CN116113822A - 枪弹残留物现场试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本文尤其提供一种便携式测试装置、其大规模制造方法和用于枪弹残留物和/或爆炸残留物的假定识别的方法。所述便携式测试装置可为包含比色试剂、溶剂和拭子的试剂盒。所述比色试剂和溶剂以及拭子可以气密密封的不透光、不透气和防潮的包装提供。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年7月20日提交的名称为“枪弹残留物现场试剂盒(GunShotResidue Field Kit)”的美国临时专利申请第63/053,758号和2020年10月27日提交的名称为“GSR现场试剂盒(GSR Field Kit)”的美国临时专利申请第63/106,180号的权益。这些申请中的每一个的全部内容以引用的方式并入。
技术领域
本公开大体上涉及比色枪弹残留物(GSR)检测方法和其试剂盒。
背景技术
当武器的撞针撞击弹药筒的起爆具时，产生爆炸后气体和燃烧的颗粒，该起爆具点燃爆炸起爆化合物，将火焰送入弹药筒壳体，这进而点燃随后燃烧的火药，使得所述火药从固体变成气体[1]。当子弹离开枪支时，气体和燃烧的细颗粒经由武器机构中的任何间隙和开口(包含枪管和裂口)逸出。残留物以烟雾状锥形图案从枪管排出[1]。
枪弹残留物行进得越远，残留物变得越宽且越不集中。因为包含于枪弹残留物中的各种元素极小且缺乏质量，所以其快速失去其能量，且随后不会远离点火源行进[1]。
市售比色GSR检测试剂盒是可用的。举例来说，Fisher 
Tri-Tech Forensics、
SandiaNational 
等提供含有液体试剂滴瓶、粉末试剂和酒精拭子的试剂盒。Arrowhead Forensics、
等提供含有雾化液体试剂喷雾罐或填充有液体试剂的可粉碎玻璃安瓿的试剂盒。
然而，前述试剂盒含有许多不合乎需要的特征。在一个方面，此类试剂盒可采用高度腐蚀性和危险的液体。在另一方面，此类试剂盒可含有体积大、笨重且破损的玻璃瓶和安瓿，导致尖锐物造成割伤，使皮肤暴露于直接危险的化学接触。在另一方面，此类试剂盒可含有雾化喷雾罐，其产生危险化学品的化学烟雾和喷雾漂移。在额外方面，此类试剂盒可采用大体积包装和大量废物流，回收潜力有限。在另一方面，此类试剂盒难以空运，这给终端用户增加了相当大的成本。前述试剂盒在使用期间将在表面上留下化学试剂的残留物和法医意义的残留物，从而污染犯罪现场且毁坏重要证据。
前述试剂盒通常具有缓慢的化学反应性，单次分析通常花费60秒或更长时间。因此，当在犯罪现场测试许多样本时，完成对所有样本的分析所需的时间可能很长。
因此，需要用于检测GSR的新方法。
发明内容
本文尤其提供用于检测枪弹残留物(GSR)以及常规和自制爆炸残留物的方法和试剂盒。本公开涉及一种能够识别表面上GSR以及常规和自制爆炸残留物的存在的便携式测试试剂盒，一种廉价大规模生产便携式测试试剂盒且实现长期商业存放期(例如，约1年到约5年的范围内的存放期)的工艺，以及一种使用便携式测试试剂盒的方法。
本公开提供一种用于低成本、可大规模生产、现场可部署的现场测试试剂盒的设计，其将有助于从许多表面识别GSR以及常规和自制爆炸残留物，同时最大限度地减少操作者暴露于危险化学品。此类表面的实例可包含但不限于皮肤、金属、玻璃和纺织品。
本公开的实施方案的另一目标是提供一种具有极简单样本收集技术的试剂盒。有益的是，所述试剂盒可最大限度地减少对表面、法医残留物、犯罪现场等的毁坏和污染，从而大大有助于法医过程。
本公开的实施方案的另一目标为设计包含简单吸收性材料(例如，棉拭子或纤维擦拭物)的试剂盒，其中所有变色试剂以由非危险材料和组分构造的简单气密密封式封闭件供应。
在其它实施方案中，本公开提供一种便携式测试试剂盒的设计，其具有低成本、每年大约数百万单位的大规模制造能力，同时实现大约几年(例如，约1年到约5年)的商业试剂盒存放期和减少的假警率。
在实施方案中，本文所描述的便携式测试试剂盒包含用溶剂和干粉试剂预润湿的吸收性材料(例如，棉拭子或纤维擦拭物)。干粉试剂以任何适合于最终用途的形式提供，其易于大规模生产且实现长期存放期、易于运送和运输以及使用和处置简单。作为实例而非限制，此类形式可包含存储于容器内的干粉、附着到衬底的干粉或压缩成独立形状因子的干粉。容器的实例可包含但不限于小袋、安瓿、小瓶或泡壳包装。衬底的实例可包含但不限于由合适的材料(例如纸或塑料)形成的卡片或条带。独立形状因子的实例包含压制片材和压制片剂。
在其它方面，本公开的实施方案提供试剂盒制造和使用的方法。
在其它实施方案中，本文提供一种用于识别GSR以及常规和自制爆炸残留物的存在的便携式检测试剂盒。在实施方案中，本文提供用于生产所述试剂盒的工艺和使用所述试剂盒的方法。在实施方案中，试剂盒非限制性地包含干化学试剂和用溶剂预润湿的吸收性材料(例如，棉拭子)。
在实施方案中，试剂盒可非限制性地提供以作为干粉和溶剂以任何组合使用，所述干粉和溶剂分离或以任何组合混合在一起作为溶解溶液或均化悬浮液。试剂盒可进一步存储干粉溶剂、溶液或悬浮液与包装或容器或支撑物品的组合。试剂盒及其组分以个别气密密封的不透光、不透气和防潮的包装提供，以便于运输、搬运和使用前的长期储存。
本文所描述的便携式检测试剂盒可能够以多种形式检测目标GSR和/或常规和自制爆炸残留物。实例可包含固体颗粒(例如，由弹药筒起爆爆炸物的点燃和火药的随后燃烧产生的颗粒，产生从固体到热气体的相变，经排放气体的冷却，因此形成颗粒残留物的沉积)和前体，以制造常规和自制爆炸残留物的爆炸前和爆炸后残留物。
本文还提供制备本文所描述的便携式检测试剂盒的方法。在实施方案中，干化学试剂可为比色试剂，当与溶剂组合时，其与GSR以及常规和自制爆炸残留物进行物理化学相互作用以产生有色反应产物，导致可见颜色变化，也称为假定比色指示。
干化学试剂的实例可非限制性地选自由以下组成的群组：(a)染料(例如偶氮、甲臜、媒染剂)、(b)环状烯醇、(c)氨基甲酸酯、(d)磺酸、(e)咪唑啉、(f)硫代化合物、(g)重氮化试剂、(h)肟、(i)苯胺、(j)啡啉、(k)酰肼、(l)砷、(m)硼基化合物、(n)碱性硅酸盐、(o)氢氧化物盐、(p)亲核试剂或(q)金属盐。这些中的每一个可用于检测GSR以及常规和自制爆炸残留物的组分中的一或多个，包含但不限于氮的氧化物，包含芳香族、脂肪族或无机或金属粒子。
在实施方案中，GSR或常规或自制爆炸残留物(ER)可通过使用上文所论述的干化学试剂和用溶剂预润湿的吸收性材料(例如，棉拭子)的任何组合以分子和离子形式检测为(i)硝基芳香族物质、(ii)亚硝酸盐、(iii)硝酸盐、(iv)硝基胺、(v)硝基酯、(vi)金属颗粒(vii)强氧化剂(氧化剂)以促进假定比色指示，从而识别上文所论述的(i)-(vii)形式的GSR或常规或自制爆炸残留物(ER)的存在。
可假定使用选自干化学试剂(a)-(q)的碱性亲核试剂与用有机或含水溶剂预润湿的吸收性材料组合的任何组合来识别(i)硝基芳香族物质的实施方案。
硝基芳香族物质-在实施方案中，比色试剂可配置成检测硝基芳香族物质。实例可包含但不限于硅酸钠、四硼酸钠、氢氧化物盐、N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐或硼氢化钠。此类比色试剂经由与水、二甲亚砜(DMSO)、醇、丙酮等的任何组合形成有色迈森海默(Meisenheimer)络合物来促进硝基芳香族化合物的假定识别。硝基芳香族化合物可以爆炸前和爆炸后的火药，常规和自制爆炸物或爆炸物和火药的前体的形式存在，这可或可不用于子弹构造、武器和/或简易爆炸装置(IED)中，
硝酸盐、亚硝酸盐、硝基胺和硝基酯-在实施例中，且非限制性地，比色试剂可为配置成检测硝酸盐、亚硝酸盐、硝基胺或硝基酯的芳香族胺。比色试剂实现且增强亚硝酸盐、硝酸盐、硝基胺和硝基酯的重氮化，其可存在于爆炸前和爆炸后的火药、常规和自制爆炸物以及爆炸物和火药的前体中，这可或可不用于子弹构造、武器和简易爆炸装置(IED)中。在一个实施方案中，芳香族胺可选自磺胺、对胺基苯磺酸、4-硝基苯胺、3-硝基苯胺、2-硝基苯胺、2-氟-5-硝基苯胺、3-氨基苯磺酸、2-氨基苯磺酸、2,4-二氨基苯磺酸、4-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基邻苯二甲酸、4-氨基苯甲酸甲酯、3-氟-4-氨基苯甲酸、2-氨基苯甲酸、2-氨基-3-氟苯甲酸、2-氨基-4-氟苯甲酸、2-氨基-5-氟苯甲酸、2-氨基-6-氟苯甲酸、2-氨基-4,5-二氟苯甲酸、2-氨基-3-甲基苯甲酸、2-氨基-5-甲基苯甲酸、2-氨基-6-甲基苯甲酸或萘酚。
在其它实施方案中，比色试剂的干粉可与酸性或碱性催化剂的干粉组合以形成干粉试剂掺合物。催化剂可实现且增强亚硝酸盐、硝酸盐、硝基胺和硝基酯的重氮化，其可存在于爆炸前和爆炸后的火药、常规和自制爆炸物以及爆炸物和火药的前体中，这可或可不用于子弹构造、武器和简易爆炸装置(IED)中。在不受限制的情况下，催化剂可选自草酸、硫酸氢钠、柠檬酸、甲苯磺酸、氨基磺酸、对胺基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、2-氨基苯磺酸、2,4-二氨基苯磺酸、4-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基邻苯二甲酸、3-氟-4-氨基苯甲酸、2-氨基苯甲酸、2-氨基-3-氟苯甲酸、2-氨基-4-氟苯甲酸、2-氨基-5-氟苯甲酸、2-氨基-6-氟苯甲酸、2-氨基-4,5-二氟苯甲酸、2-氨基-3-甲基苯甲酸、2-氨基-5-甲基苯甲酸、2-氨基-6-甲基苯甲酸、苯甲酸、四硼酸钠、碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐等的阳离子盐。
在其它实施方案中，比色试剂和催化剂的干粉可与偶氮偶联化合物的干粉组合以形成干粉试剂掺合物。偶氮偶联化合物用催化剂(例如，重氮化化合物)和来自亚硝酸盐、硝酸盐、硝基胺和硝基酯的亚硝酸根离子实现且增强视觉显色的产生，其可存在于爆炸前和爆炸后的火药、常规和自制爆炸物以及爆炸物和火药的前体中，这可或可不用于子弹构造、武器和简易爆炸装置(IED)中。在实例中，且非限制性地，其可选自N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐、8-氨基-1-萘酚-5-磺酸和1-二甲基氨基萘-5-磺酸。
