvanáct základní monoterpenů. Jedná se o: β-pinen, α-pinen, β-thujon, 3-karen, terpinolen, limonen, terpineol, 1,8-cineol, α-terpinen, linalool, myrcen a (Z) -β-ocimen (5). Pří extrakci terpenů zjistil Booth, Page a Bohlmann, že nezávisle na fázi květenství byly nejhojnějšími monoterpeny a-pinen, limonen, β-pinen, terpinolen a (E)-β-ocimen (6). Další zdroj uvádí z 13 monoterpenů a 14 seskviterpenů 5 nejčastějších, a to monoterpeny myrcen, terpinolen, α-pinen, β- a limonen a jeden seskviterpen caryophyllen (9). U sušených rostlin koncentrace monoterpenů klesá. Bylo prokázáno, že na základě přítomnosti 5,5-dimethyl-1-vinylbicyklo(2.1.1)hexanu lze rozlišit hašiš od čerstvých a sušených rostlin. Tato látka vzniká z β-myrcenu při UV záření (4).
Nedávné studie udávají, že C. indica obsahuje o 60-80% více myrcenu než C. sativa. Myrcen se tak stává dominantním terpenem přítomným v rostlinách rodu Cannabis (10).
α-pinen a β-pinen jsou další podstatné terpeny pro identifikaci. Ze všech terpenu přítomných v rostlinnách rodu Cannabis představují 10- 20 % celkového obsahu. Jejich prioritou je jejich těkavost, proto v chromatografech často vykazují dominantní píky. Pineny jsou základní složkou jehličnanů, proto při vzorkování musíme dodržet dostatečný odstup od těchto dřevin, případně analýzu doplnit dalším srovnávacím vzorkem (10).
d-limonen je druhým nejhojnějším terpenem v konopí. Zároveň je však docela hojně využíván jako vonná látka do různých kosmetických a čistících prostředku. V přírodě je součásti citrusových plodů. Tyto fakta musíme rovněž zohlednit při vzorkování. (10, 11).
Linalol je terpen, který má největší podíl na charakteristické vůni konopí (11).
Eukalyptol, karen, felandren a terpinolen jsou důležité terpeny, jelikož odborné studie poukazují, že se vyskytují téměř výhradně u odrůd sativa (10).
Karyofylen patří do skupiny seskviterpenů, je však z této skupiny nejtěkavější a proto i za vhodných podmínek detekovatelný v ovzduší. Jeho předností je, že nepodléhá dekarboxylaci, a je tak nejsnadněji nalezitelnou složkou v extraktech konopí (10).
<h3>METODIKA ANALÝZY TERPENŮ V OVZDUŠÍ</h3>
Z dosavadních analýz vyplývá, že senzorická identifikace je jakýmsi limitním množstvím pro odběr vzorků vzduchu a následnou analýzu. Měření tak nízkých koncentrací pomocí PID detektoru se v praxi moc neosvědčilo, zejména z důvodu rušivých vlivů ostatních těkavých látek z okolí. Senzorický zápach je však natolik specifický, že je pro následné vzorkování nepostradatelný. Využití čichu služebních psů je problematické, jelikož jsou cvičení na suchý rostlinný materiál, nebo hašiš. U těchto vzorků je potlačena koncentrace monoterpenů. Navíc služební psi jsou cvičení na vyhledání konkrétního místa výskytu dané látky (výbušniny, drogy, akceleranty, apod.). Všudy přítomný zápach v ovzduší vyvolává u psů dezorientaci a znesnadňuje určení zdroje.
Pro odběr vzorků z ovzduší se nejlépe osvědčila technika termální desorpce, kdy na sorpční trubičku je odebírán vzorek ovzduší a následně analyzován v laboratoři na plynovém chromatografu s hmotnostním detektorem. Vzorkování lze provádět pasivně i aktivně. Pasivní vzorkování se ovšem moc neosvědčilo v exteriéru. V případě aktivního vzorkování byl požíván průtok do 500 ml/min a dobou vzorkování 30 - 60 minut. Kratší doba vzorkování může být nedostatečná pro identifikaci sledovaných terpenů. Delší doba zase naopak není příliš efektivní z důvodu sorpce ostatních těkavých látek z okolí. Jako náplň sorpční trubičky se osvědčily kombinované sorbenty (slabý a silný), v našem případě Tenax TA 35/60 (100 mg) + Carbograph 5TD 40/60 (100 mg). Analýzu může významně narušit přítomnost pevných částic (pylu, prachu) zachycených na sorpční trubičce, které při termální desorpci produkují za nepřítomnosti kyslíku řadu produktu termodegradace a výrazně stěžují identifikaci sledovaných terpenů. K tomuto účelu je vhodné při vzorkování používat vhodné předfiltry.
<h5>Odběr vzorků</h5>
V praxi se neosvědčilo odebírat vzorky pomocí druhé osoby, ani po důkladném zaškolení, jelikož počty špatně odebraných vzorků byly příliš vysoké. Nejčastější příčinou byla kontaminace sorpční trubičky a znehodnocení daného vzorku. Při vzorkování nízkých koncentrací z exteriéru je potřeba klást důraz na preciznost a čistotu. Trubičky by měly být připraveny a kondiciovány krátce před analýzou a těsně uzavřeny v dvojobalu. Při transportu na místo zájmu a zpět musí byt zajištěno, aby nepřišly sorpční trubičky do kontaktu s jinou těkavou látkou, ve vozidlech jsou to nejčastěji pohonné hmoty. Manipulace by měla být prováděná v rukavicích.
Před samotným odběrem je potřeba znát meteorologickou situaci. Vždy je výhodnější odebírat vzorek za vyšší okolní teploty, kdy dochází k lepšímu odpařování terpenu. Důležitým faktorem je směr větru. Vzorky odebíráme na závětrné straně, často v úzkém pásu šíření. Je potřeba se vyvarovat místům s možnou přítomností přírodních terpenů (květiny, kvetoucí keře a stromy, jehličnany, apod.) Sorpce by neměla být prováděna na vyvýšeném místě, pokud možno ne přímo na zemi z důvodu zvýšené přítomnosti prachu, pylu apod.
Obdobným způsobem je vhodné odebrat kontrolní (srovnávací) vzorek na návětrné straně, případně tam, kde to situace dovoluje, musí být ovšem zajištěna dostatečná vzdálenost od místa s očekávaným výskytem terpenů.
