氨基酸靈敏試劑顯現(xiàn)潛在手印研究的進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-08-13 08:22
指紋作為人身認(rèn)定的重要手段在法庭科學(xué)領(lǐng)域已使用了上百年,犯罪現(xiàn)場(chǎng)遺留手印的發(fā)現(xiàn)和提取對(duì)于嫌疑人身份的認(rèn)定具有非常重要的作用。1954年,茚三酮試劑在潛在手印顯現(xiàn)領(lǐng)域的首次應(yīng)用促進(jìn)了法庭科學(xué)領(lǐng)域指紋顯現(xiàn)技術(shù)的重大發(fā)展。此后一系列的化學(xué)試劑和化學(xué)方法被用于犯罪現(xiàn)場(chǎng)潛在手印的顯現(xiàn)中。本文系統(tǒng)地概括了多種氨基酸靈敏試劑在滲透客體表面潛在手印顯現(xiàn)中的發(fā)展及應(yīng)用,并對(duì)其顯現(xiàn)機(jī)理和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析。
【文章來源】:化學(xué)研究與應(yīng)用. 2019,31(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
滲透性客體上潛在手印遺留一段時(shí)間后手印物質(zhì)分布情況
布著乳突紋線和小犁溝,而汗孔也分布于乳突紋線上。當(dāng)手接觸物體時(shí),汗液就會(huì)被轉(zhuǎn)移到接觸物體上,這也是“觸物留痕”的物質(zhì)基矗人體手印物質(zhì)成分受個(gè)體影響差異較大,與個(gè)人健康、飲食、性別及年齡等眾多因素有關(guān),但一般來說主要是人體汗腺和皮脂腺分泌的內(nèi)源性物質(zhì)與皮膚表面沾染的外源性物質(zhì)的混合物。內(nèi)源性分泌物包括多種氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪酸等有機(jī)成分以及水、金屬離子等無機(jī)成分(表1)。汗液中的氨基酸主要有絲氨酸、甘氨酸、脯氨酸等,其中絲氨酸的成份最高,單枚拇指指紋中絲氨酸含量可達(dá)0.106μmol(圖2),由此可見非特異性氨基酸靈敏試劑對(duì)手印顯現(xiàn)有普遍的適用性和多重增強(qiáng)效果。氨基酸與纖維素之間有較強(qiáng)結(jié)合力,因此,進(jìn)入干燥紙張表面后不會(huì)隨時(shí)間產(chǎn)生明顯的位移;且通常來說,汗腺分泌的氨基酸成分保持相對(duì)恒定,利用指紋物質(zhì)中氨基酸為目標(biāo)物進(jìn)行潛在手印顯現(xiàn),能有效提升對(duì)指紋的特異性識(shí)別,提高顯出率和顯現(xiàn)質(zhì)量。早期對(duì)于氨基酸靈敏試劑的研究主要聚焦于具有良好顯色反差的試劑[3],但隨著越來越多高質(zhì)量光源的使用,具有優(yōu)異光學(xué)特性的熒光試劑也被引入手印顯現(xiàn)中。熒光試劑發(fā)光性能好,顯現(xiàn)靈敏度高,用于指紋檢驗(yàn)時(shí),不但能表現(xiàn)出良好的背景反差,而且可以減少復(fù)雜背景的干擾。表1指紋中主要的物質(zhì)成分Table1Themaincompositioninafingerprint分泌腺體有機(jī)物無機(jī)物汗腺氨基酸、蛋白質(zhì)尿素、尿酸、乳酸糖分、肌酐、膽堿水(>98%)、氯化物金屬離子(Na+,K+,Ca2+)硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽皮脂腺甘油酯、蠟酯、固醇酯脂肪酸、固醇、角鯊烯圖2單枚拇指上主要氨基酸含量Fig.2Majoraminoacidsfoundinasinglethumb2茚三酮及其系列化合物2.1茚三酮(Ninhy
