Вещество PAVA

Синонимы: Nonivamide (нонивамид), ВАПЕКИС, Capsaicin II, Pseudocapsaicin, PAVA spray, N-Van, VP, PV, VN.

Ванилиламид пеларгоновой кислоты

История создания и применения В 1919 году E.K. Nelson синтезировал ряд ванилиламидов насыщенных карбоновых кислот, имеющих структурное сходство с действующим веществом красного перца — капсаицином и обладающих выраженным жгучим вкусом. Наибольшее раздражающее действие было обнаружено у ванилиламида пеларгоновой (нонановой) кислоты[8]. Это вещество в дальнейшем получит аббревиатуру PAVA — Pelargonic Acid VanillylAmide

В 1921 году E. Ott и K. Zimmermann впервые получили ванилиламид ундециленовой кислоты в кристаллической форме[24]. Этот ирритант считался перспективным раздражающим ОВ, так как необходимая для его синтеза ундециленовая кислота изготавливается из относительно недорогого касторового масла. У этого вещества оказался даже более жгучий вкус, чем у PAVA[23].

В 20–30-х годах прошлого века ряд производных ванилиламида насыщенных и ненасыщенных кислот изучается в качестве потенциальных боевых отравляющих веществ в США, Великобритании, Австралии и СССР. Зарубежными и советскими химиками обсуждалось боевое применение этих ОВ как самостоятельно, так и совместно с другими ирритантами: в термогенераторах с адамситом и хлорацетофеноном, или в жидких микстурах с хлорпикрином или этилбромацетатом[13,19].

В 1934 году известный английский военный токсиколог A. H. Fоrd-Moore синтезировал и изучил активность 16 ванилиламидов насыщенных жирных кислот[22]. В годы Второй мировой войны Великобритания и США, опасаясь возможной нехватки мышьяка для производства табельных раздражающих ОВ, продолжали работы по изучению ванилиламидов ундециленовой, нонановой и манделиковой кислот[25,30]. В 1942 году в Великобритании на Опытно-экспериментальной станции химической защиты (CDES) проводились испытания на добровольцах смеси PAVA и дифенилхлорарсина[30].

В 1974 году в Японии был выдан патент JP4935198 на использование в средствах самозащиты синтетического капсаициноида PAVA, в качестве более безопасной альтернативы «перцовым спреям»[5].

Во второй половине XX–века изучением раздражающего действия ванилиламидов занимались такие известные токсикологи как Y. Alarie (1990)[30] и B. Ballantyne (1999)[17]. Y. Alarie в 60-е годы разработал для Эджвудского арсенала методику тестирования ирритантов на животных и впервые применил ее для скрининга потенциальных раздражающих веществ, в том числе и производных ванилиламида. B. Ballantyne изучал активность N-фениламидов и гваяколамидов карбоновых кислот и их 2-хлорпроизводных, таких как HMPC, которые по раздражающему действию на глаза и дыхательные пути животных не уступают PAVA[17]. Об испытаниях на людях ирритантов этих групп информации нет.

Название RD50 Токсичность
(мыши)
Вещество CR 2,00 LD50 — 37,2 мг/кг, в/венно
LD50 — 242 мг/кг, в/брюшин.
TL-76, N-Vanillyl-10-undecenylamide 6,80 LD50 — 5,6 мг/кг, в/венно
LD50 — 33 мг/кг, в/брюшин.
PAVA 8,20 LD50 — 8 мг/кг, в/брюшин.
7-Isopropylthio-N-vanillylheptanamide 9,00 LD50 — 3,2 мг/кг, в/венно
Вещество CS 9,16 LD50 — 47,7 мг/кг, в/венно
LD50 — 32 мг/кг, в/брюшин.
N-Vanillyl-9-octadecenamide, N-Vanillyloleamide, Olvanil 10,20 LD50 — 350 мг/кг, в/брюшин.
Капсаицин 10,35 LD50 — 0,4 мг/кг, в/венно
N-Vanillyl-10-undecynamide 11,20 LDmin — 50 мг/кг, в/брюшин.
N-Vanillylheptanamide 22,80 LDmin — 50 мг/кг, в/брюшин.
N-Vanillyl-11-bromoundecanamide 23,00 нет данных
N-Vanillyl lineolealylamide 26,20 нет данных
N-Vanillyl-11-isopropylthioundecanamide 27,80 нет данных
N-Vanillyl-5-phenylbutyramide 32,50 LDmin — 50 мг/кг, в/брюшин.
11 -Methoxy-N-vanillyl  undecanamide 36,00 нет данных

Данные по ингаляционной токсичности взяты из Y. Alarie (1990)[30]. RD50 – концентрация вещества в воздухе (в мг/м3) снижающая частоту дыхания у мышей на 50%. Данные о парентеральной токсичности получены из ToxNet.

