拉曼光谱法检验热敏纸的研究
刘学凌 李开开 丁锰 亓玉田 郭威
[摘 要]利用拉曼光谱仪对毒品进行检验生成谱图，不同种类毒品会产生不同的谱图，通过对谱图进行分析及研究，可以实现对毒品进行检验，确定其成分，并确定毒品种类，此方法方便快捷，且节省检材。
[关键词]拉曼光谱；成像技术；毒品检验；定性分析
中图分类号：D918 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）15-0399-02
引言
毒品检测对打击毒品犯罪、开展禁毒戒毒工作具有重要意义。熟练掌握毒品检验方法，可以在侦破审理贩毒案件、投毒案件、吸毒案件等犯罪行为中，提供重要的线索或者科学依据，其鉴定意见和结论是检查起诉、法院量刑的重要依据。
拉曼光谱检测具有检测快捷、特异性高等特点，因此它很快成为快速准确检验毒品的新式武器，拉曼光谱分析在物质成分鉴定和分子结构分析方面具有不可替代的作用。与传统分析检测方法相比（如显微镜观察、测硬度、测折光率、X光、红外光谱等），具有快速、准确、无损、微区分析等特点[1]。拉曼光谱是一种散射光谱，与分子的极化度有关，从而在拉曼光谱上产生差异[2]。拉曼光谱技术是基于拉曼散射效应建立起来的反映分子转动和振动性质的技术，它可以直接反映分子的结构特征，是分子的指纹图谱。拉曼光谱检测技术无需对样品预处理，成本低，检测周期短，可用于现场检测，已成为毒品快速检测的重要武器[3]。本文利用拉曼光谱仪对5种毒品及3种混合毒品的拉曼光谱分析和研究，可以快捷、准确地检测毒品成分，确定毒品种类，此方法方便快捷，且节省检材。
1 研究过程
1.1 运用拉曼光谱法对检材进行成分分析
运用拉曼光谱法对5种不同毒品与3种不同毒品混合物进行特征峰的分析。拉曼光谱仪的参数为：50倍长焦镜头、拉曼位移4000～400cm-1；波长：532nm、780nm；功率：8mw；曝光次数：根据不同的实验情况进行调整后分别为1次、1000次；曝光时间：根据不同实验情况进行调整后分别有0.1s、0.04s。将生成的拉曼光谱谱图运用Origin软件标明特征峰，再对特征峰进行分析，得出实验结论。
1.2 实验检材制备
实验器材：赛默飞高速显微拉曼成像光谱仪DXRxi。
本文利用拉曼光谱仪DXRxi对5种不同种类的毒品与3种不同种类毒品混合物进行检测分析，以下便是此次试验所用的毒品，见表1。
2 光谱检验及数据分析
2.1 运用拉曼光谱法对不同毒品的成分分析的谱图，见图1。
2.2 不同毒品的拉曼光谱特征峰分析
根据图-1可知，拉曼光谱法实验①号检材鸦片显色剂B-1在506cm-1、1287cm-1、1352cm-1、1581cm-1、2689cm-1處具有拉曼光谱特征峰，表明在拉曼光谱法实验中，这些位置代表的特征峰存在与①号检材中。拉曼光谱法实验②号检材大麻E-1在65cm-1、96.13cm-1、145.24cm-1、处具有拉曼光谱特征峰，表明在拉曼光谱法实验中，这些位置代表的特征峰存在与②号检材中。拉曼光谱法实验③号检材麻黄碱在69.49cm-1、832cm-1、1014cm-1、2935cm-1以及3067cm-1处具有拉曼光谱特征峰，表明在拉曼光谱法实验中，这些位置代表的特征峰存在与③号检材中。拉曼光谱法实验④号检材盐酸吗啡在130cm-1、627cm-1、1635cm-1、2966cm-1以及3064cm-1处具有拉曼光谱特征峰，表明在拉曼光谱法实验中，这些位置代表的特征峰存在与④号检材中。拉曼光谱法实验⑤号检材普鲁卡因在61.80cm-1、127cm-1、847cm-1、1691cm-1、2986cm-1以及3204cm-1处具有拉曼光谱特征峰，表明在拉曼光谱法实验中，这些位置代表的特征峰存在与⑤号检材中。以上是单个毒品的拉曼光谱特征峰分析结果。
