茚二酮显现手印最佳配方研究

韩国强， 张俊豪， 罗亚平， 薛璐璐

(1.枣庄市公安局刑侦支队， 山东枣庄 277000； 2.铁道警察学院， 河南郑州 450000；3.中国人民公安大学研究生院，北京 100038； 4.北京市公安局昌平分局，北京 102200)

0 引言

随着法庭科学的不断发展，手印的显现方法不断丰富，对于渗透性客体上的潜在手印常用的化学显现方法主要包括：茚三酮显现法、DFO显现法、茚二酮显现法、油红O显现法、物理显影液显现法等[1]。目前在实际的办案当中，茚三酮和DFO是被用于手印显现最为广泛的化学方法，而茚二酮由于20世纪90年代在国外首次报道，其显现方法虽然已被大部分地区所熟知，但在实际办案中并没被广泛使用[2]。茚三酮试剂在显现渗透性客体上的手印时会出现紫红色物质“鲁赫曼紫”，易溶于水，虽然经过后期的金属盐处理后能显出橙色荧光，但是荧光强度较弱[3]，适用于浅色背景客体上的手印显现，而对于深色、复杂客体的显现效果并不理想。而茚二酮显现技术的优势在于茚二酮本身属于荧光试剂，与汗液中氨基酸反应的灵敏度高，在多波段光源(绿光)的照射下产生很强的橙色荧光[4]，可以减少背景干扰，对客体污染小，其荧光性能和灵敏度明显高于DFO显现法，是一种可以替代传统方法较为理想的手印显现试剂。

茚二酮试剂的使用在实际工作中也存在一些问题：在使用的过程中由于工作液的显现有效时间较短，需要现配现用，茚二酮溶液的不同配方对手印的显现效果影响很大，给公安技术人员的工作带来很大不便，因此，本文着力于茚二酮试剂配方进行细致的研究，拟探索探究更优良的茚二酮试剂配方、最佳的显现适用环境及显现方式，以便更好地发挥茚二酮在手印显现上的作用[5]。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

仪器：电热恒温干燥箱(北京科伟永兴仪器有限公司)、半导体激光器(江苏晓松科技)、尼康D7000数码相机试剂：1,2-茚二酮(东方蓝盾)、5,6-二甲氧基-1,2-茚二酮、氯化锌粉末、冰醋酸、乙酸乙酯、乙醇、石油醚、HFE-7100

1.2 实验操作步骤

1.2.1 样本制作及客体选取

为比较显现效果，实验采用控制变量的方法，具体做法是：在同一客体上、相同条件下捺印的手印分为两部分(实验中可根据具体需求将样本分割为更多分)，一部分用A试剂处理，另一部分用B试剂处理，然后将两部分客体拼接起来，观察比较两种试剂的显现效果，在捺手印时，双手不做任何处理，尽量保证接触时间和力度一致，实验中统一选取公大信纸作为承痕客体。

1.2.2 手印显现

茚二酮溶液显现手印常用的方法主要有浸泡、喷显的方法，通过之前的实验研究发现用普通喷壶喷显的方法可以达到与浸泡法一样的效果，并且可以避免溶液污染节省试剂。制作好的样本用喷壶重复喷3次，这样可以保证液体与样本指印遗留物质充分反应，等晾干后，放入恒温烤箱100 ℃左右10 min，取出后在半导体激光器532 nm波长绿光波段下激发，在橙色护目镜下观察拍照，得到橙红色荧光[6]。

1.3 影响因素考察

茚二酮配方优化的实验目的是通过对茚二酮配方的探索，对配方中的某一试剂进行替代和调整，摸索出试剂最佳的显现效果，进而配制出能长期保存的最佳配方。本次实验主要研究氯化锌的添加与否、氯化锌沉淀过滤与否、溶剂的选择、茚二酮的种类对显现效果的影响。经过之前的研究及大量材料表明，表1是目前显现效果比较理想的配方[7]。

表1 茚二酮配方

1.3.1 有无氯化锌储存液对显现效果影响的比对

6名志愿者每人在公大信纸上连续捺印5枚手印，共30枚，将捺印完的纸条从中间裁开两半，纸条左半部分分别标记1-6，右半部分标记1′-6′。以表中提供茚二酮试剂配方为基础，分别配制加氯化锌储存液的茚二酮试剂(A液)和不加氯化锌的茚二酮试剂(B液)，分别将标记为1-6号的样本用A液处理， 1′-6′的样本用B液处理，最后在激光器绿光波段下激发，橙色护目镜下观察拍照，比较显现效果。

1.3.2 氯化锌沉淀过滤与否对显现效果影响的比对

当氯化锌溶液与茚二酮溶液混合时会产生一系列褐色絮状沉淀物质，本实验目的是去除这些沉淀物质是否会对显现效果产生不利影响。本次实验样本和先前的制作方法相同，把6组已经捺印好手印的纸条平均截成两半，左边分别标记1-6，右边标记为1′-6′。分别配制两份茚二酮工作液，一份不过滤氯化锌沉淀(A液)，另一份过滤氯化锌沉淀(B液)。分别将标记为1-6号的样本用A液处理，1′-6′的样本用B液处理，最后在激光器绿光波段下激发，橙色护目镜下观察拍照，比较显现效果。