在额外实施方案中，比色试剂、催化剂和偶氮偶联化合物的干粉可与还原化合物的干粉组合以形成干粉试剂掺合物。还原化合物实现且增强来自亚硝酸盐、硝酸盐、硝基胺和硝基酯的亚硝酸根离子的产生，其可存在于爆炸前和爆炸后的火药、常规和自制爆炸物以及爆炸物和火药的前体中，这可或可不用于子弹构造、武器和简易爆炸装置(IED)中。在不受限制的情况下，还原化合物可选自锌粉、铁粉、铜粉或铝粉。
氧化剂-在实施方案中，比色试剂可包含能够进行氧化还原红移和/或氧化还原比色反应的化合物，从而实现且增强可存在于爆炸前和爆炸后的火药、常规和自制爆炸物以及爆炸物和火药的前体中的氧化化合物的还原，这可或可不用于子弹构造、武器和简易爆炸装置(IED)中。在不受限制的情况下，比色试剂可选自亚甲基蓝、碘化钾淀粉、N,N’-二乙基-对苯二胺硫酸盐、N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐、α-萘酚、对胺基苯磺酸、硫酸铜、硫酸铁或铁氰化物/氰酸盐。
金属-在实施方案中，比色试剂可包含能够进行氧化还原红移，比色螯合和/或与重金属阳离子的比色反应的化合物，从而实现且增强可存在于爆炸前和爆炸后的火药、常规和自制爆炸物以及爆炸物和火药的前体中的金属化合物的颜色检测，这可或可不用于子弹构造、武器和简易爆炸装置(IED)中。在不受限制的情况下，比色试剂可选自玫棕酸钠、红氨酸、双硫腙、茜素红s、水杨醛肟、二硫代草酰胺、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉、二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZDBT).ZDBT、草酰二酰肼-[双(2-羟乙基)二硫代氨基甲酸盐、新亚铜试剂、浴铜灵、二乙基二硫代磷酸镍、草酰二酰肼、三甲基碘化砷、2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯和其盐或氯达宗DS。
在其它实施方案中，溶剂应能够溶解所有组分(例如，上文的干化学试剂(a)-(q)和GSR或ER(i)-(vii))，从而有助于所有物质的相互作用和产生GSR或ER的比色指示的化学反应。
在实施方案中，溶剂可选自但不限于含水和非水溶剂。在实例中，溶剂可选自但不限于水、二甲亚砜或醇。
硝基芳香族物质-在实施方案中，本文所描述的试剂盒和方法提供将干粉试剂掺合和均化在一起以形成干粉试剂掺合物。干粉试剂掺合物可配置成检测存在于GSR和ER中的硝基芳香族物质。在实例中，非限制性地，干粉试剂掺合物可按(a)碱性和亲核试剂硅酸钠(1份)或四硼酸钠(1份)或氢氧化物盐(1份)或N,N,二甲基-1-萘胺(1份)或N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐(1份)或硼氢化钠(1份)与(5份)允许稀释用于包装的任何干粉赋形剂混合的比例制备。赋形剂的实例可包含但不限于金属碳酸盐、气相二氧化硅、淀粉等。混合干粉的过程可通过将正确质量的每一干粉放入到任何球磨机中且轻轻搅拌一段时间，混合且粉碎试剂直至实现均化的干混合物来实现。
硝酸盐、硝基胺、亚硝酸盐和硝基酯-在实施方案中，本文所描述的试剂盒和方法提供将干粉试剂掺合和均化在一起以形成干粉试剂掺合物。干粉试剂掺合物可配置成检测存在于GSR和ER中的硝酸盐、硝基胺、亚硝酸盐和硝基酯。在实例中，非限制性地，干粉试剂掺合物可按(a)芳香族胺(1份)、(b)酸性催化剂(5份)、(c)偶氮偶联化合物(1份)和(d)还原化合物(1份)的比例制备。混合干粉的过程可通过将正确质量的每一干粉放入到任何球磨机中且轻轻搅拌一段时间，混合且粉碎试剂直到实现均化干混合物(例如，一致的浅灰色着色)来实现。
氧化剂-在实施方案中，本文所描述的试剂盒和方法提供将干粉试剂掺合和均化在一起以形成干粉试剂掺合物。干粉试剂掺合物可配置成检测存在于GSR和ER中的氧化剂。在实例中，非限制性地，干粉试剂掺合物可按比色氧化还原/螯合试剂亚甲基蓝(1份)或碘化钾淀粉(1份)或N,N’-二乙基-对苯二胺硫酸盐(1份)或N,N,二甲基-1-萘胺(1份)或N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐(1份)或α-萘酚(1份)或对胺基苯磺酸(1份)或硫酸铜(1份)或硫酸铁(1份)或铁氰化物/氰酸盐(1份)与(5份)允许稀释用于包装的任何干粉赋形剂混合的比例制备，所述赋形剂例如但不限于气相二氧化硅、淀粉等。混合干粉的过程可通过将正确质量的每一干粉放入到任何球磨机中且轻轻搅拌一段时间，混合且粉碎试剂直至实现均化的干混合物来实现。
金属-在实施方案中，本文所描述的试剂盒和方法提供将干粉试剂掺合和均化在一起以形成干粉试剂掺合物。干粉试剂掺合物可配置成检测存在于GSR和ER中的金属。在实例中，非限制性地，干粉试剂掺合物可按如下(1份)玫棕酸钠、红氨酸、双硫腙、茜素红s、水杨醛肟、二硫代草酰胺、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉、二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZDBT).ZDBT、草酰二酰肼-[双(2-羟乙基)二硫代氨基甲酸盐、新亚铜试剂、浴铜灵、二乙基二硫代磷酸镍、草酰二酰肼、三甲基碘化砷、2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯和其盐、氯达宗DS中的任一种与(5份)允许稀释用于包装的任何干粉赋形剂的比例制备，所述赋形剂例如但不限于气相二氧化硅、淀粉等。混合干粉的过程可通过将正确质量的每一干粉放入到任何球磨机中且轻轻搅拌一段时间，混合且粉碎试剂直至实现均化的干混合物来实现。
在实施方案中，干粉掺合物可包装在纸或合成形式的填充密封小袋、或易碎安瓿、或泡壳包装、或小瓶、瓶、试管中，所有这些提供存储、下游包装、装运，直到需要使用粉末。
在实施方案中，本文所描述的试剂盒和方法提供通过对包含惰性粘合剂和/或脱模剂的干粉掺合物的混合物进行压模或挤出成型而形成为制品的干粉掺合物。作为实例而非限制，此过程的一种方法可涉及将干粉掺合物与例如微晶蜡、纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、SDS等中的一或多种混合。可将混合物倒入压片机中以形成小晶片薄干试剂圆盘，准备好用于检测可存在于爆炸前和爆炸后的火药、常规和自制爆炸物以及爆炸物和火药的前体中的爆炸残留物，这可或可不用于子弹构造、武器和简易爆炸装置(IED)中。替代地，可将混合物辊压成片材，或将其挤出成丸剂。这可通过本领域中众所周知的常规压力形成机器实现。
在实施方案中，压制形成的试剂制品通常将以用于安全存储、装运和稍后使用的合适形式包装，例如以气密密封的不透光，不透气和防潮的包装形式填充密封。
在实施方案中，本文所描述的试剂盒和方法提供将干均化粉末干浸渍到天然或合成纤维载体的网状基质中。借助于实例而非限制，此过程的一种方法可涉及将均化干粉与纤维材料(例如，棉拭子或擦拭物)混合。将微粉化干粉粒子固持且附着在纤维基质内。替代地，可以将混合物辊压且嵌入到片材的纤维基质中。这可通过本领域中众所周知的常规压力、辊压和纤维制品形成机器实现。
在实施方案中，本文所描述的试剂盒和方法提供将先前章节中所描述的干均化粉末添加到溶剂中，使得液化粉末悬浮液凝胶化以印刷到固体支撑物上。固体支撑物可为允许印刷到表面且随后干燥表面以去除所述溶剂的任何表面。印刷方法为本领域中已知的任何大规模制造工业印刷方法，包含但不限于柔性版印刷、冲压、丝网印刷系统。
在实施方案中，本文所描述的试剂盒和方法提供将先前章节中所描述的干均化粉末添加到且溶解于合适的溶剂中，所述合适的溶剂产生适合于吸水性载体浸渍的均质液体，在本领域中称为浸渍-n-干工艺。在此情况下，吸水性载体可为吸收溶解溶液且允许溶剂蒸发留下干浸渍载体/试剂基质的任何基质。
在实施方案中，本文所描述的试剂盒和方法提供在最终使用之前用于长期装运和存储的合适包装以用于呈现试剂盒的以上所公开的方式中的任一种。举例来说，但并非限制，形成填充密封聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(例如，
)、双轴定向聚丙烯(BOPP)或聚氯乙烯(PVC)袋材料。
在实施方案中，本文所描述的试剂盒和方法提供促进所有试剂和残留物的溶解和反应的溶剂，这可产生比色指示。所选择的溶剂以预润湿的吸收性材料(例如，拭子，擦拭物或小毛巾)或以折断拭子或弹出拭子形式提供。
在实施方案中，预润湿溶剂拭子将通过简单地将干棉拭子浸入到溶剂的溶液中且接着以用于安全存储、装运和稍后使用的合适形式插入到包装中，例如以气密密封的不透光，不透气和防潮的包装形式填充密封。
在实施方案中，本文所描述的方法规定，一旦待测试的可疑残留物或表面已经定位，就打开干粉试剂包装和预润湿拭子包装。从装运包装取出预润湿拭子，其中操作者固持拭子的轴，将所述拭子用力擦过且进入所述残留物或表面持续大致10秒。这在不需要操作者触摸可疑残留物或表面的情况下实现。
在实施方案中，将取样拭子转移到打开的均化干粉包装中且插入到包装中以允许湿取样拭子与均化干粉试剂碰撞和混合。搅拌可以由操作者提供，以便于混合和化学反应。这都在不需要操作者与干粉试剂、溶剂和可疑残留物接触的情况下实现。
在实施方案中，所述方法提供操作者针对以下指示查看拭子尖端和反应混合物两者：(A)针对GSR的存在的阳性假定比色指示是快速形成显而易见的紫色-粉红色-红色形成，(B)阴性结果-无颜色变化。GSR的阳性颜色指示应在5到10秒内出现且可见。
在实施方案中，提供一种用于识别枪弹残留物(GR)和爆炸残留物(ER)的存在的便携式检测试剂盒。所述试剂盒可包含比色试剂、溶剂和拭子。所述比色试剂和溶剂以及拭子可以气密密封的不透光、不透气和防潮的包装提供。
在另一实施例中，GSR和ER可包含来自武器和爆炸物的任何排放物。