Mnohdy je zapotřebí odhlučnit čerpadlo a zakrýt světelné zdroje z důvodu možného prozrazení. Je vhodné vždy provádět odběr min. dvou vzorků. Výhodné je tento odběr provádět současně a minimalizovat tak přítomnost na daném místě.
Po ukončení vzorkování je potřeba sorpční trubičky těsně uzavřít do čistého dvojobalu a co nejrychleji je transportovat do laboratoře k následné analýze.
<h5>Analýza vzorků</h5>
Pro analýzu terpenů byly využity poznatky jiných autorů, kteří se zabývali obdobným tématem (12, 13, 14, 15, 16, 17).
Před samotnou analýzou bychom již měli mít k dispozici vlastní chromatogramy standardů terpenů. V našem případě se jednalo o standardy RESTEK (18). Nedoporučujeme analyzovat standard těsně před analýzou, aby případné rezidua nezpůsobily falešné výsledky.
Termální desorpce by měla být připravena již před samotným odběrem vzorků, tzn. v čase kondicionace sorpčních trubiček. Je zapotřebí vyhřát všechny větve včetně „ColdTrap“ a zbavit se tak případných nečistot.
Před zahájením analýz můžeme ještě provést kontrolu citlivosti na daný standard. Nemělo by se ale jednat o sledované terpeny. Následně lze provést kontrolu čistoty systému.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HZS_Tabulka_II_Cannabis_Terpenes_Standard_1_and_2_kolona_Rxi_624_Sil_MS_18_2214dcba5d/HZS-Tabulka-II-Cannabis-Terpenes-Standard-1-and-2-kolona-Rxi-624Sil-MS-(18).jpg" alt="HZS: Tabulka II Cannabis Terpenes Standard #1 &amp; #2, kolona Rxi-624Sil MS (18)"/>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HZS_Obr_4_Cannabis_Terpenes_Standard_1_and_2_kolona_Rxi_624_Sil_MS_nastrik_FID_18_2a4f684bdc/HZS-Obr.-4-Cannabis-Terpenes-Standard-1-and-2-kolona-Rxi-624Sil-MS-nastrik-FID-(18).jpg" alt="HZS: Obr. 4 Cannabis Terpenes Standard #1 &amp; #2, kolona Rxi-624Sil MS, nástřik, FID (18)"/>
Analýza vzorků musí být provedena pokud možno ihned, aby nedošlo k případnému znehodnocení (kontaminaci). Nastavení splitovacího poměru pro primární a sekundární desorpci, případně v nástřikovém modulu, je vhodné nastavit na nižší hodnoty. V našem případě se jednalo o celkový split 1:50 (viz Obr. 6).
Ještě před zahájením provedeme analýzu kontrolního vzorku, abychom definitivně vyloučili případnou kontaminaci při vzorkování, přepravě, nebo samotné analýze.
Před analýzou vzorků je nutné mít připravenou čistou splitovací trubičku, pro případ neúspěšné analýzy a následné opakování.
<h5>Interpretace</h5>
Přestože provedeme analýzu maximálně pečlivě, lze očekávat, že ve vzorku bude vysoké pozadí, tzn. píky těkavých látek, které se vyskytují v místě odběru ve vzduchu, případně vznikly termodegradaci zachycených pevných částic, nebo došlo ke kontaminaci trubičky. Vzniklá chromatogram musíme proto extrahovat na iontu m/z 93 (viz Obr. 5 a 6)., který je typický pro všechny monoterpeny. Případně můžeme použít i m/z XZ, který je typický pro seskviterpeny. Při procesování je nutné zvolit správné nastavení jednotlivých parametrů, které nám můžou výrazně ovlivnit výsledky. Důležitým krokem je použití dekonvoluce. K tomuto účelu se dobře osvědčily zejména hmotnostní spektrometry a analyzátorem „Time of Flight„
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HZS_Obr_5_Chromatogram_STD_Restek_SPME_6a923f74c1/HZS-Obr.-5-Chromatogram-STD-Restek-SPME.jpg" alt="HZS: Obr. 5 Chromatogram STD Restek, SPME"/>
Nalezené terpeny identifikujeme pomocí hmotnostního spektra a NIST knihovny. Zároveň je důležité srovnávat retenční časy se standardy. U některých malých píků může dojít k špatnému vyhodnocení. Jedna se obvykle o méně těkavější terpeny. Přítomnost iontu m/z 93 a shodného retenčního času nám může pomoct odhalit pravděpodobný přítomnost dalších terpenů.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HZS_Obr_6_Chromatogram_realneho_vzorku_08092b0724/HZS-Obr.-6-Chromatogram-realneho-vzorku.jpg" alt="HZS: Obr. 6 Chromatogram reálného vzorku"/>
Množství identifikovaných terpenů je zásadní pro výsledné potvrzení či vyvrácení přítomnosti rostlin rodu Cannabis. Počet těchto terpenu nebyl z našich analýz zatím přesně stanoven, přesto je patrné, že potvrdit minimálně 5 hlavních terpenů by nemělo činit problém a tento počet již s vysokou pravděpodobností potvrzuje přítomnost konopí.
<h3>Závěr</h3>
Analýzou vzorku vzduchu pomocí termální desorpce a plynové chromatografie z hmotním detektorem lze identifikovat rostliny rodu Cannabis v okolí jejich výskytu. Při vzorkování a následní analýze je potřeba dodržet přesný metodický postup. Jako hlavní terpeny byly pro identifikaci zvoleny monoterpeny alpha-pinen, kamfen, (-)-beta-pinen, beta-myrcen, delta-3-caren, d-limonen, ocimen, terpinolen, linalool, eukalyptol a jeden seskviterpen beta-karyofyllen. Úspěšnou identifikaci těchto terpenů v ovzduší lze s velkou pravděpodobností prokázat přítomnost rostlin rodu Cannabis nebo produkty zpracování těchto rostlin, v daném místě, případně konopí bez nutnosti vstupu do objektu a na pozemky v soukromém vlastnictví.
Metodika byla vypracována za účelem doplnění, usnadnění a urychlení získávání operativních informací pro účely Policie České republiky v souvislosti s nedovolenou výrobou a nakládáním s omamnými a psychotropními látkami.

