茚三酮显现指纹的改进配方

王军王虹

（江苏警官学院　江苏　南京　210031）

茚三酮显现指纹的改进配方

王军王虹

（江苏警官学院江苏南京210031）

茚三酮显现渗透性客体上潜在汗液手印是常用的显现方法，为了更有效地显现渗透性客体上手印，实验研究了溶剂、pH值、温度、湿度以及缓冲溶液对手印显现效果的影响。实验结果表明，新配方能够较好地显现出不同渗透性客体上的潜在汗液手印的细节特征，是对传统溶液法显现手印的有效改进。

指纹茚三酮还原茚三酮缓冲溶液

1　引言

渗透性客体表面（如纸张表面）汗潜手印的显现常用茚三酮［1-4］。茚三酮显现指纹过程是一个化学反应过程，受到温度［5］、pH值［6-9］、湿度［10］、溶剂［11］、表面活性剂含量［12，13］、反应时间［14］等因素的影响，复合显现液［15］、缓冲溶液［16］的使用也会对指纹清晰程度和颜色稳定性产生影响。

本文一方面根据茚三酮显色反应机理，直接向茚三酮显现液中加入还原茚三酮来缩短反应历程，以期达到减少反应时间和增强显现效果，另一方面通过优化反应条件，选择合适的溶剂、缓冲溶液、反应温度和湿度等来提高指印的显现效率。

2　实验部分

2.1仪器与试剂

2.1.1仪器

SXML-2-4数显形电热板（北京中兴伟业仪器有限公司）、数显恒温水浴锅（国华电器有限公司）。

2.1.2试剂

石油醚（30～60℃和60～90℃）、无水乙醇、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、正庚烷、冰醋酸、氢氧化锂、（水合）茚三酮、抗坏血酸、无水磷酸钠、磷酸、氢氧化钠。

2.2试剂的配制

2.2.1还原茚三酮的制备

取1.0g茚三酮，溶于25mL蒸馏水中，得到黄色溶液。将1g维生素C溶于50mL蒸馏水中并缓慢倾入茚三酮水溶液中，不断搅拌，有沉淀产生，继续搅拌20min后放入冰箱内4℃冷藏8h，过滤并用冷水洗涤3次，干燥后，用棕色瓶避光低温保存。

2.2.2醋酸-氢氧化锂缓冲液的配制

取1.2g氢氧化锂置于100mL烧杯中，加入20mL水，不断搅拌，加入15mL的冰醋酸，使氢氧化锂完全溶解，加水至50mL，备用。使用时用蒸馏水（1∶3，V/V）稀释，用冰醋酸或氢氧化锂调节pH值。

2.2.3磷酸缓冲液的配制

取0.8g磷酸二氢钠置于100mL小烧杯中，加入20mL水，不断搅拌，使其完全溶解，慢慢滴加20%的氢氧化钠溶液直至所需pH值，加水至50mL，备用。使用时用蒸馏水（1∶2.5，V/V）稀释。

2.3实验方法和步骤

2.3.1溶剂的选择

分别取丙酮、石油醚、乙醇、乙醇-石油醚（1∶25）、丙酮-石油醚（2∶3）、无水乙醇-乙酸乙酯-冰醋酸-丙酮（5∶3∶2∶90）各15mL，pH为5.5的醋酸-氢氧化锂缓冲溶液5mL，加入0.4g水合茚三酮和0.02g还原茚三酮，搅拌至完全溶解，静置备用。分别取新鲜的汗液指纹用上述6种溶液喷显，在相同时间内比较显现效果。

2.3.2温度和湿度的优化

分别取印有新鲜汗液指纹的纸张，经喷显后，分别用电吹风吹干、电热板加热和水浴加热3种方法处理，比较指纹显现效果。

2.3.3pH值的确定

取30mL无水乙醇-乙酸乙酯-冰醋酸-丙酮（5∶3∶2∶90），加入0.8g水合茚三酮和0.04g还原茚三酮，搅拌至完全溶解，静置保存备用。将备用试剂平均分成5份，分别加入2.0mL pH为5.5、6.0、7.0、8.0、9.0的醋酸-氢氧化锂缓冲溶液，比较指纹显现效果。

