□段翰林
為了進(jìn)一步做好毒品防控工作,公安機(jī)關(guān)相關(guān)工作人員必須能對(duì)可疑物品進(jìn)行有效檢測(cè),而在這一檢測(cè)過(guò)程中,常用的紅外光譜、核磁共振等技術(shù)都存在僅能針對(duì)已獲取的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)、可能導(dǎo)致樣品損壞等問(wèn)題,檢測(cè)效率難以保障,同時(shí)有可能影響到后續(xù)相關(guān)工作的展開。在這樣的背景下,顯微拉曼技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注,這一技術(shù)在痕量毒品檢測(cè)過(guò)程中的應(yīng)用具備靈敏度高、時(shí)間短、無(wú)需接觸、無(wú)破壞等特點(diǎn)。因此,針對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用辦法進(jìn)行研究是非常有必要的。結(jié)合現(xiàn)狀來(lái)看,這一技術(shù)在我國(guó)公安機(jī)關(guān)內(nèi)的應(yīng)用歷史并不長(zhǎng),而為了保障顯微拉曼技術(shù)在痕量毒品檢測(cè)中能發(fā)揮出預(yù)期效用,本文將結(jié)合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程來(lái)展開分析。
從定義上來(lái)說(shuō),顯微拉曼技術(shù)是指拉曼光譜分析技術(shù)與顯微分析技術(shù)的結(jié)合。因此,本文主要從以下幾方面對(duì)顯微拉曼技術(shù)進(jìn)行介紹。
(一)拉曼光譜分析技術(shù)的原理和優(yōu)越性。
1.原理。當(dāng)使用波長(zhǎng)比試樣粒徑小得多的單色光照射氣體、液體或透明試樣時(shí),大部分光會(huì)沿照射方向透射,剩余部分則會(huì)依照不同角度散射開來(lái),產(chǎn)生散射光。在垂直方向?qū)@種現(xiàn)象進(jìn)行觀察,除了能觀察到瑞利散射以外,還能觀察到一系列與入射光頻率發(fā)生位移的拉曼譜線,即拉曼效應(yīng)。通過(guò)對(duì)拉曼光譜的分析和研究,試樣分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)等信息將能迅速的被獲取,為后續(xù)工作的展開打下良好基礎(chǔ)。
2.優(yōu)越性。第一,這一技術(shù)支持無(wú)損傷的定性定量分析,樣品可以直接通過(guò)光纖探頭等進(jìn)行測(cè)量。在這一特性的支持之下,實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程將更加簡(jiǎn)單、迅速。第二,拉曼光譜分析技術(shù)可以同時(shí)覆蓋50~4,000波數(shù)的區(qū)間,可以對(duì)有機(jī)物和無(wú)機(jī)物進(jìn)行分析。這一點(diǎn)是傳統(tǒng)的紅外光譜分析無(wú)法達(dá)到的。第三,由于拉曼光譜譜峰清晰且尖銳,因此十分適用于定量分析,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,這一特性能有效提升樣品檢測(cè)及分析的效率。第四,拉曼光譜只需要少量的樣品就能得到,也就是說(shuō),拉曼光譜能被應(yīng)用于分析面積更小的樣品。
(二)共聚焦顯微拉曼光譜。共聚焦顯微拉曼技術(shù)能將激發(fā)光的光斑聚焦到微米量級(jí),進(jìn)而在此基礎(chǔ)上對(duì)樣品進(jìn)行精確分析,也就是說(shuō),在這一基礎(chǔ)的支持之下,實(shí)際檢測(cè)過(guò)程可以針對(duì)任何樣品的任何部分進(jìn)行分析,整體的分析過(guò)程也非常直觀,便于相關(guān)工作人員進(jìn)行觀察和控制。
(三)顯微拉曼技術(shù)應(yīng)用于公安法學(xué)的必要性。在公安法學(xué)相關(guān)檢測(cè)工作開展過(guò)程中,保障物證完整是非常有必要的。同時(shí),殘留物量可能很小,指紋中的殘留物、車禍中的殘留漆片、寫在紙上的筆跡等都屬于此類。對(duì)于本文所討論的問(wèn)題來(lái)說(shuō),痕量毒品檢測(cè)不但同時(shí)具備上述特征,部分情況下還需要在不接觸樣品或在公共場(chǎng)所等背景下展開檢測(cè)工作,結(jié)合這些內(nèi)容,使用顯微拉曼技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)是非常有必要的。本文將在后續(xù)內(nèi)容中對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用展開詳細(xì)分析。
