Niveles de identificación… mejor cinco que tiene rima

Desde hace varios años el profesorado del Departamento de Defensa Química de la Escuela Militar de Defensa NBQ ha tratado, a nivel nacional e internacional, de explicar claramente la diferencia existente entre detección e identificación, y de defender la existencia de sólo dos niveles de detección (provisional y confirmada) frente a los numerosos y variopintos niveles de confianza para la detección, que la doctrina NBQ establecía y variaba a su antojo1,2,3,4,5,6.

Por otro lado los tres niveles de identificación (provisional, confirmada e inequívoca) llevan mucho tiempo establecidos y su único problema es que, a veces, la comunidad NBQ, asumiendo plenamente estos tres niveles de identificación, no diferencia claramente entre “detección” e “identificación”, o no diferencia claramente si una técnica analítica “detecta” o “identifica”7. Por ello, a veces, trata de establecer nuevos niveles, no sólo por desconocimiento técnico, sino con la idea de imponer “sus” niveles para así no tener que cambiarlos.

A los tres niveles de identificación ya establecidos desde hace mucho tiempo (provisional, confirmada e inequívoca)7, se ha tratado en algún momento de establecer un cuarto nivel que supondría la atribución de los hechos al autor de los mismos (forense). Ahora la doctrina americana (ATP-3-11-37 Multi-service tactics, techniques, and procedures for chemical, biological, radiological, and nuclear reconnaissance and surveillance)8, de marzo de 2013, que incluye cuatro niveles de identificación, que mezclan detección e identificación, trata de sustituir los tres niveles de identificación existentes en la doctrina OTAN desde hace varios años.

Visto lo visto, y puestos a crear niveles de identificación, ni 2, ni 3, ni 4, mejor 5, que tiene buena rima.

 

Detección

Por detección se entiende la acción y efecto de detectar (poner de manifiesto, por métodos físicos o químicos, lo que no puede ser observado directamente, descubrir). Para la doctrina NBQ detectar es descubrir por cualquier medio la presencia de una sustancia química, biológica, radiológica y nuclear. En función de la información proporcionada por los sistemas de detección podemos establecer dos niveles de detección:

  • Detección provisional, la obtenida mediante la respuesta del detector en el escenario de empleo, en combinación o no con la información de los efectos observados. Ante una detección provisional habrá que dar la alarma y colocarse la máscara y el EPI.
  • Detección confirmada, la realizada mediante el empleo de al menos dos detectores con tecnologías diferentes y con la adecuada selectividad, para así minimizar los posibles falsos positivos y falsos negativos. Ante una detección provisional habrá que dar la alarma y colocarse la máscara y el EPI.

Dos tecnologías diferentes sin la adecuada selectividad no minimizan los errores. Confirmar la detección (dos detectores sin la adecuada selectividad dan señal) no es lo mismo que detección confirmada (dos detectores con la adecuada selectividad dan señal en la misma dirección, apoyándose mutuamente).

La doctrina NBQ reconoce que aunque en algunos casos la información relativa a la detección es clara y consistente, en otros casos puede ser inconsistente o incluso contradictoria. Por ejemplo, podría suceder que un detector IMS indicase presencia de agentes neurotóxicos y un detector de fotometría de llama no indicase presencia de fósforo (agentes neurotóxicos), o que un detector de fotometría de llama indicase presencia de azufre (mostazas de azufre) y un detector IMS no indicase presencia de agentes H (agentes vesicantes).

La doctrina NBQ indica que hay que evaluar la información suministrada por el detector o detectores para establecer un nivel de credibilidad para la información en su conjunto, estableciendo tres o cuatro niveles, según versión, que suelen denominarse: indicativo, presunto y definitivo, o indicativo, presunto, definitivo y probado, pero no aporta información técnica al respecto.

 

Identificación

Identificación es la acción y efecto de identificar (Identificar =reconocer si una persona o cosa es la misma que se supone o busca). Para la doctrina NBQ la identificación es el reconocimiento de una sustancia específica CBRN con ocasión de un incidente. Para la identificación se emplean técnicas analíticas capaces de proporcionar la información estructural necesaria para diferenciar y reconocer las diferentes sustancias y sus distintos isómeros. Las técnicas más empleadas son:

  • Espectrometría de masas (MS)
  • Espectrofotometría infrarroja (IR)
  • Espectrofotometría Raman (RS)
  • Resonancia magnética nuclear (NMR)

Los equipos de laboratorio suelen emplear estas técnicas en combinación con técnicas analíticas de separación, como por ejemplo, GC-MS, GC-MS, GC-AED, GC-FPD, LC-MS, LC-UV, etc., pero los equipos portátiles, más simples, tan sólo incorporan sistemas especiales de muestreo.

