Олеорезин Капсикум (OC)

Олеорезин капсикум (OC) - экстракт из самых жгучих сортов красного перца, раздражающее вещество естественного происхождения, приобретающее все большую популярность как средство самозащиты. Действующим началом олеорезина капсикума является алкалоид капсаицин и ряд его аналогов.

Синонимы: Oleoresin Capsicum, OC, Capsaicin, 8- метил-N- ванилил-6- нонеамид, N-[(4-гидрокси-3- метоксифенил) метил]-8- метил-6- нонеамид, N-(4- гидрокси-3- метоксибензил)-8- метил- нон- транс-6- энамид.

Торговые названия: Pepper Mace, First Defense,CAP Stun, BodyGuard, PepperGas, HotTM и другие.

Сленговые: Sergeant Pepper, "cop- in- a-can" ("полицейский в банке"), перцовый или перечный газ

CAS Number: 8023-77-7

Преимущества ОС Недостатки OC

Мгновенное, при первом вдохе, раздражение дыхательных путей.

Считается самым безопасным из всех применяемых ирритантов.

Эффективен против животных (в том числе и таких крупных хищников, как медведь), пьяных, наркоманов, лиц находящихся в состоянии сильного психического возбуждения.

Дешев и легкодоступен. Получают из растительного сырья.

Экологически безопасен, разлагается микроорганизмами.

При попадании в глаза и на кожу действие начинается не сразу.

Необходимость стандартизации исходного продукта. Эффективность зависит от качества, сорта перца, содержания в нем активных веществ, технологии производства и условий хранения.

Странам СНГ сырье для производства необходимо импортировать.

Не используется в газовом ствольном оружии, так как начинает разрушаться при температуре выше 60ºC.

История: Индейцы Нового Света выращивают горький перец более 5000 лет. Инки первыми начали использовать его как химическое оружие в виде дыма или растворов против испанских колонизаторов[9]. В середине 16 века перец был завезен в Европу.
1816г. P.A. Bucholtz обнаружил, что жгучая основа острых сортов перца может быть извлечена органическими растворителями.
1846г. L. T. Thresh, выделил в виде кристаллов активную субстанция перца, которую он назвал капсаицин (на самом деле это была смесь капсаициноидов, 80-90% которой приходились на капсаицин и дигидрокапсаицин).
1878г. появились первые работы E. Hogyes по воздействию экстрактов перца на нервные окончания слизистой рта и желудка. 1919г. установлена химическая структура основного действующего вещества - капсаицина.
1928г. в США выдан патент № 11659158 на использование капсаицина в средствах самообороны.
1938г. E. Spath F.S. Darling впервые осуществили химический синтез капсаицина[13].

Первые опыты по воздействию ОС на человека были начаты еще в 1924г в Эджвудском Арсенале. Более тщательное изучение его безопасности и эффективности было продолжено в 1968-1970гг., но как средство самообороны наибольшее распространение ОС получил только с конца 80-х.[1]

Физико-химические свойства: Основным действующим веществом ОС является алкалоид капсаицин - твердое вещество с резким запахом, т.пл. 63-63,5ºC. Кристаллизуется из петролейного эфира в виде бесцветных табличек, очень слабо растворим в холодной воде, растворим в этиловом спирте, бензоле, едких щелочах. Экстракты красного перца могут иметь вид маслянистой оранжевой или красной жидкости. Обычно содержат 5-10% капсаицина. В качестве растворителя для OC раньше применялся изопропиловый спирт, но в последние годы его заменил негорючий пропиленгликоль.

Получение: Oleoresin Capsicum получают экстракцией из самых жгучих сортов кайенского перца. Для экстракции чаще всего используют ацетон.

Механизм действия: В последние годы открыты специальные точки воздействия раздражающих веществ типа капсаицина - ванилоидные рецепторы VR1, ответственные за ощущение боли.

