鈷綠小顆粒懸浮液顯現(xiàn)血手印的研究

彭 迪

（1.西南政法大學(xué)刑事偵查學(xué)院，重慶 401120；2.重慶市高校物證技術(shù)工程研究中心，重慶 401120；3.重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，重慶 400044）

鈷綠小顆粒懸浮液顯現(xiàn)血手印的研究

彭 迪1,2,3

（1.西南政法大學(xué)刑事偵查學(xué)院，重慶 401120；2.重慶市高校物證技術(shù)工程研究中心，重慶 401120；3.重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，重慶 400044）

目的確定鈷綠小顆粒懸浮液顯現(xiàn)血手印的最佳配方及適用范圍，為該類手印的顯現(xiàn)與增強(qiáng)提供一種新的途徑。方法分別考察甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、二甲基甲酰胺、水六種溶劑和SDS、PKO、苯扎溴銨1227、DTAC、CAO-30、DLHS六種表面活性劑以及鈷綠濃度、留痕時(shí)間、血液濃度及承痕體種類等因素對(duì)顯現(xiàn)效果的影響。結(jié)果10 %的鈷綠、1 %1227水相懸浮液為最佳顯現(xiàn)配方，該配方采用噴顯法能夠清晰顯現(xiàn)玻璃、瓷磚、塑料片、鋁合金、人造皮革、透明膠帶粘面、A4紙上的新鮮血手印，并且對(duì)微量血痕和180d內(nèi)的陳舊血手印也取得較理想的顯現(xiàn)效果。結(jié)論本方法適用范圍廣、配制方法簡(jiǎn)單、顯現(xiàn)效果好、對(duì)人體環(huán)境無(wú)毒、成本低廉，且顯現(xiàn)后無(wú)需增強(qiáng)處理，適用于常見(jiàn)非滲透性客體及滲透性客體上血手印的顯現(xiàn)。

血手??；鈷綠；小顆粒懸浮液；手印顯現(xiàn)

一直以來(lái)，基層刑事技術(shù)部門(mén)對(duì)血手印的顯現(xiàn)主要沿用聯(lián)苯胺及其衍生物顯現(xiàn)法和氨基黑10B顯現(xiàn)法。但這兩種方法均存在局限性：一方面，聯(lián)苯胺及其衍生物四甲基聯(lián)苯胺（TMB）主要適用于滲透性客體，而且受限于其顯現(xiàn)原理，該方法不可避免因擴(kuò)散而導(dǎo)致部分客體上手印紋線模糊[1]；而氨基黑10B因其本身顏色較深，僅適用于淺色非滲透性客體上血手印的顯現(xiàn)。另一方面，聯(lián)苯胺為強(qiáng)致癌物，TMB也有低毒性，顯現(xiàn)前須用乙醇反復(fù)固定，操作相對(duì)繁瑣；而氨基黑10B雖自身無(wú)毒[2]，但常以冰醋酸為溶劑，其腐蝕性蒸汽對(duì)操作者的眼、鼻有刺激性作用。

國(guó)內(nèi)外研究者關(guān)注過(guò)亮綠SF[3]、活性橙、桃紅等偶氮類、蒽醌類有機(jī)染料[4]及CdTe水溶液量子點(diǎn)等納米材料[5]的顯現(xiàn)效果，然而這些試劑或多或少存在潛在毒性、配制方法較復(fù)雜、成本較高等缺點(diǎn)，基層推廣難度大。針對(duì)當(dāng)前血手印顯現(xiàn)方法弊端，擬開(kāi)發(fā)系列以環(huán)保型無(wú)機(jī)顏料小顆粒為主體的懸浮液顯現(xiàn)技術(shù)，進(jìn)一步完善和豐富該類手印的顯現(xiàn)方法。

