О некоторых аспектах выявления следов кожного покрова человека на пористых поверхностях

DOI:

В судебно-экспертной практике принято выделять следующие группы методов выявления латентных следов рук: визуальные, физические и химические [4; 11]. В каждой из этих групп достаточно детально описаны методики применения технико-криминалистических средств, особенности применения. При исследовании объектов дактилоскопической экспертизы эксперт-криминалист выбирает методики и средства, при помощи которых выявляет и исследует следы. Поскольку большинство из известных техникокриминалистических средств оказывают влияние на потожировое вещество следа, являющееся в свою очередь многокомпонентным, эксперт должен четко представлять механизм протекающих процессов в зоне следа. Среди множества факторов, влияющих на протекающие в следах процессы, можно выделить следующие:

– химический состав потожирового вещества, который не является постоянным и зависит от индивидуальных особенностей организма. Известно, что потожировое вещество следа, имеет сложный химический состав и состоит из неорганических (хлориды, сульфаты, соли натрия, калия, магния, кальция и т. п.) и органических соединений (белки, аминокислоты, мочевая кислота, креатинин, жиры, липиды и т. д.) [1];

– воздействие окружающей среды (воздействие температуры, влаги, кислорода воздуха, инертных и различных химически активных соединений на процессы термодеструкции, десорбции, растворения и массоперено-са химических соединений, находящихся в потожировом веществе следа) [2].

Наибольший интерес с точки зрения протекающих процессов представляет использование химических методов обнаружения и фиксации следов рук, которые в результате «цветной» химической реакции взаимодействия потожирового вещества отпечатка пальцев образуют визуально-различимые окрашенные компоненты. Большинство известных «цветных» реакций являются специфичными и ориентированы на группы (классы) химических соединений. В метаболизме организма человека участвуют 20 незаменимых аминокислот, существенно различающиеся по своим свойствам, соответственно наибольший интерес представляют методы анализа аминокислот.

Широкое распространение в дактилоскопии получили методы, основанные на использовании нингидрина и его химических аналогов. Данный метод является одним из наиболее часто используемых для выявления отпечатков пальцев на пористых материалах в современной криминалистической идентификации. Несмотря на такие преимущества использования нингидрина как высокая контрастность образующегося соединения, относительно низкая стоимость и хорошая растворимость в полярных органических растворителях, данный реагент имеет ряд недостатков:

– реакция с потожировым веществом следа протекает достаточно медленно;

– требуется высокая температура для ее ускорения;

– высока вероятность протекания побочных реакций с веществами, содержащимися в поверхности следоносителе (бумаге).

В результате реакции нингидрина с α-ами-нокислотами образуется окрашенное соединение ярко-красного цвета (дикетогидринденке-тогидринамин) под названием «пурпур Руэ-манна» [10]. Механизм реакции может быть проиллюстрирован следующей схемой (рис. 1):

O

+ h₂N chr cooh —* И        N CHR

-2H₂O                ^N

2       _{O    CO}

HO

-CO 2

O

N CHR

O

H 2 O

- RCHO

нингидрин

Рис. 1. Схема взаимодействия нингидрина с α-аминокислотами

На первой стадии реакции α-аминокислот с нингидрином образуются диоксид углерода, альдегид и устойчивое промежуточное соединение – 2-иминоиндандион, которое в дальнейшем конденсируясь с молекулой нингидрина, образует дикетогидринденкетогидринамин. В то же время необходимо учесть, что данная реакция проходит на поверхности бумаги, что позволяет предположить, что 2-иминоиндандион образуется достаточно быстро, а образование некоторого промежуточного состояния в реакции 2-ими-ноиндандиона со второй молекулой нингидрина происходит под влиянием влаги воздуха [5; 6].

Применение нингидрина для выявления латентных следов рук ограничено характером поверхности следовоспринимающего объекта, а именно составом содержащихся соединений, вступающих с нингидрином в цветную реакцию (аминокислоты, белки, первичные амины и т. п.). Данные вещества входят в проклейку некоторых сортов бумаги, содержаться в коже, текстильных тканях. При обработке таких объектов нингидриновым раствором интенсивно окрашивается фон поверхности, что сильно понижает контрастность выявленных следов. Для селективного проведения основного процесса – выявления следов – проведение реакции при комнатной температуре в некоторых случаях позволяет уменьшить фоновую окраску поверхности следоносителя.

Основными направлениями развития «нингидринового» метода являются:

– направленный синтез структурных аналогов нингидрина;

– модификация существующих растворов реагентами, изменяющими люминесцентные свойства;

– оптимизация условий протекания реакции.

С учетом указанных ранее недостатков использования реакции нингидрина с α-ами-нокислотами, для обнаружения латентных следов рук на пористых поверхностях, проведенные отечественными и зарубежными учеными исследования позволили осуществить синтез более 200 аналогов. Наибольший интерес вызвали структурные аналоги – 1,8-ди-азафлуорен-9-он (DFO) и 1,2-индандион (IND), имеющие схожие свойства, но обладающие люминесценцией при комнатной температуре [9]. Структурные формулы нингидрина и его аналогов приведены на рисунке 2.

