СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИЛИ ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ВОЛОС И ШЕРСТИ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2024 года по МПК G01N27/26 G01N1/28 

Изобретение относится к ветеринарной, ветеринарно-санитарной, товароведческой и судебной экспертизе, а именно к способам экспертной оценки волос и шерсти. Изобретение может использоваться при экспертизе нативных волос и волос и шерсти из изделий овчинно-шубного и мехового производств, для выявления фальсификаций, а также при анализе происхождения (искусственного или естественного) образцов кератина. Способ можно реализовывать как самостоятельный метод экспертизы, так и в качестве дополнительного к традиционным ветеринарным экспертным методам в связи с его простотой выполнения. Актуальной задачей является повышение эффективности и снижение трудоёмкости лабораторной и промышленной экспертизы волос разных видов животных.

Несмотря на обстоятельные исследования, касающиеся строения кожно-волосяного покрова различных видов животных, многие показательные характеристики продолжают уточняться или дополняются. Классические методы определения естественного или искусственного происхождения волоса животного в судебной экспертизе основаны на использовании световой микроскопии, генетического анализа, а также атласов, иллюстрирующих особенности структурной организации стержня волоса. Вместе с тем, эти данные не систематизированы, противоречивы и не всегда дают объективную информацию.

Исследование волос в ходе судебно-биологической экспертизы на данный момент проводится в основном органолептическим способом и микроскопией в проходящем свете, без применения каких-либо аналитических методов [2]. Недостатком указанного способа является субъективность получаемых результатов и необходимость наличия опыта и хорошего зрения у эксперта. Также известен способ измерения интенсивности свечения волос естественного происхождения [1] для определения их состояния. Недостатками данного способа являются высокая трудоёмкость, сложность его проведения, необходимость использования дорогостоящего оборудования, что требует высокой квалификации оператора. Недостатком данного способа является и то, что он не позволяет определить происхождение волоса.

Следовательно, к существенным недостаткам указанных методов лабораторной экспертизы волос и шерсти можно отнести наличие разных по достоверности результатов, а также невозможность точно определить искусственное или естественное происхождение экспертного материала.

Наиболее близким решением к заявляемому изобретению и принятым за прототип является способ диагностики внутренней деформации волоса [4]. Способ включает в себя микроскопическое исследование волос в проходящем и поляризационном свете, их последующий анализ с определением мест механических повреждений.

Недостатком данного прототипа является его узкая специализация, только визуальная техника, субъективизм, ограничение назначения исследования и узкая направленность изобретения – только выявление наличия/отсутствия механических повреждений волоса. При этом существенными отличиями заявленного изобретения от указанного аналога являются: использование фото-редоксэффекта щелочных гидролизатов материала экспертизы, проведение лабораторной экспертизы сырья с получением объективных показателей.

Целью предлагаемого изобретения является определение в лабораторных условиях искусственного или естественного происхождения волос и шерсти животных.

Поставленная цель осуществляется путём нахождения оптимальных условий проведения щелочного гидролиза исследуемых образцов и фоторедокс-метрии, выявления наличия фоторедокс-эффекта, когда по значениям окислительно-восстановительных потенциалов растворов соответствующих образцов, определяется источник экспертных материалов.

Задачей заявляемого изобретения является:

создание объективного способа определения искусственного или естественного происхождения волос и шерсти животных; определение диагностически значимых параметров окислительно-восстановительных потенциалов щелочных гидролизатов производных кожи животных.

Техническим результатом способа является:

- высокая скорость дифференциации естественного и искусственного волокна в процессе проведения щелочного гидролиза;

- точность и объективность проводимой экспертизы при малом количестве образца, необходимом для экспертизы;

- возможность экспертизы образцов волос и шерсти независимо от типа изделия или происхождения материала;

- расширение арсенала способов лабораторного исследования и экспертизы.

Указанный технический результат достигается за счёт проведения щелочного гидролиза навески исследуемого материала, инкубирования полученного раствора на водяной бане в течение 15-20 минут, при этом из расчета на каждые 100 мг массы исследуемого образца используют 1 мл 2,5 н раствора щёлочи и полученный гидролизат разводят в 50 раз дистиллированной водой. В результате получается рабочий раствор гидролизата с рН=12,5-12,6. Далее регистрируют изменение окислительно-восстановительных потенциалов под действием света и последующий возврат к исходному параметру – фоторедокс-эффект, где в качестве информативно-значимых показателей при естественном происхождении материала используются наличие полного гидролиза образца и фото-редокс эффект, при искусственном — отсутствие гидролиза и фоторедокс-эффекта.