Para agentes químicos, toxinas y agentes biológicos la OTAN estableció en su momento, y aún mantiene, tres niveles de identificación, función de la información conseguida durante el proceso:

  • Identificación provisional
  • Identificación confirmada
  • Identificación inequívoca

Estos tres niveles estaban recogidos en el AEP-10 “NATO handbook for sampling and identification of Chemical Agents (SICA)” Edition 4, en el AEP-10 “NATO handbook for sampling and identification of Biological and Chemical Agents (SIBCA)”, editions 5 & 67, y ahora están recogidos en el AEP-66 “NATO handbook for sampling and identification of Biological, Chemical and Radiological Agents (SIBCRA)”, edición A, versión 1, de abril de 2015. También la doctrina NBQ recoge estos tres niveles en el AJP-3.8 “Allied Joint Doctrine for Chemical, Biological, Radiological, and Nuclear Defence”, edición A, versión 1, de marzo de 20129 y en el ATP-3.8.1 volumen 1 “CBRN Defence on Operations”, de enero de 2010, pero en su descripción no incluyen los requisitos técnicos necesarios, limitándose a describir algunos aspectos de funcionamiento.

Podríamos añadir un cuarto nivel, que tendría interés sobre todo fuera del ámbito puramente militar, la identificación “forense”, que estaría por encima de la identificación inequívoca, ya que además de identificar inequívocamente una sustancia, probaría inequívocamente quién es el autor de la misma. La identificación inequívoca, que normalmente lleva asociada una toma de muestras con cadena de custodia, probaría de manera inequívoca la existencia en la muestra de una determinada sustancia, pero de ningún modo probaría quién la ha fabricado o quién la ha utilizado. Habría que realizar análisis adicionales para poder probar la autoría y no siempre sería posible.

Por identificación forense se entendería el conjunto de actividades que permiten atribuir a alguien la fabricación o empleo de una sustancia identificada de manera inequívoca en una muestra. Esta atribución de la autoría es extremadamente compleja y en muchos casos difícilmente llegaría a ser inequívoca, aunque se hubiese conseguido una identificación inequívoca en la muestra.

 

Los tres niveles de identificación reconocidos

Los tres niveles de identificación se establecieron teniendo en cuenta aspectos objetivos de las técnicas analíticas empleadas en el procedimiento, completamente al margen de las opiniones o creencias del personal carente de los conocimientos científicos requeridos. Dependiendo de los medios, tiempo y formación del personal se podrá conseguir uno de los niveles de identificación; cuanta mayor confianza en los resultados se requiera (confianza: provisional<confirmada<inequívoca) más medios, tiempo y formación se requiere (tiempo, medios y formación: provisional<confirmada<inequívoca), y por supuesto, siempre se requiere una apropiada toma de muestras:

  • Identificación provisional

Un agente químico se considera identificado de manera provisional cuando se cumple una de las siguientes condiciones:

  1. En dos condiciones experimentales diferentes, el tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión, o
  2. Trabajando con un sistema detección específica (FPD, TID , AED, etc), el tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión.
  • Identificación confirmada

Un agente químico se considera identificado de manera confirmada cuando se cumple una de las siguientes condiciones:

  1. El espectro completo del agente desconocido, adquirido mediante una técnica espectrométrica coincide con el correspondiente al del agente en cuestión, almacenado en una base de datos. En el caso de espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química, o
  2. El tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión, cuando se trabaja con espectrometría de masas, en modo SIM, con un mínimo de tres iones. Las relaciones de los tres iones deben permanecer dentro del intervalo del ±10% de las correspondientes a un patrón de referencia auténtico. Los iones deben tener una coincidencia máxima, la misma anchura a la mitad de su altura y una relación señal/ruido mayor de 3.

