直接分析 -飞行时间质谱新技术 在微量物证检验中的应用
□胡晓璇
【内容摘要】 直接分析-飞行时间质谱新技术是质谱分析技术的衍生物，该项技术在法庭科学领域，可运用于爆炸残留物、印章残印、消字笔等物证鉴定。较传统质谱分析仪相比，该技术能完成常温常压下各项物质表面基质层内标志性化学物质的检验。并且，直接分析-飞行时间质谱新技术在物证处理过程中，避开了传统质谱分析仪需要作前处理的准备工作，降低了受外界污染源的影响，提升了检测环节的准确度，尽可能地保留了物证的完整性，同时方便于物证鉴定留档。直接分析-飞行时间质谱新技术的出现，能够填补长期以来法庭物证科学研究领域的空白。本文详细介绍了实时直接分析质谱在有机炸药、消字笔、印章及动植物油方面的应用，并对质谱新技术在未来法庭科学物证检验方面发展有了信心。
【关键词】 法庭科学；微量物证；爆炸残留物；动植物油脂；消字笔
质谱仪是检测相对分子质量的一种仪器，特点是微量、快速、精确。质谱凭借能够精确鉴定物质的优势，成为物证鉴定的常用技术。传统质谱技术需要物证基质附着量大，不然会因为复杂的前处理环节，遗留下来的物证量不足不能够通过质谱仪分析，甚至由于残留下来的杂质物影响证物鉴定的结果。一种全新的质谱分析技术的诞生，为物证鉴定提供了坚实的技术支持，该技术便是如今运用广泛的实时直接分析质谱技术。该技术可以通过电离源激发稳定气体内的原子，使其形成激发态原子，激发态原子受电场加速和高温的相互作用，该原子会自动脱离形成标志性化合物，经过质谱仪的测定，便可以对物证进行成分分析。直接分析-飞行时间质谱新技术，不仅能够实现物质基体的简单分离、标志性化合物的高效提取，还可以无干扰的实现气体、固体和液体的离子化分析。直接分析-飞行时间质谱告别了前处理、样品污染、靶材耗损及杂质浸染等现实问题，能够更加准确、灵敏地鉴定物证。
在艺术史上黑色始终是更让人沉迷的主题，17世纪格列柯（El Greco）在他的《奥尔加伯爵的葬礼》画作中描绘了极具表现力的“黑色”，西班牙式的“黑色”在他手中大放异彩，成为后世画家竞相效仿的典范。19世纪初，戈雅（Francisco Goya）“黑色绘画”壁画以其阴郁的主题和黑色的大量运用，展现了对疯癫的恐惧与人性阴暗面的一角。19世纪的马奈在色彩的使用上与其他印象派成员排斥黑色不同，他十分善于使用黑色，黑色使得马奈画面的色彩响亮醒目而又各得其所。
一、有机炸药及其爆炸残留物检验
物证鉴定中比较常见的有机炸药，由于有机炸药爆炸后残留微量，取证鉴定难度较大，一直以来，有机炸药的鉴定就是一个困扰物证鉴定科的问题。传统的质谱技术通过电子轰击靶原子，然后靶原子被分解成锁碎的片粒，短时间很难将其剥离开来，因此质谱分析之前的前处理工作相当难进行，所以传统的质谱分析仪无法对有机炸药进行全面地检测。然而，新型的质谱仪却能跳过物证前处理过程，通过离子化技术，全过程在稳定的氦气环境下，可以完整地避免实验中琐碎片粒污染，激发态的氦原子在不会自身解体的情况下，将有机炸药内有机键裂解，形成裂解的有机分子很轻松地进行下一步分析。直接分析-飞行时间质谱新技术优势明显，突出地解决了有机炸药残留量少难以检测的症结，成功地为复杂多样的有机物分析提供了强有力的技术保障。