謖匝瘧潁??氨基酸靈敏試劑顯現(xiàn)潛在手印研究的進(jìn)展?jié)撛谑钟o法處理的難題,推動(dòng)了化學(xué)試劑在指紋檢驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域的重大發(fā)展。對(duì)于茚三酮與氨基酸的反應(yīng)機(jī)理及可發(fā)生魯赫曼紫反應(yīng)的氨基酸類型曾經(jīng)存在不同的爭(zhēng)論,一些人表示與氨基酸的種類無關(guān),而另一些人則認(rèn)為只有α-氨基酸存在這種反應(yīng)。目前,普遍認(rèn)可的機(jī)理[5-6]是茚三酮與氨基酸發(fā)生反應(yīng)脫去水和二氧化碳生成亞胺中間體,通過共振穩(wěn)定的偶氮甲亞胺生成2-氨基-1,3-茚二酮。隨后,2-氨基-1,3-茚二酮再與另一分子茚三酮反應(yīng),形成穩(wěn)定的魯赫曼紫[7](圖3);诜磻(yīng)機(jī)理的復(fù)雜性,因此要想達(dá)到最好的顯現(xiàn)效果就必須嚴(yán)格控制反應(yīng)條件。研究證實(shí),在pH=5左右的弱酸性條件下,相對(duì)濕度在50~80%之間時(shí),魯赫曼紫反應(yīng)達(dá)到最佳反應(yīng)效率[8]。但因指紋顯現(xiàn)時(shí)不僅要考慮反應(yīng)的效果,同時(shí)還要防止因溫度過高導(dǎo)致的背景變色,最終確定的茚三酮顯現(xiàn)手印最佳條件為80°C,相對(duì)濕度65%。圖3茚三酮與氨基酸作用可能的反應(yīng)機(jī)理圖Fig.3Possiblereactionmechanismofninhydrinandaminoacid由于茚三酮處理紙張類檢材時(shí)一般采取溶液法,因此從試劑安全性和可操作性考慮,溶劑也是非常關(guān)鍵的影響因素。顯現(xiàn)操作時(shí)氨基酸靈敏試劑通常會(huì)與乙酸(保證弱酸的環(huán)境)和金屬鹽一起溶解在溶劑中。理想的溶劑必須滿足良好的揮發(fā)性、無毒、非易燃,同時(shí)還要考慮防止字跡洇散。因此,大量配方優(yōu)化的研究主要是對(duì)溶劑的選擇。起初選用1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷(氟利昂113)作為茚三酮的溶劑,但由于其對(duì)地球臭氧層的破壞,尤其是在1987年蒙特利爾議定書簽訂之后,許多國家開始禁用此類溶劑,因此人們開始尋找更好的替代品。1992年,Jungbluth使用氯氟烴類(HCFC)溶劑作替代試劑取得
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]DMAC優(yōu)化試劑顯現(xiàn)潛在手印研究[J]. 趙雅彬,裘德誠,李白竹,羅亞平,郭威. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2017(09)
[2]DMAB顯現(xiàn)紙張表面潛在手印應(yīng)用研究[J]. 趙雅彬,羅軍,羅亞平,郭威,江沅龍. 化學(xué)試劑. 2017(06)
[3]5,6-二甲氧基-1,2-茚二酮的合成及其在潛在手印顯現(xiàn)中的應(yīng)用[J]. 趙雅彬,羅亞平,韓國強(qiáng),郭威. 合成化學(xué). 2015(09)
本文編號(hào):3340086
【文章來源】:化學(xué)研究與應(yīng)用. 2019,31(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
滲透性客體上潛在手印遺留一段時(shí)間后手印物質(zhì)分布情況
布著乳突紋線和小犁溝,而汗孔也分布于乳突紋線上。當(dāng)手接觸物體時(shí),汗液就會(huì)被轉(zhuǎn)移到接觸物體上,這也是“觸物留痕”的物質(zhì)基矗人體手印物質(zhì)成分受個(gè)體影響差異較大,與個(gè)人健康、飲食、性別及年齡等眾多因素有關(guān),但一般來說主要是人體汗腺和皮脂腺分泌的內(nèi)源性物質(zhì)與皮膚表面沾染的外源性物質(zhì)的混合物。內(nèi)源性分泌物包括多種氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪酸等有機(jī)成分以及水、金屬離子等無機(jī)成分(表1)。汗液中的氨基酸主要有絲氨酸、甘氨酸、脯氨酸等,其中絲氨酸的成份最高,單枚拇指指紋中絲氨酸含量可達(dá)0.106μmol(圖2),由此可見非特異性氨基酸靈敏試劑對(duì)手印顯現(xiàn)有普遍的適用性和多重增強(qiáng)效果。氨基酸與纖維素之間有較強(qiáng)結(jié)合力,因此,進(jìn)入干燥紙張表面后不會(huì)隨時(shí)間產(chǎn)生明顯的位移;且通常來說,汗腺分泌的氨基酸成分保持相對(duì)恒定,利用指紋物質(zhì)中氨基酸為目標(biāo)物進(jìn)行潛在手印顯現(xiàn),能有效提升對(duì)指紋的特異性識(shí)別,提高顯出率和顯現(xiàn)質(zhì)量。