根据图-1中混合毒品的拉曼光谱特征峰分析，拉曼光谱法实验①+②号检材鸦片B-1和大麻E-1的混合物因在145cm-1、1352cm-1、1581cm-1以及2689cm-1处具有拉曼光谱特征峰，表明在拉曼光谱法实验中，这些位置代表的特征峰存在与①+②号检材中。拉曼光谱法实验③+④号检材麻黄碱与盐酸吗啡的混合物在69.49cm-1、832cm-1、1014cm-1、1611cm-1、2935cm-1处具有拉曼光谱特征峰，表明在拉曼光谱法实验中，这些位置代表的特征峰存在与③+④号检材中。拉曼光谱法实验③+⑤号检材麻黄碱与普鲁卡因的混合物在61.80cm-1、105cm-1、627cm-1、847cm-1、1167cm-1、1691cm-1以及2986cm-1处具有拉曼光谱特征峰，表明在拉曼光谱法实验中，这些位置代表的特征峰存在与③+⑤号检材中。
3 光谱检验混合毒品
在检测样品时可依照其特有的峰谱确定其种类，但在犯罪现场可能遇到是两种毒品的混合物，根据上面图1中混合毒品的拉曼光谱特征峰分析，通过拉曼光谱实验也可确定其种类。举例如下：
通过图2可以观察到两者混合物的拉曼光谱图与鸦片显色剂B-1和大麻E-1的拉曼光谱图都有相似之处，混合物0cm-1-200cm-1的特征峰来源于大麻E-1，1300cm-1-1600cm-1的特征峰来源于鸦片显色剂B-1。两种物品都为棕褐色，混在一起肉眼无法分辨，可通过拉曼光谱法对其分析，进行确定其种类。
根据图3可以观察到两者混合物的拉曼光谱图与麻黄碱和盐酸吗啡的拉曼光谱图都有相似之处，混合物0cm-1-100cm-1的特征峰较麻黄碱与盐酸吗啡相比，都有加强，500cm-1的特征峰来源于麻黄碱，1500cm-1的特征峰来源于盐酸吗啡，两种物品都为白色固体，混在一起肉眼无法进行分辨，通过拉曼光谱法对其分析，可以确定其种类。
根据图4可以观察到两者混合物的拉曼光谱图与麻黄碱和普鲁卡因的拉曼光谱图都有相似之处，混合物0cm-1-100cm-1的特征峰是麻黄碱与普鲁卡因混合，400cm-1-600cm-1的特征峰来自普鲁卡因，700cm-1-900cm-1的特征峰来自普鲁卡因，1500cm-1的特征峰来自普鲁卡依。两种物品都为白色固体，混在一起肉眼无法进行分辨，通过拉曼光谱法对其分析，可以确定其种类。
4 结论
根据实验我们可以看出利用拉曼光谱仪对毒品进行检验生成的谱图，再对谱图进行分析及研究，可以确定毒品种类。
在毒品的检验中，定性分析是十分重要的，确定毒品种类性质，是定性吸贩毒案件中的重中之重，拉曼光谱法是一种快速有效的分析方法。不仅检材用量极少，而且不损害检材，这在侦破投毒、贩毒以及吸毒案件中是十分有优势的。在一些案件中，常常也会遇到两种毒品混合起来，通过拉曼光谱法也可以进行成分分析及确定。但是，在测定样品时，拉曼光谱法会遇到谱图信号弱的情况，会对分析造成一些影响，需要对拉曼光谱信号点与各类参数进行多次调试，这样才能达到较为理想的效果。
参考文献
[1] 董鹍，王锭笙，段云彪，等.拉曼光谱数据库及信息查询系统[J].光散射学报，2008（12）：359-362.
[2] 王清华，王尧，王燕军.拉曼光谱快速定性分析合成毒品[J].刑事技术，2014（5）：33-34.
[3] 耿莹莹，李亚飞，刘湘祁，等.便携式拉曼光谱仪在毒品和易制毒化学品快速检测中的应用[J].光散射学报，2015（3）：44-48.
[4] 李开开，徐少辉.利用显微拉曼光谱和光谱成像技术分析指纹残留物的研究[J].光散射学报，2016（9）：230-236.
[5] 胡晓红，周金池.拉曼光谱的应用及其进展[J].分析仪器，2011（6）：1-4.
作者简介
刘学凌（1999-），男，学生，北京市育才学校。