2.3.4缓冲溶液对反应的影响

按照2.3.3配方，选取pH为5.5的醋酸-氢氧化锂缓冲溶液和pH为5.5的磷酸缓冲溶液，比较指纹显现效果。

2.4结果分析与讨论

2.4.1溶剂选择对指纹显现的影响

对新鲜的A4纸上的汗液指纹，分别用上述6种指纹显现溶液喷显，在相同时间内拍照固定指纹显现的效果，从而确定一种合适的溶剂。由图1可以看出，单一溶剂易造成指纹模糊现象，不宜用来作为汗液指纹的显现溶剂；混合溶剂丙酮-石油醚（2∶3，V/V）对指纹有溶解作用，纹线模糊；乙醇-石油醚（1∶25，V/V）对指纹显现的清晰度和速度都得到了提高；乙醇-乙酸乙酯-冰醋酸-丙酮（5∶3∶2∶90，V/V）的混合溶液显现的纹线完整，所以，我们选取乙醇-乙酸乙酯-冰醋酸-丙酮（5∶3∶2∶90，V/V）作为指纹显现剂的溶剂。

图1　溶剂的影响

2.4.2温度和湿度对指纹显现的影响

由图2可以看出，用水浴法加热熏显，在50℃时，有利于汗液中的氨基酸与茚三酮、还原茚三酮反应，加速了还原茚三酮参与反应的过程，指纹的纹线得到了清晰的显现。当温度过高时，指纹纹线显现效果不是很好；用电吹风低档吹显时，手印纹线能够得到有效的显现。用高档电吹风吹显时，虽然提高了指纹表面温度、加速了反应进行，也缩短了指纹的显现时间，但同时由于溶剂的挥发过快，手印纹线未能得到充分的显现；用电热板进行指纹显现时，以温度150℃为最好。当温度高于200℃时，指纹纹线已经模糊，并且纸张开始出现收缩枯黄的现象，影响了指纹显现效果。

图2　温度和湿度对指纹显现的影响

2.4.3pH值对指纹显现效果的影响

在指纹显现剂中，溶液的pH值是一个影响较大的因素。选取pH值分别为5.5、6.0、7.0、8.0、9.0的醋酸-氢氧化锂缓冲溶液，50℃水浴法进行指纹熏显，结果如图3所示。当显现剂的pH值在5.5-6.0之间时，所显现的指纹纹线清晰完整，随着指纹显现剂中pH值的逐渐变大，纹线越来越不清晰，而且纹线也不完整，所以，显现剂的pH值选5.5。

图3　pH值对指纹显现效果的影响

2.4.4缓冲溶液对指纹显现效果的影响

比较pH为5.5的醋酸-氢氧化锂和pH为5.5的磷酸缓冲溶液对指纹显现的影响，结果如图4所示。醋酸-氢氧化锂缓冲溶液和磷酸缓冲溶液都能够使汗液指纹手印显现出来，但醋酸-氢氧化锂缓冲溶液的指纹显现剂所显现的指纹颜色较深，而磷酸缓冲溶液的指纹显现剂显现的指纹颜色较淡。同时，醋酸-氢氧化锂缓冲溶液的指纹显现时间比磷酸缓冲溶液的显现时间短，所以，醋酸-氢氧化锂缓冲溶液更适宜作为指纹显现溶液。

图4　缓冲溶液对指纹显现的影响

2.4.5显现时间比较

为了比较传统茚三酮配方与新型茚三酮配方显现指纹的时间，在同种纸张客体上显现出指印的效果如图5所示。新配方60min已清晰完整显现出指印纹线，达到鉴定要求，而传统茚三酮试剂配方到60min时才隐约有纹线出现。

