引用本文
张金庄. 基于单波长红外图像检验纸载体表面目标物K粉的研究[J]. 刑事技术,2014,39(1): 31-33
ZHANG Jin-zhuang. Dtection of ketamines on paper surface by single wavelength IR image[J]. Forensic Science and Technology,2014,39(1): 31-33  
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基于单波长红外图像检验纸载体表面目标物K粉的研究
张金庄
辽宁警官高等专科学校,省高校物证技术重点实验室,辽宁大连 116036

作者简介:张金庄(1956— ),男,辽宁人,副教授,学士,从事刑事化验教学和科研工作。

摘要

目的 建立快速评估4种纸张载体表面是否存在K粉的无损检验方法。方法 采集纸载体表面可能附着K粉区域的红外图像,以K粉红外特征吸收峰获得对应的单波长红外图像,据图像分析区域内表征的各组分红外光谱和空间分布信息评估K粉的存在。结论 该检验方法所需样品量少,为无损检验,可快速评估纸载体表面是否存在K粉,为气质联用等检验方法提供定性检验目标。

关键词: 单波长红外图像; K粉; 纸载体; 特征吸收峰; 无损检验
中图分类号:DF795.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2014)01-0031-03
Dtection of ketamines on paper surface by single wavelength IR image
ZHANG Jin-zhuang
Liaoning Police Academy, Dalian 116036, China
Abstract

Objective To develop a rapid and non-destructive method for detecting K powder on paper surface.Methods Infrared image of K powder on paper surface was collected and corresponding infrared characteristic absorption peak was obtained.Results The existence of K powder on paper was evaluated according to the infrared spectrum of each component in image analyzed area and distribution information.Conclusion This method is non-destructive testing and can be used to detect K powder on paper surface rapidly.

Keyword: single wavelength IR image; ketamine; paper; characteristic absorption peaks; non-destructive testing

K粉, 医用名为氯胺酮, 最初是作为麻醉剂用于临床。但近些年来K粉已成为娱乐场所及性派对场所使用较多的兴奋剂, 2007年被国家列为一类管制精神药品。据资料显示滥用K粉者有12.7%导致急性中毒, 13.5%发生过攻击他人行为, 40.3%发生过性冲动或性暴力。另外还可能诱发其它犯罪, 给社会、家庭及个人带来了严重的危害。常见纸载体诸如打印纸, 锡纸, 纸板和纸币等可能会被毒品贩子用来包装K粉, 吸食K粉的不法人员用来作为吸食K粉的载体。所以, 无论是在K粉交易案件现场或吸食K粉处发现、提取的纸载体, 都需要检验其表面是否附着有微量K粉, 为“ 证据定案” 提供重要证据。

目前, 检验K粉的方法主要有气相色谱法(GC)、气质联用法(GC-MS)、高效液相法(HPLC)等, 其检材大都为血、尿、毛发等生物检材, 会受到吸食K粉时间长短或吸食量等因素的制约, 而从生物检材中提取K粉成份或衍生物也较费时, 检验时间较长, 且均属有损检验方法。本研究中所针对的检材是纸载体表面附着的微量K粉, 而采用的检验技术是近些年发展起来的红外图像技术。利用该技术方法检验纸载体表面微量K粉尚未见报道。本研究结果显示, 该方法检验速度快, 所需样品量小, 不消耗不破坏样品, 属无损检验方法, 报道如下。

1 材料和方法
1.1 样品制备

毒品材料:案件中查获的K粉。纸载体:打印纸、锡纸、纸板、百元人民币纸。

用干净的棉棒将K粉涂抹到纸载体表面, 然后用力弹动纸载体, 使表面附着的K粉尽可能的少, 作为样品备用。

1.2 仪器和实验条件

Spotlight 300傅里叶红外光谱图像系统(美国PE公司产)。

实验条件:分辨率 8cm-1; 扫描范围 4000cm-1~750cm-1; 背景扫描次数30次; 图像扫描次数4次; 像素尺寸 25μ m

1.3 实验操作

分别将样品置于仪器载物台上, 首先采集样品可见图像, 再采集样品红外图像, 可见图像和红外图像均以纸载体为背景。对采集到的样品红外图像进行平滑、基线校准处理, 再以K粉红外特征吸收峰获得对应的样品单波长红外图像。