Identifikace terpenů rostlin rodu cannabis v ovzduší

V článku je uvedena jednoduchá metoda vedoucí ke zvýšení koncentrace 3,5-dimethoxy-fenolu v nativním rostlinném materiálu nebo jeho výluhu spočívající v kyselé hydrolýze za zvýšené teploty. Tato látka je důležitým markerem při otravách tisem a je přijímána jako důkaz jeho přítomnosti. Pro analýzu byla použita metoda GC-MSD. Dva stručně popsané případy suicidálního jednání dvou mladých lidí za použití tisu jsou zajímavé především tím, že se nejedná o příliš frekventovaný způsob provedení sebevraždy, dále že v prvním případě došlo k zadokumentování sebepoškozujícího jednání pomocí videosekvencí na tablet a že se oba poškození navzájem znali.
<h3>1 Úvod</h3>
Botanický druh tis červený (Taxus baccata L.) z čeledi tisovité (Taxaceae) je jehličnatá dřevina, která se u nás vyskytuje relativně hojně ve formě keře nebo nižšího stromu především v parcích. Je všeobecně známo, že se jedná o toxickou dřevinu, která má s výjimkou červeného dužnatého nepravého míšku (epimatium) tvořícího se kolem semen v podzimním období všechny ostatní části prudce jedovaté.
Jedovaté obsahové substance (pseudoalkaloidy ze skupiny tzv. taxinů, především dominantní taxin B a isotaxin B a dále taxin A, jejichž koncentrace se může během roku poměrně významně u konkrétního botanického jedince měnit) se vstřebávají poměrně rychle (30 – 60 min) trávícím traktem a vedou ve svém účinku k zastavení srdeční činnosti (výrazný vliv na kardiovaskulární systém).
Jako letální dávka pro člověka je udáváno množství 50 – 100 gramů rostlinného materiálu (jehličí) nebo odvar z tohoto množství (1) a k smrti dochází většinou do 2 hodin po požití.
Otrava tisem je spojena s vysokou mortalitou, která je dána právě výrazným kardiotoxickým účinkem obsahových toxinů a zároveň tím, že neexistuje účinná protilátka (antidotum), která by mohla být při otravě zavčas podána.
Při prováděné pitvě může na intoxikaci tisem upozornit přítomnost rostlinných zbytků (jehličí) v trávícím systému. Pokud je však k intoxikaci použit odvar z tisu, tak chybí v trávícím traktu tento charakteristický nález. Právě v těchto případech může toxikolog při podezření na otravu tisem využít cílenou analýzu přítomnosti 3,5-dimethoxyfenolu (dále jen 3,5-DMF) jako významného markeru při otravách tisem a využívaného v posledních letech. (2, 3)
Na tomto místě je legitimní si položit otázku proč právě 3,5-DMF a nikoliv samotné principiální toxiny (především výše zmíněné taxiny A a B, isotaxin B). Odpověď je jednoduchá. Zmíněné taxiny nejsou jednak k dispozici jako standardy (žádná z renomovaných firem nabízejících certifikované standardy omamných nebo psychotropních látek, léčiv a toxických látek je nemá ve svém portfoliu) a kromě toho i jejich vlastní analýza není zcela jednoduchá (využívá se především kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostním detektorem, např. systém HPLC-ESI-MS-MS, po předchozí předpřípravě vzorků pomocí tenkovrstvé chromatografie TLC nebo extrakce na pevné fázi SPE).
Uvedený marker vzniká v průběhu trávícího procesu v tělních orgánech štěpením jednoho z dalších taxinů jedinečného pro tis, a to konkrétně taxikatinu - enzymaticky hydrolýzou za přítomnosti β-glukuronidasy:
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/PCR_KU_Obrazek_1_Sipkou_oznaceno_misto_stepeni_taxikatinu_3_5_dimethoxyfenolova_struktura_nahore_vlevo_fefdd7aed9/PCR-KU-Obrazek-1-Sipkou-oznaceno-misto-stepeni-taxikatinu-(35-dimethoxyfenolova-struktura-nahore-vlevo).jpg" alt="PČR/KÚ: Obrázek 1 - Šipkou označeno místo štěpení taxikatinu (3,5-dimethoxyfenolová struktura nahoře vlevo)"/>
<h3>2 Příprava vzorku a analýza</h3>
Vzhledem k tomu, že se 3,5-DMF uvolňuje převážně až v průběhu biochemického procesu, mohou vzorky s tisem obsahovat jeho nízkou koncentraci. Soudní toxikologové mají k dispozici sice rozložený taxikatin se vzniklým markerem, ale mají ho poměrně rozptýlený v tělních orgánech a tekutinách, což samozřejmě snižuje jeho koncentraci.