图5　显现时间比较

2.4.6新型指纹显现试剂的比较

为了比较传统茚三酮配方与新型茚三酮配方显现指纹的效果，将同一枚指纹一半用传统茚三酮配方进行显现，另一半用新型茚三酮配方进行显现，结果如图6所示。通过对比，新型茚三酮配方显现剂能够明显增强汗液手印指纹的显现效果，不但显现出的指印纹线更清晰，而且能够较好的反应印痕中箕形纹、弓形纹、斗形纹等纹线形态，并且指纹同一认定中的小点、小棍、小桥、小勾、小眼等也可以清晰的进行鉴别。

图6　普通茚三酮显现和所配显现剂的对比

3　结论

所研制的茚三酮指纹显现剂配方为：30mL无水乙醇-乙酸乙酯-冰醋酸-丙酮（5∶3∶2∶90）溶剂，0.8g水合茚三酮，0.04g还原茚三酮，2.0mL pH为5.5醋酸-氢氧化锂缓冲溶液，50℃水浴法加热熏显或用电吹风低档进行吹显或用150℃电热板法进行指纹显现。指纹显现的效果优于传统茚三酮配方。

［1］杨瑞琴，刘超文.茚三酮固体介质法显现不同纸张表面潜指纹［J］.中国司法鉴定，2008（2）：54-57.

［2］马竞.茚三酮显现纸张上汗潜手印最佳溶剂筛选研究［J］.中国人民公安大学学报（自然科学版），2014（2）：10-13.

［3］J.Almog，A.Hirshfeld，J.T.Klug.Reagentsfor theChemical DevelopmentofLatentFingerprints：Synthesisand Propertiesof Some Ninhydrin Analogues［J］. JournalofForensicSciences，1982（4）：912-917.

［4］C.J.Lennard，P.A.Margot，M.Stoilovic，R. N.Warrener.Synthesis and Evaluation of Ninhydrin Analogues as Reagents for the Development of Latent FingerprintsonPaper Surfaces［J］.Journalofthe Forensic Science Society，1988（1）：3-23.

［5］罗亚平，王跃.茚三酮真空熏显指印方法研究［J］.中国人民公安大学学报（自然科学版），2004（3）：25-26.

［6］邢其毅，裴伟伟，徐瑞秋，等.有机化学：第3版［M］.北京：高等教育出版，2005：983.

［7］徐寿昌.基础有机化学：第2版［M］.北京：高等教育出版社，1993：455.

［8］陈忠云.α-氨基酸与茚三酮反应的颜色与条件［J］.邵阳高等专科学校学报，1995（5）：56-59.

［9］常秀莲.PH值对茚三酮与谷氨酸显色反应的影响［J］.发酵科技通讯，1999（4）：5.

［10］P.D.Barnett，R.A.Berger.The Effects of Temperature and Humidity on the Permanency of Latent Fingerprints［J］.Journal of the Forensic Science Society，1976（3）：249-254.

［11］高静，邓云.对茚三酮全自动熏显箱部分系统条件的研究与分析［J］.江西公安专科学校学报，2007（3）：81-83.

［12］陈振乾，王贵容，董学彬，等.不同纸张上手印的茚二酮显现研究［J］.四川警官高等专科学校学报，2005（6）：57-62.

［13］奚居仁.茚三酮、DFO、茚二酮显现手印效果比较［J］.江苏警官学院学报，2006（3）：157-161.

［14］张振华.α-氨基酸与茚三酮显色反应影响因素的探讨［J］.邵阳高等专科学校学报，2000（1）：42-44.

［15］王文.硝酸银、茚三酮、502胶复合液显现汗潜指印研究［J］.四川警官高等专科学校学报，2004（4）：29-30.

［16］Stanford Moore，孙晓荣.二甲亚砜作为氨基酸分析中茚三酮试剂的溶解剂［J］.氨基酸杂志，1990（1）：45-47.

（责任编辑：于萍）

D918.91

A

2095-7939（2016）03-0054-03

10.3969/j.issn.2095-7939.2016.03.011

2016-04-01

公安技术学江苏省高等学校重点学科建设专项资金资助项目。

王军（1969-），男，江苏仪征人，江苏警官学院刑事科学技术系教授，博士，主要从事物证检验研究。