Токсичность для человека: Содержание в красном перце активных компонентов - капсаициноидов, может колебаться в широких пределах. "Жгучесть" может зависеть от сорта, климатических и погодных условий, места произрастания растения и способа выделения,. В 1920г. Wilbur Scoville предложил органолептический тест, в котором жгучесть образца оценивается в специальных единицах - Scoville Heat Units (SHU). Для оценки и стандартизации жгучести разных сортов, точно отмеренное количество образца перца растворяли в спирте, а затем добавляли подслащенную воду до тех пор, пока 3 из 5 экспериментаторов не переставали ощущать острый вкус. Таким образом, если 1 часть образца требовалось развести в 1000 частей воды, чтобы исчез его жгучий вкус, то такому сорту перца присваивалась активность в 1000 SHU.

Согласно полученным экспериментальным данным наибольшей эффективностью обладают аэрозоли с активностью от 350 000 до 1 000 000 SHU, при этом содержание в них OC обычно не превышает 5-10%. Спреи с SHU свыше 1 млн. опасны и не должны применяться. Все известные производители средств самозащиты с OC обязательно указывают данные об активности своих продуктов.

Сравнительная активность и индекс SHU

16 млн. SHU

чистый капсаицин

16 млн. SHU

дигидрокапсаицин (DHC, 8-метил-N-ванилил-нонамид)

9.2 млн. SHU

N-ванилил нонамид (PAVA)

9.1 млн. SHU

нордигидрокапсаицин (NDHC,7-метил-N-ванилил-октамид)

8.6 млн. SHU

гомокапсаицин (HC, транс-9-метил-N-ванилил-7-деценамид)

8.6 млн. SHU

гомодигидрокапсаицин (HDHC, 9-метил-N-ванилил-декамид)

8.0 млн. SHU

N-ванилил октанамид

4.5 млн. SHU

N-ванилил деканамид

3.5 млн. SHU

N-ванилил андеканамид

3.0 млн. SHU

может вызывать ожог кожи и образование рубцов

2.0 млн. SHU

очень опасный уровень

1.5 млн. SHU

может вызвать ожог дыхательных путей

1.0 млн. SHU

верхний предел для разрешенных продуктов

577 тыс. SHU

cорт Red Savina Habanero

500 тыс. SHU

идеальный уровень для средств самозащиты

350 тыс. SHU

нижний уровень эффективности для спреев

325 тыс. SHU

сорт Red Habanero

300 тыс. SHU

сорт Habanero

140 тыс. SHU

сорт Chile Piquin

60 тыс. SHU

сорт Dundicut

40 тыс. SHU

кайенский перец

20 тыс. SHU

венгерский перец Hot Wax

5 тыс. SHU

чилийский перц Ancho

Недавно индийские ученые сообщили, что им удалось вырастить самый жгучий сорт перца, названный ими Tezpur, силой в 850 000 SHU, побивший рекорд жгучести бывшего лидера - мексиканский сорт Red Savina Habanero.

Сегодня методика определения SHU считается устаревшей и субъективной, а на смену ей пришли методы газовой хроматографии. Современная лабораторная техника позволяет с большой точностью определить содержание основного действующего вещества - капсаицина в конкретном коммерческом образце оружия самозащиты. Это позволит с большой вероятностью предсказать поражающий эффект от газового оружия.

Содержание капсаицина

Результат
0,18%

Поражающее действие в 60%

менее 0,5%

Не рекомендуется из-за недостаточной эффективности.

0,5-1%

Предпочтительный уровень для применения гражданскими лицами

1%

90-95% эффективность

1,45%

Рекомендованный уровень для применения полицией и армией

свыше 1,60%

Слишком сильная, требуется по меньшей мере час для полного восстановления

Считается, что олеорезин капсикум в 20 раз сильнее хлорацетофенона. О том, насколько силен чистый капсаицин можно судить по высказываниям людей, испытавшим его действие на себе.
"Хотя его действие несмертельно, но Вы пожалеете, что не умерли, когда его вдохнете" ( L. Matheson, Университета штата Айова),
"Один миллиграмм чистого капсаицина, помещенный на Вашу руку, вызовет боль как от раскаленной до красна кочерги и кожа покроется волдырями" (M. Bensinger, эксперт по капсаицину)[13].