Naopak k pracovníkům znaleckých pracovišť PČR se může dostat poměrně koncentrovaný nativní materiál (jehličí, semena, výluhy apod.), ale s minimem rozštěpeného taxikatinu, což samozřejmě vyústí rovněž v problém s jeho nižší koncentrací. Jde tedy o to, co nejvíce rozštěpit taxikatin přítomný ve stopách před vlastní expertizou. Použití enzymatického rozkladu lze již vzhledem k možnostem pracovišť předem vyloučit.
V lidském žaludku se jako přirozená součást vyskytuje kyselina chlorovodíková produkovaná parietálními buňkami v koncentraci mezi 140 až 160 mmol/l, což přibližně odpovídá koncentraci 0,5 – 0,6 %.
V prvním kroku je tedy třeba zvolit přídavek roztoku kyseliny chlorovodíkové k odebranému vzorku zkoumaného materiálu. Vzhledem k absenci enzymů byla zvolena mnohem vyšší koncentrace kyseliny chlorovodíkové než je v žaludeční šťávě, a to cca 7 %, tedy přibližně 2N HCl (jednoduše vezmeme 1 díl koncentrované kyseliny chlorovodíkové dostupný v laboratoři o koncentraci ~35 % a smísíme jej v patřičném pořadí se 4 díly destilované vody).
K tomu, aby došlo k podpoře hydrolýzy, se ve druhém kroku vystaví směs určitý čas (min. 15 minut) působení vyšší teploty (konkrétně 80 °C, v koncentrátoru vzorků, v sušárně apod.).
Já jsem si tento proces neenzymatické hydrolýzy vedoucí k „namnožení“ 3,5-DMF přídavkem kyseliny chlorovodíkové a vystavením vyšší teplotě nazval „inkubací“, i když, na rozdíl od biologie a medicíny, tento termín není v chemii zvykem používat.
Po proběhlé inkubaci a následném ochlazení na laboratorní teplotu se přidá podíl s vodou nemísitelného extrakčního organického činidla (ethylacetát) a po vytřepání a odstředění je možné dávkovat vzorek bez derivatizace přímo do plynového chromatografu ve spojení s hmotnostním detektorem (GC-MSD).
Podmínky analýzy byly následující: přístroj <a href="https://gcms.cz/products/217">Agilent 7890B</a> / <a href="https://gcms.cz/products/2">Agilent 5977B HES</a> (GC/MSD):
<ul>
<li>Kolona: HP-5MS (30 m x 250 μm x 0,25 μm)</li>
<li>Inlet: 250 °C, Split</li>
<li>Průtok (He): 1 ml/min</li>
<li>Teplotní program: 60 °C (1 min) → 30 °C/min → 180 °C (0 min) → 10 °C /min → 280 °C (15 min), tj. celkem 30 minut na analýzu</li>
<li>MS Source: 230 °C</li>
<li>MS Quad: 150 °C</li>
<li>Acquisition type: Scan</li>
</ul>
<h3>3 Výsledky analýz</h3>
U relativně čerstvých vzorků rostlinného materiálu z tisu v řádech dnů, týdnů a jednotek měsíců (a ty bývají předkládány ke zkoumání nejčastěji) je koncentrace po inkubaci znatelně vyšší, jak je patrné z následujícího obrázku 2, kde jsou porovnány vzorky bez inkubace (pouhá extrakce ethylacetátem) a s inkubací v případě jedince tisu po 2 dnech od sklizně:
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/PCR_KU_Obrazek_2_Porovnani_shodnych_materialu_jehlici_z_tisu_bez_inkubace_cerne_a_s_inkubaci_cervene_2_dny_po_sklizni_koncentrace_po_inkubaci_dle_ploch_piku_3_5_DMF_je_zde_2_75x_vetsi_9c3b664478/PCR-KU-Obrazek-2-Porovnani-shodnych-materialu-(jehlici)-z-tisu-bez-inkubace-(cerne)-a-s-inkubaci-(cervene)-2-dny-po-sklizni-(koncentrace-po-inkubaci-dle-ploch-piku-35-DMF-je-zde-275x-vetsi).jpg" alt="PČR/KÚ: Obrázek 2 - Porovnání shodných materiálů (jehličí) z tisu bez inkubace (černě) a s inkubací (červeně) 2 dny po sklizni (koncentrace po inkubaci dle ploch píků 3,5-DMF je zde 2,75x větší)"/>
Naopak u starších vzorků vysušeného tisu se rozdíl mezi neinkubovaným a inkubovaným tisem z hlediska sledované koncentrace 3,5-DMF postupně stírá vlivem probíhající fermentace („staření“ sušiny) vedoucí k uvolňování 3,5-DMF z taxikatinu, jak je zřejmé z následujícího obrázku 3, kde jsou porovnány vzorky z jednoho stromu (jiný jedinec než předchozí) bez inkubace (pouhá extrakce ethylacetátem) a s inkubací v případě tisu po cca 1 roce od sklizně a rozdíl je zde tedy méně výrazný:
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/PCR_KU_Obrazek_3_Porovnani_shodnych_materialu_jehlici_z_tisu_bez_inkubace_cerne_a_s_inkubaci_cervene_1_rok_po_sklizni_koncentrace_po_inkubaci_dle_ploch_piku_3_5_DMF_je_1_35x_vetsi_50aabda80e/PCR-KU-Obrazek-3-Porovnani-shodnych-materialu-(jehlici)-z-tisu-bez-inkubace-(cerne)-a-s-inkubaci-(cervene)-1-rok-po-sklizni-(koncentrace-po-inkubaci-dle-ploch-piku-35-DMF-je-135x-vetsi).jpg" alt="PČR/KÚ: Obrázek 3 - Porovnání shodných materiálů (jehličí) z tisu bez inkubace (černě) a s inkubací (červeně) 1 rok po sklizni (koncentrace po inkubaci dle ploch píků 3,5-DMF je 1,35x větší)"/>