Con los equipos portátiles que trabajan obteniendo el espectro de masas, el espectro infrarrojo o/y el espectro Raman se podría obtener una identificación confirmada. No se requeriría un vehículo de reconocimiento, ni un laboratorio analítico desplegable, y si la identificación confirmada no fuese suficiente y se requiriese una identificación inequívoca, entonces no habría más remedio que tomar muestra y mandarla a un laboratorio acreditado.

  • Identificación inequívoca

Un agente químico se considera identificado de manera confirmada cuando se cumple la siguiente condición:

  • El tiempo de retención cromatográfico y los espectros del agente desconocido, obtenidos mediante dos técnicas espectrométricas diferentes (MS, IR, o RMN), coinciden con los obtenidos, trabajando en idénticas condiciones experimentales, con los de un patrón de referencia auténtico del agente en cuestión. En espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química.

 

Hace un par de años se sugirió modificar la redacción de los requisitos de estos tres niveles, manteniendo sus denominaciones, con la idea de adecuarse mejor a los desarrollos técnicos de nuestro tiempo. En la siguiente tabla podemos ver la diferencia entre los requisitos existentes aprobados y los requisitos propuestos para los tres niveles de identificación:

 

Niveles Aprobados Propuestos
Identificación provisional En dos condiciones experimentales diferentes, el tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión,

o

Trabajando con un sistema detección específica (FPD, TID , AED, etc), el tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión.

Empleando una sola técnica espectrométrica (MS, IR, Raman o NMR) el espectro obtenido del agente desconocido presenta una similitud superior al 75% con el espectro correspondiente al del agente en cuestión, almacenado en una base de datos.
Identificación confirmada El espectro completo del agente desconocido, adquirido mediante una técnica espectrométrica coincide con el correspondiente al del agente en cuestión, almacenado en una base de datos. En el caso de espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química.

o

El tiempo de retención cromatográfico del agente desconocido coincide con el tiempo de retención del agente en cuestión, cuando se trabaja con espectrometría de masas, en modo SIM, con un mínimo de tres iones. Las relaciones de los tres iones deben permanecer dentro del intervalo del ±10% de las correspondientes a un patrón de referencia auténtico. Los iones deben tener una coincidencia máxima, la misma anchura a la mitad de su altura y una relación señal/ruido mayor de 3.

Los espectros del agente desconocido adquiridos utilizando MS y cualesquiera otra de las siguientes técnicas espectrometricas (IR, Raman o NMR) coinciden (con una similitud superior al 85% para ambas técnicas), con los correspondientes espectros del agente en cuestión almacenados en una base de datos,

o

El tiempo de retención cromatográfico y el espectro del agente desconocido, obtenidos mediante una sola técnica combinada cromatografía-espectrometría (MS, IR, Raman o RMN), coinciden (con una similitud superior al 85%) con los del agente en cuestión almacenados en una base de datos.

Identificación inequívoca El tiempo de retención cromatográfico y los espectros del agente desconocido, obtenidos mediante dos técnicas espectrométricas diferentes (MS, IR, o NMR), coinciden con los obtenidos, trabajando en idénticas condiciones experimentales, con los de un patrón de referencia auténtico de agente en cuestión. En espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química. El tiempo de retención cromatográfico y el espectro del agente desconocido, obtenidos mediante una de las siguientes técnicas, GC-MS(EI), GC-MS/MS(CI) o LC-MS/MS, coinciden (dentro de determinadas tolerancias*) con los obtenidos, trabajando secuencialmente, en idénticas condiciones experimentales, con los de un patrón de referencia auténtico del agente en cuestión. En espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química.

y

El tiempo de retención cromatográfico (si procede) y el espectro del agente desconocido, obtenidos mediante una segunda técnica que podría ser GC-MS(EI), GC-MS/MS(CI), LC-MS/MS (si no se ha empleado en el punto anterior), LC/HRMS, IR, NMR, o RAMAN, coinciden (dentro de determinadas tolerancias*) con los obtenidos, trabajando secuencialmente, en idénticas condiciones experimentales, con los de un patrón de referencia auténtico del agente en cuestión. En espectrometría de masas, si el ión molecular no está presente, deberá confirmarse el peso molecular mediante un nuevo análisis, empleando, por ejemplo, espectrometría de masas con ionización química. En NMR, la identificación también puede conseguirse por la adición a la muestra de un patrón de referencia auténtico de modo que la intensidad de la señal aumente al menos en un factor de dos.