Заявленный способ осуществляется следующим образом.

Исследуемый образец волос взвешивают и заливают 2,5 н раствором NaOH из расчета на каждые 100 мг массы исследуемого образца – 1 мл 2,5 н раствора щёлочи. Далее образец, залитый раствором едкого натрия, инкубируют на водяной бане при 90°С не менее 15–20 минут (до полного растворения). Полученный раствор (гидролизат) разводят в 50 раз дистиллированной водой. В результате получается рабочий раствор гидролизата волос с концентрацией по исходному веществу 2 мг/мл и рН = (12,5–12,6). Затем 2 мл гидролизата помещают в рабочую кювету блока датчиков [3], расположенную в отверстии крышки-осветителя. В рабочую кювету с помощью кремальеры опускают измерительный электрод до полного погружения измерительной головки электрода. При этом оттянутый кончик вспомогательного электрода автоматически оказывается опущенным в раствор хлористого калия, заполняющего вспомогательную кювету, закрывают дверцу металлического кожуха блока датчиков и начинают измерение.

После установления устойчивых показаний иономера, что фиксируется в подблоке регистрации, ожидают дополнительные 10 минут, затем с помощью таймера включают питание светодиодов на 20 секунд. Под действием света происходит изменение показаний иономера, динамика чего также фиксируется подблоком регистрации (фоторедокс-эффект). После прекращения действия света происходит вторичное изменение показаний прибора (возврат к первому редокс-потенциалу), т. е. фиксируется амплитуда фоторедокс-эффекта. В качестве информативно-значимых используются 3 значения: Е₁ – значение потенциала измерительного электрода относительно вспомогательного перед включением световой вспышки; Е₂ – значение потенциала через 20 с после начала действия света на исследуемый раствор; Е₃ – значение потенциала через 20 с после выключения световой вспышки. Изменение потенциала под действием света и последующий возврат к исходному параметру – фоторедокс-эффект - показывает естественное происхождение образца, а отсутствие гидролиза и фоторедокс-эффекта - искусственное.

Примеры осуществления предлагаемого способа

Пример 1. Источник волос - домашний кот породы Невская маскарадная кошка. Цвет волос - белый и кофейный. Характеристики щелочного гидролизата: бежевый цвет, прозрачный. Окислительно-восстановительные потенциалы щелочных гидролизатов волос и амплитуда фоторедокс-эффекта:

Е₁, мВ = 23,5

Е₂, мВ = 31,5

Е₃, мВ = 23,5

Изменение редокс-потенциала в результате включения и после выключения световой вспышки, полный гидролиз образца говорят о естественном происхождении волос.

Пример 2. Источник волос - домашняя собака породы Колли. Цвет волос - белый и рыжий. Характеристики щелочного гидролизата: тёмно-жёлтый цвет, прозрачный. Окислительно-восстановительные потенциалы щелочных гидролизатов волос и амплитуда фоторедокс-эффекта:

Е₁, мВ = -34,2

Е₂, мВ = -36,5

Е₃, мВ = -34,2

Изменение редокс-потенциала в результате включения и после выключения световой вспышки, полный гидролиз образца говорят о естественном происхождении волос.

Пример 3. Источник волос - домашняя коза породы Заанинская. Цвет белый. Характеристики щелочного гидролизата: бесцветный, прозрачный. Окислительно-восстановительные потенциалы щелочных гидролизатов волос и амплитуда фоторедокс-эффекта:

Е₁, мВ = 61,5

Е₂, мВ = 58,5

Е₃, мВ = 61,5

Изменение редокс-потенциала в результате включения и после выключения световой вспышки, полный гидролиз образца говорят о естественном происхождении волос.

