关于染料比值—薄层色谱扫描法中展开剂优化的研究——在印文相对盖印时间鉴定中的应用

牛 凡， 黄建同

(中国人民公安大学，北京 100038)

0 引言

近年来，染料比值—薄层色谱扫描法已经成为鉴定印文相对盖印时间的主要方法之一。比值法指的是利用薄层板上各斑点的比移值来对被检测的物质进行定性检验的方法，因为应用在染料的定性中，故称为染料比值法。薄层色谱扫描法指的是利用薄层色谱扫描仪对薄层板上各斑点的吸光度进行测量以达到定量目的的方法。染料比值—薄层色谱扫描法则是将这两种方法联用，达到对被检物质定性和定量的方法。在该方法中，展开剂的选择至关重要。因为展开剂的选择是否合适，直接影响被检测物质在薄层板上的展开和分离情况，进而影响薄层板扫描后的峰形及峰编辑工作，最终影响检验结果的准确性和可靠性。本实验旨在通过对金鱼牌泡沫印油印文盖印时间检验中展开剂配比的优化，解释两种溶剂间不同配比组成的展开剂对印文盖印时间检验的影响。

通过对市场上收集的不同品牌的12种印泥和印油，使用常用的提取剂氯仿∶乙醇为5∶2和常用的展开剂正己烷∶乙酸乙酯为17∶3进行溶解和展开，发现其中11种印泥和印油可以较好地展开，形成两个斑点，只有金鱼牌泡沫印油较为特殊，薄层展开后出现三个斑点，且后两个斑点之间的间距很小，经薄层扫描形成一个没有完全分离的双峰。故本实验以金鱼牌泡沫印油为例，在正己烷∶乙酸乙酯为17∶3的基础上对配比进行优化，以达到使该两个斑点完全分离的目的。

1 实验部分

1.1 实验仪器、试剂

仪器：日本岛津公司CS－9301PC双波长飞点扫描分析仪，2 μL定量毛细管(北京先驱威锋技术开发公司)，10 μL微量进样器(上海安亭微量进样器厂)，薄层色谱展开缸100×100(上海信谊仪器厂)，薄层色谱硅胶板GF254 10 cm×10 cm(安徽良臣硅源材料有限公司)，玻璃干燥器，双五金202－1型干燥箱(上海市实验仪器总厂)，手术刀，镊子，微量样品瓶，10 mL，50 mL 量筒。

试剂：氯仿，乙醇，正己烷，乙酸乙酯(均为分析纯)。

1.2 实验原理

以金鱼牌泡沫印油为例，印文色痕经溶解、点样后印文色痕中可溶解的部分被转移到薄层板上，与硅胶发生吸附结合。在加入展开剂后，在展开剂的推动下，这部分物质与展开剂、硅胶不断发生吸附—解吸—吸附过程，其中吸附力较弱的部分，被首先解吸下来，并随着展开剂继续向前移动，有较大的比移值;吸附力较强的部分，与薄层板上的硅胶结合力较强，不易被展开剂解吸下来，故比移值较小。金鱼泡沫印油在薄层板上经展开后形成三个斑点。

本实验所使用的展开剂为正己烷∶乙酸乙酯为17∶3，为混合展开剂。每种溶剂在展开过程中所起的作用不同：正己烷在展开剂配比中所占比例较大，极性相对较小，起到溶解和基本分离的作用;乙酸乙酯所占比例较小，相对极性较大，具有较强的洗脱能力。由于使用该展开剂展开金鱼牌泡沫印油形成两个未完全分离的斑点，根据不同溶剂在展开剂中的作用，应适当增大极性较弱的正己烷的比例，降低展开剂的极性，增大对溶质的溶解和分离作用。故本实验设计在原正己烷∶乙酸乙酯为17∶3的基础上增大正己烷的比例，分别配制正己烷∶乙酸乙酯为18∶3，正己烷∶乙酸乙酯为19∶3和正己烷∶乙酸乙酯为20∶3的三种展开剂。

1.3 制作样本、取样

制作2010～2012年的实验样本。将金鱼牌泡沫印油盖印在复印纸(特级蓝旗舰，70 g/m2)上，盖印时应尽量保持盖印压力一致，印文的浓淡一致。本实验选择的是2010年4月29日的样本。

取样时用手术刀在印文上刻取弦长5 mm的圆弧形印文，尽量选择印文颜色浓淡一致的部分。将取下的印文切成2～3段，便于溶解，再用镊子小心夹取放入微量样品瓶中。

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1.4 溶解、点样

溶解样本溶液。用10 μL微量进样器吸取以氯仿∶乙醇为5∶2配比的提取剂10 μL，加入到装有样本的微量样品瓶中，静置10分钟。

点样用2 μL定量毛细管吸取2 μL溶液，轻轻点在10 cm×10 cm已被活化好的薄层板上。原点距下沿1 cm处，同一样品在每块薄层板上点三个点，取平均值。由于分别使用四种不同配比的展开剂展开，故共需要四块点有相同样品的薄层板。

1.5 展开

展开剂分别用已配比好的正己烷∶乙酸乙酯为17∶3，18∶3，19∶3和 20∶3四种展开剂。在展开前应先对展开缸进行预饱和30分钟。再将四块薄层板分别放入装有四种不同展开剂的展开缸中进行展开，待展开距离达到7.5 cm时，取出薄层板，自然晾干。