(一)樣品及儀器準(zhǔn)備。本文所使用的檢測(cè)樣品為現(xiàn)場(chǎng)查獲的走私海洛因,質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為65%,土色粉末,未經(jīng)任何化學(xué)處理。本文所使用的儀器主要為英國(guó)Renishaw公司生產(chǎn)的顯微共聚焦拉曼譜儀MKI1000型。該儀器激發(fā)光波長(zhǎng)為514.5nm,物鏡50X,信號(hào)采集時(shí)間60~240s,狹縫寬度為25μm,儀器分辨率為2μm-1,樣品表面分辨率為2μm。
(二)實(shí)驗(yàn)方法。第一種方法是使用一張干凈的紙張包裹樣品,將樣品倒掉后拍打紙張,直至紙張上用肉眼看不到樣品痕跡,最后測(cè)試紙張上殘留海洛因的拉曼散射普。第二種方法是使用干凈的信封包裹樣品,以上述內(nèi)容中相同的方式對(duì)信封進(jìn)行拍打,直至信封面上肉眼看不到樣品殘留,最后對(duì)信封上殘留海洛因的拉曼散射普進(jìn)行測(cè)試。
(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)測(cè)試所得到的拉曼散射光譜分別如圖1、圖2所示。
圖1 紙張測(cè)試結(jié)果
圖2 信封測(cè)試結(jié)果
對(duì)圖1、圖2中的內(nèi)容進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn),樣品海洛因的主要特征譜線是618和1,650cm-1附近的雙峰以及2,951、3,046、3,082cm-1附近的峰線,除了具備較強(qiáng)的熒光背景之外,這一譜線與純品海洛因譜線的位置及線型是完全一致的。
對(duì)圖1、圖2中的內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),用紙張測(cè)試所得的拉曼散射圖譜效果要由于信封測(cè)試結(jié)果。同時(shí),由于選取殘留樣品的紙面痕跡顏色較淺,將激發(fā)光功率控制在1.5MW,積分時(shí)間為60s時(shí)所得到的拉曼譜圖質(zhì)量最好。
(一)紅外光譜與拉曼光譜之間的比較。第一,紅外光譜與拉曼光譜之間的區(qū)別主要包含以下內(nèi)容:一是紅外光譜的入射光及檢測(cè)光均是紅外光,而拉曼光譜的入射光大部分為可見光。二是紅外光譜主要針對(duì)光的吸收情況進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量結(jié)果主要與波數(shù)或波長(zhǎng)有關(guān),而拉曼光譜主要針對(duì)光的散射進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量結(jié)果與拉曼位移有關(guān)。三是使用拉曼光譜分析時(shí),樣品并不需要做進(jìn)一步的處理,同時(shí)也不會(huì)對(duì)樣品產(chǎn)生破壞,而使用紅外光譜分析時(shí),樣品則需要做進(jìn)一步的處理之后才能進(jìn)行測(cè)定。這一點(diǎn)可以說(shuō)明,顯微拉曼技術(shù)支持對(duì)同一樣品的重復(fù)檢測(cè),而紅外光譜分析則有可能直接導(dǎo)致樣品被破壞。
第二,對(duì)于兩種檢測(cè)方法的選擇來(lái)說(shuō),上文中的檢測(cè)結(jié)果已經(jīng)表明,拉曼譜峰更為尖銳。因此,在對(duì)無(wú)機(jī)混合物進(jìn)行識(shí)別的過(guò)程中,相關(guān)工作人員則應(yīng)將重點(diǎn)放在顯微拉曼技術(shù)的應(yīng)用上。對(duì)于有機(jī)化合物的鑒定來(lái)說(shuō),由于紅外光譜的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)要更為豐富一些,因此,相關(guān)工作人員應(yīng)盡量使用紅外光譜分析技術(shù)來(lái)完成具體的檢測(cè)工作。對(duì)于無(wú)機(jī)化合物的鑒定來(lái)說(shuō),使用顯微拉曼技術(shù)能更便捷的獲得400cm-1以下的譜圖信息,這一點(diǎn)主要是因?yàn)闊o(wú)機(jī)化合物的拉曼光譜信息量通常要大于紅外光譜。
