姜 紅， 李春紅

(1.中國人民公安大學(xué)，北京 100038;2.江蘇省吳江市公安局，江蘇吳江 215228)

0 引言

化妝品的分析檢驗是法庭科學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。目前唇膏、護(hù)發(fā)用品等化妝品均已有人研究并取得一定的成果，但對指甲油的分析檢驗在國內(nèi)外尚屬探索階段。目前文獻(xiàn)中報道的有關(guān)指甲油的分析方法有薄層色譜法、高效液相色譜法、熒光光譜法、紅外光譜法等［1-7］，雖然不同的方法都有其各自的特點(diǎn)，但最為簡便有效的方法之一就是檢驗其中的染料成分。目前檢驗染料的一種非常成熟的方法就是薄層色譜法，因為薄層色譜法具有設(shè)備簡單，操作方便，分離效果好，用量少等優(yōu)點(diǎn)，非常適合進(jìn)行指甲油檢驗。薄層色譜法的關(guān)鍵之處在于如何選擇合適的展開劑體系。面對種類繁多的有機(jī)溶劑，在考慮溶劑毒性和價格等因素后，如何組合以及如何配比構(gòu)成展開劑體系是一個復(fù)雜而龐大的實驗工程。本文利用數(shù)理統(tǒng)計學(xué)中的均勻設(shè)計法和正交設(shè)計法，將復(fù)雜的實驗簡單化，得到了較為理想的實驗結(jié)果。

1 實驗樣品、試劑及器材

1.1 樣本制作

將指甲油涂抹在干凈的載玻片上，涂抹面積約為2 cm×2 cm，晾干后備用;同時將各個指甲油依次編號，并記錄品牌，類型，系列以及生產(chǎn)廠商等。

1.2 實驗試劑

苯、四氫呋喃、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、異丙醇、無水乙醇、甲醇、1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、正己烷、環(huán)己烷、氯仿(均為分析純)、去離子水。

1.3 實驗器材

薄層板(安徽霍山硅源材料廠生產(chǎn))、層析缸、紫外燈、毛細(xì)管、小燒杯、量筒、手術(shù)刀片、棉簽、烘箱、干燥器。

2 實驗方法

2.1 展開劑體系的選擇

2.1.1 展開劑組分的選擇

根據(jù)試劑性能是否穩(wěn)定，毒性大小，價格高低等因素選出實驗室中常用的14種溶劑將其分為4類［8-9］。

第一類，電子接受體溶劑:苯、四氫呋喃、丙酮、乙酸乙酯;

第二類，質(zhì)子接受體溶劑:乙醚、異丙醇、無水乙醇、甲醇;

第三類，偶極作用力溶劑:1，2-二氯乙烷、二氯甲烷;

第四類，極性調(diào)節(jié)溶劑:正己烷、環(huán)己烷、氯仿、水。

在以上4類溶劑中各選取一種，等比例混合構(gòu)成4元體系，使用均勻設(shè)計表U12(1210)來安排實驗。按照使用表要求的使用列號，進(jìn)行12次實驗［10-12］，實驗安排情況見表1。

表1 展開劑組分選擇均勻設(shè)計表U12(1210)

任意選取10個樣本進(jìn)行實驗。分別用干凈的棉簽蘸取少量丙酮擦拭涂抹在載玻片上的指甲油樣本約1 cm×1 cm，置于5mL的小燒杯中，加入2mL丙酮，每5分鐘攪拌一次，30分鐘后用毛細(xì)管依次在硅膠板上點(diǎn)樣［13］，晾干后，將硅膠板分別置于12種展開劑中展開。展開完畢，取出薄層板揮干溶劑，在可見光和紫外燈下觀察斑點(diǎn)的顏色、形狀及Rf值。通過實驗發(fā)現(xiàn)第11組展開劑即丙酮∶乙醚∶二氯甲烷∶環(huán)己烷=1∶1∶1∶1的分離效果明顯好于其他組，且用時最短;第5組雖然分離效果也較好，但耗時太久。綜合考慮各因素之后，選第11組溶劑開展進(jìn)一步實驗，以獲取最佳配比。

2.1.2 展開劑組分配比的選擇

在均勻設(shè)計實驗中，為了均衡比較各個體系的展開能力，每個組分都以相等比例配制;而在選擇最佳配比的時候，不能靠主觀臆斷去評價哪個因素對展開效果影響大，哪個因素影響小;因此必須進(jìn)行單因素實驗，即固定組分中2個因素的量，去改變另一個因素的量，同時被改變的量的范圍要相對較大。針對第11組展開劑的4種組分?jǐn)M定1、5、10三個水平，按表2安排實驗，再次點(diǎn)樣展開后發(fā)現(xiàn)第11組效果最好，所以選擇其進(jìn)行下一步實驗。