1.6 测量Rf值、薄层扫描

测量用四种不同配比的展开剂展开后斑点的Rf值并计算后两个点之间的Rf值差值。

薄层扫描使用日本岛津CS－9301PC型双波长飞点扫描分析仪，在计算机上设定好相关参数，进行扫描，得到斑点的吸收峰峰高、峰面积等数值。实验中所设定的一些主要参数：

扫描方式：锯齿扫描 波长：单波长

相模式：反射式 狭缝大小：0.4×0.4 mm

样品波长：505 nm

1.7 实验结果及讨论

分别使用四种不同配比的展开剂对金鱼牌泡沫印油进行展开，展开后都形成包括原点在内的三个斑点，斑点的形状都为近似长方形或椭圆形，无拖尾现象，见图1～4。

图1 正己烷∶乙酸乙酯为17∶3

图2 正己烷∶乙酸乙酯为18∶3

图1～4为金鱼牌泡沫印油用四种不同配比的展开剂展开分离的斑点。

图3 正己烷∶乙酸乙酯为19∶3

图4 正己烷∶乙酸乙酯=20∶3

由上图可知，使用四种不同配比的展开剂展开，后两个斑点的间距不同，比移值的差值不同，见表1。在使用正己烷∶乙酸乙酯为17∶3的展开剂中，三个斑点随展开剂移动的距离很大，但后两个斑点的间距很小，这说明该展开剂的极性对于金鱼牌泡沫印油的溶质来说较大，导致溶质只随着展开剂移动而未达到完全分离的效果。随着正己烷的比例增大，后两个斑点的比移值差值增大，说明两个斑点的分离度加大。当正己烷∶乙酸乙酯为19∶3时，比移值的差值最大，而正己烷∶乙酸乙酯为20∶3时，两斑点的比移值差值又减小，正己烷∶乙酸乙酯为19∶3的极性与金鱼牌泡沫印油的溶质极性相近，说明分离效果最好。

表1 金鱼牌印油在四种不同配比的展开剂中展开后各斑点的比移值

1.7.2 不同配比的展开剂对金鱼牌泡沫印油展开后薄层扫描结果

对四块使用不同配比的展开剂展开后的薄层板进行扫描，扫描后形成三个峰，原点峰峰面积较小，而后两个斑点的峰形及峰间距在使用四种不同配比展开剂中存在差异。见图5～8。

图5 正己烷∶乙酸乙酯为17∶3

图6 正己烷∶乙酸乙酯为18∶3

图7 正己烷∶乙酸乙酯为19∶3

图8 正己烷∶乙酸乙酯为20∶3

由上图可知，当正己烷∶乙酸乙酯为17∶3时，后两个斑点扫描的两个峰没有完全分离，这会使进行峰面积编辑的时候增加人为操作的误差，因为，对于未分离的两个峰，在编辑峰面积时两峰中间的分割线尤为重要，直接影响着峰面积的比率，特别是当两个峰面积较为接近时，还会导致标准峰的改变，影响结果的可靠性和准确性。随着正己烷的增加，后两个斑点逐渐分离，当正己烷∶乙酸乙酯为19∶3时，两峰已完全分离，形成两个单峰，利用峰面积的编辑，减少了人为操作的误差。

1.8 2012年和2010年间隔两年的金鱼牌泡沫印油印文相对盖印时间的检验

根据上述实验的结果分析，选用正己烷∶乙酸乙酯为19∶3配比的展开剂展开金鱼泡沫印油效果最好。故使用提取剂为氯仿∶乙醇为5∶2和展开剂为正己烷∶乙酸乙酯为19∶3检验间隔两年的2010年和2012年的样本。见表2。

表2 间隔两年的金鱼牌泡沫印油印文峰面积比率及差值 %

由表2可知，因为金鱼牌泡沫印油展开后有三个斑点，因此间隔两年的金鱼牌泡沫印油印文有的两个峰面积比率，差值分别为7.20%和61.32%。说明两个时间的印文存在差异，且差异明显。

2 结论

2.1 展开剂的选择

通过以上实验可以得出，检验印文相对盖印时间时，如果使用某一展开剂展开效果不佳时，可考虑在原配比的基础上进行优化：或加入适量的极性较弱溶剂降低整个展开剂的极性，增加分离能力;或加入适量极性较强的溶剂以增加整个展开剂的极性，增加洗脱的能力，增大比移值，但不会改变分离效果。

2.2 实验操作注意事项

在实验操作中，也会有一些因素影响实验结果的精确性。我们在检验印文相对盖印时间时，应进行规范操作，尽量减少人为操作产生的误差。

1)取样操作

取样的原则是尽量选取印文的颜色深浅一致的部分，在条件允许的情况下，应尽可能多取印文，使溶液的颜色足够深，同时，溶液的浓度大也可以减少薄层扫描时的噪声，使基线平稳。

2)点样操作

点样时应尽量只点一次样，防止多次点样不能使原点的中心重合，在展开时使斑点扩散，造成峰形宽而低，不易于峰面积编辑。因此，若溶液的颜色足够深，只需点一次样即可。

3)展开操作

展开过程中，展开距离不是越大越好，当观察各斑点已达到完全分离，即可取出薄层板，过度地展开，会使斑点扩散，甚至是拖尾，扫描后峰形宽而低，在峰面积的编辑中也会产生误差。

本文仅通过对金鱼牌泡沫印油的展开剂配比的优化，使原本未完全分离的两个斑点得到了分离，并通过薄层扫描后得到两个分离的单峰，不仅利于峰面积的编辑，还增加了实验结果的可靠性和准确性。通过本实验为在实际案件中展开剂的配比选择及优化提供一种思路。

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