除了有机炸药之外，物证鉴定中还有一项极难克服的问题，针对爆炸残留物的鉴定分析工作，通常炸药爆炸之后除了在土壤残留以外，还在受伤体内留有残留物。因此，除了检测来自土壤残留物的工作，还要对皮肤组织内的残留物进行检测。由于，残留物渗透组织内部，传统质谱仪直接检测受到组织影响，质谱仪会受到严重的干扰，大大降低了检测的可靠性。为了提高检测的灵敏度，常规操作在质谱检测前，进行残留物的预处理，将送检物内的生物组织剥离，提取出比较完整的残留物，但整个过程比较复杂，常常耗费很长时间，还不能保证整个预处理之后的残留物不受前处理试剂的影响，因此，传统质谱技术很难在物证鉴定中发挥理想的效果。然而，直接分析-飞行时间质谱新技术则能够不用前处理，就可以对样品进行操作，只需要在一定压强作用下，利用高热状态的氦原子直接冲击检测物表层，表层含有的基质化合物会瞬间解离，然后就可以直接对残留物检测分析。新技术的加入很好地避免了操作中杂质的引入以及复杂繁琐的过程，不仅适用于有机炸药的残留物检测，还适用于生物质量检测，大大方便了今后物证检测工作。
二、动植物油脂检验
刑事案件中另一类常见的物证就是动植物油脂了，进行这一类型的物证检验，一般的方法是将动植物油脂处理成裂解形式的有机物形态，然后逐渐通过液相色谱法、气相色谱法，再在几十种的脂肪酸的特征反应下，通过反应产物的生成比例来分析动植物油脂内的成分含量，整个实验过程复杂，反推过程冗长，因此，该方法无法满足实际鉴定的要求。新兴的质谱技术在时代的应召下，告别了传统方法中复杂的水解、皂化过程，利用稳定的粒子轰击方法，简单地就可以分析出动植物油脂内的有机成分。
三、印章、消字笔检验
物证检验中还有一类常见的物证，这类物证有可能是隐藏性的文件，例如消字笔，还有可能是章印等。文件类型的物证在提取关键性证据的过程中，普通的处理过程势必会破坏文件的完整性，这一点无疑对于物证鉴定是致命性的。一些图章类型的物证，想要直接通过固体样本进行检测，仅通过传统的检测手段是不可能完成的，然而直接分析-飞行时间质谱新技术在这方面就有了明显的优势，在处理图章文件证物的过程中只需要将固体基样直接进行光敏质谱技术分析，中间没有任何多余的步骤，简单方便处理。
案件分析取证过程中消字笔也是物证中的常客，消字笔由于其特殊的油墨成分能够做到字体消形。在以往的诈骗案件中，物证中保留着大量的此类物证，可苦于无法将证物进行还原，好在直接分析-飞行时间质谱新技术的出现，成功弥补了特殊油墨难以处理的技术短板。在保留物证原样的情况下，通过时间温度曲线，将油墨的痕迹现行。直接分析-飞行时间质谱新技术的出现，使印章、消字笔检验方面取得了可喜的进步。
全部病例来源于2015年7月—2017年7月在我院康复科门诊的患者，共80例。采用随机数字表法分为试验组和对照组，每组各40例。其中，试验组中，男16例，女24例，年龄41～75岁，平均（56.10±9.67）岁，对照组中，男18例，女22例，年龄30～76岁，平均（53.08±11.27）岁；试验组病程12～156个月，平均（37.58±29.36）个月，对照组病程16～120个月，平均（41.05±25.45）个月。
四、结语
直接分析-飞行时间质谱新技术是时代新技术革新的产物。作为新型的质谱分析技术，它有强大的功能，可以数秒内破译出液体、固体或基质表层内特征化合物，并且可以做到保留物证原样的条件下准确地对物证进行鉴定。未来法庭科学物证检验技术的不断革新，是需要不断探索并且坚持的过程，从传统质谱技术到直接分析-飞行时间质谱新技术的变更，是这长期努力中迈进的一小步。显然这万里长征中的一小步，为解决刑事案件的取证带来了极大的便利。直接分析-飞行时间质谱新技术不仅能实现物证鉴定工作环节中取证过程简易化，而且还可以实现物证留档，体现了真正意义上的物证留存完整性，为案件的侦破和审理提供有效帮助。
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【作者简介】 胡晓璇(1986.6～)，女，安徽合肥人；安徽公安职业学院讲师，硕士；研究方向：理化检验