1.3.3 石油醚与HFE-7100溶剂对显现效果影响的比对

实验样本制作方法不变，把6组已经捺印好手印的纸条平均截成两半，左边分别标记1-6，右边标记为1′-6′。 以表中提供的配方为基础，分别配制一份溶剂为HFE-7100的茚二酮溶液(A液)和一份溶剂为石油醚的茚二酮溶液(B液)，分别将标记为1-6号的样本用A液处理， 1′-6′的样本用B液处理，最后在激光器绿光波段下激发，橙色护目镜下观察拍照，比较显现效果。

1.4 1,2-茚二酮与5,6-茚二酮显现效果比对

5,6茚二酮全名5,6-二甲氧基-1,2-茚二酮，是国内自己合成的一种1，2-茚二酮的衍生物。选取6名志愿者每人在公大信纸上连续捺印5枚手印，共30枚，将捺印完的纸条从中间裁开两半，纸条左半部分分别标记1-6，右半部分标记1′-6′。因为5,6-茚二酮与1,2-茚二酮的分子量不同，配制溶液时需要相同的摩尔质量，从而算出5,6-茚二酮需要的克数。根据提供的配方分别配制 1,2-茚二酮工作液(A液)和 5，6-茚二酮溶液工作液(B液)，分别将标记为1-6号的样本用A液处理， 1′-6′的样本用B液处理，最后在激光器绿光波段下激发，橙色护目镜下观察拍照，比较显现效果。

1.5 常见客体上手印显现效果

本实验选取案件中常见的渗透性客体: A4复印纸、报纸、公大信纸、箱纸、红色彩纸、蓝色彩纸等。按照提供的最佳配方分别配制1,2-茚二酮/氯化锌 和5,6-茚二酮/氯化锌显现液，探究两种溶液在常见渗透性客体上手印的显现效果。

2 结果与讨论

2.1 有无氯化锌储存液对显现效果影响的比对实验

在其他条件相同的情况下，经过加氯化锌储存液和不加氯化锌储存液的茚二酮溶液分别显现后，对同一手印拼在一起进行比对发现两者的荧光效果有明显的差异，前者的荧光效果明显好于后者(如图1)，统计发现在所有样本的手印中(共30枚)，有28枚指印均是加氯化锌的荧光亮度大于不加氯化锌的，仅有2枚指纹荧光亮度大体相当。结果表明锌离子的加入能明显增强手印的荧光强度，得到更好的手印显现效果。

图1 有氯化锌储存液(左)与无氯化锌储存液(右)显现效果比对

2.2 氯化锌沉淀过滤与否对显现效果影响的比对实验

实验结果发现，氯化锌沉淀的过滤与否对显现效果并没有太大的影响，显现的纹线的细节特征、荧光亮度基本一致，过滤后的茚二酮溶液由于没有沉淀的干扰，反而显现的更加清晰，而没有过滤的茚二酮溶液，沉淀物质会遗留在客体上，干扰显现效果，沉淀的产生应该是由于试剂纯度不高引起的，因此在配制茚二酮溶液时可以适当用滤纸过滤掉溶液中的沉淀。

图2 过滤氯化锌沉淀(左)和没过滤沉淀(右)显现效果比对

2.3 石油醚与HFE-7100溶剂对显现效果影响的比对实验

实验结果表明，经过石油醚与HFE-7100处理过的指印，显现效果差别不大，但是，由于石油醚作溶剂在溶液配制过程中生成了油状的沉淀物质，HFE-7100作溶剂则有少许褐色絮状沉淀，从图3左半部分可得，经石油醚喷显的纸条上会沾染油状物质，污染手印影响视觉观察，HFE-7100因其无毒环保是较为理想的有机溶剂。

图3 HFE-7100(左)和石油醚(右)显现效果比对

2.4 1,2-茚二酮与5,6-茚二酮显现效果比对

对于信纸上的新鲜手印，5,6-茚二酮与1,2-茚二酮显现手印纹线清晰、细节特征突出，与背景反差很大，显现效果大致相同，均有很好的显现效果，因此在以后的研究中期待合成出纯度更高的5,6-茚二酮。

2.5 常见客体上手印显现的效果

图4 1,2-茚二酮(左)与5,6-茚二酮(右)显现效果比对

图5 1,2-茚二酮显现效果

图6 5,6-茚二酮显现效果

实验中选取具有浅色背景和深色复杂背景的一些渗透性客体，对于A4复印纸、报纸、公大信纸、箱纸、蓝色彩纸等客体上的新鲜手印均具有比较理想的显现效果，显现的手印检验鉴定价值很高，但红色彩纸上的手印没有显现效果，可能由于其背景颜色与手印颜色反差不大造成的，但也可以得出茚二酮对于绝大多数客体上的手印有良好的显现效果，在实践部门有一定的推广和使用价值。

3 结论

通过对茚二酮配方中氯化锌的添加与否、氯化锌沉淀过滤与否、溶剂的选择、茚二酮的种类对显现效果的影响等方面的细致考察，实验结果表明，茚二酮配方中加入氯化锌溶液有效地增强了荧光效果，在配制溶液中产生的氯化锌沉淀，其过滤与否对显现效果没有太大的影响，HFE-7100作为良好的溶剂要优于石油醚，整体上提高了茚二酮显现手印的灵敏度及显出率，为研究茚二酮溶液的保质期奠定了基础。