顯微拉曼技術對痕量海洛因的檢測分析

□段翰林

為了進一步做好毒品防控工作，公安機關相關工作人員必須能對可疑物品進行有效檢測，而在這一檢測過程中，常用的紅外光譜、核磁共振等技術都存在僅能針對已獲取的物質進行檢測、可能導致樣品損壞等問題，檢測效率難以保障，同時有可能影響到后續相關工作的展開。在這樣的背景下，顯微拉曼技術已經得到了廣泛的關注，這一技術在痕量毒品檢測過程中的應用具備靈敏度高、時間短、無需接觸、無破壞等特點。因此，針對這一技術的應用辦法進行研究是非常有必要的。結合現狀來看，這一技術在我國公安機關內的應用歷史并不長，而為了保障顯微拉曼技術在痕量毒品檢測中能發揮出預期效用，本文將結合實際的實驗過程來展開分析。

一、顯微拉曼技術

從定義上來說，顯微拉曼技術是指拉曼光譜分析技術與顯微分析技術的結合。因此，本文主要從以下幾方面對顯微拉曼技術進行介紹。

(一)拉曼光譜分析技術的原理和優越性。

1.原理。當使用波長比試樣粒徑小得多的單色光照射氣體、液體或透明試樣時，大部分光會沿照射方向透射，剩余部分則會依照不同角度散射開來，產生散射光。在垂直方向對這種現象進行觀察，除了能觀察到瑞利散射以外，還能觀察到一系列與入射光頻率發生位移的拉曼譜線，即拉曼效應。通過對拉曼光譜的分析和研究，試樣分子的振動和轉動能級等信息將能迅速的被獲取，為后續工作的展開打下良好基礎。

2.優越性。第一，這一技術支持無損傷的定性定量分析，樣品可以直接通過光纖探頭等進行測量。在這一特性的支持之下，實際的檢測過程將更加簡單、迅速。第二，拉曼光譜分析技術可以同時覆蓋50～4,000波數的區間，可以對有機物和無機物進行分析。這一點是傳統的紅外光譜分析無法達到的。第三，由于拉曼光譜譜峰清晰且尖銳，因此十分適用于定量分析，在實際應用過程中，這一特性能有效提升樣品檢測及分析的效率。第四，拉曼光譜只需要少量的樣品就能得到，也就是說，拉曼光譜能被應用于分析面積更小的樣品。

(二)共聚焦顯微拉曼光譜。共聚焦顯微拉曼技術能將激發光的光斑聚焦到微米量級，進而在此基礎上對樣品進行精確分析，也就是說，在這一基礎的支持之下，實際檢測過程可以針對任何樣品的任何部分進行分析，整體的分析過程也非常直觀，便于相關工作人員進行觀察和控制。

(三)顯微拉曼技術應用于公安法學的必要性。在公安法學相關檢測工作開展過程中，保障物證完整是非常有必要的。同時，殘留物量可能很小，指紋中的殘留物、車禍中的殘留漆片、寫在紙上的筆跡等都屬于此類。對于本文所討論的問題來說，痕量毒品檢測不但同時具備上述特征，部分情況下還需要在不接觸樣品或在公共場所等背景下展開檢測工作，結合這些內容，使用顯微拉曼技術進行檢測是非常有必要的。本文將在后續內容中對這一技術的應用展開詳細分析。

二、實驗過程

(一)樣品及儀器準備。本文所使用的檢測樣品為現場查獲的走私海洛因，質量分數約為65%，土色粉末，未經任何化學處理。本文所使用的儀器主要為英國Renishaw公司生產的顯微共聚焦拉曼譜儀MKI1000型。該儀器激發光波長為514.5nm，物鏡50X，信號采集時間60～240s，狹縫寬度為25μm，儀器分辨率為2μm-1，樣品表面分辨率為2μm。

(二)實驗方法。第一種方法是使用一張干凈的紙張包裹樣品，將樣品倒掉后拍打紙張，直至紙張上用肉眼看不到樣品痕跡，最后測試紙張上殘留海洛因的拉曼散射普。第二種方法是使用干凈的信封包裹樣品，以上述內容中相同的方式對信封進行拍打，直至信封面上肉眼看不到樣品殘留，最后對信封上殘留海洛因的拉曼散射普進行測試。

(三)實驗結果。通過測試所得到的拉曼散射光譜分別如圖1、圖2所示。

圖1 紙張測試結果

圖2 信封測試結果

對圖1、圖2中的內容進行分析不難發現，樣品海洛因的主要特征譜線是618和1,650cm-1附近的雙峰以及2,951、3,046、3,082cm-1附近的峰線，除了具備較強的熒光背景之外，這一譜線與純品海洛因譜線的位置及線型是完全一致的。