1 鈷綠理化性質(zhì)與顯現(xiàn)原理

鈷綠歸類于環(huán)保型彩色混相無(wú)機(jī)顏料[6]，為鈷/鈦/鎳/鋅氧化物，具有一種獨(dú)特的黃光綠色，平均粒徑1.1～2.5 μ m，其色彩鮮明、耐熱、耐光、耐酸堿、著色力強(qiáng)、遮蓋強(qiáng)、不遷移、不滲色，不溶于水及常見(jiàn)有機(jī)溶劑。小顆粒懸浮液一般是由金屬微粒、溶劑和表面活性劑按一定比例配制而成的，其中離子型表面活性劑主要通過(guò)靜電作用吸附于鈷綠顆粒表面，使顆粒表面與活性劑帶同種的電荷并分散于體系中。另一方面，血紅蛋白在濕態(tài)下呈膠體，具有很強(qiáng)的吸附能力，與離子型表面活性劑主要通過(guò)范德華力、氫鍵等相互結(jié)合[7]；而活性劑的加入會(huì)引起蛋白質(zhì)變性而致其分子結(jié)構(gòu)變化，活性劑的帶電基團(tuán)與血紅蛋白的肽鏈尾基上的羧基和氨基所帶的相反電荷結(jié)合，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)的去折疊和內(nèi)部疏水基團(tuán)或大量疏水性結(jié)合位點(diǎn)的裸露[8]，這又進(jìn)一步加強(qiáng)了表面活性劑、鈷綠小顆粒與血紅蛋白的疏水結(jié)合，進(jìn)而使血手印與鈷綠顆粒牢固地結(jié)合在一起，最終獲得顯現(xiàn)效果。

2 材料和方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

鈷綠JF-B5003（湖南巨發(fā)科技有限公司）；甲醇、無(wú)水乙醇、二甲基甲酰胺、氯仿、丙酮、十二烷基硫酸鈉（SDS）均為分析純（重慶川東化工（集團(tuán)）有限公司）；月桂酰胺丙基二甲胺（PKO）、苯扎溴銨（1227）、十二烷基三甲基氯化銨(DTAC)、椰油酰胺丙基氧化胺（CAO-30）、十二烷基羥磺基丙基甜菜堿（DLHS）均為化學(xué)純（上海德俊化工科技有限公司）。

氣壓式噴壺，膠頭滴管，水銀溫度計(jì)；VSC-5000型文檢儀（Foster+Freeman，英國(guó)）。

2.2 手印樣本制作

分別以玻璃、瓷磚、塑料片、鋁合金、白色人造皮革、透明膠帶（粘面）、A4復(fù)印紙等七種常見(jiàn)客體為載體制作實(shí)驗(yàn)樣本。制作時(shí)，首先用棉簽將新鮮人血均勻涂抹于手指，再用手指分別在各類客體上連續(xù)按捺，留下血液濃度由深到淺的成串新鮮血手印，并將其中部分較微弱血手印保存用于研究顯現(xiàn)試劑對(duì)新鮮血痕與陳舊血痕的顯現(xiàn)效果。

2.3 顯現(xiàn)試劑配制

預(yù)試驗(yàn)表明，鈷綠粉末不溶于常溫蒸餾水，但經(jīng)加熱到45 ℃時(shí)可在水中均勻分散；而加入適量表面活性劑后，鈷綠小顆粒能在常溫水中均勻分散且不沉淀、分層。

配制方法：以配制100 mL顯現(xiàn)試劑為例，分別計(jì)算所需鈷綠及表面活性劑的用量，先將適量的表面活性劑溶解于50 mL選取的溶劑中，攪拌至表面活性劑完全溶解后，再加入適量的鈷綠JF-B5003粉末和50 mL溶劑，攪拌直至粉末分散均勻、不分層后，方可使用。

2.4 手印顯現(xiàn)

小顆粒懸浮液顯現(xiàn)手印主要有以下三種方法，通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)噴顯法能有效地控制顯現(xiàn)試劑用量，最大程度地獲得血手印紋線與背景的反差。