早期對(duì)于氨基酸靈敏試劑的研究主要聚焦于具有良好顯色反差的試劑[3],但隨著越來越多高質(zhì)量光源的使用,具有優(yōu)異光學(xué)特性的熒光試劑也被引入手印顯現(xiàn)中。熒光試劑發(fā)光性能好,顯現(xiàn)靈敏度高,用于指紋檢驗(yàn)時(shí),不但能表現(xiàn)出良好的背景反差,而且可以減少復(fù)雜背景的干擾。表1指紋中主要的物質(zhì)成分Table1Themaincompositioninafingerprint分泌腺體有機(jī)物無機(jī)物汗腺氨基酸、蛋白質(zhì)尿素、尿酸、乳酸糖分、肌酐、膽堿水(>98%)、氯化物金屬離子(Na+,K+,Ca2+)硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽皮脂腺甘油酯、蠟酯、固醇酯脂肪酸、固醇、角鯊烯圖2單枚拇指上主要氨基酸含量Fig.2Majoraminoacidsfoundinasinglethumb2茚三酮及其系列化合物2.1茚三酮(Ninhy
謖匝瘧潁??氨基酸靈敏試劑顯現(xiàn)潛在手印研究的進(jìn)展?jié)撛谑钟o法處理的難題,推動(dòng)了化學(xué)試劑在指紋檢驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域的重大發(fā)展。對(duì)于茚三酮與氨基酸的反應(yīng)機(jī)理及可發(fā)生魯赫曼紫反應(yīng)的氨基酸類型曾經(jīng)存在不同的爭(zhēng)論,一些人表示與氨基酸的種類無關(guān),而另一些人則認(rèn)為只有α-氨基酸存在這種反應(yīng)。目前,普遍認(rèn)可的機(jī)理[5-6]是茚三酮與氨基酸發(fā)生反應(yīng)脫去水和二氧化碳生成亞胺中間體,通過共振穩(wěn)定的偶氮甲亞胺生成2-氨基-1,3-茚二酮。隨后,2-氨基-1,3-茚二酮再與另一分子茚三酮反應(yīng),形成穩(wěn)定的魯赫曼紫[7](圖3);诜磻(yīng)機(jī)理的復(fù)雜性,因此要想達(dá)到最好的顯現(xiàn)效果就必須嚴(yán)格控制反應(yīng)條件。研究證實(shí),在pH=5左右的弱酸性條件下,相對(duì)濕度在50~80%之間時(shí),魯赫曼紫反應(yīng)達(dá)到最佳反應(yīng)效率[8]。但因指紋顯現(xiàn)時(shí)不僅要考慮反應(yīng)的效果,同時(shí)還要防止因溫度過高導(dǎo)致的背景變色,最終確定的茚三酮顯現(xiàn)手印最佳條件為80°C,相對(duì)濕度65%。圖3茚三酮與氨基酸作用可能的反應(yīng)機(jī)理圖Fig.3Possiblereactionmechanismofninhydrinandaminoacid由于茚三酮處理紙張類檢材時(shí)一般采取溶液法,因此從試劑安全性和可操作性考慮,溶劑也是非常關(guān)鍵的影響因素。顯現(xiàn)操作時(shí)氨基酸靈敏試劑通常會(huì)與乙酸(保證弱酸的環(huán)境)和金屬鹽一起溶解在溶劑中。理想的溶劑必須滿足良好的揮發(fā)性、無毒、非易燃,同時(shí)還要考慮防止字跡洇散。因此,大量配方優(yōu)化的研究主要是對(duì)溶劑的選擇。起初選用1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷(氟利昂113)作為茚三酮的溶劑,但由于其對(duì)地球臭氧層的破壞,尤其是在1987年蒙特利爾議定書簽訂之后,許多國家開始禁用此類溶劑,因此人們開始尋找更好的替代品。1992年,Jungbluth使用氯氟烴類(HCFC)溶劑作替代試劑取得
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]DMAC優(yōu)化試劑顯現(xiàn)潛在手印研究[J]. 趙雅彬,裘德誠,李白竹,羅亞平,郭威. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2017(09)
[2]DMAB顯現(xiàn)紙張表面潛在手印應(yīng)用研究[J]. 趙雅彬,羅軍,羅亞平,郭威,江沅龍. 化學(xué)試劑. 2017(06)
[3]5,6-二甲氧基-1,2-茚二酮的合成及其在潛在手印顯現(xiàn)中的應(yīng)用[J]. 趙雅彬,羅亞平,韓國強(qiáng),郭威. 合成化學(xué). 2015(09)
本文編號(hào):3340086
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