U výluhů (extraktů) z tisu je nutné počítat s tím, že marker 3,5-DMF v nich nemusí být vůbec časem prokázán, což bývá způsobeno totálním rozkladem mnohých toxikologicky aktivních substancí během delšího stání tisového extraktu od doby skutku do doby analýzy - tento jev je již dlouhodobě popsán, kdy si mnozí výzkumníci (4, 5) všimli, že tisové extrakty jsou nestabilní v případě neutrálního nebo alkalického prostředí a klesá tím pádem i jejich toxicita - v těchto případech však je možné hledat další doprovodné látky jednodušší struktury, jakými jsou např. myrtenol a 1-okten-3-ol. (6)
<h3>4 Kazuistika</h3>
Jedny z posledních případů, které jsem na našem pracovišti řešil v souvislosti s letální intoxikací tisem v suicidálním úmyslu a s úspěchem použil výše naznačený postup, byly dva případy z roku 2018, které se udály s relativně krátkým časovým odstupem (březen 2018 a červenec 2018) a zajímavostí je i to, že oba poškození, ač nebyli propojeni příbuzenským nebo partnerským svazkem „ o sobě věděli“.
V prvním případě se jednalo o mladého muže (28 let) a za pravděpodobným motivem jeho jednání stála totální beznaděj v tzv. lepší zítřky ruku v ruce se zklamáním z vývoje dosavadního života. Při ohledání místa události byl, mimo jiného (rostlinné materiály), zajištěn i tablet iPod, který byl v době zajištění v aktivním stavu a jeho následnou prohlídkou v něm bylo objeveno celkem 26 videosekvencí zachycujících průběh vlastního sebepoškozujícího jednání. Z hlediska posuzování případu jsou významné videosekvence popisující přípravu i požití toxické rostlinné hmoty z tisu a popisující její postupné účinky na jeho organismus. Poškozený videozáznamy sám zapíná i vypíná. Bylo zjištěno, že výše popsaný soubor videosekvencí byl odeslán, ale v tabletu byly všechny cesty a komunikace odstraněny a tudíž nebylo možno je dohledat a ověřit, zda nebyl odeslán více adresátům.
Ve druhém případě se jednalo o mladou ženu (24 let), u které byla hlavním motivem jejího jednání závažná diagnóza (paranoidní schizofrenie). Stejně jako v předchozím případě bylo provedenou pitvou a následným toxikologickým rozborem zjištěno, že bezprostřední příčinou smrti mladé ženy byla otrava rostlinným jedem (směsí toxinů) z tisu. Poškozená nebyla v době smrti pod vlivem alkoholu ani jiných toxikologicky významných látek (léčiv, omamných a psychotropních látek apod.).
Dále bylo v rámci ohledání zjištěno, že se v místě vedle rostlinného materiálu nachází 2 notebooky, o kterých její matka sdělila, že jeden z nich dcera užívala a psala zde své povídky i knihu, ale před časem údajně smazala pevný disk na tomto počítači stejně jako cca 1 měsíc před událostí svůj účet na Facebooku.
Ani v tomto případě se tedy nepodařilo prokázat (ač při prověřování bylo opakovaně ke kontrole výpočetní techniky přistoupeno), že by proběhla přímá komunikace mezi poškozeným a poškozenou. Faktem však zůstává, že poškozená prokazatelně věděla, jaký toxický materiál použil rodinný známý při sebevraždě a mohla se tím i sama inspirovat. Její matka při podání vysvětlení mimo jiného uvedla: „Hodně ji vzalo, když syn od známé užil vývar z tisu a zemřel. To bylo někdy v březnu letošního roku.“
Po ukončení prověřování, při předávání zajištěných věcí otci zemřelého, tento policejnímu orgánu předložil úmrtní parte mladé ženy s tím, že zemřela stejným způsobem jako před tím jeho syn. A zde se oba velmi smutné příběhy oboustranně propojily.
<h3>5 Závěr</h3>
Ke zvýšení koncentrace („namnožení“) významného markeru otravy tisem, kterým je 3,5-DMF, byla pro vzorky obsahující materiál z tisu použita kyselá hydrolýza v prostředí kyseliny chlorovodíkové při zvýšené teplotě 80 °C. Tento způsob je vhodný zejména pro materiály relativně čerstvě sklizené. Následně popsané dva případy sebevraždy požitím rostlinných materiálů z tisu potvrzují vysokou mortalitu při tomto druhu otravy.