1,8-диазафлуорен-9-он (DFO) синтезирован в 1950 г., однако реакция для «открытия» аминокислот, при обнаружении и фиксации следов рук, впервые была проведена в 1990 году. В ходе реакции 1,8-диазафлуорен-

9-он (DFO) с аминокислотами образуется окрашенное в красно-розовый цвет соединение (III), обладающее люминесцентными свойствами с максимумами в диапазоне λ = 430 – 580 нм, λ= 560 – 620 нм [16]. Механизм реакции 1,8-диазафлуорен-9-он с аминокислотами можно представить следующей схемой (рис. 3).

Механизм реакции DFO с α-аминокисло-тами аналогичен вышеописанному – первоначально в результате реакции с аминогруппой аминокислот происходит образование иминов, за которым следует декарбоксилирование, и в результате перегруппировки Штреккера получается устойчивое промежуточное соединение 2-иминоиндандион, которое в дальнейшем конденсируясь со второй молекулой DFO, образует дикетогидринденкетогидринамин [12].

Структурный аналог нингидрина 1,2-ин-дандион, также является эффективным соединением, выявляющим следы пальцев рук, образованных на пористых поверхностях. Особенность выявленных следов этим аналогом является люминесценция ярко-желтым цветом при освещении источником с длиной волны 505–530 нм. 1,2-Индандион отличается от нингидрина тем, что в 5-тичленном углеродном кольце отсутствуют -OH группы во 2 положении, а вместо альдегидной (С = О) группы в 1 и 3 положениях у 1,2-индандиона имеются альдегидные (С = О) группы в 1 и 2 положениях. Исследования механизма реакции 1,2-индандиона и α-аминокислот показывают, что он протекает аналогично выше рассмотренной реакции нингидрина через образование стабильного 2-амино-1-инданона, который реагируя с избытком 1,2-индандиона дает окрашенное, люминесцирующее соединение [8].

Важным достижением в области обнаружения, выявления и фиксации латентных следов рук, с помощью чувствительных к аминокислотам реагентов стало появление методов фотолюминесценции. Так, было обнаружено, что следы, выявленные раствором нингидрина, а затем обработанные солью пе-

Рис. 2. Структурные формулы:

а – нингидрин; б – 1,8-диазафлуорен-9-он (DFO); в – 1,2-индандион (IND)

CHR -

+ h₂N chr cooh

-H2O

CO2

-CO2

CHR

H 2 O

- RCHO

DFO

H

+I

N

Рис. 3. Механизм реакции 1,8-диазафлуорен-9-она (DFO) с α-аминокислотами

реходного металла и охлажденные жидким азотом, проявляют фотолюминесценцию при освещении узкополосным источником света (или аргоновым лазером) и наблюдении через соответствующие светофильтры. Образуемое в результате реакции нингидрина, α-аминокислоты и соли металла комплексное соединение изменяет окраску (рис. 4) [15]. Наблюдаемое изменение цвета обусловлено энергетическими переходами электронов на d -орбиталь металла. Этот эффект еще больше усиливается при охлаждении жидким азотом.

Люминесценция, наблюдаемая для комплексного соединения, образованного в результате взаимодействия нингидрина, аминокислоты и соли металла, зависит от типа используемой соли металла; например, при использовании хлорида цинка максимум возбуждения составляет 380 нм.

Как показал анализ литературы, помимо кинетического фактора, определяющего скорость выявления, существенную роль вносит массо-перенос химических реагентов в зону следа.

Согласно рекомендациям ведущих экспертов-криминалистов [14], используемые в реакциях с аминокислотами реагенты обычно ра- створяют в смеси органических растворителей, в которой в качестве сорастворителя выступают различные полярные вещества, такие как ацетон, спирты, уксусная кислота. Растворитель должен быть достаточно летучим, нетоксичным, невоспламеняющимся и не должен воздействовать на другие вещественные доказательства в большинстве случаев, находящиеся на документах (например, чернила). Этим требованиям для растворения нингидрина и его аналогов удовлетворяют хлор-, фторорганические соединения (фреоны), частично петролейный эфир и другие углеводороды. В ряде современных составов вместо фреонов используют гид-рофторэфир ГФЭ-7100 (НРЕ-7100) [13].

Одним из факторов, оказывающим значительное влияние на выявление следов рук, является сама следовоспринимающая поверхность – бумага. На протекающие химические процессы оказывают ее отбеливание, проклеивание, модификация разнообразными наполнителями [7]. Также, необходимо учитывать адсорбционную способность бумаг, сорбцию и диффузию компонентов потожирового вещества следа в поверхностном слое. Предложенная модель (рис. 5) позволяет объяснить

MX2

X = Cl, I, NO2 M = Zn, Cd, Hg

Рис. 4. Схема образования координационного соединения в результате реакции нингидрина

с солями переходных металлов

Рис. 5. Распределение потожирового вещества следа в поверхностном слое объекта следоносителя

зависимость отображения микропризнаков (поро- и эджио-) в выявляемых нингдрином и его аналогами следах в зависимости от давности образования, условий хранения и состава бумаг [3].

Таким образом, при выборе методов выявления латентных следов рук на пористых объектах необходимо учитывать не только механизмы следообразования на пористых (бумажных) объектах, но и механизмы химической реакции взаимодействия нингидрина и его структурных аналогов с потожировым веществом следа.