RU2417749C2 - Mass spectrometry method of imprint analysis - Google Patents

Mass spectrometry method of imprint analysis Download PDF

Info

Publication number
RU2417749C2
RU2417749C2 RU2008108486/14A RU2008108486A RU2417749C2 RU 2417749 C2 RU2417749 C2 RU 2417749C2 RU 2008108486/14 A RU2008108486/14 A RU 2008108486/14A RU 2008108486 A RU2008108486 A RU 2008108486A RU 2417749 C2 RU2417749 C2 RU 2417749C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
residue
tof
imprint
particles
Prior art date
Application number
RU2008108486/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008108486A (en
Inventor
Фредерик Джон РОВЕЛЛ (GB)
Фредерик Джон РОВЕЛЛ
Брендан Джон ТИКЕР (GB)
Брендан Джон ТИКЕР
Original Assignee
Юниверсити Оф Сандерленд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB0516272A external-priority patent/GB0516272D0/en
Priority claimed from GB0516271A external-priority patent/GB0516271D0/en
Priority claimed from GB0608464A external-priority patent/GB0608464D0/en
Application filed by Юниверсити Оф Сандерленд filed Critical Юниверсити Оф Сандерленд
Publication of RU2008108486A publication Critical patent/RU2008108486A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2417749C2 publication Critical patent/RU2417749C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine. A matrix mass spectrometry technique is used to detect the presence of a residue in an imprint. A powder containing hydrophobic particles of silicon dioxide, as well as a metal, metal nitride, a metal oxide or carbon is applied on the imprint. An average particle diametre of said metal, metal nitride, metal oxide or carbon introduced in the hydrophobic particles of silicon dioxide is 65 to 90 mcm or 400 to 500 nm preferentially. The investigated imprint is lifted from the application area with using a lifting tape and brought in contact with a sample substrate of a mass spectrometre, then the powder is applied on the imprint. The powder is magnetic or paramagnetic and additionally contains a fluorescent or pigmented dye molecule. The mass spectrometry is conducted with using a matrix specified in a group including MALDI-TOF-MS-MS or SALDI-TOF-MS-MS and their combinations. The residue represents an endogenous residue, particularly endogenous and/or exogenous metabolites and a contact residue. The endogenous metabolite represents squalene, while the exogenous metabolite is nicotine metabolite, e.g. cotinine, and the contact residue is the drug cocaine.
EFFECT: method allows executing the imprint residue analysis on a human imprint directly that eliminates it to be replaced.
21 cl, 14 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение имеет отношение к способу определения наличия остатка в отпечатке, с использованием техники масс-спектрометрии.The present invention relates to a method for determining the presence of a residue in a fingerprint using a mass spectrometry technique.

Уровень техникиState of the art

Латентные отпечатки содержат различные соединения, такие как натуральные телесные соединения, например, холестерин, сквален и жирные кислоты [1-3], или соединения, которые могут оставаться в латентном отпечатке за счет контакта, например, с кокаином или другими наркотиками. Для изучения таких остатков до настоящего времени использовали спектроскопию комбинационного рассеяния [4, 5]. При проведении таких анализов возникает сложность, связанная с трудностью визуальной локализации наркотиков для проведения анализа, причем такой способ имеет низкую чувствительность и является относительно неспецифическим. Наиболее распространенным способом анализа латентных отпечатков является газовая хроматография - масс-спектрометрия (GC-MS). Ранее уже было показано, что остатки из латентных отпечатков могут быть экстрагированы в растворитель и проанализированы при помощи GC-MS [2, 3]. Такие соединения включают в себя сквален и холестерин, однако их уровни в латентных отпечатках варьируют, не только между субъектами (индивидуумами), но и во времени для одного и того же субъекта [3]. GC-MS также уже используют для обнаружения контактных остатков, таких как кокаин из обогащенных отпечатков, с пределом обнаружения около 300 мкг [6], и для обнаружения наркотиков и метаболитов из серийных пятен пота, до нанограммных уровней на одно пятно пота [7], и из слюны [8]. Однако все указанные здесь выше способы требуют использования сложных процедур экстракции ранее осуществления анализа.Latent prints contain various compounds, such as natural bodily compounds, for example, cholesterol, squalene and fatty acids [1-3], or compounds that can remain in a latent print due to contact, for example, with cocaine or other drugs. To study such residues, Raman spectroscopy has been used up to now [4, 5]. When conducting such analyzes, there is a difficulty associated with the difficulty of visualizing the localization of drugs for analysis, and this method has low sensitivity and is relatively non-specific. The most common way to analyze latent fingerprints is by gas chromatography - mass spectrometry (GC-MS). It has already been shown previously that residues from latent prints can be extracted into a solvent and analyzed using GC-MS [2, 3]. Such compounds include squalene and cholesterol, but their levels in latent imprints vary, not only between subjects (individuals), but also in time for the same subject [3]. GC-MS is also already used to detect contact residues, such as cocaine from enriched fingerprints, with a detection limit of about 300 μg [6], and to detect drugs and metabolites from serial sweat stains, to nanogram levels per sweat stain [7], and from saliva [8]. However, all of the above methods require the use of complex extraction procedures prior to analysis.