在另一实施方案中，GSR或ER可为纯的或与秘密切割剂或稀释剂混合的液体、凝胶或固体残留物。
在另一实施方案中，比色试剂与溶剂组合配置成与GSR和ER进行物理化学相互作用，从而产生有色反应产物，导致可见颜色变化。
在另一实施方案中，GSR或ER为金属颗粒(MP)，且拭子为用于收集MP的预润湿棉拭子。
在另一实施方案中，用包括溶剂和比色试剂的溶液预润湿拭子。溶液可为0.05到0.2mL体积的饱和四硼酸钠/水溶液，且预润湿拭子可个别地包装到气密密封的小袋中。
在另一实施方案中，比色试剂可选自由以下组成的群组：玫棕酸钠、红氨酸、双硫腙、茜素红s、水杨醛肟、二硫代草酰胺、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉、二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZDBT).ZDBT、草酰二酰肼-[双(2-羟乙基)二硫代氨基甲酸盐、新亚铜试剂、浴铜灵、二乙基二硫代磷酸镍、草酰二酰肼、三甲基碘化砷、2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯和其盐、氯达宗DS。
在另一实施方案中，比色试剂可选自由以下组成的群组：2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯和其盐。
在另一实施方案中，试剂盒可进一步包含吸水性载体，所述吸水性载体包含比色试剂和吸收于其中的溶剂的溶液。溶液可包含0.2克2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯或其盐于70mL乙醇中吸水性载体可为层析滤纸。
在另一实施方案中，GSR或ER为硝基芳香族(NA)且拭子经预润湿以用于收集NA。作为实例，拭子可用包含溶剂和比色试剂的溶液预润湿。溶液可为75％二甲亚砜(DMSO)和25％异丙醇溶液的体积(例如，约0.05到约0.2mL)，且预润湿拭子可个别地包装到气密密封的小袋中。
在另一实施方案中，比色试剂可选自由以下组成的群组：硅酸钠、四硼酸钠、氢氧化物盐、N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐和硼氢化钠。
在另一实施方案中，试剂盒可进一步包含包括固体支撑衬底，所述固体支撑衬底包含比色试剂和施加于其上的溶剂的溶液。在实例中，溶液可包含1克四硼酸钠于100mL硅酸钠中。固体支撑衬底可为300gsm卡片或合成纸。
在另一实施方案中，GSR或ER可为硝酸盐、亚硝酸盐、硝基胺和硝基酯(NNNN)中的至少一种，且拭子可为用于收集NNNN的预润湿棉拭子。作为实例，可用溶剂预润湿拭子。溶剂为75％ DMSO和25％异丙醇的体积(例如，约0.05到约0.2mL)，且预润湿拭子可个别地包装到气密密封的小袋中。
在另一实施方案中，比色试剂选自由以下组成的群组：磺胺、对胺基苯磺酸、4-硝基苯胺、3-硝基苯胺、2-硝基苯胺、2-氟-5-硝基苯胺、3-氨基苯磺酸、2-氨基苯磺酸、2,4-二氨基苯磺酸、4-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基邻苯二甲酸、4-氨基苯甲酸甲酯、3-氟-4-氨基苯甲酸、2-氨基苯甲酸、2-氨基-3-氟苯甲酸、2-氨基-4-氟苯甲酸、2-氨基-5-氟苯甲酸、2-氨基-6-氟苯甲酸、2-氨基-4,5-二氟苯甲酸、2-氨基-3-甲基苯甲酸、2-氨基-5-甲基苯甲酸、2-氨基-6-甲基苯甲酸、萘酚、草酸、硫酸氢钠、柠檬酸、甲苯磺酸、氨基磺酸、对胺基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、2-氨基苯磺酸、2,4-二氨基苯磺酸、4-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基邻苯二甲酸、3-氟-4-氨基苯甲酸、2-氨基苯甲酸、2-氨基-3-氟苯甲酸、2-氨基-4-氟苯甲酸、2-氨基-5-氟苯甲酸、2-氨基-6-氟苯甲酸、2-氨基-4,5-二氟苯甲酸、2-氨基-3-甲基苯甲酸、2-氨基-5-甲基苯甲酸、2-氨基-6-甲基苯甲酸、苯甲酸、四硼酸钠、碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐等的阳离子盐、N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐、8-氨基-1-萘酚-5-磺酸和1-二甲基氨基萘-5-磺酸、锌粉、铁粉、铜粉以及铝粉。
在另一实施方案中，其中提供比色试剂与溶剂的溶液，其中溶液包含(i)1克磺胺，(ii)1克对胺基苯磺酸，(iii)1克N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐，(iv)50克柠檬酸于500mL含水醇溶剂中。含水醇溶剂可包含预定比例的水和异丙醇。在另一实施方案中，试剂盒还可包含固体支撑衬底，所述固体支撑衬底包含施加于其上的溶液。固体支撑衬底可为300gsm卡片或合成纸，且包装到气密密封的小袋中。
在另一实施方案中，GSR或ER为氧化剂(OX)且拭子为用于收集OX的预润湿棉拭子。拭子可用包含溶剂和比色试剂的溶液预润湿。溶剂可为一定体积(例如，约0.05mL到约0.2mL)的水。
在另一实施方案中，比色试剂可选自由以下组成的群组：亚甲基蓝、碘化钾淀粉、N,N’-二乙基-对苯二胺硫酸盐、N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐、α-萘酚、对胺基苯磺酸、硫酸铜、硫酸铁和铁氰化物/氰酸盐。
在另一实施方案中，比色试剂为亚甲基蓝。
在另一实施方案中，试剂盒可进一步包含固体支撑衬底，所述固体支撑衬底包含比色试剂和施加于其上的溶剂的溶液。溶液可包含0.2g亚甲基蓝于100mL乙醇溶剂中。在一个实施方案中，固体支撑衬底可为300gsm卡片或合成纸，且固体支撑衬底可包装到气密密封的小袋中。
在另一实施方案中，溶剂可配置成溶解比色试剂、GSR和ER。
在另一实施方案中，溶剂包含含水和非水溶剂。溶剂可包含水、二甲亚砜或醇中的至少一种。
在另一实施方案中，拭子可为用预定量(例如，约0.1mL到约0.5mL)的溶剂预润湿的棉拭子。预润湿拭子可个别地包装在气密密封的小袋中。
在另一实施方案中，比色试剂包含至少两种干粉试剂的混合物。混合干粉试剂可展现在约0.1微米到约30微米的范围内的均化微粉化大小。
在另一实施方案中，试剂盒可包含含有约0.1克到约1克的比色试剂的密封小袋。
在另一实施方案中，试剂盒可包含固体载体衬底，所述固体载体衬底包含施加于其上的比色试剂的溶液。
在另一实施方案中，试剂盒可包含含有比色试剂、溶剂和拭子的密封小袋。小袋可由纸、PET12um、AL7um或PE50形成。
在另一实施方案中，提供一种检测枪弹残留物(GSR)或爆炸残留物(ER)的方法，所述方法可包含提供便携式检测试剂盒。所述试剂盒可包含比色试剂、溶剂和拭子。所述比色试剂和溶剂以及拭子可以气密密封的不透光、不透气和防潮的包装提供。试剂盒可进一步包含气密密封的小袋，所述小袋含有用水溶剂和比色试剂的干粉预润湿的拭子。所述方法可进一步包含定位疑似包含GSR和/或ER的残留物或表面。所述方法还可包含打开含有比色试剂和预润湿拭子的两个密封小袋。
在另一实施方案中，所述方法可进一步包含从其小袋移除所述预润湿拭子，将拭子尖端应用于可疑残留物和/或表面，以及在所述残留物和/或表面上摩擦所述拭子尖端，从而溶解和收集GSR和/或ER，产生取样拭子。
在另一实施方案中，所述方法可进一步包含使取样拭子与比色试剂接触持续至少10秒。
在另一实施方案中，所述方法可另外包含监测拭子尖端和比色试剂两者以开发针对GSR和/或ER的存在的假定比色指示。假定指示可包含：(金属阴性-紫色到白色)(金属阳性-紫色到蓝色)、(硝基芳香族物质(NA)阴性-白色到白色)(硝基胺NA阳性-白色到粉红色/红色)、(硝酸酯、亚硝酸盐、硝基胺或硝基酯(NNNN)阴性-白色到白色)(NNNN阳性-白色到粉红色/红色)、(氧化剂(OX)阴性-蓝色到蓝色或白色)(OX阳性-蓝色到粉红色/紫色)。
在实施方案中，提供一种检测枪弹残留物(GSR)或爆炸残留物(ER)的方法。所述方法可包含提供便携式检测试剂盒。所述试剂盒可包含比色试剂、溶剂和拭子。所述比色试剂和溶剂以及拭子可以气密密封的不透光、不透气和防潮的包装提供。
拭子可包含中空轴杆和含有纤维基质的尖端，且比色试剂可包含嵌入到尖端纤维基质中的干粉试剂。水溶剂可含于中空轴杆内。试剂盒可进一步包含气密密封在小袋的相应部分内的拭子和比色试剂。
在另一实施方案中，所述方法可进一步包含定位疑似包含GSR和/或ER的残留物或表面；以及打开含有所述拭子的所述气密密封的小袋。
在另一实施方案中，所述方法还可包含：从其小袋移除所述拭子；破坏所述拭子的所述中空轴杆以将所述水溶剂释放到所述拭子的所述尖端中；将所述拭子尖端应用于可疑残留物和/或表面，以及在所述残留物和/或表面上摩擦所述拭子尖端(例如，持续至少约10秒)以溶解和收集GSR和/或ER，产生取样拭子。
在另一实施方案中，所述方法可进一步包含监测所述拭子尖端和所述经摩擦表面两者以检测包括以下中的一个的指示：(A)表示GSR和/或ER的存在的阳性假定比色指示的紫色-粉红色-红色形成，或(B)表示阴性结果的白色拭子尖端/无颜色变化。
在实施方案中，提供一种检测枪弹残留物(GSR)或爆炸残留物(ER)的方法。所述方法可包含提供便携式检测试剂盒。所述试剂盒可包含比色试剂、溶剂和拭子。所述比色试剂和溶剂以及拭子可以气密密封的不透光、不透气和防潮的包装提供。拭子可包含用水溶剂预润湿且密封于小袋中的拭子。比色试剂可包含密封于小袋中的干粉试剂、密封于小袋中的片材、密封于易碎安瓿或泡壳包装中的干粉试剂、密封于小袋中的片剂或丸剂中的一种。所述方法可以进一步包含：定位疑似包含GSR和/或ER的残留物或表面；以及打开含有所述预润湿拭子的所述小袋和含有所述比色试剂的所述小袋、安瓿或泡壳包装。
在另一实施方案中，所述方法可进一步包含从其小袋移除所述预润湿水拭子，将拭子尖端应用于可疑残留物和/或表面，以及在所述残留物和/或表面上摩擦所述拭子尖端(例如，持续至少约10秒)从而溶解和收集所述GSR和/或ER，产生取样拭子。
