1064便携拉曼用于犯罪现场的织物纤维分析

摘要：在犯罪现场经常会遗留一些纺织品，衣物的残留纤维，作为重要的现场物证之一。对这些纤维样品的确认非常重要，对化学成分的快速确认可以将物证追溯的范围大大缩小，对混纺纺织纤维的确认，有可能快速确认该纤维的具体来源。传统的红外光谱仪受限于样品干扰较大，装载玻璃基板或载玻片干扰等，获取准确的红外光谱进行上述分析并不容易。近年来发展起来的拉曼光谱技术，因其无须制样，不破坏样品，光谱特征性强等特点在法医物证分析中得到越来越广泛的应用。而便携拉曼设备因其便于携带，仪器可靠性高，可与显微附件配合使用等特点，在现场的物证快速确认分析中有非常好的应用潜力。

在本文中，我们对六种不同类型的纺织品纤维在B&W Tek的i-Raman EX便携拉曼光谱仪上进行了拉曼光谱采集，分析其化学特征性，考察在现场进行纺织品纤维成分进行快速确认的能力。

实验步骤：

仪器：B&WTek i-Raman EX便携拉曼光谱仪，光谱范围200-2500cm-1；光谱分辨率：约9cm-1；BAC151B显微拉曼附件，物镜倍数20X。

纤维样品：双乙酸纤维素，漂白棉，聚酯纤维，聚酰胺（尼龙），聚酰胺（腈纶）和羊绒纤维。

软件：B&WTek BWID自动匹配和分析软件，设置相似度（HQI）为80。

结果与讨论：

双乙酸纤维素，漂白棉，聚酯纤维，聚酰胺（尼龙）这四种纤维的拉曼光谱如图1 所示。从他们的光谱图来看，每类样品的拉曼光谱特征性都较好，在常规785nm上常见的荧光干扰几乎没有，这四类样品在2000cm-1前的拉曼特征峰较多，非常容易对他们进行区分。

图1 双乙酸纤维素，漂白棉，聚酯纤维，尼龙的拉曼光谱图

表1 对这六种物质的进行了相似度计算，给出了鉴定分析的结果。与表1对应的是，很容易看出双乙酸纤维素，漂白棉，聚酯纤维，尼龙这四中物质可以准确的进行区分鉴定，而腈纶和羊绒纤维则出现了一定程度的混淆。这两个物质的HQI做互相验证时可以发现，同一类物质的相似度超过94，而另一类的则低于90。

表1. 六种纤维样品的鉴定分析结果（基于相似度计算判断）

从这两个物质的光谱来看，实际上他们的谱峰也能看出一定区别：羊绒纤维在523cm-1和1653cm-1有两个特征峰多出，这两个峰都与动物毛发中的半胱氨酸特征峰有所关联[1]，而在晴纶样品中，这两个峰未被观察到。此外，羊绒纤维在300cm-1以下也多出现一些蛋白物质的拉曼特征峰。这一方面表明采用相似度计算时，可以考虑设定一个较高的接受阈值来对这六类样品进行鉴定，另外也表明相似度在一些细微谱峰的分辨上有一定的局限性。

在B&WTek的手持拉曼设备上，采用基于主成分分析的建模方式，则可以敏感的发现这些细微光谱峰的差异，从而更准确的对不同类别的纤维进行准确区分。

图2. 晴纶, 羊绒纤维的拉曼光谱图

采用便携拉曼光谱技术，结合显微附件，可以较容易在犯罪现场对各类纺织品的残存纤维进行快速鉴定，从而为保留有利证据提供重要参考。

参考文章：

[1]. Li-Ling Cho. Identification of textile fiber by Raman microspectroscopy. J Forensic Science 2007; 6 (1):55-62

如需详细的应用信息，请联系必达泰克应用中心：021-64515208，application@bwtek.cn。