Лазерная десорбционная/ионизационная с использованием матрицы время - пролетная масс-спектрометрия (MALDI-TOF-MS) была развита в конце 1980 годов исследователями Karas и Hillenkamp, и стала использоваться как техника анализа и определения точного молекулярного веса больших макромолекул, таких как протеины, полисахариды, нуклеиновые кислоты и синтетические полимеры, с высокой точностью измерения массы и с очень высокой чувствительностью. MALDI представляет собой "мягкий" процесс ионизации, который создает минимальную фрагментацию, и в котором энергия от лазера расходуется скорее на испарение матрицы, а не на разрушение макромолекулы. Однако MALDI-TOF-MS ранее не использовали для идентификации остатков, присутствующих в латентных отпечатках. MALDI-TOF-MS проводят также с использованием поверхностной лазерной десорбции/ ионизации (SALDI), когда графит, диоксид титана или диоксид кремния используют как матрицы взвеси для MALDI [9, 11].Laser desorption / ionization using a time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) was developed in the late 1980s by researchers at Karas and Hillenkamp, and began to be used as a technique for analyzing and determining the exact molecular weight of large macromolecules, such as proteins, polysaccharides , nucleic acids and synthetic polymers, with high accuracy of mass measurement and with very high sensitivity. MALDI is a “soft” ionization process that creates minimal fragmentation, and in which the energy from the laser is spent more on the evaporation of the matrix, rather than the destruction of the macromolecule. However, MALDI-TOF-MS was not previously used to identify residues present in latent prints. MALDI-TOF-MS is also carried out using surface laser desorption / ionization (SALDI), when graphite, titanium dioxide, or silicon dioxide are used as suspension matrices for MALDI [9, 11].

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с настоящим изобретением предлагаются различные материалы, которые могут быть использованы при обнаружении и/или визуализации отпечатков. Эти материалы типично также могут быть использованы в качестве матричных агентов в различных техниках масс-спектрометрии. Таким образом, эти материалы имеют особые свойства, позволяющие использовать их как материалы "двойного назначения".In accordance with the present invention, various materials are provided that can be used in the detection and / or imaging of prints. These materials can typically also be used as matrix agents in various mass spectrometry techniques. Thus, these materials have special properties that allow them to be used as “dual-use” materials.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предлагается способ определения наличия остатка в отпечатке, причем указанный способ включает в себя следующие операции:In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a method for determining the presence of a residue in a fingerprint, said method including the following operations:

i) нанесение на отпечаток порошка, содержащего материал, который способен (1) действовать как матричный агент или материал в технике масс-спектрометрии с использованием матрицы; и (2) содействовать обнаружению и/или визуализации отпечатка, чтобы образовать отпечаток с нанесенными на него частицами; и затемi) applying to the fingerprint a powder containing material that is capable of (1) acting as a matrix agent or material in a mass spectrometry technique using a matrix; and (2) to facilitate the detection and / or visualization of the print in order to form a print with particles deposited thereon; and then

ii) проведение масс-спектрометрии материала, образующего отпечаток с нанесенными на него частицами, чтобы обнаружить наличие или отсутствие остатка.ii) mass spectrometry of the material forming the imprint with particles deposited thereon to detect the presence or absence of a residue.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, способ предусматривает использование таких материалов, как, например, металлы, оксиды металлов, нитриды металлов и углерод, которые могут быть использованы (1) как агенты для визуализации отпечатков, сами по себе или в комбинации с носителем или при введении в носитель, например, носитель из диоксид кремния, и (2) как матрица для анализа отпечатков при помощи техники масс-спектрометрии с использованием матрицы. Технику масс-спектрометрии используют для определения наличия или отсутствия таких веществ, как одно или несколько эндогенных соединений или метаболитов, экзогенных соединений или метаболитов и/или контактных остатков, которые содержит отпечаток. В соответствии с одним из вариантов осуществления, технику масс-спектрометрии выбирают из группы, в которую входят (1) MALDI-TOF-MS и (2) SALDI-TOF-MS и (3) их комбинации.In accordance with one of the embodiments, the method involves the use of materials such as, for example, metals, metal oxides, metal nitrides and carbon, which can be used (1) as agents for imaging prints, alone or in combination with a carrier or when introduced into a carrier, for example, a carrier of silicon dioxide, and (2) as a matrix for fingerprint analysis using a mass spectrometry technique using a matrix. The mass spectrometry technique is used to determine the presence or absence of substances such as one or more endogenous compounds or metabolites, exogenous compounds or metabolites and / or contact residues that the fingerprint contains. According to one embodiment, the mass spectrometry technique is selected from the group consisting of (1) MALDI-TOF-MS and (2) SALDI-TOF-MS and (3) combinations thereof.

Отпечатком, к которому применяют предложенный способ, может быть отпечаток, поднятый с поверхности с использованием подъемной ленты.The imprint to which the proposed method is applied may be an imprint raised from the surface using a lifting tape.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, порошок является гидрофобным, чтобы облегчить нанесение порошка на отпечаток и контакт порошка с ним.According to one embodiment, the powder is hydrophobic in order to facilitate the application of the powder to the fingerprint and the contact of the powder with it.

Следует иметь в виду, что термин "отпечаток" включает в себя и частичный отпечаток и/или отпечаток не пальца, а другой части тела, причем, например, участок отпечатка, на который был нанесен порошок, может быть подвергнут масс-спектрометрии. Типично, отпечаток поднимают с лежащей под ним поверхности ранее проведения масс-спектрометрии, причем термин "отпечаток" включает в себя такие поднятые отпечатки. В соответствии с различными вариантами осуществления, отпечаток поднимают ранее нанесения порошка. Настоящее изобретение включает в себя способы, в которых операция ii) предусматривает проведение масс-спектрометрии порошка, который имеет приобретенный аналит из отпечатка. Настоящее изобретение также включает в себя способы, в которых операция (ii) предусматривает проведение масс-спектрометрии как материала отпечатка, так и порошка.It should be borne in mind that the term "fingerprint" includes a partial fingerprint and / or fingerprint, and not the other part of the body, and, for example, the portion of the fingerprint on which the powder was applied, can be subjected to mass spectrometry. Typically, an imprint is raised from the underlying surface before mass spectrometry, the term “imprint” includes such elevated imprints. In accordance with various embodiments, the imprint is raised prior to application of the powder. The present invention includes methods in which step ii) involves mass spectrometry of a powder that has an acquired fingerprint analyte. The present invention also includes methods in which step (ii) involves performing mass spectrometry of both the print material and the powder.

