哪些光谱技术在取证中有用？
发布时间：2023-07-21 08:00:00 阅读数： 83
在许多研究领域，光谱学都是一种很有前途的表征化合物特征的工具。这种分析工具已与法医学结下不解之缘，并已发展成为法医光谱学的专属领域。本文强调了法医光谱学在犯罪证据分析中的作用，并概述了相关技术。
犯罪学检查中的法医光谱学
在现代法医学时代，犯罪现场的样本数量微乎其微，因此在犯罪证据分析中，法医光谱学已成为传统破坏性方法的非破坏性替代方法。
法医光谱学有助于利用电磁辐射揭示各种体液的化学构成。将得到的光谱与分子光谱库进行比较是了解样本中分子化学结构的最便捷方法。
便携式法医光谱仪可以在不离开犯罪现场的情况下分析样本的化学成分和结构。此外，由于法证光谱学的非破坏性，这种技术还可用于分析具有潜在危险和昂贵的未知样本。
法证光谱技术概述
根据作为能量来源的电磁辐射的性质，目前使用以下光谱方法分析法证样本：
红外（IR）光谱法
红外光谱是一种无标记的法医光谱技术，具有很高的化学特异性和灵敏度。当暴露在红外能量下时，化学分子会产生独特的光谱数据，这些数据可与法医样本的光谱进行比较，从而确定样本的化学成分。
犯罪现场的大多数样本都是有机化合物，而基于红外的法医光谱分析是分析头发、油漆、燃料、墨水和汗液等有机分子化学成分的合适方法。
这种法医光谱分析方法还有助于分析建筑材料和枪击残留物的痕迹，并有助于指纹残留物的化学特征描述。此外，通过将一束红外光线投射到文件墨水上，基于红外的法医光谱分析还能帮助识别加固文件。
最近发表在 ACS Omega 上的一篇文章报道了利用傅立叶变换红外（FT-IR）光谱评估药物混合条件，然后利用相对含量比（RCR）频率直方图进行定量评估。
在这里，对羟基苯甲酸（PHBA）和盐酸溴己新（BHCl）在四种不同条件下进行了混合。结果表明，同步辐射（SR）仪器比球杆光仪器更能区分混合模式。
紫外光谱分析
紫外法医光谱学是分析犯罪证据最常用的方法。这种技术可以让科学家看到肉眼看不到的证据，包括指纹、汗液、油渍、血迹、咬痕和体液。
紫外法医光谱法是确认血迹存在的可靠方法。血液吸收紫外线，不反射任何荧光，呈现黑色污点。
这种法医光谱分析法还有助于分析人体皮肤上的花纹伤痕。此外，在火灾调查中，通过紫外荧光光谱法获得的特征荧光图案也有助于确定可燃液体的性质。
核磁共振 (NMR) 光谱法
基于核磁共振的法医光谱学主要用于分析受管制药物并确定中间体和前体。这种法医光谱学方法还被用于分析代谢物和滥用药物，包括芬太尼、可卡因和大麻素。
虽然大多数法医光谱学技术在定量分析方面都面临挑战，但基于核磁共振的法医光谱学却与众不同，它通过确定可检测到的原子核，作为一种直接的定量分析方法。
这种定量法医光谱技术尤其适用于分析参考化合物价格昂贵的各种精神活性物质。除质子核磁共振（1H）外，其他核素，如碳-13（13C）和基于二维核磁共振的法医光谱法，也被用于鉴定马钱子（一种天然化学武器）的存在。
最近，法医光谱学配备了价格低廉、结构紧凑的台式 NMR 光谱仪，用于在犯罪现场识别和量化法医化合物。
气相色谱-质谱（GC-MS）光谱法
基于气相色谱-质谱的法医光谱法测量法医样本中离子的质量电荷比。它通过分析疑犯的微粒（如火灾残留物）来确定疑犯是否涉案。
此外，体育院校的反兴奋剂实验室也使用这种法医光谱学方法来检查运动员尿样中是否含有非法类固醇（成绩提高剂）。
发表在《科学报告》上的一篇文章报道了使用气相色谱-质谱法确定生物样本中是否含有抗眩晕药物盐酸地芬尼多，这种药物被滥用于自杀和意外中毒。
拉曼光谱法
事实证明，基于拉曼光谱的法医光谱技术在分析纤维、油墨、爆炸物、体液和枪击残留物方面大有可为。这种技术不需要进行样品制备，因此可以保存样品，如提取 DNA。
与其他光谱技术相比，基于拉曼光谱的法医光谱技术的主要优势在于分析不受限于样品的任何物理状态。因此可以对固体、液体和气体样本进行分析。
法证光谱具有高度选择性，可在样品量低至飞升体积时产生信号。此外，便携式拉曼法医学光谱仪可在犯罪现场或任何其他地点进行样品分析。
结论
总之，法证光谱学是一种非破坏性分析方法，对样品的要求极低。根据样品的性质，特定波长范围内的电磁辐射可用于调查犯罪现场。上述法医光谱学方法加强了光谱学在法医学中的潜在应用。
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作者：Bhavna Kaveti