滴顯法：顯現(xiàn)液與樣本呈一定角度（30～45°）時(shí)滴下溶液，使之與樣本充分接觸。待30 s后用清水緩緩沖洗后再觀察顯現(xiàn)效果，若效果不佳則重復(fù)操作，直到顯出理想效果后用電吹風(fēng)將樣本吹干；

浸泡法：攪動(dòng)懸浮液至分散狀態(tài)，將樣本浸泡30 s后用清水緩緩沖洗再觀察顯現(xiàn)效果，若效果不佳則重復(fù)操作，直到顯出理想效果后用電吹風(fēng)將樣本吹干；

噴顯法：用裝滿懸浮液的噴瓶在距離樣本20 cm處進(jìn)行噴顯，使溶液與樣本充分接觸，待30 s后用清水緩緩沖洗后再觀察顯現(xiàn)效果，若效果不佳則重復(fù)操作，直到顯出理想效果后用電吹風(fēng)將樣本吹干。

3 結(jié)果與分析

3.1 溶劑種類對(duì)顯現(xiàn)效果的影響

不同溶劑對(duì)鈷綠粉末的分散作用不同，有機(jī)溶劑的加入會(huì)增大鈷綠小顆粒之間的排斥勢(shì)能或降低吸引勢(shì)能，進(jìn)而改變其與血紅蛋白的相互作用效應(yīng)，最終影響到懸浮液對(duì)血手印的顯現(xiàn)效果。在不加入表面活性劑的情況下，本文考察了蒸餾水及5種有機(jī)溶劑對(duì)顯現(xiàn)效果的影響，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知，鈷綠在常溫蒸餾水中沒(méi)有顯現(xiàn)效果，而在甲醇、加熱蒸餾水中的顯現(xiàn)效果最好，這說(shuō)明強(qiáng)極性溶劑有助于提高鈷綠小顆粒在體系中的分散效應(yīng)。但是加熱環(huán)節(jié)會(huì)加大基層人員的操作難度，也不符合現(xiàn)場(chǎng)手印顯現(xiàn)的要求。為了兼顧顯現(xiàn)技術(shù)推廣性和試劑的無(wú)公害性，根據(jù)前述2.3預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)考慮在常溫條件下，加入能改變鈷綠粉末分散性質(zhì)的表面活性劑來(lái)提高顯現(xiàn)效果。

3.2 表面活性劑種類、濃度對(duì)顯現(xiàn)效果的影響

適量的表面活性劑可以增強(qiáng)鈷綠顆粒與手印物質(zhì)的相互作用，從而起到去除背景干擾，加大紋線與背景反差的作用，并縮短顯現(xiàn)時(shí)間。在確定常溫蒸餾水為溶劑且紋線不被活性劑沖洗掉的前提下，考察了0.25 %、0.5 %、1.0 %、2.0 %的SDS、PKO、1227、DTAC、CAO-30、DLHS六種表面活性劑對(duì)于血手印顯現(xiàn)效果的影響，實(shí)驗(yàn)表明活性劑濃度為1 %時(shí)顯現(xiàn)效果最好，結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，濃度為1 %1227的鈷綠小顆粒懸浮液顯現(xiàn)效果最佳，尤其體現(xiàn)在對(duì)滲透性客體上血手印的顯現(xiàn)，這是因?yàn)?227通過(guò)靜電作用吸附鈷綠顆粒，電荷之間的斥力提高了鈷綠顆粒在溶劑中的分散性能，進(jìn)而增強(qiáng)了懸浮顆粒與濕態(tài)蛋白之間的相互作用力，因此獲得了更好的顯現(xiàn)效果。

3.3 鈷綠濃度對(duì)顯現(xiàn)效果的影響

鈷綠小顆粒懸浮液濃度對(duì)顯現(xiàn)效果的影響顯而易見(jiàn)，濃度太低會(huì)導(dǎo)致血手印與鈷綠顆粒吸附不充分而染色效果差，濃度過(guò)高則會(huì)增大背景干擾，從而降低手印紋線的清晰程度。在確定濃度1 %1227的水相體系前提下，分別考察了5 %～16 %范圍內(nèi)鈷綠粉末的最佳濃度。由表3、圖1可知，鈷綠小顆粒懸浮液顯現(xiàn)血手印的最佳濃度應(yīng)為10 %。