Следует иметь в виду, что термины "проба" и/или "аналит" в контексте настоящего изобретения могут означать отпечаток, пробу, взятую из отпечатка, и/или остаток, присутствующий на отпечатке или содержащийся в отпечатке.It should be borne in mind that the terms "sample" and / or "analyte" in the context of the present invention may mean a fingerprint, a sample taken from a fingerprint, and / or the remainder present on the fingerprint or contained in the fingerprint.

В соответствии с некоторыми предлагаемыми здесь способами, отпечаток поднимают с поверхности и наносят на него порошок (обрабатывающий агент), до или после подъема, и затем поднятый отпечаток (по меньшей мере материал, содержащийся в отпечатке) помещают в устройство для масс-спектрометрии. В соответствии с другими способами, отпечаток делают (наносят) непосредственно на подложке пробы, и, после нанесения обрабатывающего агента на отпечаток, подложку пробы помещают в устройство для масс-спектрометрии.In accordance with some of the methods provided herein, the fingerprint is lifted from the surface and powder is applied thereon (processing agent), before or after lifting, and then the raised fingerprint (at least the material contained in the fingerprint) is placed in a mass spectrometry device. In accordance with other methods, the imprint is made (applied) directly to the sample substrate, and, after applying the processing agent to the print, the sample substrate is placed in a mass spectrometry device.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, способ дополнительно предусматривает локализацию и/или визуализацию отпечатка и анализ отпечатка с использованием описанной здесь выше техники масс-спектрометрии, например, MALDI-TOF-MS и/или SALDI-TOF-MS.According to one embodiment, the method further comprises localizing and / or visualizing the fingerprint and analyzing the fingerprint using the mass spectrometry technique described above, for example, MALDI-TOF-MS and / or SALDI-TOF-MS.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предлагается способ определения наличия остатка в отпечатке, расположенном на поверхности, причем указанный способ включает в себя следующие операции:In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a method for determining the presence of a residue in a print located on a surface, said method including the following operations:

i) нанесение на отпечаток обрабатывающего агента, например порошка, содержащего материал, выбранный из группы, в которую входят частицы металла, оксида металла, нитрида металла, углерода и их комбинации; иi) applying to the fingerprint a processing agent, for example, a powder containing a material selected from the group consisting of particles of metal, metal oxide, metal nitride, carbon, and combinations thereof; and

ii) проведение масс-спектрометрии отпечатка для обнаружения наличия или отсутствия указанного остатка.ii) mass spectrometry of the fingerprint to detect the presence or absence of the specified residue.

Как уже было указано здесь выше, настоящее изобретение имеет отношение к обнаружению, которое возможно включает в себя количественное определение остатков в отпечатках. Термин "остаток" относится к любому материалу, который хотят обнаружить, и в частности, относится к заранее выбранным соединениям. Остаток содержится или может содержаться в отпечатке, так что материал, который образует отпечаток, содержит или может содержать остаток.As already mentioned above, the present invention relates to detection, which possibly includes the quantification of residues in prints. The term "residue" refers to any material that you want to detect, and in particular, refers to pre-selected compounds. The remainder is contained or may be contained in the print, so that the material that forms the print contains or may contain a residue.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, порошок является гидрофобным. В соответствии с одним классом способов, порошок может быть использован совместно с другими матричными агентами и/или с другими агентами обнаружения отпечатка.According to one embodiment, the powder is hydrophobic. In accordance with one class of methods, the powder can be used in conjunction with other matrix agents and / or with other fingerprint detection agents.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ, который предусматривает обнаружение (1) эндогенно произведенного вещества, например протеинов, липидов, ДНК, пептидов и/или эндогенно полученных метаболитов, которые присутствуют как остаток, содержащийся в отпечатке; (2) экзогенного соединения или метаболита, который присутствует как остаток, содержащийся в отпечатке; и/или (3) контактного остатка, который присутствует на отпечатке или в отпечатке. Примеры типов остатков обсуждаются здесь ниже, причем они включают в себя, например (1) сквален и холестерин; (2) кокаин и его метаболиты и никотин и его метаболит и (3) баллистические остатки, например, от огнестрельного оружия и/или от взрывчатых веществ, и остатки от наркотиков, например кокаин.In accordance with the present invention, a method is provided which comprises detecting (1) endogenously produced substance, for example, proteins, lipids, DNA, peptides and / or endogenously obtained metabolites, which are present as a residue contained in a fingerprint; (2) an exogenous compound or metabolite that is present as a residue contained in the print; and / or (3) a contact residue that is present on the print or in the print. Examples of types of residues are discussed below, and they include, for example (1) squalene and cholesterol; (2) cocaine and its metabolites and nicotine and its metabolite; and (3) ballistic residues, for example, from firearms and / or explosives, and residues from drugs, for example cocaine.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, способ также позволяет обнаруживать контактные остатки, которые были осаждены на поверхности совместно с эндогенно произведенными соединениями (то есть с эндогенными метаболитами и/или с экзогенными метаболитами).According to one embodiment, the method also allows contact residues that have been deposited on the surface together with endogenously produced compounds (i.e., endogenous metabolites and / or exogenous metabolites) to be detected.

Описанный здесь способ типично не требует проведения сложных процедур экстракции ранее проведения анализа, как в известных ранее методиках, а также обеспечивает более низкие пороги обнаружения.The method described here typically does not require complex extraction procedures prior to analysis, as previously known methods, and also provides lower detection thresholds.