*No se detallan aquí pero se establecen tolerancias para los tiempos de retención en cromatografía, intensidad  y posición de los picos en espectrometría de masas y en espectrofotometría infrarroja y Raman, y desplazamiento y constantes de acoplamiento en resonancia magnética nuclear.

Con estos nuevos requisitos queda muy claro que los especialistas NBQ con equipos portátiles de identificación podrían conseguir una identificación provisional, que los laboratorios analíticos desplegables podrían conseguir una identificación confirmada, y que la identificación inequívoca, previa toma de muestras y cadena de custodia sólo podría conseguirse en los laboratorios acreditados.

 

La doctrina americana8

La doctrina americana ATP 3-11.37/MCWP 3-37.4/NTTP 3-11.29/AFTTP 3-2.44 “Multi-service tactics, techniques, and procedures for chemical, biological, radiological, and nuclear reconnaissance and surveillance” (el acrónimo ATP en OTAN corresponde a Allied Tactical Procedures, pero aquí corresponde a Army Techniques Publication) es de fecha marzo de 2013. Es decir la OTAN, de la que Estados Unidos forma parte, ya tenía establecidos tres niveles de detección mucho antes que EE.UU. aprobase su doctrina, y OTAN mantiene en su doctrina los tres niveles de identificación después de que EE.UU. haya aprobado la suya.

La doctrina americana establece cuatro niveles de identificación: probable, validada, confirmada y definitiva (Presumptive, Field Confirmatory, Theater Validation & Definitive) consecuencia de mezclar los conceptos de detección y de identificación (véase la figura). El propio documento indica que la identificación probable podría ser obtenida en el campo, por los intervinientes en el incidente, con el empleo de equipo portátiles de detección. Desde mi punto de vista la detección no identifica5, ni siquiera la intersección de detecciones identifica6, así que entiendo que éste no sería un nivel de identificación.

Los cuatro niveles de identificación recogidos en la doctrina de EE.UU., ATP-3-11-37 “Multi-service tactics, techniques, and procedures for chemical, biological, radiological, and nuclear reconnaissance and surveillance”.

 

 

Referencias

  1. “To be or not to be: the need to be sure in chemical detection”, Juan Domingo y René Pita, NBC International, Spring 2006, pp. 61-63
  2. “Detección de agentes químicos de guerra”, René Pita y Juan Domingo, Revista Ejército, Año 2007, número 790, páginas 59-63.
  3. “What you looking at…!?”, Juan Domingo y René Pita, CBRNe WORLD Summer 2009, Vol. 4, Issue 2, pp. 36-38.
  4. “Analyse this! “, Juan Domingo y René Pita, CBRNe WORLD , Winter 2008, pp. 38-39.
  5. “Detección e identificación no son sinónimos”, J. Domingo, 20 de febrero de 2015, http://cbrn.es/?p=152
  6. “La intersección no identifica”, Domingo, 11 de julio de 2016, http://cbrn.es/?p=561
  7. STANAG 4359 “NATO handbook for sampling and identification of biological and chemical agents (SIBCA) AEP-10”, en “Preparation and identification of biological,chemical and mid-spectrum agentes-A general survey for the revised NATO AC/225 (LG/7) AEP-10, J.R. Hancock and D.C. Dragon, http://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCEQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.dtic.mil%2Fcgi-bin%2FGetTRDoc%3FAD%3DADA443173&ei=yk3nVMTZLYOsUb-4gIAF&usg=AFQjCNFELbSn8av2rVfksg_TJZmSw5Z6Dg
  8. ATP-3-11-37 “Multi-service tactics, techniques, and procedures for chemical, biological, radiological, and nuclear reconnaissance and surveillance”, March 2013, http://govdocs.rutgers.edu/mil/af/AFTTP3-2.44.pdf
  9. AJP-3.8, “Allied Joint Doctrine for comprehensive chemical, biological, radiological, and nuclear defence”, Edition A, Version 1, March 2012, https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/628208/20130215-ajp3_8_A_cbrn.pdf

Un comentario en “Niveles de identificación… mejor cinco que tiene rima

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