Otravy tisem (XXIII. Mezinárodní konference o separační chemii a analýze toxických látek)

Odhad koncentrace látek ve vzduchu odebraném na sorpční trubičku Tenax

Stanovení bojových chemických látek metodou GC/MS s využitím vnitřních standardů

Elektrochemické metody analýzy mohou být doplňkem nebo i konkurencí metod spektrálních.
<blockquote>
<a href="https://lcms.cz/library?search=P%C5%99enosn%C3%A9+a+p%C5%99evozn%C3%A9+analyz%C3%A1tory+toxick%C3%BDch+kov%C5%AF+a+n%C4%9Bkter%C3%BDch+organick%C3%BDch+l%C3%A1tek">Prezentace z XXIII. Mezinárodní konference o separační chemii a analýze toxických látek</a>
</blockquote>
<h3>Možnosti průtokové coulometrie</h3>
Přístroje jsou určeny pro stanovení stopových obsahů (od 0,1 ug/l) většiny kationtů i aniontů a některých organických látek v různých matricích. Některé vzorky (vody, tělní tekutiny, nápoje, galvanické lázně a různé výluhy...) se mohou analyzovat i bez úpravy, další (kaly, odpady, půdy, potraviny, klinické materiály, minerály, kovy, silikáty, plastické hmoty…) po vhodném rozkladu.
Přístroje jsou vhodné pro stanovení kovů jako Zn, Cd, Pb, Sn, Tl, Ga, Cu, Bi, Sb, Se, Mn, As, Cr, Ni, Fe, Ag, Au atd. a navíc i pro Hg, z nekovů Cl, Br a J, dále pak S²⁻, NO₃⁻, PO₄³⁻, SO₄²⁻, SO₃²⁻, BrO₃⁻, ClO₂⁻, H₃BO₃, celkový dusík po Kjeldahlizaci, kyseliny, zásady, rozpuštěný kyslík, celkový SO₂ v nápojích, atd.
Zajímavou možností je speciace – stanovení CrIII a CrVI, AsIII a Ascelk., FeII a FeIII.
Z organických látek je vypracována metodika stanovení kyseliny askorbové v nápojích, zelenině, cereáliích atd., stanovení alkoholu v nápojích, stanovení chelatonu, hydrazinu, formaldehydu. Metodiky dalších aplikací, anorganických i organických jsou stále doplňovány.
Koncentrační rozsah stanovení je velmi široký, od 0.1 do 10 000 ug/l bez nutnosti ředění. Dostatečný objem vzorku se pohybuje od 0,1 do 10 ml vzorku podle koncentrace stanovované složky.
Ve srovnání se spektrálními metodami, např. AAS, není coulometrie tak univerzální. Nestanovuje prvky první a druhé skupiny Mendělejevovy tabulky a některé další, ale jinými možnostmi zase AAS přesahuje.
Při volbě analytické metody musíme přihlížet také k ekonomice. V Obr. 1 jsou na ose y vyneseny náklady jako 1/10 pořizovací ceny přístroje + náklady na provoz. Je vidět, že při nízkém počtu stanovení analýza na ICP vychází velmi draho vinou vysoké pořizovací ceny přístroje. Protože však provoz je levný (prakticky jen argon), od zhruba 2 500 měření vychází analýza na ICP levněji než na AAS, která má dražší provozní náklady (grafitové kyvety…).
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_Theta_Obr_1_Ekonomicke_srovnani_analytickych_metod_379ab7c9d0/2Theta-Obr.-1-Ekonomicke-srovnani-analytickych-metod.webp" alt="2 Theta: Obr. 1 Ekonomické srovnání analytických metod"/>
Díky nízké pořizovací ceně i provozním nákladům (elektrody, elektrolyty) průtokového coulometru vychází coulometrická analýza nejlevněji.
<h3>Princip metody</h3>
Koncentrace analytu ve vzorku je úměrná prošlému náboji:
Q = I t = z F n = z F c V (1)
<ul>
<li>Q - elektrický náboj</li>
<li>I - proud</li>
<li>t - trvání elektrolýzy</li>
<li>z - nábojové číslo elektrodové reakce</li>
<li>n - látkové množství</li>
<li>c - koncentrace analytu</li>