В одном классе способов стремятся определить наличие или отсутствие заданного вещества. В этом случае, исследуют спектр масс на наличие одного или нескольких пиков, связанных с известным веществом. В другом классе способов стремятся идентифицировать одно или несколько веществ в отпечатке, путем сравнения пиков в спектре масс с базой данных или с библиотекой пиков. Оба класса способов могут быть осуществлены в сочетании друг с другом.In one class of methods, they seek to determine the presence or absence of a given substance. In this case, examine the mass spectrum for the presence of one or more peaks associated with a known substance. In another class of methods, one seeks to identify one or more substances in a fingerprint by comparing peaks in the mass spectrum with a database or with a library of peaks. Both classes of methods can be implemented in combination with each other.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, способ предусматривает обнаружение и/или идентификацию остатка, содержащегося в отпечатке, который был непосредственно нанесен на подложку (пластину) пробы MALDI-TOF-MS или SALDI-TOF-MS до нанесения порошка. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, способ предусматривает обнаружение наличия или отсутствия остатка в отпечатке, который был поднят с поверхности с использованием подъемного средства, например подъемной ленты. Поверхностью может быть место отложения отпечатка, например, на месте совершения преступления. Способ может предусматривать контактирование поднятого отпечатка с подложкой пробы MALDI-TOF-MS или SALDI-TOF-MS, ранее нанесения порошка.In accordance with one embodiment, the method comprises detecting and / or identifying a residue contained in an imprint that has been directly applied to a MALDI-TOF-MS or SALDI-TOF-MS sample substrate (plate) prior to application of the powder. According to an alternative embodiment, the method comprises detecting the presence or absence of a residue in a print that has been lifted from a surface using a lifting means, such as a lifting tape. The surface may be the place of deposition of the fingerprint, for example, at the crime scene. The method may include contacting the raised fingerprint with a MALDI-TOF-MS or SALDI-TOF-MS sample substrate, before applying the powder.

Способ альтернативно может предусматривать контактирование отпечатка с порошком ранее наложения на отпечаток подъемного средства, например подъемной ленты. В соответствии с одним из вариантов осуществления, поверхность сначала посыпают порошком, чтобы локализовать латентный отпечаток. Затем поднимают посыпанный порошком отпечаток с использованием подъемной ленты. Отпечаток, локализованный на подъемной ленте, затем наносят на пластину мишени (на подложку пробы) MALDI или SALDI, после чего проводят MS (масс-спектрометрический) анализ.The method may alternatively include contacting the print with the powder previously applied to the print of a lifting means, such as a lifting tape. According to one embodiment, the surface is first sprinkled with powder to localize the latent imprint. Then a powdery imprint is lifted using a lifting tape. The imprint located on the lifting tape is then applied to the target plate (on the sample substrate) MALDI or SALDI, after which MS (mass spectrometric) analysis is carried out.

Типично, подложка пробы MALDI-TOF-MS или SALDI-TOF-MS представляет собой пластину, например, пластину из нержавеющей стали, которую используют в MS системе. Пластина может иметь углубление или множество углублений, в которые вводят пробу (то есть отпечаток, например поднятый отпечаток). В соответствии с одним из вариантов осуществления, отпечатки представляют собой полутвердые отложения (осадок) на липкой поверхности подъемной ленты.Typically, a MALDI-TOF-MS or SALDI-TOF-MS sample substrate is a plate, for example, a stainless steel plate, which is used in an MS system. The plate may have a recess or a plurality of recesses into which the sample is introduced (i.e., an imprint, for example, a raised imprint). In accordance with one of the embodiments, the prints are semi-solid deposits (sediment) on the sticky surface of the lifting tape.

Способ может быть использован качественно для определения наличия или отсутствия остатка и/или количественно для определения количества остатка. Более того, в соответствии с одним из вариантов осуществления, способ может быть использован для визуализации или формирования изображения отпечатка. Эта визуализация или формирование изображения являются важными, так как они позволяют идентифицировать "хозяина" отпечатка. Для облегчения визуализации отпечатка, частицы преимущественно содержат краситель, например флуоресцентный или цветной (окрашенный) краситель. Соответствующие красители известны специалистам в данной области, причем красителем может быть, например, родамин 6G.The method can be used qualitatively to determine the presence or absence of a residue and / or quantitatively to determine the amount of residue. Moreover, in accordance with one of the embodiments, the method can be used to visualize or image the print. This imaging or imaging is important because it allows you to identify the "owner" of the print. To facilitate imaging of the print, the particles preferably contain a dye, for example a fluorescent or color (dyed) dye. Suitable dyes are known to those skilled in the art, the dye being, for example, rhodamine 6G.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается использование порошка, который содержит металл, оксид металла и/или углерод, для обнаружения остатка или остатков на отпечатке, при помощи техники масс-спектрометрии с использованием матрицы.According to an embodiment of the present invention, it is proposed to use a powder that contains metal, metal oxide and / or carbon to detect a residue or residues in a print using a matrix mass spectrometry technique.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предлагается использование техники масс-спектрометрии с использованием матрицы для идентификации остатков, содержащихся в отпечатке. В частности, предлагается использовать технику MALDI-TOF-MS и/или SALDI-TOF-MS для обнаружения остатка в отпечатке. Остаток может быть эндогенным остатком (например, эндогенным веществом или метаболитом, например, это может быть сквален, или экзогенным метаболитом, например лекарством или метаболитом лекарства), и/или "контактным" остатком, например, баллистическими остатками от взрывчатых веществ или огнестрельного оружия. В соответствии с одним из вариантов осуществления, техника MALDI-TOF-MS и/или техника SALDI-TOF-MS может быть использована с использованием агентов визуализации отпечатка, чтобы обнаруживать (а в особенности визуализировать) отпечатки. В качестве типичных примеров агентов (визуализации) отпечатка можно привести алюминий, Magneta Flake и торговую белую пудру. В соответствии с одним из вариантов осуществления, подходящие матричные агенты используют в технике MALDI-TOF-MS/ SALDI-TOF-MS для содействия процессу десорбции/ ионизации. В качестве типичных примеров матричных агентов можно привести 2,5-дигидрокси бензойную кислоту (DHB или DHBA) и α-циано-4-гидроксикоричную кислоту (α-СНСА).In accordance with a first aspect of the present invention, it is proposed to use a mass spectrometry technique using a matrix to identify residues contained in a fingerprint. In particular, it is proposed to use the MALDI-TOF-MS and / or SALDI-TOF-MS technique to detect a residue in the print. The residue can be an endogenous residue (for example, an endogenous substance or metabolite, for example, it can be squalene, or an exogenous metabolite, for example a drug or drug metabolite), and / or a “contact” residue, for example, ballistic residues from explosives or firearms. According to one embodiment, the MALDI-TOF-MS technique and / or the SALDI-TOF-MS technique can be used using fingerprint imaging agents to detect (and especially visualize) fingerprints. Typical examples of imaging agents (imaging) include aluminum, Magneta Flake, and commercial white powder. According to one embodiment, suitable matrix agents are used in the MALDI-TOF-MS / SALDI-TOF-MS technique to facilitate the desorption / ionization process. Typical examples of matrix agents include 2,5-dihydroxy benzoic acid (DHB or DHBA) and α-cyano-4-hydroxycinnamic acid (α-CHCA).