在另一实施方案中，所述方法可进一步包含将所述取样拭子插入到打开的小袋、泡壳包装或安瓿中；使所述取样拭子与含有所述比色试剂的所述粉末、片材、片剂或丸剂接触(例如，持续至少约10秒)；以及等待阳性比色反应的显现。
在另一实施方案中，所述方法可进一步包含包括观察所述拭子尖端和所述比色试剂两者以检测包括以下中的一种的指示：(A)表示GSR和/或ER的存在的阳性假定比色指示的紫色-粉红色-红色形成，或(B)表示阴性结果的白色拭子尖端/无颜色变化。
下文论述本公开的实施方案的其它方面。
附图说明
所公开的实施方案的其它目标将在说明书和权利要求书中参考形成本说明书部分的随附图式而出现。
图1说明根据本公开的实施方案制备的拭子。拭子可包含由纯白色卡片或塑料(例如，聚丙烯)形成的手柄100和由棉或合成纤维形成的尖端102。尖端102可包含(i)嵌入于其基质内的均化干粉试剂104，或其可(ii)用溶剂预润湿。
图2说明根据本公开的实施方案制造的纤维尖端折断拭子。拭子包含中空塑料轴杆202，其填充有溶剂210的任何组合。轴杆202的一部分经蚀刻200且配置成在扭转时折断204，以将含于中空轴杆202中的溶剂210释放到拭子尖端206中。拭子尖端206包含嵌入于其基质内的干均化干粉试剂104。
图3说明根据本公开的实施方案制造的纤维尖端的弹出拭子；300为预填充有溶剂210的任何组合的柔性塑料中空轴杆。在位置302处，轴杆300被挤压且“弹出”，释放溶剂210。拭子尖端304包含嵌入于其基质内的干均化干粉试剂104。
图4说明根据本公开的实施方案制备的小袋400，其预填充有均化干粉试剂104的任何组合。
图5说明根据本公开的实施方案制备的泡壳包装500，其预填充有均化干粉试剂104的组合的任何组合。
图6A到6B说明根据本公开的实施方案制备的易碎安瓿，其预填充有均化干粉试剂。图6A说明预填充有所述干粉试剂的塑料或玻璃或柔性聚合物安瓿600(图6A)。图6B说明释放均化干粉试剂调配物104的破损/折断/挤压安瓿602。
图7和8说明根据本公开的实施方案制备的压制和成型制品。通过加压和挤出工艺，可将与粘合剂和脱模剂组合的均化干粉试剂包封且形成为片材700(图7)，片剂或丸剂800(图8)。
图9示出根据本公开的实施方案制备的试剂盒形式和包装形式的一个例示性实施方案。均化干粉试剂104为填充到合适的第一小袋900中的粉末。将预润湿拭子902插入到合适的第二小袋900中且气密密封。将含有预润湿拭子902的密封第二小袋900'放置在第一小袋900内部，所述第一小袋随后被气密密封以便装运。
图10(a)说明根据本公开的实施方案制造的试剂盒制造形式的另一例示性实施方案，即“浸渍-n-干”预浸渍试剂吸水性载体。将层析纸1000(例如Whatman#1CP)部分地浸渍到固持在浸渍托盘1004中的试剂溶液1002中。试剂溶液1002芯吸且吸收到层析纸1000中。从托盘1004中取出润湿层析纸100以用于随后通过热空气流干燥。
图10(b)说明包含浸渍有干燥试剂1002的部分的层析纸1000。
图10(c)说明在裁切成所需最终使用形状(例如，条带)之后的图10(b)的结构。
图11说明呈印刷干试剂测试条带1100形式的根据本公开的实施方案的试剂盒制造形式的例示性实施方案。将干试剂粉末混合物104添加到溶剂和合适的胶凝剂中且与其混合，以产生均匀的悬浮液，且使用本领域中已知的标准现成设备(例如，柔性版或胶印丝网印刷)印刷到可促进大规模印刷制造的任何固体支撑物衬底1102(例如300gsm卡片或合成纸)上。干燥制品(例如，测试条带1100)可具有一个或多个试剂染料测试区域1104以检测和假定识别一或多种未知化合物。
具体实施方式
本公开的实施方案提供检测枪弹残留物(GSR)和/或常规和自制爆炸残留物(ER)和其前体的改进的系统和方法。
GSR和ER检测
与目前用于GSR和ER两者的假定识别的方法相反，本公开的实施方案首次提供所选择的干化学试剂(例如，(a)染料(例如偶氮、甲臜、媒染剂)、(b)环状烯醇、(c)氨基甲酸酯、(d)磺酸、(e)咪唑啉、(f)硫代化合物、(g)重氮化试剂、(h)肟、(i)苯胺、(j)啡啉、(k)酰肼、(l)砷、(m)硼基化合物、(n)碱性硅酸盐、(o)氢氧化物盐、(p)亲核试剂或(q)金属盐)和溶剂可成功地混合且包装于各种组合中以提供用于GSR和ER的假定识别的选择性的、廉价的、可大规模生产的便携式检测装置，且在使用所述装置时为操作员提供安全保障。所公开的系统和方法的实施方案的其它优点可防止表面腐败、损坏和污染，同时防止毁坏法医证据。所公开的装置以秒为单位产生比色指示。
当前检测方法
市售比色GSR检测试剂盒是可用的。举例来说，
Tri-Tech Forensics、
SandiaNational Laboratories、iDenta等提供含有液体试剂滴瓶、粉末试剂和酒精拭子的试剂盒。Arrowhead Forensics、
等提供含有雾化液体试剂喷雾罐或填充有液体试剂的可粉碎玻璃安瓿的试剂盒。
前述试剂盒含有许多不合乎需要的特征。在一个方面，此类试剂盒可采用高度腐蚀性和危险的液体。在另一方面，此类试剂盒可采用体积大、笨重且破损的玻璃瓶和安瓿，导致尖锐物造成割伤，使皮肤暴露于直接危险的化学接触。在另一方面，此类试剂盒可采用雾化喷雾罐，其产生危险化学品的化学烟雾和喷雾漂移。在额外方面，此类试剂盒可采用大体积包装和大量废物流，回收潜力有限。在另一方面，这些试剂盒难以空运，这给终端用户增加了相当大的成本。
前述试剂盒在使用期间将在表面留下化学试剂的残留物和具有法医意义的残留物，从而污染犯罪现场、破坏重要证据，甚至损坏表面，包含但不限于油漆、键盘和皮肤的毁坏。
前述试剂盒过于昂贵，且试剂盒通常具有缓慢的化学反应性，一些需要几分钟才能进行一次分析。
上文强调的现场可部署试剂盒也存在多种制造和最终使用问题，包含但不限于：
(i)现有试剂盒的构造需要液体滴瓶，易碎玻璃或塑料安瓿，泡壳包装和填充有危险液体试剂的加压气溶胶喷雾罐。
(ii)现有试剂盒和装置所采用的危险液体试剂的存在在制造和暴露限制、存储和搬运、严格包装要求和显著装运限制方面造成问题。
(iii)在由现有试剂盒和装置执行的一次单次测试期间消耗的液体试剂的体积或量过多且浪费，增加了昂贵、笨重且通常过于复杂的装置结构设计和包装。
(iv)在现有试剂盒和装置的使用期间，操作者可能暴露于尖锐物和危险液体试剂飞溅或过度喷雾。
(v)现有试剂盒和装置需要多步骤操作以完成单一测试。
(vi)现有试剂盒和装置并未实现真正的低成本大规模制造的基准，其被认为在每年数千万个个别单元的范围内，商业存放期为3至5年，
在不受限制的情况下，本文所描述的试剂盒的实施方案克服这些突出的限制且实现必要的基准。
GSR和ER分析
当前存在用于识别GSR和ER的许多方法，包含但不限于在专利和科学文献中体现的技术理论，需要高度复杂的电子设备的实验室程序和经典实验室程序，所有这些都具有有限的或没有现场应用，借助于实例，以下描述了这些中的一些。
用于确定某人是否开过枪的第一种方法是GSR石蜡测试，也称为皮肤硝酸盐或二苯胺测试。1933年，墨西哥城罪犯识别实验室的特奥多罗·冈萨雷斯(Teodoro Gonzalez)首次在美国应用此测试。[2]塞巴斯蒂安(Sebastian)对GSR分析和检测技术进行极佳回顾。[3]以上历史实践可容易地扩展到检测和识别身体和衣服上有ER的人。
GSR和ER分析使用两种常见假定颜色变化测试。(1)格里斯(Griess)试剂，其检测亚硝酸根阴离子和(2)Rhodozinate测试，其识别基于铅的物质。
当枪支和/或爆炸物被排出和/或当人持有脏武器、子弹、弹壳、爆炸物、IED和/或爆炸前和爆炸后材料和前体时，产生GSR和ER。爆炸物排放由于火药燃烧而产生热气体。所排出的气体和粒子具有极小质量且开始沉积在排放点附近、上和周围的表面上。
据充分证明，GSR和ER停留在击发武器或搬运含有或涂覆在GSR和ER中的物件或材料的人的衣服和手上。此外，取决于物件或表面距排放点的距离，GSR和ER也可停留在物件表面上。一般来说，出于当前装置及其使用和检测限制的目的，GSR和ER不太可能在任何方向上从排放点行进超过1.5m。
当前技术及缺点
US 6,613,576描述从枪支表面检测GSR的方法，使用预润湿毛巾或拭子从表面刮掉沉积的残留物。接着将拭子放入到含有密封的可粉碎圆筒或安瓿的塑料注射模制的盒装置中，所述装置含有液体试剂，包含但不限于硫酸和溶剂溶解的二苯胺。所描述的技术具有极低效的残留物收集技术，且已经开发用于识别铅，而非如当前申请中所公开的亚硝酸根离子。安瓿在运输和储存期间可能破裂。液体试剂是危险的且致癌的。
BR 102014004252描述用于检测从击发武器排放的铅残留物的方法，且需要使用过氧化氢，盐酸和/或硫酸中的一或多种。其并未描述如当前申请中所描述的亚硝酸盐阴离子的检测，且且使用危险液体试剂是极不合需要的。
US 2017/0153180描述用于检测用于借助于荧光光谱法检测GSR中的铅物质的方法的方法。此方法需要复杂的电子仪器，且因此，不适用于比色现场测试，如当前应用中所描述。
US 6,613,576描述用二苯胺和硫酸试剂检测GSR中的铅物质的方法。试剂含于需要物理地破碎或破坏的腔室中，以便与样本残留物进行比色反应。此方法采用危险和致癌液体试剂，产生大量废物和可能的尖锐物，这可能会伤害操作者。
US 7,410,612描述用于检测包含GSR的爆炸残留物的方法。所述方法需要将样本从表面物理地取出或挖取，且放置在厚塑料或柔性腔室内部，所述腔室含有液体试剂(包含硫酸)的易碎安瓿。所描述的方法使用危险液体试剂和可能由玻璃制成的安瓿，这两者均可对操作者造成严重伤害和损伤。
US 7,499,808描述利用包含扫描电子显微镜的复杂仪器来检测表面上的GSR纳米粒子的方法，且因此，不适用于比色现场测试，如当前申请中所描述。
US 9,880,092描述用于利用塑料注射模制可旋转外壳检测GSR的方法，所述外壳具有焊接到可旋转外壳的主体中的一或多个可粉碎安瓿。此装置利用许多液体试剂，大多数液体试剂是危险的。其存在许多制造、装运、储存和使用并发情况和处置危险。
US 10,260,999描述利用专门的真空抽吸装置收集颗粒残留物的方法，所述装置可用于GSR残留物样本。本公开不用于GSR的检测和识别。