3.4 手印遺留時(shí)間對(duì)顯現(xiàn)效果的影響

陳舊血痕的顯現(xiàn)效果往往是檢驗(yàn)顯現(xiàn)方法靈敏度的重要指標(biāo)，為考察鈷綠小顆粒懸浮液顯現(xiàn)試劑的時(shí)效性，使用最佳配方分別對(duì)180 d內(nèi)的血手印進(jìn)行顯現(xiàn)，結(jié)果見(jiàn)表4及圖2。

表1 溶劑種類對(duì)顯現(xiàn)效果的影響Table 1 Effect of solvent species on developing blood fngerprint

表2 0.5%、1.0%表面活性劑對(duì)不同客體上血手印顯現(xiàn)效果Table 2 Effect of 0.5%, 1.0 % surfactants on developing blood fngerprint

表3 不同濃度鈷綠對(duì)不同客體上血手印的顯現(xiàn)效果Table 3 Effect of different concentrations of cobalt green on developing fngerprints on different objects

圖1 10%鈷綠、1%1227懸浮液顯現(xiàn)不同客體上的血手印Fig.1 The developed blood fngerprints on different objects treated with 10% cobalt green and 1% benzalkonium bromide (1227) dispersed in water

表4 不同遺留時(shí)間的顯現(xiàn)效果Table 4 Effect of retaining time of fngerprints on development

圖2 10%鈷綠、1%1227懸浮液顯現(xiàn)遺留時(shí)間180d的血手印Fig.2 The 180-day-old blood fngerprints developed with 10% cobalt green and 1% benzalkonium bromide (1227) dispersed in water

由表4、圖2可知，雖然隨著時(shí)間的推移，顯現(xiàn)效果有所下降，但鈷綠小顆粒懸浮液對(duì)非滲透性及滲透性客體上的陳舊血手印仍有較好的顯現(xiàn)效果，展示了其較高的時(shí)效性及靈敏度。

3.5 血液濃度對(duì)顯現(xiàn)效果的影響

在一些案件中，犯罪嫌疑人會(huì)通過(guò)沖刷現(xiàn)場(chǎng)血痕試圖掩蓋關(guān)鍵性物證，因此微量血手印的顯現(xiàn)效果也是檢驗(yàn)顯現(xiàn)試劑靈敏度的指標(biāo)之一。為考察本方法對(duì)微量血跡的顯現(xiàn)效果，用自來(lái)水對(duì)新鮮血液進(jìn)行稀釋，觀察濃度分別為50 %、25 %、12 %、6 %的稀釋血手印在塑料片、紙張上的顯現(xiàn)效果，部分結(jié)果見(jiàn)圖3。

實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，血液濃度的降低并沒(méi)有導(dǎo)致顯現(xiàn)效果的下降；反而隨著血液濃度的降低，鈷綠小顆粒的濃度會(huì)相對(duì)增加，對(duì)于極低濃度（12 %和6 %）血手印出現(xiàn)過(guò)染的現(xiàn)象。這再次展示了鈷綠小顆粒對(duì)于血痕的高靈敏度，同時(shí)也表明對(duì)于極低濃度血手印的顯現(xiàn)，應(yīng)相應(yīng)降低鈷綠的濃度方可獲得最佳的顯現(xiàn)效果。

圖3 5%鈷綠、1%1227懸浮液顯現(xiàn)稀釋的血手印Fig.3 Results by 5% cobalt green and 1% benzalkonium bromide (1227) to develop the fngerprints made with diluted fresh blood

