字迹形成时间检验方法综述

陈靖文

摘   要：在侦察机关以及案件侦查中，书写时间鉴定已成国内外法庭科学界研究的热点问题，通过对中外有关字迹形成时间检验的方法进行简单地介绍和归纳研究。对笔迹形成时间的研究主要分为两大类，一类是以溶剂变化的规律来推测，以气相色谱和气质联用方法为主要研究手段;另一类是研究染料的变化规律来推测，以光谱、液相色谱、液质联用为主要研究手段。

关键词：字迹形成时间;溶剂;染料;字迹色痕;签字笔

签字笔最早于1984年由日本樱花株式会社研发，型号为“Ballsigll”，随后日本Pentel株式会社在1988年推出新型“Hybird”签字笔，中国广东在20世纪90年代引进技术并完善提高签字笔生产质量。截至1998年，中国已成为签字笔最大的生产地。签字笔具有书写流畅、方便携带、价格低廉等优点。近年来，签字笔已成为当今社会中书写所必不可缺的重要工具之一。随着社会经济快速的发展，在社会公共事务中经济交往逐渐增加。在许多刑事及其民事案件中，尤其是经济类案件中，契约、合同、收据、借条等文件中各种伪造证据层出不穷，其中，上述可疑文件对于签字笔墨水字迹色痕的鉴定成为鉴别文件真伪的主要方法[1]，因此，在各类案件的侦查、诉讼和审判中，字迹形成时间的鉴定都起着至关重要作用。

1    以溶剂变化的规律来推测

1.1  气相色谱法（GC）鉴定黑色签字笔字迹形成时间

黑色签字笔墨水中颜料和炭黑主要起着色剂作用，较难提取，为避免在办案实践中操作上的误差，常采用双溶剂提取法来测定溶剂成分[2]。

色谱条件：安捷伦7890A型气相色谱仪;毛细管色谱柱（DBFFAP 30.0 m×320 μm×0.25 μm，最高使用温度为240 ℃）;柱温为程序升温（初始60 ℃、1 min，12 ℃/min、150 ℃，20 ℃/min、220 ℃保持4 min）;汽化室温度为240 ℃;检测器（FID）温度为280 ℃。

先用弱提取劑乙醇提取20 min，再用强提取剂甲醇提取45 min，最后对提取液进行气相色谱（GC）分析[3]。字迹色痕中溶剂的相对质量分数可用溶剂的提取率来表示，用下列公式计算溶剂的提取率：Q=A/（A+B）×100%。

1.2  气相色谱-质谱法（GC-MS）鉴定黑色签字笔字迹形成时间

气相色谱-质谱法（GC-MS）具有分离效能高、信息量多、检材用量少等优点。该方法主要研究签字笔油墨中溶剂成分的分析，通过使用提取剂提取相应溶剂，GC法测定峰面积，从而确定溶剂质量分数。通过GC-MS可以获得更良好的分析结果，是一种可靠、灵敏度高的一种鉴定字迹形成时间测定方法。

1.2.1  色谱条件

色谱柱：BD-WAXETR毛细管柱（30 m×0.25 nm×0.25 μm）;灯电流：250 μA;进样口温度：220 ℃;柱温：60～220 ℃（初始温度60 ℃，8 ℃/min升温至220 ℃）。

1.2.2  实验步骤

选取甲醇为提取剂，在10 ℃条件下，提取10 min，取1 μL提取液进行气相色谱—质谱分析。

2    研究染料的变化规律来推测

2.1  高效液相色谱法鉴定黑色签字笔字迹形成时间

高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）灵敏度高、分离能力较强签字笔墨水组成复杂，并且受环境因素影响较大，并且，纸张种类、书写用力程度等外界因素共同影响了签字笔墨水形成时间的鉴定。为减少此类因素的干扰，利用高效液相色谱法，以各种染料的相对质量分数的变化作为考察指标，来测定相对书写时间[4]。