В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, использование MALDI-TOF-MS и/или SALDI-TOF-MS предусматривает использование порошка, который содержит материал, выбранный из группы, в которую входят (1) металл; (2) оксид металла; (3) нитрид металла; и (4) углерод, в качестве матричного агента. Порошок может иметь дополнительные описанные здесь характеристики. Порошок типично также может быть использован как агент для обнаружения и/или визуализации отпечатка.According to an alternative embodiment, the use of MALDI-TOF-MS and / or SALDI-TOF-MS involves the use of a powder that contains a material selected from the group consisting of (1) metal; (2) metal oxide; (3) metal nitride; and (4) carbon, as a matrix agent. The powder may have the additional characteristics described here. The powder can typically also be used as an agent for detecting and / or imaging an imprint.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, отпечаток имеет содержащийся в нем остаток. В соответствии с одним из вариантов осуществления, порошок может быть использован в сочетании с другими матричными агентами или материалами (которые иногда называют агентами поддержки матрицы и/или агентами усиления матрицы).In accordance with one embodiment, the imprint has a residue contained therein. According to one embodiment, the powder may be used in combination with other matrix agents or materials (sometimes referred to as matrix support agents and / or matrix enhancement agents).

В соответствии с одним из вариантов осуществления, использование дополнительно может предусматривать идентификацию остатка.In accordance with one embodiment, use may further include identification of the residue.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В последующем описании изобретения и в формуле изобретения, слова "включает в себя" и "содержат" и их вариации, например "содержащий" и "включающий в себя", означают "включает в себя, но без ограничения" и не служат для ограничения (и не ограничивают) использованию других долей, добавок, компонентов, целых чисел или операций.In the following description of the invention and in the claims, the words “includes” and “comprise” and their variations, for example, “comprising” and “including”, mean “includes, but are not limited to” and are not intended to limit ( and do not limit) the use of other parts, additives, components, integers or operations.

В последующем описании изобретения и в формуле изобретения, единственное число включает в себя множественное число, если только нет специального указания на иное. В частности, когда в английском тексте использован неопределенный артикль, в описании изобретения предусмотрено использование как единственного числа, так и множественного числа, если только иное не следует из контекста.In the following description of the invention and in the claims, the singular includes the plural, unless otherwise specifically indicated. In particular, when the indefinite article is used in the English text, the description of the invention provides for the use of both the singular and the plural, unless otherwise specified in the context.

Следует иметь в виду, что признаки, целые числа, характеристики, соединения, химические компоненты или группы, описанные в соответствии со специфическим аспектом, вариантом или примером настоящего изобретения, применимы в любом описанном здесь другом аспекте, варианте или примере, если нет несовместимости с ним.It should be borne in mind that the signs, integers, characteristics, compounds, chemical components or groups described in accordance with a specific aspect, option or example of the present invention are applicable in any other aspect, option or example described here, if there is no incompatibility with it .

В описании настоящего изобретения различные его аспекты изложены в определенной последовательности. Однако следует иметь в виду, что эта последовательность приведена только для удобства и не имеет ограничительного характера. Таким образом, диапазон описания включает в себя все возможные поддиапазоны и индивидуальные номера.. Например, описание в диапазоне от 1 до 6 включает в себя специфические поддиапазоны от 1 до 3, от 1 до 4, от 1 до 5, от 2 до 4, от 2 до 6, от 3 до 6 и т.д., а также индивидуальные номера в этом диапазоне, например, 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Это применимо вне зависимости от ширины диапазона. Также следует иметь в виду, что диапазоны в описании включают в себя специфически раскрытую комбинацию концевых точек.In the description of the present invention, various aspects thereof are set forth in a specific sequence. However, it should be borne in mind that this sequence is provided for convenience only and is not restrictive. Thus, the description range includes all possible sub-ranges and individual numbers .. For example, a description in the range from 1 to 6 includes specific sub-ranges from 1 to 3, from 1 to 4, from 1 to 5, from 2 to 4, from 2 to 6, from 3 to 6, etc., as well as individual numbers in this range, for example, 1, 2, 3, 4, 5 and 6. This is applicable regardless of the width of the range. It should also be borne in mind that the ranges in the description include a specifically disclosed combination of endpoints.