WO 2010/105326描述用于检测预制发光火药和基于铅的射弹的排出残留物的方法。此方法需要复杂的电子仪器，且因此，不适用于比色现场测试，如当前应用中所描述。
US 3,748,096描述一种复杂的多步骤方法，以产生用于识别环境样本中的铜离子的干预浸吸水性载体。所描述的调配物需要许多个别化学试剂，包含(i)络合剂、(ii)缓冲剂(iii)表面活性剂和(iv)还原剂。比色或络合剂包含2,2-二喹啉；2,9-二甲基-1,10-啡啉；2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉；2,9-二甲基-4,7-双[S-苯磺酸]-1,10-啡啉的二钠盐，其均未用于所公开的实施方案中，且所述方法还需要使用高度不合需要的危险有机溶剂，包含苯和甲苯。该装置也不适合或不能用于GSR和ER检测。本公开的实施方案中所描述的方法为使用单一化学试剂的单步制造工艺，并且消除了对任何危险有机溶剂的需要。
US 5,620,658描述又一种专门设计用于环境样本中的铜和铁分析的装置。描述一种干试剂浸渍的吸水性载体，其需要用于生产便携式铜检测器的多步骤、多试剂和多组分系统。所述方法描述了需要(i)络合剂：5-(4-对二甲氨基苄)罗丹宁，且可用于分析铁离子包含2,4,6-三(2-吡啶基)-1,3,5-三嗪(TPTZ)。(ii)还原剂。(iii)缓冲试剂和(iv)表面活性剂。在本公开的实施方案中不利用所描述的试剂，且所述方法还需要使用包含苯和甲苯的高度不合需要的危险有机溶剂。该装置也不适合或不能用于GSR和ER检测。本公开的实施方案中所描述的方法为使用单一化学试剂的单步制造工艺，并且消除了对任何危险有机溶剂的需要。
本领域的需要和其它失败
如本文所描述，当前技术水平和所识别专利和参考文献未能识别用于GSR和ER的简单非危险、快速且可靠的现场可部署测试，其提供用于GSR和ER的假定识别的高度选择性、便宜的、可大规模生产的、高度便携式检测装置，在使用装置时增强操作者安全性，防止表面腐败、损坏和污染，同时防止法医证据的损毁。还有许多先前专利和参考文献需要长时间周期和未描述的额外设备以便促进所描述的装置和技术的完整功能。本公开的实施方案中所公开的装置不需要额外设备且以秒为单位产生比色指示。
当前现有技术无法为操作者提供安全性。
当前现有技术和文献未能提供不会损坏表面和破坏重要法医证据的取样方法。
当前现有技术未能提供用于识别GSR和ER的个别类别的简单单步制造技术。
当前现有技术通常需要过多使用多试剂和有机溶剂系统以促进装置的制造。
前述专利参考文献和公开领域文献和公开内容的概述并不意图将其自身限制于这些实施例。其仅作为实验室设备和程序与用于检测GSR的真正单步、廉价可大规模生产、现场可部署的假定比色测试试剂盒之间差异的参考点，所述试剂盒限制了操作者暴露于当前申请中所公开的危险。
吸收性材料
根据本公开的实施方案且非限制性地，在实施方案中，吸收性材料为预润湿棉拭子，如图1所说明。棉拭子包含手柄100和手柄100的一端处的尖端或头部102。预润湿可通过将棉拭子尖端简单浸渍和/或快速浸没到大体积预混合助溶剂大桶或微喷射喷雾或类似者中来实现。预润湿可为利用本领域中已知的常规输送机、料斗、喷雾机器的全自动过程。
在另一实施方案中且非限制性地，吸收性材料为图2中所说明的“折断棉拭子”。拭子包含中空拭子手柄202，其在完全自动化的商业填充过程中用溶剂210预填充，如本公开的前述部分所描述。在拭子手柄202一端的拭子尖端206具有在拭子制造期间施加的蚀刻沟槽200。蚀刻凹槽200配置成容易地在拇指与食指之间折断204，从而将所述轴杆内容物向下释放且释放到拭子尖端(206)中。如本公开的前述部分中所描述，拭子尖端206可具有容纳在尖端纤维基质内的均化干试剂粉末104。
在又一实施方案中且非限制性地，吸收性材料为如在图3中所说明的“弹出棉拭子”。中空柔性拭子手柄300用溶剂210预填充(例如，在完全自动化的商业填充过程中)，如在本公开的先前部分中所描述。拭子手柄300容易被挤压(例如，在位置302处)，且含有中空轴杆手柄300的小封闭件在拇指与食指之间破裂或“弹出”，从而将溶剂210向下释放且释放到拭子尖端304中。在替代实施方案中，如在本公开的前述部分中所描述，弹出棉拭子的拭子尖端304可具有容纳在尖端纤维基质内的均化干试剂粉末104。
在又一实施方案中且非限制性地，吸收性材料为“擦拭物”。“擦拭物”由任何天然或合成聚合物纤维制成并用溶剂预润湿，如本公开的前述部分中所描述。通过与均化干粉试剂混合，将“擦拭物”简单地施加到可疑残留物上，并压入或擦拭所述残留物以用于收集和随后所述残留物的假定识别。
根据本公开的实施方案，且非限制性地，提供装置的合适方式为通过预润湿含有溶剂、表面活性剂、染料的单头棉拭子。
独立式干粉比色试剂掺合物
图7和8说明根据本公开的实施方案制备的压制和成型制品。通过加压和挤出工艺，可将与粘合剂和脱模剂组合的均化干粉试剂包封且形成为片材700或片剂/丸剂800。
容器
安瓿600(图6)，泡壳包装500(图5)或合适的可气密密封的小袋400可用于分别容纳溶剂和均化干粉比色试剂104，如本公开的前述部分中所描述。图4说明适合于接收干粉(例如，单独的比色试剂104或包含比色试剂104的干粉掺合物)的小袋400。
如图6A中进一步说明，易碎安瓿600可由预填充有比色试剂104的塑料或玻璃或柔性聚合物形成。图6B说明释放含于其中的比色试剂104的破碎/折断/挤压的安瓿602。
以上实例为安全包装溶剂和比色试剂的有效方法，如本公开的前述部分所描述。允许在使用之前由终端用户进行大规模生产、包装、装运和运送和运输。
假定比色试剂
硝基芳香族物质-假定比色试剂在GSR和ER存在下产生已知视觉颜色指示。特定言之，通过使前述物质与比色试剂的任何组合反应来产生存在爆炸前和爆炸后硝基芳香族离子的已知比色指示，所述比色试剂包含例如但不限于硅酸钠、四硼酸钠、氢氧化物盐、N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐和硼氢化钠。根据本公开的实施方案，且非限制性地，在一个实施方案中，合适的假定干比色试剂为四硼酸钠。
硝酸盐、亚硝酸盐、硝基胺和硝基酯-假定比色试剂在GSR和ER存在下产生已知视觉颜色指示。特定言之，通过使前述物质与以下(i-iv)的任何组合(作为实例而非限制)反应来产生存在爆炸前和爆炸后硝酸盐、亚硝酸盐、硝基胺和硝基酯离子的已知比色指示：
(i)芳香族胺-作为实例而非限制，其可选自磺胺、对胺基苯磺酸、4-硝基苯胺、3-硝基苯胺、2-硝基苯胺、2-氟-5-硝基苯胺、3-氨基苯磺酸、2-氨基苯磺酸、2,4-二氨基苯磺酸、4-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基邻苯二甲酸、4-氨基苯甲酸甲酯、3-氟-4-氨基苯甲酸、2-氨基苯甲酸、2-氨基-3-氟苯甲酸、2-氨基-4-氟苯甲酸、2-氨基-5-氟苯甲酸、2-氨基-6-氟苯甲酸、2-氨基-4,5-二氟苯甲酸、2-氨基-3-甲基苯甲酸、2-氨基-5-甲基苯甲酸、2-氨基-6-甲基苯甲酸或萘酚。在一个实施方案中，合适的假定干芳香族胺试剂为磺胺。
(ii)酸性或碱性催化剂-作为实例而非限制，其可选自草酸、硫酸氢钠、柠檬酸、甲苯磺酸、氨基磺酸、对胺基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、2-氨基苯磺酸、2,4-二氨基苯磺酸、4-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基邻苯二甲酸、3-氟-4-氨基苯甲酸、2-氨基苯甲酸、2-氨基-3-氟苯甲酸、2-氨基-4-氟苯甲酸、2-氨基-5-氟苯甲酸、2-氨基-6-氟苯甲酸、2-氨基-4,5-二氟苯甲酸、2-氨基-3-甲基苯甲酸、2-氨基-5-甲基苯甲酸、2-氨基-6-甲基苯甲酸、苯甲酸、四硼酸钠、碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐等的阳离子盐。在一个实施方案中，合适的假定干催化剂试剂为柠檬酸。
(iii)偶氮偶联化合物-作为实例而非限制，其可选自N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐、8-氨基-1-萘酚-5-磺酸和1-二甲基氨基萘-5-磺酸。在一个实施方案中，合适的假定干偶氮偶联试剂为N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐。
(iv)还原化合物-作为实例而非限制，可选自锌粉、铁粉、铜粉或铝粉。根据本公开的实施方案，且非限制性地，在一个实施方案中，合适的假定干还原试剂为锌粉尘。
氧化剂-假定比色试剂在GSR和ER存在下产生已知视觉颜色指示。特定言之，通过使前述物质与例如但不限于亚甲基蓝、碘化钾淀粉、N,N’-二乙基-对苯二胺硫酸盐、N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐、α-萘酚、对胺基苯磺酸、硫酸铜、硫酸铁、铁氰化物/氰酸盐的任何组合反应来产生存在爆炸前和爆炸后氧化物质的已知比色指示。在一个实施方案中，合适的假定干比色试剂为亚甲基蓝。
金属-假定比色试剂在GSR和ER存在下产生已知视觉颜色指示。特定言之，通过使前述物质与例如但不限于玫棕酸钠、红氨酸、双硫腙、茜素红s、水杨醛肟、二硫代草酰胺、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉、二苄基二硫代氨基甲酸锌、草酰二酰肼-[双(2-羟乙基)二硫代氨基甲酸盐、新亚铜试剂、浴铜灵、二乙基二硫代磷酸镍、草酰二酰肼、三甲基碘化砷、2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯和其盐、氯达宗DS的任何组合反应来产生存在爆炸前和爆炸后金属颗粒的已知比色指示。在一个实施方案中，合适的假定干比色试剂为2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯和其盐。
溶剂
在一个实施方案中，用溶剂(例如，棉拭子或擦拭物)预润湿合适的吸收性材料。此形式允许极佳的残留物溶解和从表面吸收，不破坏表面涂层或法医残留物，可施加到人类皮肤和衣服织物，且没有危险化学特征。在实施方案中，合适的溶剂可选自含水或非水物质。在一个实施方案中，合适的为水。