<li>V - objem elektrolyzovaného roztoku</li>
</ul>
Technicky je jednodušší za konstantního proudu měřit čas, proto dále popisované přístroje pracují metodou chronopotenciometrickou.
Kovy se obvykle stanovují ve dvou krocích. Nejprve se na pracovní elektrodě kationty vyloučí jako kovy a poté se po změně potenciálu elektrochemicky rozpouštějí. Napětí, při kterém se to děje, charakterizuje daný analyt, doba, po kterou se to děje, jeho koncentraci. 
Anionty a další analyty se stanovují vnitroelektrodovou coulometrickou titrací.
Pracuje se nejčastěji metodou přídavku standardu, ale také metodou kalibrace. V některých případech je možná i bezstandardová analýza.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_Theta_Obr_2_Chronopotenciometricky_signal_8959a3e8c3/2Theta-Obr.-2-Chronopotenciometricky-signal.webp" alt="2 Theta: Obr. 2 Chronopotenciometrický signál"/>
<h3>Laboratorní analyzátor EcaFlow 150 GLP</h3>
Uzavřený průtokový hydraulický systém s peristaltickou pumpou zajišťuje automatický odběr, přesné dávkování a transport analyzovaného vzorku a pomocných roztoků (základní elektrolyt, kalibrační roztok) bez zásahu obsluhy. Průběh analýzy až po vyhodnocení koncentrací stanovovaných látek je zcela automatický, řízen běžným osobním počítačem. Přístroj může být vybaven automatickým podavačem vzorků.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_Theta_Obr_3_Analyzator_Eca_Flow_150_GLP_a_jeho_schema_a8df30dd25/2Theta-Obr.-3-Analyzator-EcaFlow-150-GLP-a-jeho-schema.webp" alt="2 Theta: Obr. 3 Analyzátor EcaFlow 150 GLP a jeho schéma"/>
Průměrná doba celkové analýzy (i s korekcí na pozadí) je 5 minut. Při měření není nutno ze vzorku odstraňovat kyslík.
Tento přístroj může pracovat také v pojízdné laboratoři, napájen z autobaterie.
<h3>Přenosný analyzátor PCA2</h3>
Jeho konstrukce i možnosti vycházejí z osvědčených laboratorních přístrojů řady EcaFlow.
Přístroj je umístěn v robustním kufříku. Je vybaven nabíjecí baterií na 12 hodin provozu.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_Theta_Obr_4_Prenosny_analyzator_PCA_2_1450448ae8/2Theta-Obr.-4-Prenosny-analyzator-PCA-2.webp" alt="2 Theta: Obr. 4 Přenosný analyzátor PCA 2"/>
Přístroj se ovládá pomocí 4,3“ dotykového displeje. Analýza probíhá automaticky. Hadičku vložíme do kádinky se vzorkem, který je peristatickou pumpou čerpán do měřící cely, kde proběhne analýza. Přístroj uchová v paměti až 1 000 výsledků analýz. Komunikace s PC umožňuje přenos výsledků a změnu analytického programu. (Při určitém naprogramování se stanovuje vždy jen jeden analyt, změna programu je však otázkou několika minut.)
Jednoduchá konstrukce, nízká hmotnost (2.9 kg) a rozměry a nezávislost na zdroji proudu a počítači předurčují tento přístroj k měření ve výrobním provozu nebo v terénu, kde do 2 až 3 minut po odebrání vzorku známe výsledek analýzy. Pro transport elektrolytů a dalších činidel je dodáván přídavný kufřík.
<h3>Příklad analýzy</h3>
Při analýze arzenu průtokovou rozpouštěcí coulometrií na analyzátoru EcaFlow 150 GLP byl limit detekce 0,02 ug/l, mez stanovitelnosti 0,1 ug/l a lineární rozsah do 100 ug/l.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_Theta_Obr_5_Analyza_arzenu_1852c7261d/2Theta-Obr.-5-Analyza-arzenu.webp" alt="2 Theta: Obr. 5 Analýza arzenu"/>