Поэтому не стоит недооценивать опасность экстрактов красного перца. Газета "Los Angeles Times" сообщает, по крайней мере, о 61 смертельном случае, связанном с применением полицией перцовых аэрозолей за период с 1990 по1998гг.

Клиника отравления: При вдыхании аэрозоль OC вызывает мучительный кашель и боли в груди, частое и поверхностное дыхание, сильное жжение в носу и выделение слизи, сильную боль и слезотечение при попадании в глаза. У некоторых пострадавших может развиться спазм бронхов. Иногда наблюдается потеря речи из-за временного спазма гортани. Действие на слизистые и кожу напоминает несильный ожог. Симптомы постепенно нарастают в течение 1 мин, и при отравлении средней тяжести, исчезают через 45 мин –1 час.

Очень редко возникают такие осложнения, как затрудненное дыхание, тошнота, поражение глаз (кератиты, воспаление роговицы), носовое кровотечение (1-2%), дерматит, ларингит, неврологические расстройства. При применении концентрированных растворов OC, более 1млн. SHU, возможно развитие ожога дыхательных путей[10].

OC менее токсичен, чем хлорацетофенон или CS. Риск серьезных осложнений после применения ОС существенно ниже. Но тем не менее, известно более 100 случаев смерти от OC, в основном у людей с тяжелыми заболеваниями легких, таких как астма или аллергия (у 0,005% населения встречается аллергия на OC).

Недостатком OC является отсроченный эффект: 5-20 секунд при попадании в глаза, до минуты при попадании на слизистую и от 5 минут при попадании просто на кожу.

Эффективен против собак и людей со сниженным болевым порогом (в состоянии алкогольного или наркотического опьянения, психически больных или находящихся в состоянии аффекта).

Лечение поражений: Обычно не требуется. Если явления поражения глаз, дыхательных путей и кожи не исчезают в течении нескольких часов, или протекают по типу аллергической реакции, может возникнуть необходимость в симптоматическом лечении.

Применение: Устройства для применения OC бывают 3-х видов: аэрозольные, струйные и пенообразующие.

Аэрозольные Струйные Пенообразующие

Эффективнее на близком расстоянии, сильнее раздражают дыхательные пути.

От аэрозоля труднее защититься, прикрывши лицо руками.

Не требуется точного прицеливания при распылении.

Сильнее действуют при попадании в глаза, на кожу или в рот.

Проникают через тонкую одежду.

Представляют меньшую опасность для обороняющегося, могут использоваться в закрытых помещениях.

Могут применяться для поражения цели на расстоянии до 5-6м.

Пенообразующие добавки, затрудняют удаление ОС с одежды или тела.

Пена на основе OC обладает всеми преимуществами струйных устройств и является оптимальным выбором в большинстве случаев.

Кроме перечисленных в таблице, некоторые западные фирмы выпускают средства самообороны на основе вязких, гелевых рецептур олеорезина капсикума. Такие загущенные составы пригодны для отражения агрессии в помещениях, они заливают лицо противника подобно плевку верблюда, но не поражают окружающих. Они значительно эффективнее обычных аэрозолей поскольку физически заклеивают глаза и агрессор сразу теряет ориентацию, жжение ирританта дополняет нейтрализующий эффект.

В последнее время появились сообщения о разработке фирмой MP Laboratories, Inc (США) порошка олеорезина капсикум - Powder OC, устойчивого к детонации и пригодного для распыления взрывом. [17]. Аналогичные рецептуры с использованием аэросила в качестве носителя для OC созданы и в России.