對圖1、圖2中的內容進行對比可以發現，用紙張測試所得的拉曼散射圖譜效果要由于信封測試結果。同時，由于選取殘留樣品的紙面痕跡顏色較淺，將激發光功率控制在1.5MW，積分時間為60s時所得到的拉曼譜圖質量最好。

三、實驗結果分析

(一)紅外光譜與拉曼光譜之間的比較。第一，紅外光譜與拉曼光譜之間的區別主要包含以下內容：一是紅外光譜的入射光及檢測光均是紅外光，而拉曼光譜的入射光大部分為可見光。二是紅外光譜主要針對光的吸收情況進行測量，測量結果主要與波數或波長有關，而拉曼光譜主要針對光的散射進行測量，測量結果與拉曼位移有關。三是使用拉曼光譜分析時，樣品并不需要做進一步的處理，同時也不會對樣品產生破壞，而使用紅外光譜分析時，樣品則需要做進一步的處理之后才能進行測定。這一點可以說明，顯微拉曼技術支持對同一樣品的重復檢測，而紅外光譜分析則有可能直接導致樣品被破壞。

第二，對于兩種檢測方法的選擇來說，上文中的檢測結果已經表明，拉曼譜峰更為尖銳。因此，在對無機混合物進行識別的過程中，相關工作人員則應將重點放在顯微拉曼技術的應用上。對于有機化合物的鑒定來說，由于紅外光譜的標準數據庫要更為豐富一些，因此，相關工作人員應盡量使用紅外光譜分析技術來完成具體的檢測工作。對于無機化合物的鑒定來說，使用顯微拉曼技術能更便捷的獲得400cm-1以下的譜圖信息，這一點主要是因為無機化合物的拉曼光譜信息量通常要大于紅外光譜。

綜合上述內容，拉曼光譜與紅外光譜實際上是可以互相補充的，對于本文所討論的痕量毒品檢測工作來說，公安機關相關工作負責人也應結合具體樣品特性、獲取場所、檢測要求等來進行選擇，以此來保障最終檢測結果的準確性和科學性。

(二)顯微拉曼技術在公安法學中主要的應用方向。

1.對爆炸物及槍擊殘留物等的檢測。利用拉曼光譜技術進行爆炸物檢測是目前國際上的研究熱點，在共焦顯微拉曼光譜技術與高倍光學顯微鏡的支持下，檢測人員將能針對爆炸殘留物微區進行剖層分析，進而在此基礎之上對爆炸物進行痕量檢測，除此之外，部分國外公司已經推出了手持式拉曼光譜儀，爆炸物的現場檢測將能更迅速、更有效的展開。結合這些內容，顯微拉曼光譜技術將能在爆炸物檢測中得到更為廣泛的應用。對于槍擊殘留物的檢測而言，顯微拉曼技術同樣能在這一檢測過程中取得較好的檢測效果。結合現有研究數據，針對型號多種多樣的子彈類型，在同樣的測試條件下，不同槍擊殘留物的拉曼光譜之間存在較為明顯的差異，這一點主要是由于子彈中裝藥成分的不同而導致的，因此，在對槍擊殘留物進行檢測的過程中，拉曼光譜分析結果能起到一定的參考作用。

2.對其他常見毒品的檢測。由于分子結構的不同，使用顯微拉曼技術對常見毒品進行測試所得到的拉曼散射普也會存在一定差異，公安機關相關工作人員則可以結合這一內容完成后續分析工作。結合現有研究數據來看，顯微拉曼技術能輔助檢測人員對安非他命和甲基安非他命、可待因和蒂巴因、罌粟堿和那可汀等進行有效區分。

3.對手指接觸海洛因痕跡的檢測。針對手指接觸海洛因痕跡的檢測與本文所研究的痕量海洛因檢測原理基本一致。由于手指具備一定的濕度和粘度，肉眼難以對毒品殘留進行有效辨別，在拉曼光譜的輔助之下，手指接觸海洛因痕跡將能得到有效測量。

4.對參賽人員服用違禁藥物的檢測。對麻黃素、左旋咪唑以及“冰毒”的拉曼光譜進行比較可以發現，這三者的譜線之間存在明顯區別，也就是說，在實際檢測過程中，相關工作人員可以將這一測試結果來作為主要的鑒別依據。

四、結語

綜上所述，在對顯微拉曼技術的應用原理和優勢進行介紹的基礎之上，本文主要通過實際的實驗過程論證了這一技術應用于痕量海洛因檢測的可行性，最后一部分內容則是基于這一實驗結果對顯微拉曼技術在公安法學中其他的應用方向以及未來的發展做了深入探討。在后續發展過程中，相關單位必須要將這一技術切實的重視起來，并針對這一技術與其他新型儀器的聯用做進一步的研究，保障我國公安機關相關檢測工作的高效開展。