В 1995–1996 годах полиция Швейцарии финансирует токсикологические исследования PAVA[28]. Позже аэрозольные баллончики с PAVA были разрешены к использованию полицией Австрии и Швейцарии, но применялись не очень активно[11].

В конце 90-х годов на рынке нелетального вооружения появляются пейнтбольные системы PepperBall и FN 303, которые комплектуются снарядами с PAVA.

Устройство LIFELITE и пистолет TCP для стрельбы шариками Pepperball

В 2001 году полиция Сассекса получила для испытания первую партию аэрозольных баллончиков с PAVA, а в течение последующих нескольких лет полиция еще двух графств Великобритании приняла на вооружение спреи с PAVA[11].

По мнению многих разработчиков средств самозащиты, PAVA имеет серьезные преимущества перед OC, так как он не зависит от качества растительного сырья и не содержит балластных веществ, благодаря чему, легче предсказать реакцию на его применение. Многосторонние медицинские испытания, проведенные главным образом в Великобритании, подтвердили эффективность и безопасность PAVA, после чего он был принят на вооружение полицией в Великобритании, Германии, Швейцарии, Бельгии и Голландии[21].

В РФ практически неизвестен, так как его применение в качестве раздражающего вещества пока не одобрено Министерством здравоохранения и социального развития.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) разрешило использование PAVA в пищевой промышленности для придания острого вкуса мясным продуктам, супам и даже жевательной резинке[9,11]. PAVA является основным действующим веществом мази «Финалгон», используемой для лечения воспалительных заболеваний позвоночника, суставов и мышц. PAVA входит в список запрещенных веществ (допингов) для лошадей[14].

Физико-химические свойства: Твердое вещество с характерным запахом, температура плавления 54–56ºС, температура кипения 200–210ºС (при 0,05 мм рт.столба). Растворим в воде, этаноле, метилхлориде.

Синтез: Хотя PAVA часто называют «синтетическим капсаицином», он все же относится к природным соединениям, так как в очень незначительных количествах обнаружен в стручковом перце[7]. Впервые синтезирован Nelson E.K. в 1919 году [8].

В настоящее время наиболее распространенным методом получения PAVA является реакция ванилиламина с хлорангидридом пеларгоновой кислоты[4]

Еще один из ранних методов получения ванилиламидов непредельных кислот (D.B. Bradner, M.L. Sherrill, 1924) состоит из двух стадий. Вначале амид непредельной кислоты реагирует с формальдегидом, а затем образовавшийся оксиметиламид конденсируют с гваяколом[27]:

В частности, этот способ использовался для синтеза такого ирританта как ундеценованилиламид[20].

Токсичность: Как ирритант PAVA превосходит вещество CS, но уступает по раздражающему действию веществу CR и капсаицину[6,8]. Жгучесть PAVA — 9 200 000 SHU, почти в 2 раза слабее, чем у капсаицина — 16 000 000 SHU[1]. При содержании PAVA в спрее менее 1%, оказывает преимущественно слезоточивый эффект. В концентрации выше 5% вызывает раздражение кожи и верхних дыхательных путей.

Первые баллончики, поступившие в распоряжение полиции Хартфордшира, содержали 0,1% раствор PAVA, так как было установлено, что такая концентрация безопасна даже для людей страдающих бронхиальной астмой. Однако, эта концентрация оказалась недостаточной, чтобы полностью лишить дееспособности нарушителя, особенно если он находился под воздействием алкоголя или наркотиков. В то же время, полиция Цюриха, вооруженная спреями с 0,64% концентрацией PAVA, сочла их слишком мощными и опасными. В конце концов, был выбран компромиссный вариант — 0,3% раствор PAVA, приблизительно такую концентрацию PAVA имеют применяемые в медицине лекарственные мази на его основе[16].

В отличие от вещества CS, слабо раздражает дыхательные пути, но вызывает более интенсивную и продолжительную болевую реакцию при прямом попадании в глаза. При попадании спрея в глаза боль возникает практически мгновенно и длится дольше, чем после воздействия CS[11].

Методика Токсичность Ref
LD50 (мыши, перорально) мг/кг 5110 [32]
LD50 (мыши, внутрибрюшинно) мг/кг 8,0 [12]
50 (мыши, ингаляция) мг/мин·м3 >864 000 [32]

PAVA значительно токсичнее чем CR и CS при парентеральном введении. Согласно ГОСТ 12.1.007–76 вещество PAVA следует относить к классу высокотоксичных веществ. Однако, по данным Министерства внутренних дел Швейцарии, при ингаляционном воздействии PAVA безопаснее других полицейских ирритантов (источник не указан)[32].