2 结 果

以K粉的C=O伸缩振动产生的特征吸收峰(1719cm-1)获得的样品单波长红外图像和K粉点的红外光谱(见图1~图4)。以K粉苯环的骨架振动产生的特征吸收峰获得的单波长红外图像和K粉点的红外光谱(见图5)。以K粉邻二取代苯环C-H的面外弯曲产生的特征吸收峰获得的样品单波长红外图像和K粉点的红外光谱(见图6)。

图1 K粉(打印纸) 1719cm-1强吸收处的红外光谱

图2 K粉(锡纸) 1719cm-1强吸收处的红外光谱

图3 K粉(纸板)单波长红外图像(1719cm-1)

图4 K粉(人民币纸)单波长红外图像(1719cm-1)

3 讨 论

单波长红外图像是以被检验物质红外光谱特定波长(单波长代表相应的化学官能团)的红外吸收强度为特征, 显示对应的化学官能团在图像分析区域内的分布信息。

图1中A是以K粉1719cm-1特定波长获得的以打印纸为载体的单波长红外图像, 在图像分析区域内对应的官能团C=O分布信息显示只一个点(即K粉点), 而且红外吸收较强(见图像右侧红外吸收信息柱, 颜色越浅红外吸收越强)。图2至图4中A分别是K粉1719cm-1特定波长获得的以锡纸、纸板、人民币纸为载体的样品单波长红外图像, 在图像分析区域内对应的官能团C=O分布信息显示锡纸表面有3个K粉点, 纸板表面有5个以上的K粉点, 人民币纸表面有1个K粉点, 且红外吸收均较强。由图像分析区域内的K粉点处获得的红外光谱其光标处为C=O伸缩振动产生的特征吸收峰(见图1中B~见图4中B)。

图5中A是K粉1570cm-1特定波长获得以锡纸为载体的样品单波长红外图像, 在图像分析区域内对应的官能团-苯环分布信息显示有3个K粉点, 由K粉点处获得的红外光谱, 其光标处为苯环骨架振动产生的特征吸收峰(见图5中B)。图6中A是K粉770cm-1特定波长获得的以打印纸为载体的样品单波长红外图像, 图像分析区域内对应的官能团-CH-分布信息显示只有一个K粉点, 由K粉点处获得的红外光谱, 其光标邻二取代苯环C-H的面外弯曲产生的特征吸收峰(见图6中B)。

图5 K粉(锡纸)1570cm-1强吸收处的红外光谱

图6 K粉(打印纸) 770cm-1强吸收处的红外光谱

实验结果表明, (1)由K粉特定波长1719cm-1、1570cm-1和770cm-1获得的样品单波长红外图像表征的K粉在图像分析区域内的红外光谱信息和空间分布信息均相同(见图1中A和图6中A; 图3中A和图5中A), 说明该检验方法重现性较为理想。(2)不同样品的单波长图像分析区域内K粉点处获得的红外光谱(见图1中B~图4中B)均能清楚的表征出K粉的特征吸收峰, 说明检验结果不受不同纸载体的影响。(3)由图像分析区域内K粉点处获得的红外光谱与K粉标准红外光谱(见图7)表征的K粉特征吸收峰基本吻合, 只是由于溴化钾稀释效应的影响, K粉标准红外光谱的特征吸收峰略有位移或谱带变形, 但并不影响定性检验结果。

图7 K粉红外光谱(4000cm-1~750cm-1)

综上所述, 本研究采用的检验技术方法, 可有效检出纸载体表面附着的目标物K粉, 样品单波长红外图像清晰, 直观的反映出目标物K份在纸载体表面存在的信息。该方法检验速度快、操作简便且为无损检验, 能快速找到疑似目标物, 为进一步准确分析定性提供方向。能为检验纸载体表面附着的其它微量毒品提供了一个科学、合理、实用的指向性检验方法。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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