4 討論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，確定10 %的鈷綠、1 %1227水相懸浮液對(duì)大部分客體上的血手印具有良好顯現(xiàn)效果；如果檢材系極微弱血痕，應(yīng)適當(dāng)調(diào)低鈷綠小顆粒的濃度。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，1227、DTAC等陽(yáng)離子型表面活性劑懸浮液發(fā)揮了理想的顯現(xiàn)效果，這應(yīng)是小顆粒表面在中性的水溶液中Zeta電位為正電荷，陽(yáng)離子活性劑在其表面發(fā)生特效吸附，從而增大了小顆粒的靜電斥力，抑制了顆粒的團(tuán)聚效應(yīng)，從而獲得了更好的分散效果的原因[9]。與傳統(tǒng)四甲基聯(lián)苯胺、氨基黑10B、孔雀藍(lán)、二氯熒光素試劑及有機(jī)染料等改進(jìn)型顯現(xiàn)方法相比，鈷綠小顆粒懸浮液滿足適用范圍廣、配方簡(jiǎn)單、顯現(xiàn)效果好、無(wú)公害性且成本低廉等條件，且顯現(xiàn)后無(wú)需增強(qiáng)處理。本方法操作難度低，配合噴顯裝置即可裝備一線，達(dá)到血手印的快速顯現(xiàn)與提取。血手印的染色時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免出現(xiàn)過(guò)染現(xiàn)象。尤其是懸浮液濃度相對(duì)較高時(shí)，要注意在染色后及時(shí)沖洗，且在沖洗過(guò)程中要傾斜放置客體，防止懸浮液回流，影響顯現(xiàn)效果。鈷綠粉末著色力強(qiáng)、耐酸、耐堿，與血痕物質(zhì)結(jié)合緊密；手印無(wú)需特別處理即可長(zhǎng)時(shí)間不褪色，可作為偵查、訴訟物證長(zhǎng)期保存。

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Developing Blood Fingerprints by Small Particle Reagent of Cobalt Green

PENG Di1,2,3
(1. Criminal Investigation College of Southwest University of Political Science and Law, Chongqing 401120, China; 2. Forensic Science Engineering Research Centre of Universities in Chongqing, Chongqing 401120, China; 3. College of Chemistry and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China)

ObjectiveTo defne the optimal formula and applicable scope of small particle reagent of cobalt green for developing blood fngerprints so as to provide a new technology for such fngerprints to develop and be enhanced. Methods Six types of surfactants, sodium dodecyl sulfate, lauryl amide propyl dimethyl amine, benzalkonium bromide (1227), dodecyl trimethyl ammonium chloride, 3-(N,N-dimethylamino) propyl cocoamido amine oxide and dodecyl propyl hydroxyl sulfobetaine, were respectively tested along with six types of solvents, methanol, ethanol, acetone, chloroform, dimethyl formamide and distilled water, for determining their effect to develop blood fngerprints. The infuential capability was also observed on the factors of the concentration of cobalt green, retaining time of fngerprints, concentration of diluted-blood stains and various surfaces.ResultsThe best formula, consisting of 10 % cobalt green and 1 % benzalkonium bromide (1227) dispersed in water, has good development effect for blood fngerprints on a series of objects such as glass, ceramic tile, plastic sheet, man-made leather, sticky surface of adhesive tape and A4 paper when the spray method was chosen. An ideal effect was still obtained with the best formula to develop the 180-day old blood fngerprints and trace bloodstain ones. Conclusions The method is suitable to develop blood fngerprints on either the porous surfaces or non-porous ones with its excellence of wide applicability, simple preparation, good developing effect, no toxicity, low cost and no need of post-development enhancement.

blood fngerprint; cobalt green; small particle reagent; developing fngerprint

DF794.1

A

1008-3650(2016)06-0459-04

2016-05-10

格式：彭迪.鈷綠小顆粒懸浮液顯現(xiàn)血手印的研究[J]. 刑事技術(shù)，2016, 41(6):459-462.

10.16467/j.1008-3650.2016.06.007

重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（KJ130106）；重慶市高校市級(jí)工程研究中心項(xiàng)目（LCFS141203）

彭迪（1981—），男，重慶人，博士，講師，研究方向?yàn)槲镒C技術(shù)學(xué)。E-mail:247196882@qq.com