2.1.1  色谱条件

色谱条件：日立L-7100型液相色谱仪;色谱柱为C18色谱柱（15×4.6 mm×1/4）;柱温30 ℃;检测波长580 nm;流动相为乙腈-水-冰乙酸（体积比60∶40∶0.5）;流速0.8 mL/min;进样量5 μL。

2.1.2  实验步骤

将样品均匀画在打纸张上制样，并分别取1 cm长的字迹色痕，剪碎后，置于0.5 mL生化试管中，以甲醇-水（体积比60∶40）为提取剂加入50 μL，在室温下，提取5 min，移出色痕提取液进行HPLC分析。

2.2  光谱法

2.2.1  红外光谱法鉴定黑色签字笔字迹形成时间

红外光谱分析技术，用于鉴别签字笔油墨发光性质并结合化学计量学，对签字笔字迹形成时间的测定准确、扫面分析速度快、无损分析、范围广。该方法能更好地鉴别出不同生产厂家、不同型号、不同规格的签字笔，对涂改字迹的检验尤其具有重要意义[5]。

（1）光谱条件：Nicolet 5700傅立叶变换红外光谱仪;扫描次数64，分辨率8 cm-1，波数范围4 000～675（压片400）cm-1。

（2）实验步骤：将样品均匀画在打纸张上制样，用洁净手术刀分别刮取1 cm长的字迹色痕，剪碎后，置于生化试管中，加入20 μL提取剂（乙腈-水，体积比60∶40），对样品直接进行扫描分析测定。

2.2.2  显微分光光度法鉴定黑色签字笔字迹形成时间

签字笔墨水中染料及有机颜料经空气中氧的氧化还原作用及在各种环境作用下，墨水的成分会随时间的推移逐渐发生变化。可根据黑色签字笔墨水字迹可见光反射光谱曲线特征峰是否存在规律变化来研究字迹形成时间。

（1）光谱条件：CRAIC20/20PVIM显微分光光度计;采样光谱范围300～700 nm;采样面积1 000 μm3;物镜15×。

（2）实验步骤： 将样品均匀画在打纸张上制样，将笔迹剪下后贴附在玻璃板上，启动显微分光光度计后，调节分光光度计到反射光谱模式，检测波长调节至400～900 nm，设备选择15×反射，进行光谱数据采集。

2.2.3  傅里叶变换红外光谱法鉴定黑色签字笔字迹形成时间

光照对黑色签字笔墨水中的有色成分具有较大影响，墨水中染料、有机颜料成分在光的照射下可能会发生分解、氧化等反应，有色成分经过这类化学变化，一定会引起黑色签字笔油墨字迹中的某种染料、有机颜料成分质量分数的降低或增大，从而反映到红外光谱图中，就是某一特征峰的峰高、峰面积发生变化。因此，可根据有色成分的变化来鉴别字迹形成的时间。

（1）光谱条件：Nicolet 5700型显微傅里叶变换红外光谱仪，应用智能OMNI Sampler采样器、小压片机。扫描64次，分辨率8 cm-1，直接测定法波数范围为4 000～675 cm-1，溴化钾压片法为4 000～400 cm-1。

（2）有溴化钾压片法实验步骤：将样品均匀画在打纸张上制样，取长2 cm，宽0.1 cm的黑色签字笔字迹，分成数段，置于点滴板空穴内，加入乙腈-水（体积比60∶40）提取剂2滴，室温下提取3 min，观察提取效果。依据黑色签字笔油墨字迹在提取剂中提取效果的不同，将其分为可溶和不可溶两大类。待字迹提取液挥干后，在研钵中与溴化钾粉末充分研磨后制片，测定红外光谱图。直接测定法：采用OMNI采样器对黑色签字笔字迹采样，直接进行测定。采样顺序为先对纸张上的字迹进行扫描，然后再对空白纸张进行扫描