СпособWay

Настоящее изобретение имеет отношение к использованию масс-спектрометрии в (при) анализе остатка отпечатка. В частности, настоящее изобретение имеет отношение к использованию техники масс-спектрометрии с использованием матрицы, например, MALDI-TOF-MS и/или SALDI-TOF-MS, в анализе остатков отпечатка.The present invention relates to the use of mass spectrometry in (in) analysis of the imprint residue. In particular, the present invention relates to the use of mass spectrometry techniques using a matrix, for example, MALDI-TOF-MS and / or SALDI-TOF-MS, in the analysis of imprint residues.

Как уже было указано здесь выше, термин "остаток" относится к любому материалу, который хотят обнаружить, а в частности, к заранее заданным соединениям. Остаток находится или может находиться внутри отпечатка, то есть материал, который образует отпечаток, содержит или может содержать остаток.As already mentioned above, the term "residue" refers to any material that you want to detect, and in particular, to predefined compounds. The remainder is, or may be, within the print, that is, the material that forms the print contains or may contain a residue.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения, предлагается способ определения наличия остатка на отпечатке, причем способ предусматривает (i) нанесение порошка на отпечаток, при этом порошок имеет следующие свойства: (1) он подходит для использования как матричный агент в технике масс-спектрометрии с использованием матрицы, и (2) он подходит для использования как агент обнаружения и/или визуализации отпечатка; и (ii) проведение масс-спектрометрии отпечатка, для обнаружения наличия или отсутствия указанного остатка.In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a method for determining the presence of a residue on a fingerprint, the method comprising (i) applying a powder to the fingerprint, the powder having the following properties: (1) it is suitable for use as a matrix agent in the mass spectrometry technique using a matrix, and (2) it is suitable for use as an agent for detecting and / or imaging an imprint; and (ii) imprint mass spectrometry to detect the presence or absence of said residue.

Преимущественно, порошок является гидрофобным. В соответствии с настоящим изобретением также предлагаются способы анализа гидрофобной подложки при помощи масс-спектрометрии с использованием матрицы, отличающиеся тем, что матрица является гидрофобной. В соответствии с одним из вариантов осуществления, способ предусматривает, например, ранее проведения операции (ii), приготовление по меньшей мере одного поверочного стандарта для использования при калибровке техники масс-спектрометрии. В соответствии с одним из вариантов осуществления, способ предусматривает анализ результатов операции (ii), например, чтобы определить, что специфический остаток (например, никотин) присутствует в отпечатке.Preferably, the powder is hydrophobic. The present invention also provides methods for analyzing a hydrophobic substrate using mass spectrometry using a matrix, characterized in that the matrix is hydrophobic. In accordance with one of the embodiments, the method provides, for example, before the operation (ii), the preparation of at least one calibration standard for use in the calibration of mass spectrometry techniques. According to one embodiment, the method comprises analyzing the results of operation (ii), for example, to determine that a specific residue (e.g. nicotine) is present in the fingerprint.

Как уже было указано здесь выше, специалисты легко поймут, что термин "отпечаток" включает в себя частичный отпечаток и/или отпечатки не пальца, а других частей тела, причем, например, участок отпечатка, на который был нанесен порошок, может быть использован для осуществления масс-спектрометрии. Типично, отпечаток поднимают с поверхности до проведения масс-спектрометрии, причем термин "отпечаток" соответственно включает в себя поднятые отпечатки. В соответствии с вариантами осуществления, отпечаток поднимают до нанесения порошка. В соответствии с настоящим изобретением предлагаются способы, в которых операция ii) предусматривает выбор порошка для масс-спектрометрии. В соответствии с настоящим изобретением также предлагаются способы, в которых операция (ii) предусматривает проведение масс-спектрометрии как отпечатка, так и порошка. В одном классе способов операция (i) предусматривает погружение объекта, на котором имеется или может иметься отпечаток, в жидкую среду, содержащую порошок. Время погружения не является критическим и может составлять ориентировочно от 15 минут до 12 часов или больше. Отпечаток затем может быть поднят с объекта с использованием подъемной ленты.As already mentioned above, specialists will easily understand that the term "fingerprint" includes a partial fingerprint and / or fingerprints, not other parts of the body, and, for example, the area of the fingerprint on which the powder was applied can be used to the implementation of mass spectrometry. Typically, an imprint is raised from the surface prior to mass spectrometry, wherein the term “imprint” accordingly includes raised imprints. In accordance with embodiments, the imprint is raised prior to application of the powder. The present invention provides methods in which step ii) comprises selecting a powder for mass spectrometry. The present invention also provides methods in which step (ii) involves performing mass spectrometry of both the fingerprint and the powder. In one class of methods, operation (i) involves immersing an object on which there is or may be imprinted in a liquid medium containing powder. Diving time is not critical and can range from about 15 minutes to 12 hours or more. The fingerprint can then be lifted from the subject using a lifting tape.