Аэрозольные устройства на основе OC состоят на вооружении полиции многих стран, в том числе и США, и зарекомендовали себя как надежные и эффективные средства. Так, при применении полицией спрея Cap-Stun (5% раствор ОС в пропаноле, производитель - Zarc International's product), требуемый эффект был достигнут в 93% случаев. В основном, используется в виде 5-6%, реже 10% аэрозолей, как в чистом виде, так и в составе различных рецептур. При комбинации с другими ирритантами (CN, CS) наблюдается взаимное усиление раздражающего действия, что эффективно демонстрирует современный американский вариант "мейса" - раствор 2% CN и 15% OC в масле.

В России для населения доступны аэрозольные баллончики:
"Шок" (НТЦ "Хитон", г.Санкт-Петербург) - содержание OC - 1000мг.
"Контроль" (СП "Аэрозоль", г.Тюмень) - содержит 2,5г OC;
БАМП - Баллончик Аэрозольный Малогабаритный Перцовый к УДАРу (ЦHИИТМ, Россия), содержит 150 мг ОС.

Капсаицин и животные: Человек и большинство млекопитающих одинаково реагируют на капсаицин. Аэрозоли с OC пригодны не только для отпугивания собак, но и медведей. Обычно они содержат не менее 10-15% действующего вещества. Добавка капсаицина в покрытие волоконно-оптических кабелей, предохраняет их от повреждения грызунами. Вытяжка из красного перца, нанесенная на телефонный шнур, защитит его от повреждения домашними любимцами. Ветеринары применяют препараты на его основе для обработки послеоперационных швов - животные перестают их грызть и рана заживает быстрее. Одна американская компания IntAgra, изготавливает на основе OC два репеллента: один отгоняет котов и собак, например, от свалок мусора, парковых зон, другой - отпугивает енотов и белок, мешая им совершать набеги на сады и опустошать птичьи кормушки. Птицы не чувствительны к капсаицину, и спокойно поедают семена даже самых жгучих сортов. А вот морские беспозвоночные не переносят даже его ничтожных количеств. Краски с денатониумом капсаицинатом превосходно защищают днища судов от обрастания моллюсками. Кроме того, народные средства для отпугивания насекомых, таких как тараканы и муравьи, часто содержат вытяжки из перца[14].

Токсичность капсаицина для животных (DL50)[8]

морские свинки

внутрибрюшинно

1,1 мг/кг

крысы

внутрибрюшинно

свыше 5 мг/кг

мыши

внутрибрюшинно

7,65 мг/кг

внутривенно

0,56 мг/кг

внутримышечно

190 мг/кг

на кожу

свыше 512 мг/кг

интрахеально

1,6 мг/кг

Синтетические аналоги и вещества со сходным действием:

При исследовании раздражающего действия 47 производных капсаицина, выяснилось, что замена алкиламидной связи на эфирную, а алкильной группы на циклоалкильную не влияет на раздражающее действие аналогов. Оптимальная длина алкильной цепочки 10-12 атомов углеродов. Удаление или замена ОН- группы ароматического кольца снижает активность[7].
Комбинация CS/OC (Fortified Mace или Freeze +P) на 25-50% эффективнее чистого OC.

АЛЛИЛИЗОТИОЦИАНАТ ( аллилгорчичное масло)

S=C=N-CH2-CH=CH2

В семенах горчицы (несколько видов из родов Sinapis L. и Brassica L) содержится гликозид синигрин - двойной эфир аллилизотиоцианата с бисульфатом калия и глюкозой. Аллилизотиоцианат отщепляется в присутствии воды при температуре 50-60ºС под влиянием ферментов. Маслянистая жидкость с т.пл. -80ºC и т.кип. 152ºC. плохо растворимая в воде, хорошо в спирте и эфире. Может быть получен путем химического синтеза.

Воздействует на нервные окончания, расположенные в кожном покрове и слизистых оболочках, вызывает болевой эффект, как от воздействия капсаицина, но гораздо слабее. Пороговая концентрация 0,0006 мг/л, а 0,017мг/л вызывает сильное раздражение глаз при 10-секундном воздействии. Попадая на кожу вызывает жжение, зуд, а при более длительном воздействии - образование пузырей. Находит применение как компонент при составлении рецептур для аэрозольных баллончиков "анти-дог" - для защиты от нападения собак. Входит в состав лекарственной мази "Апизартрон", которая применяется в лечении суставных и мышечных болей. Действующее вещество обычных горчичников.