2.2.4  高效毛细管电泳法鉴定黑色签字笔字迹形成时间

高效毛细管电泳技术（High-Performance Capillary Electrophoresis，HPCE）是一种新的微分离分析方法，该方法的优点为分离效率高、分析速度快、所需样品量少、灵敏度高、成本低和操作仪器自动化等，近年来广泛地应用于生物、医药、环境等各个领域，国内外也应用该方法分析黑色签字笔字迹形成时间。

（1）光谱条件：Beckman P/ACE System5510毛细管电泳仪;石英熔融毛细管（40 cm×100 μm L.D.）;工作温度25 ℃;电压15 kV;检测波长190～600 nm;高压N2，气压进样;进样时间：3，5，8，10，15 s;UV-500四波段紫外分析仪;二级阵列（PDA）检测器。

（2）实验步骤：将样品均匀画在打纸张上制样，用洁净手术刀分别刮取1 cm长的字迹色痕，剪碎后，置于0.5 mL生化试管中，加入0.05%草酸氢钾水溶液提取剂，加入20 mmol/L四硼酸缓冲溶液pH 8.5，在室温下提取15 min，取上清液，进行毛细管电泳分析。

2.3  液相色谱-质谱法

采用气质联用法只能检测签字笔字迹中溶剂成分随时间变化的规律。气质联用法只能对样品中挥发性较好的溶剂成分进行检验鉴定，对起主要着色作用的染料难以检测。采用液相色谱-质谱法高分辨质谱检测签字笔字迹中所有离子化组分，分析提取的离子，从而对样品有效区分。

（1）色谱条件：安捷伦6520型液相色谱—飞行时间质谱仪（HPLC-TOF/MS）。流动相：A 0.1%甲酸水溶液，B 乙腈;洗脱梯度：0～5 min，10%～90% B，5～7 min，90%～10% B;7～15 min，90% B。柱温：30 ℃，流速：0.4 mL/min。离子源：ESI电离源，四极杆温度：100 ℃，雾化压力：0.24 MPa，干燥气温度：350 ℃，干燥气流量：10 L/min，质量扫描模式：全扫描模式（SCAN），扫描范围：50～80。色谱柱：Syncronis HILIC（2.1 mm×150 mm，填料颗粒5 μm）。

（2）实验步骤：将样品均匀画在打纸张上制样，用剪刀取样品5 cm长的标准笔道，并分成数段，放入1.5 mL离心管中，加入200 μL甲醇-水（体积比1∶1），超声提取30 min，5 000 r/min离心5 min，取上层清液，待测。剪取相同长度和宽度的空白纸张，按照上述方法处理，作为空白样品。

3    结语

字迹形成时间的鉴定在各类刑事案件及民事纠纷中均有涉及，主要以溶剂变化的规律和染料的变化规律进行鉴定。由于黑色签字笔墨水中有机颜料及染料还受环境、纸张等外界因素干扰，并且墨水中染料和炭黑着色剂化学性质稳定，较难提取分离，在今后，应建立签字笔墨水字迹形成时间的科学鉴定标准和综合检验鉴定技术，减少和排除其他因素干扰，提高检验鉴定结果的准确性。

[参考文献]

[1]连圆圆，梁鲁宁，刘建伟.文件形成时间检测方法综述和评析[J]. 证据科学，2016（6）：758-768.

[2]许英健，史晓凡，王彦吉，等.高效液相色谱法分析黑色签字笔字迹色痕[J].中国人民公安大学学报：自然科学版，2004（3）：8-10.

[3]许英健，史晓凡，王彦吉，等.高效液相色谱法鉴别黑色签字笔墨水字迹形成时间的研究[J].分析测试学报，2006（4）：52-54.

[4]张彦春，毛   强.浅论书写字迹形成时间的文件检验[J].检查实务，2012（4）：47-48，71.

[5]孙其然，沈   敏，许   彻，等.書写时间鉴定方法研究进展[J].中国司法鉴定，2015（1）：45-53.