在另一实施方案中，合适的溶剂为二甲亚砜。
在另一实施方案中，合适的溶剂为异丙醇。
包装
根据本公开的实施方案且非限制性地，提供了如图9所说明的试剂盒。在一个实施方案中，试剂盒可包含包装在防潮和抗UV包装中的比色试剂104和预润湿样本收集拭子902。如所展示，比色试剂可密封于第一小袋900内，而预润湿拭子可包装于第二小袋900’内。优选地，包装将为去皮、成型、填充和密封的小袋。小袋将由市售纸/PET12um/AL7um/PE50产品构成，这是极便宜的大规模生产的材料。
试剂盒的使用
在一个实施方案中，试剂盒被携带在口袋、腰包、手套箱、公文包等中，且在观察到可疑残留物的情况下，将预润湿拭子和颜色试剂装置从包装中取出，拿在操作者的手中。将预润湿吸收性材料在可疑表面上擦拭大致10秒，以收集足够的GSR和/或ER残留物。为了完成所述过程，在搅拌或不搅拌的情况下，将样本吸收性材料转移到比色装置中且插入到比色装置中，持续一段时间，例如10秒。预润湿吸收性材料溶剂、所收集的样本和比色试剂的混合物因此有助于GSR和/或ER的存在的假定比色指示。
颜色指示
根据本公开的实施方案，且非限制性地，下文提供使用试剂盒产生的实例：
硝基芳香族物质：(对照-阴性)白色-无颜色变化。(阳性指示)从白色到紫色/粉红色/红色的快速变化。
硝酸酯、亚硝酸盐、硝基酯、硝基胺：(对照-阴性)白色-无颜色变化。(阳性指示)从白色到紫色/粉红色/红色的快速变化。
氧化剂：(对照-阴性)蓝色-无颜色变化或白色。(阳性指示)从蓝色到紫色/紫色或棕色/黑色的快速变化。
金属：(对照-阴性)紫色-白色。(阳性指示)从紫色到蓝色的快速变化。
通用定义
为了理解本主题和构造所附的专利权利要求，包含了以下定义。本文所使用的缩写具有其在化学和生物技术内的常规含义。
虽然本文中展示且描述了各种实施方案和本公开的实施方案的方面，但本领域的技术人员将显而易见，此类实施方案和方面仅借助于实例提供。在不脱离所公开的实施方案的情况下，本领域技术人员现在将想到许多变化、改变和替代。应该理解，可以采用本文所描述的实施方案的各种替代方案。
本文中使用的章节标题仅出于组织目的，而不应被解释为对所描述的主题进行限制。在本申请中引用的所有文件或文件的部分，包含但不局限于专利、专利申请、论文、书籍、手册和专著，均特此出于任何目的通过引用整体明确地并入。
除非另外定义，否则本文中所使用的技术和科学术语具有与本领域的普通技术人员通常所理解相同的含义。参见，例如，Singleton等人,《微生物学与分子生物学词典(DICTIONARY OF MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY)》第2版,威利父子杂志出版社(J.Wiley&Sons)(纽约州纽约市1994)；Sambrook等人,《分子克隆：实验室手册(MOLECULARCLONING,A LABORATORY MANUAL)》,冷泉港出版社(Cold Springs Harbor Press)(纽约冷泉港(Cold Springs Harbor)1989)。与本文中所描述的方法、装置和材料类似或等效的任何方法、装置和材料可用于实践所公开的实施方案。提供以下定义以便于理解本文中频繁使用的某些术语，且不意味着限制本公开的范围。
“患者”、“有需要的受试者”是指患有或可能患有所指示病症的动物界的活成员。在实施方案中，受试者为包括可能天然患有所述疾病的个体的物种的成员。在实施方案中，受试者为哺乳动物。哺乳动物的非限制性实例包含啮齿动物(例如，小鼠和大鼠)、灵长类动物(例如，狐猴、丛猴、猴子、猿和人)、兔子、狗(例如，伴侣犬、服务犬或工作犬，如警犬、军犬、赛犬或秀犬)、马(如赛马和工作马)、猫(如家养猫)、家畜(如猪、牛、驴、骡子、野牛、山羊、骆驼和绵羊)和鹿。在实施方案中，受试者为人。
与“包含”、“含有”或“特征在于”同义的过渡术语“包括”是包含性的或开放性的，并且不排除另外的未列举的元素或方法步骤。相比之下，过渡短语“由……组成”不包括权利要求中未指定的任何要素、步骤或成分。过渡短语“基本上由...组成”将权利要求的范围限制为指定的材料或步骤“以及不会实质上影响所要求保护的实施方案的一个或多个基础和新颖特性的那些材料或步骤”。
在本文中和权利要求书中的描述中，可能出现例如“中的至少一个”或“中的一或多个”的短语，之后是要素或特征的组合列表。术语“和/或”也可出现在两个或更多个要素或特征的列表中。除非另有隐含或明确地与使用其的上下文相矛盾，否则此短语旨在意指单独列出的任何元素或特征，或与其它列举的元素或特征相结合的任何元素或特征。例如，短语“A和B中的至少一个”；“A和B中的一个或多个”；以及“A和/或B”各自表示“单独A、单独B，或A和B一起”。类似的解释还适用于包含三个或更多个项目的列表。例如，短语“A、B和C中的至少一个”；“A、B和C中的一个或多个”；以及“A、B和/或C”各自意指“单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起，或A、B和C一起”。另外，在上文和权利要求书中，使用术语“基于”表示“至少部分地基于”，使得也允许未叙述的特征或元素。
应理解，在提供参数范围的情况下，本公开的实施方案还提供所述范围内的所有整数和其十分之一。例如，“0.2-5mg”是对0.2mg、0.3mg、0.4mg、0.5mg、0.6mg等直到且包含5.0mg的公开。
如本文在整个说明书以及权利要求书中所使用的近似类语言可以应用于修饰可以许可的方式变化而不会导致其相关的基本功能改变的任何定量表示。除非另外陈述或以其它方式从上下文显而易见(除了此类数目将不可能超过可能值的100％之外)，否则约“大致”、“基本上”或“约”可包含在任一方向上(大于或小于所述数目)落在1％的范围内，或在一些实施方案中落在数目的5％的范围内，或在一些实施方案中落在数目的10％的范围内的数目。因此，由例如“约”、“大致”和“基本上”的一或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些实例中，近似语言可对应于用于测量所述值的仪器的精度。此处以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制可以是组合和/或互换的，除非上下文或语言另外指示，否则此类范围得以确定并且包含其中所含的所有子范围。
除非上下文另外明确规定，否则如在本文中的实施方式中以及在之后的整个权利要求中所使用的，“一(a/an)”和“所述”的意义包含多个引用。
术语“小分子”包含其普通和常规含义，且可进一步广义地指具有低分子量化合物(例如，小于约2,000Da或小于约1,000Da的分子量)的有机、无机或有机金属化合物。小分子可具有小于约2,000Da的分子量、小于约1,500Da的分子量、小于约1,000Da的分子量、小于约900Da的分子量、小于约800Da的分子量、小于约700Da的分子量、小于约600Da的分子量、小于约500Da的分子量、小于约400Da的分子量、小于约300Da的分子量、小于约200Da的分子量、小于约100Da的分子量或小于约50Da的分子量。
小分子为有机或无机的。例示性有机小分子包含但不限于脂肪族烃、醇、醛、酮、有机酸、酯、单糖和双糖、芳香族烃、氨基酸和脂质。例示性无机小分子包括微量矿物质、离子、自由基和代谢物。替代地，可将小分子合成工程化以由片段或小部分或更长的氨基酸链组成，以填充酶的结合口袋。通常，小分子小于一千道尔顿。
如本文所使用，术语“立体异构体”包含其普通和惯用含义且包含由相同原子组成的化合物，所述原子具有相同的键顺序但具有不可互换的原子的不同三维布置。三维结构被称为配置。如本文所使用，术语“对映异构体”是指彼此是不可重叠镜像的两个立体异构体。如本文所使用，术语“光学异构体”等效于术语“对映异构体”。如本文所使用，术语“非对映异构体”是指不是镜像但也不可重叠的两个立体异构体。术语“外消旋体”“外消旋混合物”或“外消旋改性”是指等份的对映异构体的混合物。术语“对掌性中心”是指连接有四个不同基团的碳原子。实现一对对映异构体的分离所必需的适当手性管柱、洗脱剂和条件的选择对本领域使用标准技术的普通技术人员而言是熟知的(参见例如雅克J(Jacques,J)等人，“对映异构体、外消旋体和拆分(Enantiomers,Racemates,and Resolutions)”，约翰·威利父子公司(John Wiley and Sons,Inc.)1981)。
“更改”是指在小分子(例如，芬太尼类似物)存在下的变化(增加或减少)，如通过本领域已知的标准方法(如本文所述的那些方法)检测。如本文所使用，更改包含存在的10％或更多变化，优选地25％变化，更优选地40％变化，且最优选存在50％或更多变化。
如本文所使用，“更改”还包含2倍或更多变化，例如5倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、500倍、1000倍或更多。
术语“样本”包含其普通和惯用含义且包含出于活体外评估的目的而获得的生物样本。在实施方案中，样本可包括体液。在一些实施方案中，体液包含但不限于从受试者获得的全血、血浆、血清、淋巴、母乳、唾液、粘液、精液、细胞提取物、炎性流体、脑脊髓液、玻璃体液、眼泪、玻璃体、房水或尿液。在一些方面，样本为两种或更多种体液的复合板。在例示性方面，样本包括血液或其部分(例如，血浆、血清或通过白细胞单采术获得的部分)。
“对照”样本或值是指充当参考(通常为已知参考)以用于与测试样本比较的样本。举例来说，测试样本可从测试受试者获取，且与来自已知病状的样本比较，例如不具有疾病的受试者(或多个受试者)(阴性或正常对照)或患有疾病的受试者(或多个受试者)(阳性对照)。对照也可以代表从多个测试或结果中收集的平均值。本领域技术人员将认识到，可以设计对照，以评估任何数量的参数。本领域技术人员将理解，哪些对照物在给定情形下是有价值的，并且能够基于与对照值进行的比较来分析数据。对照对于确定数据的显著性也很有价值。举例来说，如果给定参数的值在对照中可变，那么测试样本的变化将不被视为显著的。