Přenosné a převozné analyzátory toxických kovů a některých organických látek

Analýza fentanylu a jeho derivátů plynovou chromatografií s hmotnostní detekcí

Expozice a fyziologická zátěž organismu hasiče v podmínkách požárního zásahu

Webináře

Aplikace

Akademie

Osobnosti

Plasty

Životní prostředí

Potraviny

Vody

Zdraví

Přednáška

Vědecký článek

Rozhovor

Toxikologie

Popularizace

Věda a výzkum

Software

Covid-19

Kariéra

Článek

Laboratoře

Různé

Produkt

Video

Poster

Nejbližší akce

Typ novinky

Zaměření

Působnost Hasičského záchranného sboru ČR, jeho úkoly i kompetence v oblasti požární ochrany, krizového řízení, civilního nouzového plánování, ochrany obyvatelstva a integrovaného záchranného systému upravují zákony.

Hasičský záchranný sbor ČR

Předmětem činnosti je poskytování přímé i nepřímé podpory HZS ČR při plnění a organizování úkolů ochrany obyvatelstva, integrovaného záchranného systému, požární ochrany, civilního nouzového plánování a krizového řízení.

Institut ochrany obyvatelstva

Policie České republiky je jednotný ozbrojený bezpečnostní sbor zřízený zákonem České národní rady ze dne 21. června 1991. Slouží veřejnosti. Jejím úkolem je chránit bezpečnost osob a majetku, chránit veřejný pořádek a předcházet trestné činnosti. 

Policie České republiky

Univerzita obrany poskytuje akreditované vzdělání v bakalářských, magisterských a doktorských studijních programech, které jsou vojenského, vojensko-manažerského, ekonomického, technického a zdravotnického zaměření.

Univerzita obrany v Brně

České vysoké učení technické v Praze je nejstarší technickou univerzitou ve střední Evropě a tvoří jej 8 fakult a 6 vysokoškolských ústavů.

České vysoké učení technické v Praze

2 THETA ASE, s.r.o. byla založena v roce 2000. Rozsah jejích činností zahrnuje obchod s laboratorními přístroji, vybavením laboratoří, referenčními materiály, nástroji a zařízením pro odběr a úpravu vzorků, atd. Firma také organizuje odborné a vzdělávací akce a zajišťuje pomoc při aplikacích mikrovlnné techniky ve výzkumu a výrobě. 

2 THETA ASE

Odběry vzorků 2026

78. sjezd chemiků

Waters at ISC 2026

Managing 4D-STEM data with smarter acquisition

Streamlining Endotoxin Testing: Automated Sample Preparation and Audit-Ready Workflows for QC Laboratories

Software Workflows for Environmental Microplastics Analysis by Py-GC-MS