Следует иметь в виду, что термины "проба" и/или "аналит" в контексте настоящего изобретения могут означать отпечаток, и/или остаток, присутствующий на отпечатке или содержащийся в отпечатке, осажденном непосредственно или, альтернативно, поднятом с поверхности с использованием подъемного средства, например, подъемной ленты.It should be borne in mind that the terms "sample" and / or "analyte" in the context of the present invention may mean a fingerprint and / or a residue present on the fingerprint or contained in the fingerprint deposited directly or, alternatively, lifted from the surface using lifting means , for example, a lifting tape.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, технику масс-спектрометрии выбирают из группы, в которую входят MALDI-TOF-MS и SALDI-TOF-MS. Кратко, MALDI-TOF-MS требует перемешивания проб с молекулами матрицы и нанесения матричного материала на пробу. Мишень MALDI вводят в источник ионов масс-спектрометра, который находится под высоким вакуумом. Сильное электрическое поле создают между пробой и экстракционной пластиной (пластинами). Луч лазера направляют на пробу, в результате чего происходит десорбция за счет поглощения лазерной энергии молекулами матрицы.According to one embodiment, the mass spectrometry technique is selected from the group consisting of MALDI-TOF-MS and SALDI-TOF-MS. Briefly, MALDI-TOF-MS requires mixing samples with matrix molecules and applying matrix material to the sample. The MALDI target is introduced into the ion source of the mass spectrometer, which is under high vacuum. A strong electric field is created between the sample and the extraction plate (s). The laser beam is sent to the sample, resulting in desorption due to the absorption of laser energy by the molecules of the matrix.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением предлагаются способы, в которых используют материал, который может быть использован как матричный материал в технике MALDI-TOF-MS и/или SALDI-TOF-MS. Не желая связывать себя какой-либо конкретной теорией, все же можно сказать, что порошок содержит материал, который может поглощать энергию лазера и передавать ее аналиту, который содержится в пробе. В соответствии с настоящим изобретением, аналит типично представляет собой вещество, образующее остаток или остатки в отпечатке. Передача энергии аналиту приводит к ионизации аналита и к ускорению через масс-спектрометр. Когда MALDI-TOF-MS используют указанным образом, то есть с передачей ионов пробе (аналиту), это называют положительным ионным обнаружением.Thus, in accordance with the present invention, methods are provided that use a material that can be used as matrix material in the MALDI-TOF-MS and / or SALDI-TOF-MS technique. Not wanting to be bound by any particular theory, one can still say that the powder contains material that can absorb laser energy and transmit it to the analyte contained in the sample. In accordance with the present invention, the analyte is typically a substance forming a residue or residues in a fingerprint. Energy transfer to the analyte leads to ionization of the analyte and to acceleration through the mass spectrometer. When MALDI-TOF-MS is used in this manner, that is, with ion transfer to a sample (analyte), this is called positive ion detection.

В соответствии с вариантом осуществления, может происходить передача электронов из аналита в порошок. В этом варианте, MALDI-TOF-MS (или SALDI-TOF-MS) работает в режиме отрицательной ионизации.According to an embodiment, electron transfer from analyte to powder may occur. In this embodiment, MALDI-TOF-MS (or SALDI-TOF-MS) operates in negative ionization mode.

Если полагают, что проба (например, остаток или заподозренный остаток на или в отпечатке) имеет функциональные группы, которые легко принимают протон (Н+), то тогда может быть использовано положительное ионное обнаружение. Если полагают, что проба (например, остаток или заподозренный остаток на или в отпечатке) имеет функциональные группы, которые легко теряют протон, тогда может быть использовано отрицательное ионное обнаружение.If it is believed that a sample (for example, a residue or a suspected residue on or in a fingerprint) has functional groups that easily accept a proton (H + ), then positive ion detection can be used. If it is believed that a sample (for example, a residue or a suspected residue on or in a fingerprint) has functional groups that easily lose a proton, then negative ion detection can be used.

Способ позволяет определять наличие (i) эндогенных остатков, например, эндогенных метаболитов и экзогенных метаболитов и (ii) контактных остатков, содержащихся в отпечатке. Эндогенные метаболиты и "контактные" остатки могут быть совместно осаждены в отпечатке. Способ может дополнительно предусматривать идентификацию остатка.The method allows to determine the presence of (i) endogenous residues, for example, endogenous metabolites and exogenous metabolites and (ii) contact residues contained in the print. Endogenous metabolites and “contact” residues can be co-precipitated in the print. The method may further comprise identifying the residue.

Один класс способов может быть использован для обнаружения и/или идентификации эндогенных остатков, например, остатков, которые были получены в результате метаболизма вещества телом человека. Эндогенные остатки могут содержать эндогенные метаболиты (например, метаболиты молекул, произведенных телом человека) или экзогенные метаболиты (например, метаболиты молекул, проглоченных или перенесенных в тело и затем метаболизированных телом).One class of methods can be used to detect and / or identify endogenous residues, for example, residues resulting from the metabolism of a substance by the human body. Endogenous residues may contain endogenous metabolites (e.g., metabolites of molecules produced by the human body) or exogenous metabolites (e.g., metabolites of molecules swallowed or transferred to the body and then metabolized by the body).