Клиника отравления: См. олеорезин капсикум

Применение

PAVA чаще всего применяется в виде 0,1–0,65% раствора в спиртах: метаноле, этаноле или изопропиловом спирте или их водных растворах[2]. Полиция Великобритании, например, вооружена баллончиками, содержащими 0,3% раствор PAVA в этаноле. Эффективная дальность поражения такого спрея — до 5 метров. Для поражения, обычно достаточно 0,5–1 секундного распыления PAVA[3,10]. На свежем воздухе признаки поражения исчезают в течение 15–20 мин. Может использоваться в комбинации с другими ирритантами (CS, CN).

IDC System PepperBall Technologies, Inc
RSG-1 RSG-2 RSG-3 Curd`s Police Anti-Attack PAVA Pepper Spray

Спецсредства на основе PAVA выпускаются следующими зарубежными фирмами: Carl Hoernecke Chemische (Германия), IDC Chemie Handels (Германия), IDC System (Швейцария), Civil Defence Supply (Великобритания), PepperBall Technologies, Inc (США).

Полицейское пневматическое оружие FN303

Бельгийская фирма FN Herstal выпускает две вида нелетального оружия пейнтбольного типа: 15-зарядную пневматическую автоматическую винтовку FN 303 и семизарядный полуавтоматический пистолет FN 303P. К оружию выпускаются разрушающиеся при попадании в цель боеприпасы содержащие PAVA.

Модель FN303

Модель FN 303P

Несмертельный
снаряд с PAVA

Дальность прицельной стрельбы для пистолета FN 303P — 20 метров, для винтовки — 50 метров. Вес заряда — 8,5 грамм.

FN 303 состоял на вооружении американских пехотных подразделений и военной полиции в Ираке. В 2013 году эта модель использовалась турецкой полицией для подавления антиправительственных протестов[29].

С применением FN 300 связан, по крайней мере, один смертельный случай. В 2004 году, во время массовых беспорядков в Бостоне, в результате попадания пейнтбольного шарика в глаз была смертельно ранена 21-летняя студентка[26].

Автоматическое пневматическое оружие Pepperball

Pepperball — еще один вид нелетального оружия. Название Pepperball («перцовый шар») это оружие получило из-за снарядов, пластиковых шариков, внутри которых находится раздражающее вещество PAVA (Капсаицин II). При попадании в человека оболочка такого шарика разрушается, высвобождая ирритант. Для метания заряда используется энергия сжатого газа (CO2).

TAC 700 позволяет вести автоматический огонь со скорострельностью до 700 выстрелов в минуту с прицельной дальностью до 60 метров.

Модель TAC-700

Модель SA-4

Пейнтбольные шарики с PAVA

PepperBall успешно применялся полицией во время гражданских беспорядков антиглобалистов в Сиэтле (1999 год), против баскетбольных фанатов и во время «пьяного бунта» на олимпиаде в Солт-Лейк-Сити в 2002 году. В 2004 году Пограничный патруль США закупил 14 систем PepperBall, в которых используются боеприпасы с порошковой формой PAVA или OC. Этому предшествовали трехлетние испытания, в ходе которых этот вид нелетального оружия применялся более чем в 80 инцидентах на мексикано-американской границе[18]. Кроме Пограничного патруля, PepperBall состоит на вооружении Федерального Бюро Тюрем, Береговой охраны, Иммиграционной и таможенной полиции, Службы шерифов и многих департаментов полиции США.

Другие синтетические капсаициноиды

«Перцовый газ» (Pfeffergas, n-гептоилваниламид) — черная густая жидкость с высокой температурой кипения (250ºC), вызывает у человека чиханье и кашель в концентрации 50 мг/м3.

В 30-годы прошлого столетия большую роль в разработке и продвижении этого ОВ сыграл подполковник Химической службы США Byron C. Goss, который считал гептоилваниламид одним из самых перспективных ирритантов.

Различные средства боевого применения гептоилваниламида предложенные B. C. Goss (1935)

Им были разработаны жидкие и порошковые рецептуры на основе гептоилваниламида пригодные для снаряжения патронов, ручных гранат и снарядов[19].

Раздражающее вещество синтезированное в Австралии в 1921 году. Представляет собой густую желтую жидкость с приятным запахом мятного ликера, но чрезвычайно жгучим вкусом. Пары вызывают сильный кашель[13].

TL-76, N-Vanillyl-10-undecenylamide

Ундеценованилиламид (Undecenovanillylamide, TL.76, TL.262). В 40-х годах прошлого века изучался в качестве возможного раздражающего вещества на Опытно-экспериментальной станции химической защиты (Портон Даун, Великобритания). По жгучести почти не уступает PAVA, но в 4 раза менее токсичный[30]. Нашел применение в средствах для отпугивания животных.

Взаимная перестановка амидной и карбоксильной групп не влияют на активность — гомованилоилоктиламид и гомованилоилдециламид по жгучести не уступают PAVA[15].

HMPC (N-(4'-гидрокси-3'-метоксифенил)-2-хлор-октанамид) — экспериментальный ирритант. По результатам опытов на животных, превосходит все известные «полицейские газы» (CN, CS и CR)[17].