ПИПЕРИН

Пиперин и родственные ему по строению и свойствам вещества, пиперидиды, содержатся в перечном масле, которое в свою очередь, получают из плодов черного перца Piper Nigrum L. Содержание пиперина в семенах до 3-5%. Для экстракции применяют этиловый спирт, ацетон или эфир. "Кайенская смесь" в которую входили мелко размолотые черный перец и махорка была известна еще во времена НКВД. Брошенная в морду собаке она производит эффект, не хуже чем современный перцовый баллончик. Реакция человека не отличается от собачей. Пиперин нерастворим в воде, но растворим в спирте, эфире, хлороформе и уксусной кислоте.

Одна из предложенных рецептур содержит водную вытяжку перца растворенную в 5% уксусной кислоте с добавлением этилового спирта в качестве консерванта. По мнению разработчика данный состав выгодно отличается от перцовых спреев меньшей токсичностью[20]. Также может использоваться в комбинации с Oleoresin Capsicum для усиления действия последнего[12].

орто-АМИНОАЦЕТОФЕНОН

Для усиления действия перцовых баллончиков, особенно при нападении животных, в них часто добавляют репелленты - вещества обладающие отталкивающим запахом. Одним из самых эффективных репеллентов считается орто-аминоацетофенон (ortho-aminoacetophenone, OAP), который помимо невыносимого запаха обладает еще и отвратительным вкусом. 0,5-0,1% растворы OAP отпугивают птиц, грызунов, крупных млекопитающих, включая человека. Интересно, что при большом разведении, порядка нескольких частей на миллиард, OAP обладает довольно приятным ароматом и в естественных условиях содержится в некоторых сортах винограда. С возрастанием концентрации запах становится раздражающим, а затем и невыносимым. Зловоние очень быстро распространяется по помещению, буквально проникая во все щели. Избавиться от запаха очень трудно. Помещение, вещи и одежда на, которые попал OAP, становятся непригодными на многие месяцы. В одном из опытов, флакон с притертой пробкой, в котором находилось несколько граммов OAP, сначала обматывали скотчем, затем фольгой и помещали в два(!) полиэтиленовых пакета. И несмотря на это, отвратительный запах OAP ощущался даже через год[19].

OAP относится к безопасным веществам LD50 - 1500 мг/кг.

Ссылки и литература:
[1] http://www.zarc.com/english/cap-stun/index.html
[3] http://www.dtic.mil/ndia/nld4/chan.pdf
[7] Arznemittel.-Forsh.1975, 12, 1877-1881.
[8] Glinsucon T. et al. "Toxicon", 1980, 2, 215-220.
[9] Weil, A. Eating Chilies. Chap. 5 (pp.28-36) The Marriage of the Sun and Moon. Houghton Mifflin Company (1981).
[10] James M. Atkinson.Advanced Chemical Weapons, 1977.
[12] US.Pat. 5,821,450 (Oct., 1998)
[13] Dave De Witt. The Nature of capsaicin.
[14] Dave DeWitt. Creams, Sprays, Gels, Sticks, Powders, and Compounds: A Capsaicin Update, 2000
[16] Szolcsanyi, J., Jansco-Gabor, A. Sensory Effects of Capsaicin Congeners. I. Relationship Between Chemical Structure and Pain-Producing Potency of Punget Agents. Arzneim-Forsch. Drug Res., 25. 1877, 1975.
[17] Scott E. Miller. ОС Powder - The future of riot control. (MP Laboratories, Inc.) "Non-Lethal Defense III"
[19] US Patent Appl. № 20030170180 (Bahary W., 2003)
[20] US.Pat.  5,698,180 (Dixon M. W., 1997)

На Главную Страницу


URL: Невидимое оружие Copyright © Leshchinsky Igor, 2002-2004 Revised - 1 сентября 2004г.