通過單因素試驗雖然確定了體系中各組分的最佳水平，但各組分間的交互效應(yīng)仍需要確定，所以安排正交實驗［14］，使各組分在各自的最佳水平附近擺動，以確定體系的最佳配比。故對每種溶劑選取3個水平按正交設(shè)計表L9(43)來安排實驗(見表3)，再次點(diǎn)樣展開。實驗結(jié)果表明，第4號展開劑分離效果最好，其次是第2號展開劑;因此在實際鑒定時為增加準(zhǔn)確度，可將檢材分別放在2種展開劑體系中進(jìn)行分析，以便得出更為準(zhǔn)確的鑒定結(jié)果。

表2 單因素擬水平擺動表

2.2 指甲油樣品的TLC分析

將收集到的50種不同品牌的指甲油樣本，分別用干凈的棉簽蘸取少量丙酮，擦拭涂抹在載玻片上的指甲油樣本約1 cm×1 cm，置于5 mL的小燒杯中，加入2mL丙酮，每5分鐘攪拌一次，30分鐘后用毛細(xì)管依次在硅膠板上點(diǎn)樣，晾干后進(jìn)行TLC分析。展開劑為丙酮∶乙醚∶二氯甲烷:環(huán)己烷=2∶1∶2∶8。展開完畢后，取出薄層板揮干溶劑，在可見光和254 nm紫外燈下觀察斑點(diǎn)的顏色、形狀及Rf值。實驗結(jié)果見表4。

表3 展開劑組分配比正交設(shè)計表

3 結(jié)果與討論

3.1 TLC法分析不同品牌的指甲油的理論依據(jù)

用于指甲油顏色的染料種類繁多，相同顏色的指甲油可能是用不同的染料加工而成，也可能是用不同配比的相同染料加工而成的，即使是相同配比的相同染料，不同批次的染料之間，也可能有一定區(qū)別，因為同一品種不同廠家生產(chǎn)的染料，盡管染料的分子結(jié)構(gòu)式、化學(xué)成分相同，但由于各廠家使用的中間體質(zhì)量、合成工藝路線、生產(chǎn)設(shè)備以及染料商品化的助劑等諸多因素存在差異，染料的成分、色光與其性能都會有所不同;因此染料與吸附劑之間的作用力及在展開劑中的溶解度就各不相同，表現(xiàn)在薄層色譜分析中，每個樣品的斑點(diǎn)個數(shù)、斑點(diǎn)顏色及斑點(diǎn)的遷移速度即斑點(diǎn)的Rf值必定有差異，這就是我們用薄層色譜法分析鑒別指甲油的理論依據(jù)。薄層色譜展開情況見圖1～圖3。

表4 指甲油樣品的TLC分析結(jié)果

3.2 指甲油提取液的TLC分析結(jié)果

圖1 可見光下斑點(diǎn)形態(tài)

圖2 紫外燈下加藍(lán)色濾光鏡觀察斑點(diǎn)形

圖3 紫外燈下加綠色濾光鏡觀察斑點(diǎn)形態(tài)

該展開劑體系可以區(qū)分不同品牌的指甲油樣品，比如40號 CHANEL457、42號歐萊雅403和46號羽西2D093，它們展開后的斑點(diǎn)顏色相同，但斑點(diǎn)個數(shù)不同;10號色彩地帶 Color Zone17和18號BNC103展開后的斑點(diǎn)個數(shù)相同，但斑點(diǎn)的Rf值和斑點(diǎn)顏色不同。

對同一品牌，不同系列的指甲油樣品也能加以區(qū)別，例如色彩地帶品牌的2個不同系列的5種相同顏色的指甲油樣品，在此展開劑體系中也得到了很好的分離，結(jié)果見表5。

由表5可知，6號色彩地帶CrystalColor1和9號色彩地帶Color Zone6雖然斑點(diǎn)顏色相同，但斑點(diǎn)個數(shù)不同;7號色彩地帶Crystal Color5和8號色彩地帶Color Zone1斑點(diǎn)個數(shù)相同，但斑點(diǎn)顏色不同;9號色彩地帶Color Zone6和10號色彩地帶Color Zone17斑點(diǎn)個數(shù)相同，斑點(diǎn)顏色也相同，但斑點(diǎn)的Rf值不同;因此，優(yōu)選出的展開劑體系對指甲油樣品具有較好的分離效果。

表5 色彩地帶指甲油的層析結(jié)果

4 結(jié)論

本文將實驗室常用的14種溶劑分成4類，結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計中的均勻設(shè)計法和正交實驗法，合理安排實驗，優(yōu)選出一組展開劑體系:丙酮∶乙醚∶二氯甲烷∶環(huán)己烷 =2∶1∶2∶8，對市場上常見的 50 種不同品牌、同一品牌不同牌號的指甲油樣本進(jìn)行分析，取得了較好的實驗效果，基本上可以加以區(qū)分。該方法可以用于公安基層實際辦案。

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