举例来说，所述方法可进一步为高通量方法。在各方面中，高通量方法可指提供同时筛选的多种候选药剂、样本或测试化合物的测定。如下文进一步描述，此类测定的实例可包含使用特别方便的微量滴定板，因为可使用少量试剂和样本同时进行大量测定。所述方法容易以多孔形式进行，包含但不限于96孔和384孔形式，并且自动化。
术语“枪弹残留物”包含其普通和惯用含义，且包含来自其排放武器的残留物。术语“等效于GSR的约……”意图涉及由体积、浓度或质量提供的指定体积、浓度或量的GSR。
术语“爆炸残留物”包含其普通和惯用含义，且包含来自其排放武器或爆炸装置的残留物。术语“等效于ER的约……”意图涉及由体积、浓度或质量提供的指定体积、浓度或量的ER。
如本文所使用，“盐”或“盐形式”或“医药学上可接受的盐”可包含碱加成盐(与游离羧基或其它阴离子基团形成)，其衍生自无机碱，例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、氢氧化钙或氢氧化铁，以及有机碱，例如异丙胺，三甲胺，2－乙氨基－乙醇，组氨酸，普鲁卡因等。此类盐作为具有任何游离阳离子基团的酸加成盐形成，且通常与无机酸(例如盐酸、硫酸或磷酸)或有机酸(例如乙酸、柠檬酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、草酸、酒石酸、扁桃酸等)形成。本公开的盐可包含通过用例如盐酸，氢溴酸，氢碘酸，硫酸，磷酸等无机酸使氨基质子化而形成的胺盐。本公开的盐还包含通过用合适的有机酸(例如对甲苯磺酸、乙酸等)使氨基质子化而形成的胺盐。预期用于实践本公开的额外赋形剂为本领域普通技术人员可获得的那些，例如在《美国药典(the United States Pharmacopoeia)》第XXII卷和《国家处方集(National Formulary)》第XVII卷，美国药典公约公司(U.S.Pharmacopoeia Convention,Inc.)，Rockville,Md.(1989)中找到的那些，其相关内容以引用的方式并入本文中。
实施例
以下实施例说明本发明的某些特定实施方案，且不意图限制所公开的实施方案的范围。
通过以下实施例和详细的方案来进一步说明本文的实施方案。然而，实施例仅旨在说明实施方案，而不应被解释为限制本文的范围。贯穿本申请引用的所有参考文献、公开专利和专利申请的内容特此以引用的方式并入。
实施例1
金属检测拭子：根据本公开的实施方案且非限制性地，用于检测和识别金属颗粒GSR和/或ER的假定试剂盒通过用0.05至0.2mL“溶剂1”预润湿棉拭子来产生。将所述拭子个别地包装到密闭形式的填充密封纸/PET12um/AL7um/PE50小袋中。
根据本公开的实施方案且非限制性地，所述“溶剂1”由饱和四硼酸钠/水溶液组成。
金属检测比色装置：根据本公开的实施方案且非限制性地，通过用2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯和其盐的醇溶液浸渍吸水性载体来制备用于检测和识别金属颗粒GSR和/或ER的假定试剂盒。将所述吸水性载体个别地包装成密闭形式的填充密封纸/PET12um/AL7um/PE50小袋中。
根据本公开的实施方案且非限制性地，以上比色试剂溶液可通过将0.2克2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯和其盐溶解于70mL乙醇中来制备。
根据本公开的实施方案且非限制性地，吸水性载体为惠特曼(Whatman)层析纸#1。
根据本公开的实施方案且非限制性地，将比色试剂施加到层析纸的合适方法为“浸渍-n-干”或印刷工艺。图10(a)至10(c)中说明浸渍-n-干工艺。如所展示，将层析纸1000(例如Whatman#1CP)部分地浸渍到固持在浸渍托盘1004中的试剂溶液1002中。试剂溶液1002芯吸且吸收到层析纸1000中。从托盘1004中取出润湿层析纸100以用于随后通过热空气流干燥。如图10(b)中进一步说明，在浸渍和干燥之后，层析纸1000包含浸渍有干燥试剂1002的部分。层析纸可随后切割成所要使用形状(例如，条带)。
实施例2
硝基芳香族物质-根据本公开的实施方案且非限制性地，用于检测和识别GSR和/或ER中的硝基芳香族物质的假定试剂盒通过将四硼酸钠施加到固体支撑衬底上且涂覆固体支撑衬底来产生。在某些实施方案中，可个别地包装经涂覆的固体支撑物。举例来说，经涂覆的固体支撑衬底可个别地包装在气密密封的小袋(例如，形式填充密封的纸/PET12um/AL7um/PE50小袋)内。
根据本公开的实施方案且非限制性地，涂覆工艺为柔性版印刷，且通过使所述固体支撑物含有试剂溶液，干燥经涂覆的固体支撑物且裁切成任何所需形状来实现印刷。如上文所描述包装最终制品。
图11说明呈印刷干试剂测试条带1100形式的根据本公开的实施方案的经涂覆固体支撑衬底的例示性实施方案。将干试剂粉末混合物104添加到溶剂和合适的胶凝剂中并与之混合，以产生均匀的悬浮液且印刷到任何固体支撑衬底1102上。干燥制品(例如，测试条带1100)可具有一个或多个试剂染料测试区域1104以检测和假定识别一或多种未知化合物。
根据本公开的实施方案且非限制性地，固体支撑衬底为300gsm卡片或合成塑料纸。
根据本公开的实施方案且非限制性地，通过将1克四硼酸钠溶解于100mL硅酸钠中来制备试剂溶液或“印刷油墨”。
硝基芳香族检测拭子：根据本公开的实施方案且非限制性地，用于检测和识别金属颗粒GSR和/或ER的假定试剂盒通过用0.05至0.2mL“溶剂2”预润湿棉拭子来产生。拭子可个别地包装到气密密封的小袋中(例如，形式填充密封的纸/PET12um/AL7um/PE50小袋)。
根据本公开的实施方案且非限制性地，“溶剂2”由二甲亚砜(DMSO)和异丙醇(75:25)组成。
实施例3
硝酸盐、亚硝酸盐、硝基胺和硝基酯-根据本公开的实施方案且非限制性地，通过将磺胺、对胺基苯磺酸、柠檬酸、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐的任何组合施加到固体支撑衬底且涂覆固体支撑衬底来产生用于检测和识别GSR和/或ER中的硝基芳香族物质的假定试剂盒。将所述经涂覆的固体支撑物个别地包装到密闭形式的填充密封的纸/PET12um/AL7um/PE50小袋中。
根据本公开的实施方案且非限制性地，涂覆工艺为柔性版印刷，且通过使所述固体支撑物含有试剂溶液，干燥经涂覆的固体支撑物且裁切成任何所需形状来实现印刷。如上文所描述包装最终制品。
根据本公开的实施方案且非限制性地，固体支撑衬底为300gsm卡片或合成塑料纸。
根据本公开的实施方案且非限制性地，试剂溶液或“印刷油墨”通过溶解：(i)1克磺胺，(ii)1克对胺基苯磺酸，(iii)1克N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐，(iv)50克柠檬酸于500mL含水醇溶剂中来产生。
根据本公开的实施方案且非限制性地，水性醇溶剂可以水:异丙醇的任何比例制备。合适的比例为30:70。
硝酸盐、亚硝酸盐、硝基胺和硝基酯检测拭子：根据本公开的实施方案且非限制性地，用于检测和识别金属颗粒GSR和/或ER的假定试剂盒通过用0.05至0.2mL“溶剂3”预润湿棉拭子来产生。在实施方案中，预润湿拭子可个别地包装到气密密封的小袋中(例如，形式填充密封的纸/PET12um/AL7um/PE50小袋)。
根据本公开的实施方案且非限制性地，所述“溶剂3”由二甲亚砜(DMSO)和异丙醇(75:25)组成。
实施例4
氧化剂-根据本公开的实施方案且非限制性地，用于检测和识别GSR和/或ER中的氧化剂的假定试剂盒通过将亚甲基蓝施加到固体支撑衬底上且涂覆固体支撑衬底来产生。在实施方案中，可个别地包装固体支撑衬底。作为实施例，固体支撑衬底可个别地包装在气密密封的小袋(例如，形式填充密封的纸/PET12um/AL7um/PE50小袋)内。
根据本公开的实施方案且非限制性地，涂覆工艺为柔性版印刷，且通过使所述固体支撑物含有试剂溶液，干燥经涂覆的固体支撑物且裁切成任何所需形状来实现印刷。如上文所描述包装最终制品。
根据本公开的实施方案且非限制性地，固体支撑衬底为300gsm卡片或合成塑料纸。
根据本公开的实施方案且非限制性地，试剂溶液或“印刷油墨”通过将0.2克亚甲基蓝溶解于100mL乙醇溶剂中来产生。
氧化剂检测拭子：根据本公开的实施方案且非限制性地，用于检测和识别金属颗粒GSR和/或ER的假定试剂盒通过用0.05至0.2mL“溶剂4”预润湿棉拭子来产生。将所述拭子个别地包装到密闭形式的填充密封纸/PET12um/AL7um/PE50小袋中。
根据本公开的实施方案且非限制性地，所述“溶剂4”由水组成。
虽然已详细展示和描述本公开的实施方案的所公开测试试剂盒，但显而易见的是，此类实施方案不应被认为限于所公开的确切形式，且在不脱离其精神的情况下，可以在本公开的范围内对其进行细节和构造上的改变。
参考文献
下文列出的参考文献中的每一个以全文引用的方式并入。
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BR 102014004252-De Almeida等人，用于识别枪支残留物的组合物、枪支制备过程和用于检测铅残留物的方法(Composition for identification of firearmresidues,firearm preparation process and method for detecting lead residues).2014
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WO 2010/105326-Webber,I.等人，用于制造发光弹药和检测枪弹残留物的方法(Process for producing luminescent ammunition and detecting gun shotresidues).2010.
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US 5,620,658-Jaunakais,I.比色测试条带(Colorimetric test strip)，1995.