綜合上述內(nèi)容,拉曼光譜與紅外光譜實(shí)際上是可以互相補(bǔ)充的,對(duì)于本文所討論的痕量毒品檢測(cè)工作來(lái)說(shuō),公安機(jī)關(guān)相關(guān)工作負(fù)責(zé)人也應(yīng)結(jié)合具體樣品特性、獲取場(chǎng)所、檢測(cè)要求等來(lái)進(jìn)行選擇,以此來(lái)保障最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。
(二)顯微拉曼技術(shù)在公安法學(xué)中主要的應(yīng)用方向。
1.對(duì)爆炸物及槍擊殘留物等的檢測(cè)。利用拉曼光譜技術(shù)進(jìn)行爆炸物檢測(cè)是目前國(guó)際上的研究熱點(diǎn),在共焦顯微拉曼光譜技術(shù)與高倍光學(xué)顯微鏡的支持下,檢測(cè)人員將能針對(duì)爆炸殘留物微區(qū)進(jìn)行剖層分析,進(jìn)而在此基礎(chǔ)之上對(duì)爆炸物進(jìn)行痕量檢測(cè),除此之外,部分國(guó)外公司已經(jīng)推出了手持式拉曼光譜儀,爆炸物的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)將能更迅速、更有效的展開。結(jié)合這些內(nèi)容,顯微拉曼光譜技術(shù)將能在爆炸物檢測(cè)中得到更為廣泛的應(yīng)用。對(duì)于槍擊殘留物的檢測(cè)而言,顯微拉曼技術(shù)同樣能在這一檢測(cè)過(guò)程中取得較好的檢測(cè)效果。結(jié)合現(xiàn)有研究數(shù)據(jù),針對(duì)型號(hào)多種多樣的子彈類型,在同樣的測(cè)試條件下,不同槍擊殘留物的拉曼光譜之間存在較為明顯的差異,這一點(diǎn)主要是由于子彈中裝藥成分的不同而導(dǎo)致的,因此,在對(duì)槍擊殘留物進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中,拉曼光譜分析結(jié)果能起到一定的參考作用。
2.對(duì)其他常見毒品的檢測(cè)。由于分子結(jié)構(gòu)的不同,使用顯微拉曼技術(shù)對(duì)常見毒品進(jìn)行測(cè)試所得到的拉曼散射普也會(huì)存在一定差異,公安機(jī)關(guān)相關(guān)工作人員則可以結(jié)合這一內(nèi)容完成后續(xù)分析工作。結(jié)合現(xiàn)有研究數(shù)據(jù)來(lái)看,顯微拉曼技術(shù)能輔助檢測(cè)人員對(duì)安非他命和甲基安非他命、可待因和蒂巴因、罌粟堿和那可汀等進(jìn)行有效區(qū)分。
3.對(duì)手指接觸海洛因痕跡的檢測(cè)。針對(duì)手指接觸海洛因痕跡的檢測(cè)與本文所研究的痕量海洛因檢測(cè)原理基本一致。由于手指具備一定的濕度和粘度,肉眼難以對(duì)毒品殘留進(jìn)行有效辨別,在拉曼光譜的輔助之下,手指接觸海洛因痕跡將能得到有效測(cè)量。
4.對(duì)參賽人員服用違禁藥物的檢測(cè)。對(duì)麻黃素、左旋咪唑以及“冰毒”的拉曼光譜進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn),這三者的譜線之間存在明顯區(qū)別,也就是說(shuō),在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,相關(guān)工作人員可以將這一測(cè)試結(jié)果來(lái)作為主要的鑒別依據(jù)。
綜上所述,在對(duì)顯微拉曼技術(shù)的應(yīng)用原理和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)之上,本文主要通過(guò)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程論證了這一技術(shù)應(yīng)用于痕量海洛因檢測(cè)的可行性,最后一部分內(nèi)容則是基于這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)顯微拉曼技術(shù)在公安法學(xué)中其他的應(yīng)用方向以及未來(lái)的發(fā)展做了深入探討。在后續(xù)發(fā)展過(guò)程中,相關(guān)單位必須要將這一技術(shù)切實(shí)的重視起來(lái),并針對(duì)這一技術(shù)與其他新型儀器的聯(lián)用做進(jìn)一步的研究,保障我國(guó)公安機(jī)關(guān)相關(guān)檢測(cè)工作的高效開展。