Пример 4. Источник волос и шерсти - шуба из овчины. Цвет - бежевый. Характеристики щелочного гидролизата: бесцветный, прозрачный. Окислительно-восстановительные потенциалы щелочных гидролизатов волос и амплитуда фоторедокс-эффекта:

Е₁, мВ = 68,5

Е₂, мВ = 61,0

Е₃, мВ = 68,5

Изменение редокс-потенциала в результате включения и после выключения световой вспышки, полный гидролиз образца говорят о естественном происхождении волос.

Пример 5. Источник волос и шерсти - искусственный мех, полимерное волокно, акриловые нити. Цвет - бежевый, чёрный, розовый. Характеристики щелочного гидролизата: гидролиза нет. Окислительно-восстановительные потенциалы соответствуют редокс-потенциалу щёлочи. Фоторедокс-эффект отсутствует:

Е₁, мВ = -2,7

Е₂, мВ = -2,7

Е₃, мВ = -2,7

Что свидетельствует об искусственном материале.

Использование заявляемого изобретения позволит при проведении экспертизы избежать субъективности, связанной с наличием/отсутствием опыта микроскопии и её интерпретации у эксперта, проводить современную дигитальную диагностику, повысить качество и достоверность экспертного заключения о принадлежности волос, избежать фальсификаций стратегического сырья.

В заявленном способе проводится глубокая, объективная и достоверная диагностика естественного происхождения волос и шерсти. Показано, что получаемые эффекты воспроизводимы на всех тестируемых объектах. Результаты демонстрируют возможности и направления использования подобных методик в судебной и товароведческой экспертизе.

Литературные источники:

1. Комарова С.А. Биофизические методы определения видовой принадлежности шерсти / Комарова С.А. Олешкевич А.А., Максимов В.И.// Научное обозрение 2015. - С. 10–16.

2. Чернова О.Ф./ Архитектоника и диагностичекое значение коры и сердцевины волос// Известия РАН. – 2004. – №. 1. – С. 73-83.

3. Пат. 171788 Российская Федерация. Устройство для определения параметров фоторедокс-эффекта в щелочных растворах кератинов/Новиков В.Э., Комарова С.А.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина. - №2016122508; заявл. 07.06.2016; опубл. 16.06.2017, Бюл. № 17. - 1 с.

4. Пат. 2325109 Российская Федерация. Способ диагностики внутренней деформации волоса при механическом воздействии / Мальцев А.Е., Абдулина Е.В.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кировская государственная медицинская академия Росздрава" – 2006135595/14; заявка: 09.10.2006; опублик. 27.05.2008 Бюл. № 15.

Изобретение относится к ветеринарной, ветеринарно-санитарной, товароведческой и судебной экспертизе. Раскрыт способ определения искусственного или естественного происхождения волос или шерсти, включающий проведение щелочного гидролиза навески исследуемого материала, инкубирование полученного раствора на водяной бане в течение 15-20 минут, при этом из расчета на каждые 100 мг массы исследуемого образца используют 1 мл 2,5 н раствора щёлочи и полученный гидролизат разводят в 50 раз дистиллированной водой, в результате получается рабочий раствор гидролизата с рН=12,5-12,6, регистрируют изменение окислительно-восстановительных потенциалов под действием света и последующий возврат к исходному параметру – фоторедокс-эффект, где в качестве информативно-значимых показателей при естественном происхождении материала используются наличие полного гидролиза образца и фоторедокс-эффект, при искусственном - отсутствие гидролиза и фоторедокс-эффекта. Изобретение обеспечивает высокую скорость дифференциации естественного и искусственного волокна, точность и объективность проводимой экспертизы, расширение арсенала способов лабораторного исследования и экспертизы. 5 пр.

Способ определения искусственного или естественного происхождения волос или шерсти, включающий проведение щелочного гидролиза навески исследуемого материала, инкубирование полученного раствора на водяной бане в течение 15-20 минут, при этом из расчета на каждые 100 мг массы исследуемого образца используют 1 мл 2,5 н раствора щёлочи и полученный гидролизат разводят в 50 раз дистиллированной водой, в результате получается рабочий раствор гидролизата с рН=12,5-12,6, регистрируют изменение окислительно-восстановительных потенциалов под действием света и последующий возврат к исходному параметру – фоторедокс-эффект, где в качестве информативно-значимых показателей при естественном происхождении материала используются наличие полного гидролиза образца и фоторедокс-эффект, при искусственном - отсутствие гидролиза и фоторедокс-эффекта.