[1]www.firearmsid.com/A_distanceGSR.htm
[2]www.sciencedirect.com/topics/chemistry/gunpowder
[3]Charles,S.等人，国际刑警组织对枪弹残留物的审查2016-2019.国际法庭科学(Forensic Science International).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589871X20300115
其它实施方案
虽然本公开的实施方案已结合其详细描述加以描述，但前述描述意图说明且不限制由所附权利要求书的范围定义的本公开的范围。其它方面、优点和修改在以下权利要求的范围内。
本文提及的专利和科学文献确立了本领域的技术人员可获得的知识。本文所引用的所有参考文献，例如美国专利，美国专利申请公开，指定美国的PCT专利申请，公开的外国专利和专利申请以全文引用的方式并入本文中。由本文所引用的登录号指示的Genbank和NCBI提交以引用的方式并入本文中。本文所引用的所有其它公开的参考文献、文档、文稿和科学文献都以引用的方式并入本文中。在发生冲突的情况下，以包含定义的本说明书为准。另外，材料、方法和实施例仅为说明性的且并不意图为限制性的。
虽然本文中已特定展示和描述了某些实施方案，但本领域的技术人员应理解，可在不脱离所附权利要求书所涵盖的所公开实施方案的范围的情况下对实施方案作出形式和细节的各种改变。
Claims (58)
1.一种用于识别枪弹残留物(GR)和爆炸残留物(ER)的存在的便携式检测试剂盒，其中所述试剂盒包括：
比色试剂，
溶剂，以及
拭子，
其中所述比色试剂和溶剂以及拭子以气密密封的不透光、不透气和防潮的包装提供。
2.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述GSR和ER包括来自武器和爆炸物的任何排放物。
3.根据权利要求2所述的便携式检测试剂盒，其中所述GSR或ER以纯的或与秘密切割剂或稀释剂混合的液体、凝胶或固体残留物的形式存在。
4.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述比色试剂与所述溶剂组合配置成与GSR和ER进行物理化学相互作用，从而产生有色反应产物，导致可见颜色变化。
5.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述GSR或ER为金属颗粒(MP)且所述拭子为用于收集MP的预润湿棉拭子。
6.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述拭子用包括所述溶剂和所述比色试剂的溶液预润湿。
7.根据权利要求6所述的便携式检测试剂盒，其中所述溶液为0.05到0.2mL体积的饱和四硼酸钠/水溶液，且所述预润湿拭子个别地包装到气密密封的小袋中。
8.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述比色试剂选自由以下组成的群组：玫棕酸钠、红氨酸、双硫腙、茜素红s、水杨醛肟、二硫代草酰胺、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉、二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZDBT).ZDBT、草酰二酰肼-[双(2-羟乙基)二硫代氨基甲酸盐、新亚铜试剂、浴铜灵、二乙基二硫代磷酸镍、草酰二酰肼、三甲基碘化砷、2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯和其盐、氯达宗DS。
9.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述比色试剂选自由以下组成的群组：2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯和其盐。
10.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其进一步包括吸水性载体，所述吸水性载体包含所述比色试剂和吸收于其中的所述溶剂的溶液。
11.根据权利要求10所述的便携式检测试剂盒，其中所述溶液包括0.2克2-羧基-2'-羟基-5'-磺基甲酰基苯或其盐于70mL乙醇中。
12.根据权利要求10所述的便携式检测试剂盒，其中所述吸水性载体为层析滤纸。
13.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述GSR或ER为硝基芳香族(NA)且所述拭子经预润湿以用于收集NA。
14.根据权利要求13所述的便携式检测试剂盒，其中拭子用包括所述溶剂和所述比色试剂的溶液预润湿。
15.根据权利要求14所述的便携式检测试剂盒，其中所述溶液为75％二甲亚砜(DMSO)和25％异丙醇溶液的体积，且所述预润湿拭子个别地包装到气密密封的小袋中。
16.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述比色试剂选自由以下组成的群组：硅酸钠、四硼酸钠、氢氧化物盐、N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐和硼氢化钠。
17.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其进一步包括固体支撑衬底，所述固体支撑衬底包含所述比色试剂和施加于其上的所述溶剂的溶液。
18.根据权利要求17所述的便携式检测试剂盒，其中所述溶液包括1克四硼酸钠于100mL硅酸钠中。
19.根据权利要求17所述的便携式检测试剂盒，其中所述固体支撑衬底为300gsm卡片或合成纸。
20.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述GSR或ER为硝酸盐、亚硝酸盐、硝基胺和硝基酯(NNNN)中的至少一种，且所述拭子为用于收集NNNN的预润湿棉拭子。
21.根据权利要求20所述的便携式检测试剂盒，其中所述拭子用所述溶剂预润湿。
22.根据权利要求21所述的便携式检测试剂盒，其中所述溶剂为75％DMSO和25％异丙醇的体积，且所述预润湿拭子个别地包装到气密密封的小袋中。
23.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述比色试剂选自由以下组成的群组：磺胺、对胺基苯磺酸、4-硝基苯胺、3-硝基苯胺、2-硝基苯胺、2-氟-5-硝基苯胺、3-氨基苯磺酸、2-氨基苯磺酸、2,4-二氨基苯磺酸、4-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基邻苯二甲酸、4-氨基苯甲酸甲酯、3-氟-4-氨基苯甲酸、2-氨基苯甲酸、2-氨基-3-氟苯甲酸、2-氨基-4-氟苯甲酸、2-氨基-5-氟苯甲酸、2-氨基-6-氟苯甲酸、2-氨基-4,5-二氟苯甲酸、2-氨基-3-甲基苯甲酸、2-氨基-5-甲基苯甲酸、2-氨基-6-甲基苯甲酸、萘酚、草酸、硫酸氢钠、柠檬酸、甲苯磺酸、氨基磺酸、对胺基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、2-氨基苯磺酸、2,4-二氨基苯磺酸、4-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基邻苯二甲酸、3-氟-4-氨基苯甲酸、2-氨基苯甲酸、2-氨基-3-氟苯甲酸、2-氨基-4-氟苯甲酸、2-氨基-5-氟苯甲酸、2-氨基-6-氟苯甲酸、2-氨基-4,5-二氟苯甲酸、2-氨基-3-甲基苯甲酸、2-氨基-5-甲基苯甲酸、2-氨基-6-甲基苯甲酸、苯甲酸、四硼酸钠、碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐等的阳离子盐、N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐、8-氨基-1-萘酚-5-磺酸和1-二甲基氨基萘-5-磺酸、锌粉、铁粉、铜粉以及铝粉。
24.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中提供所述比色试剂与所述溶剂的溶液，其中所述溶液包括(i)1克磺胺，(ii)1克对胺基苯磺酸，(iii)1克N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐，(iv)50克柠檬酸于500mL含水醇溶剂中。
25.根据权利要求24所述的便携式检测试剂盒，其中所述含水醇溶剂包括预定比例的水和异丙醇。
26.根据权利要求25所述的便携式检测试剂盒，其进一步包括固体支撑衬底，所述固体支撑衬底包含施加于其上的所述溶液。
27.根据权利要求26所述的便携式检测试剂盒，其中所述固体支撑衬底为300gsm卡片或合成纸，且包装到气密密封的小袋中。
28.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述GSR或ER为氧化剂(OX)且所述拭子为用于收集OX的预润湿棉拭子。
29.根据权利要求28所述的便携式检测试剂盒，其中所述拭子用包括所述溶剂和所述比色试剂的溶液预润湿。
30.根据权利要求29所述的便携式检测试剂盒，其中所述溶剂为水。
31.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述比色试剂选自由以下组成的群组：亚甲基蓝、碘化钾淀粉、N,N'-二乙基-对苯二胺硫酸盐、N,N,二甲基-1-萘胺、N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐、α-萘酚、对胺基苯磺酸、硫酸铜、硫酸铁和铁氰化物/氰酸盐。
32.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述比色试剂为亚甲基蓝。
33.根据权利要求31所述的便携式检测试剂盒，其进一步包括固体支撑衬底，所述固体支撑衬底包含所述比色试剂和施加于其上的溶剂的溶液。
34.根据权利要求33所述的便携式检测试剂盒，其中所述溶液包括0.2g亚甲基蓝于100mL乙醇溶剂中。
35.根据权利要求34所述的便携式检测试剂盒，其中所述固体支撑衬底为300gsm卡片或合成纸，且所述固体支撑衬底包装到气密密封的小袋中。
36.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述溶剂配置成溶解所述比色试剂、GSR和ER。
37.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述溶剂包括含水和非水溶剂。
38.根据权利要求37所述的便携式检测试剂盒，其中所述溶剂包括水、二甲亚砜或醇中的至少一种。
39.根据权利要求38所述的便携式检测试剂盒，其中所述拭子为用所述溶剂预润湿的棉拭子，且个别地包装到气密密封的小袋中。
40.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述比色试剂包括至少两种干粉试剂的混合物。
41.根据权利要求40所述的便携式检测试剂盒，其中所述混合干粉试剂展现在约0.1微米到约30微米的范围内的均化微粉化大小。
42.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其进一步包括密封小袋，所述密封小袋含有约0.1克到约1克的所述比色试剂。
43.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其进一步包括固体支撑衬底，所述固体支撑衬底包含施加于其上的所述比色试剂的溶液。
44.根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其进一步包括含有所述比色试剂、所述溶剂和所述拭子的密封小袋。
45.根据权利要求44所述的便携式检测试剂盒，其中所述小袋由纸、PET12um、AL7um或PE50形成。
46.一种检测枪弹残留物(GSR)或爆炸残留物(ER)的方法，其包括：
提供根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其包含气密密封的小袋，所述小袋含有用水溶剂和比色试剂的干粉预润湿的拭子；
定位疑似包含GSR和/或ER的残留物或表面；以及
打开含有所述比色试剂和所述预润湿拭子的两个密封小袋。
47.根据权利要求46所述的方法，其进一步包括：
从其小袋移除所述预润湿拭子，
将拭子尖端应用于可疑残留物和/或表面，以及
在所述残留物和/或表面上摩擦所述拭子尖端，从而溶解和收集GSR和/或ER，产生取样拭子。
48.根据权利要求47所述的方法，其进一步包括使所述取样拭子与所述比色试剂接触持续至少10秒。
49.根据权利要求48所述的方法，其进一步包括监测所述拭子尖端和比色试剂两者以开发针对GSR和/或ER的存在的假定比色指示。
50.根据权利要求49所述的方法，其中假定指示为：(金属阴性-紫色到白色)(金属阳性-紫色到蓝色)、(硝基芳香族物质(NA)阴性-白色到白色)(NA阳性-白色到粉红色/红色)、(硝酸酯、亚硝酸盐、硝基胺或硝基酯(NNNN)阴性-白色到白色)(NNNN阳性-白色到粉红色/红色)、(氧化剂(OX)阴性-蓝色到蓝色或白色)(OX阳性-蓝色到粉红色/紫色)。
51.一种检测枪弹残留物(GSR)或爆炸残留物(ER)的方法，其包括提供根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述拭子包括中空轴杆和含有纤维基质的尖端，且所述比色试剂包括嵌入到所述尖端纤维基质中的干粉试剂且其中水溶剂含于所述中空轴杆内，且其中所述试剂盒包括气密密封在小袋的相应部分内的所述拭子和所述比色试剂。
52.根据权利要求51所述的方法，其进一步包括：
定位疑似包含GSR和/或ER的残留物或表面；以及
打开含有所述拭子的所述气密密封的小袋。
53.根据权利要求52所述的方法，其进一步包括：
从其小袋移除所述拭子；
破坏所述拭子的所述中空轴杆以将所述水溶剂释放到所述拭子的所述尖端中；
将所述拭子尖端应用于可疑残留物和/或表面，以及
在所述残留物和/或表面上摩擦所述拭子尖端以溶解和收集GSR和/或ER，产生取样拭子。
54.根据权利要求53所述的方法，其进一步包括监测所述拭子尖端和所述经摩擦表面两者以检测包括以下中的一个的指示：(A)表示GSR和/或ER的存在的阳性假定比色指示的紫色-粉红色-红色形成，或(B)表示阴性结果的白色拭子尖端/无颜色变化。
55.一种检测枪弹残留物(GSR)或爆炸残留物(ER)的方法，其包括：
提供根据权利要求1所述的便携式检测试剂盒，其中所述拭子包括用水溶剂预润湿且密封于小袋中的拭子，且其中所述比色试剂包括密封于小袋中的干粉试剂、密封于小袋中的片材、密封于易碎安瓿或泡壳包装中的干粉试剂、密封于小袋中的片剂或丸剂中的一种；
定位疑似包含GSR和/或ER的残留物或表面；以及
打开含有所述预润湿拭子的所述小袋和含有所述比色试剂的所述小袋、安瓿或泡壳包装。
56.根据权利要求55所述的方法，其进一步包括：
从其小袋移除所述预润湿水拭子，
将拭子尖端应用于所述可疑残留物和/或表面；以及
在所述残留物和/或表面上摩擦所述拭子尖端，从而溶解和收集所述GSR和/或ER，产生取样拭子。
57.根据权利要求56所述的方法，其进一步包括：
将所述取样拭子插入到打开的小袋、泡壳包装或安瓿中；
使所述取样拭子与含有所述比色试剂的所述粉末、片材、片剂或丸剂接触持续至少10秒；以及
等待阳性比色反应的显现。
58.根据权利要求57所述的方法，其进一步包括观察所述拭子尖端和所述比色试剂两者以检测包括以下中的一种的指示：(A)表示GSR和/或ER的存在的阳性假定比色指示的紫色-粉红色-红色形成，或(B)表示阴性结果的白色拭子尖端/无颜色变化。
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