涉案枪支发射药特征残留物的TSP-GC/MS检测方法的分析研究

2018-07-30张成功张玉荣

中国司法鉴定 2018年4期

李阳，张成功，夏攀，张玉荣

（上海市公安局物证鉴定中心，上海200083）

射击残留物检验分为底火残留物检验和发射药及其残留物检验。一直以来，刑事技术人员重视对底火残留物的检测，而往往忽略了对发射药及其残留物的检测。而仅仅分析底火中的特征组分容易产生对案情的误判，新型无毒弹药的使用以及一些诸如汽车刹车垫的成分均会对检测产生干扰。因此，同时检测涉案枪支发射药残留物显得尤为重要。涉案枪支发射药主要成分通常为硝化棉（NC）、硝化甘油（NG），及稳定剂、成形剂、抑制剂等多种成分。检验涉案枪支发射药残留物，可为该类案件调查提供许多重要信息，如判定枪支完整性和击发的有效性、嫌疑人有无开枪、判断射击距离、推断枪弹种类、认定弹孔和入射口等，通过发射药成分的解析亦可推断涉案枪支或子弹的种类。对涉案枪支发射药残留物的快速检测分析对该类案件的侦查和诉讼具有重要的意义[1-2]。

Garrett等[3]研究了利用固相微萃取技术（SPME）提取发射药中有机残留组分；West等[4]研究了使用离子迁移谱检测发射药中的稳定剂组分；MacCrehan等[5]研究了利用毛细管电泳检测无烟发射药的方法。使用热分离进样技术（TSP）提取和检验发射药残留物的技术目前还未见文献报道。

本文基于热分离进样技术，研究能实现快速且检测限低的提取方法和介质，简化涉案枪支和子弹发射药残留物的提取技术，实现快速提取。结合低热溶（LTM）快速升降温色谱柱技术，对各类发射药及其残留物进行快速检测，并选择标的物对检测限进行分析。

1 材料与方法

1.1 样品和提取装置

1.1.1 样品

本项目收集的子弹如表1所示。项目所用枪支为子弹所适应发射的枪支。

1.1.2 提取与进样装置

通常的发射药残留会有几个地方，如弹壳、枪膛、打枪的手背面；因此设计了两种取样器，一种是金属刷（图1），弹壳和枪膛中残留物可以用金属刷直接擦取，无须再进行处理，然后直接把金属刷放入TSP的小瓶中进样；一种是惰性陶瓷棒（图2），利用陶瓷棒表面的凹凸面对化合物进行吸附，用陶瓷棒擦拭打过枪的手背，无须进一步处理，直接放入TSP的小瓶中进样。

图3是热分离进样杆的示意图。TSP进样杆是将样品引入GC/MS进样口的导入工具；TSP适配器将TSP进样杆连接到GC/MS进样口上，负责载气的输入，在这个地方载气流入进样口将样品带入GC/MS，此处载气的控制仍然由进样口原来的EPC控制，TSP适配器只是改变气体流路位置，没有改变进样口的硬件结构，可以很简单地将TSP安装在GC/MS进样口上；TSP进样杆将样品带入 GC/MS原有的衬管，在这里样品气化挥发，由载气带入色谱柱；微量样品瓶体积90 μL，可以承载液体、固体，将样品装入微量瓶后，由TSP进样杆带入衬管，加热气化后进入GC/MS待分析。

图1 取样金属刷

图2 取样陶瓷棒

图3 TSP技术示意图

表1 本项目收集的子弹列表

1.2 仪器及条件

GC/MS系统：安捷伦5975 LTM GC/MSD；色谱柱：DB-624 LTM 20 m×0.18 mm×1.0 μm；进样口温度：220℃；载气：氦气；LTM 柱温：50℃（保持2min），以15℃/min的速度升温至240℃（保持10 min）；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；离子化模式：EI；扫描模式：全扫描，25～350 m/z。

2 结果与讨论

2.1 金属刷对不同种类子弹发射残留物的提取与检测

项目组找到与8种子弹匹配的枪支进行射击实验，利用取样金属刷提取枪膛和弹壳内残留物，并通过TSP-GC/MS进行检测，结果如表2所示。可以发现，二苯胺、苯噻唑、邻苯二甲酸二丁酯基本均可检出，硝基苯、薄荷脑、苯甲醛等物质可部分检出。

2.2 陶瓷棒对9 mm 92式手枪子弹（6号子弹）射击实验残留物提取与检测

研究中让不同人员分别击发 1、3、5、7、10发子弹，使用研制的取样陶瓷棒提取射击人员持枪手背部虎口处附着物，并进行检测，检测结果如表3所示。

通过表3中列出的成分可以发现，不同人手背上提取物干扰成分较多，但是二苯胺和苯噻唑一直存在，与枪膛和弹壳中发射药残留物一致，可作为判定是否射击的参考依据。

2.3 国产9 mm转轮手枪（5号子弹）射击试验残留物提取与检测

使用目前警察配置较多的国产9 mm转轮手枪（其中加入5号子弹）进行射击试验，不同人员进行两次试验，来考察以苯噻唑和二苯胺作为特征物质的稳定性和可靠性，检测结果如表4所示。二苯胺和苯噻唑均可从手背上提取物中检出，论证了这两种化合物可作为是否射击的特征化合物，也证明了利用研制的取样陶瓷棒对手背上射击产生的发射药残留物提取有效，结果可靠。