Другими примерами эндогенных остатков, которые могут быть идентифицированы при помощи предлагаемого способа, являются, например, эндогенные вещества (например, сквален, холестерин, парафины и эфиры, стероиды, например, эстрогены и тестостерон и маркеры пола и здоровья), которые могут выделяться через поры кожи и осаждаться вместе с другими химикатами в отпечатке. Способ также может быть использован для обнаружения метаболитов и конъюгатов упомянутых выше веществ. Примерами эндогенных остатков также являются экзогенные метаболиты, например лекарство и его метаболиты, и наркотик и его метаболиты, прописанные лекарства и метаболиты и соединения, производные от источников питания или продуктов их распада. Способ также может быть применен для протеомного (proteomic) или геномного анализа клеток (например, клеток кожи) или ДНК, соответственно, находящихся в проявленном отпечатке. Способ также может быть использован для обнаружения других контактных остатков, например наркотиков, взрывчатого материала, например материала, используемого при производстве бомб, и остатка от использования огнестрельного оружия.Other examples of endogenous residues that can be identified using the proposed method are, for example, endogenous substances (e.g. squalene, cholesterol, paraffins and esters, steroids, e.g. estrogens and testosterone, and sex and health markers) that can be secreted through the pores. skin and precipitate along with other chemicals in the print. The method can also be used to detect metabolites and conjugates of the above substances. Examples of endogenous residues are also exogenous metabolites, for example, a drug and its metabolites, and a drug and its metabolites, prescribed drugs and metabolites and compounds derived from food sources or their breakdown products. The method can also be used for proteomic (proteomic) or genomic analysis of cells (eg, skin cells) or DNA, respectively, located in the developed imprint. The method can also be used to detect other contact residues, such as drugs, explosive material, such as material used in the manufacture of bombs, and the remainder from the use of firearms.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается использование техники MALDI-TOF-MS и/или SALDI-TOF-MS для обнаружения и/или идентификации остатка, который содержится в отпечатке. Остаток может быть эндогенным остатком и/или "контактным" остатком, например, баллистическими остатками, например, от взрывчатых веществ или огнестрельного оружия. В соответствии с одним из вариантов осуществления, остаток может быть "контактным" остатком, то есть остатком, который был перенесен на руку человека за счет контакта с веществом и затем перенесен на поверхность за счет отпечатка пальцев. Обнаружение таких остатков представляет особый интерес для правоохранительных органов и может служить критическим доказательством при судебном рассмотрении. В соответствии с одним из вариантов осуществления, порошок, который содержит материал, выбранный из группы, в которую входят металл, оксид металла, углерод и их комбинации, используют для контакта с отпечатком, причем он действует как матрица в MALDI-TOF-MS устройстве.In accordance with another aspect of the present invention, the use of the MALDI-TOF-MS and / or SALDI-TOF-MS technique for detecting and / or identifying a residue that is contained in a fingerprint is provided. The residue may be an endogenous residue and / or a “contact” residue, for example, ballistic residues, for example, from explosives or firearms. According to one embodiment, the residue may be a “contact” residue, that is, a residue that has been transferred to a person’s hand by contact with a substance and then transferred to the surface by fingerprint. The discovery of such residues is of particular interest to law enforcement agencies and can serve as critical evidence in a judicial review. According to one embodiment, a powder that contains a material selected from the group consisting of metal, metal oxide, carbon, and combinations thereof, is used to contact a fingerprint, and it acts as a matrix in a MALDI-TOF-MS device.

В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, отпечаток может быть введен в контакт с агентом проявления отпечатка, который используют для обнаружения отпечатков. В качестве примеров подходящих агентов проявления отпечатка можно привести алюминий, Magneta Flake и торговую белую пудру. В способе затем типично используют MALDI-TOF-MS матричный агент, например, DHBA (2,5-дигидрокси бензойную кислоту) или α-циано-4-гидроксикоричную кислоту (α-СНСА), или другой матричный агент, которым может быть, например, описанный здесь порошок.According to an alternative embodiment, the fingerprint may be contacted with a fingerprint developing agent that is used to detect fingerprints. Examples of suitable fingerprinting agents include aluminum, Magneta Flake, and commercial white powder. The method then typically uses a MALDI-TOF-MS matrix agent, for example, DHBA (2,5-dihydroxy benzoic acid) or α-cyano-4-hydroxycinnamic acid (α-CHCA), or another matrix agent, which may be, for example the powder described here.

Способ в соответствии с настоящим изобретением может быть использован для анализа различных остатков, которые могут быть найдены на отпечатке. Так, в соответствии с одним из вариантов осуществления, способ может быть использован для проявления и анализа латентных отпечатков, оставленных курильщиками. Твердо установлено, что никотин сильно метаболизируется в котинин in vivo (в живом организме) [22], причем известно, что как никотин, так и котинин выделяются вместе с потом [8]. На фиг.11 и 12 показано, что описанный здесь порошок, а в частности, гидрофобные частицы диоксида кремния, содержащие вещество, выбранное из группы, в которую входят металл, нитриды металлов, оксиды металлов и углерод, могут быть использованы как проявители для визуализации латентных отпечатков, полученных от курильщиков, причем такие отпечатки могут быть проанализированы при помощи MALDI-TOF-MS, непосредственно на подходящей поверхности или после подъема с поверхности, чтобы обнаружить никотин и/или его метаболиты.The method in accordance with the present invention can be used to analyze various residues that can be found on the print. So, in accordance with one embodiment, the method can be used to develop and analyze latent prints left by smokers. It has been established that nicotine is highly metabolized to cotinine in vivo (in a living organism) [22], and it is known that both nicotine and cotinine are excreted together with sweat [8]. 11 and 12 show that the powder described here, and in particular hydrophobic particles of silicon dioxide, containing a substance selected from the group consisting of metal, metal nitrides, metal oxides and carbon, can be used as developers for visualizing latent fingerprints obtained from smokers, and such fingerprints can be analyzed using MALDI-TOF-MS, directly on a suitable surface or after lifting from the surface to detect nicotine and / or its metabolites.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, описанный здесь способ может быть использован для обнаружения или определения того, что человек имел дело с наркотиками или потреблял наркотики, например кокаин. В соответствии с другими вариантами осуществления, описанный здесь способ может быть использован как часть персонального скрининга для определения того, что человек является, например, курильщиком или принимает наркотики, например кокаин.In accordance with one embodiment, the method described herein can be used to detect or determine that a person has been involved in drugs or has consumed drugs, such as cocaine. In accordance with other embodiments, the method described herein can be used as part of a personal screening to determine that a person is, for example, a smoker or taking drugs, for example cocaine.

Несмотря на то что описанный здесь способ может быть использован для идентификации наличия специфического остатка на или в отпечатке человека, эти результаты не обладают высшим уровнем точности и поэтому могут быть неприемлемыми в соответствии со стандартами, применяемыми, например, в уголовных судах. В таком случае, например, когда способ осуществляют для получения доказательства для суда, он может дополнительно предусматривать проведение тандемной масс-спектрометрии, то есть осуществление дополнительной техники масс-спектрометрии, типично, чтобы получить структурную информацию относительно соединения, присутствующего в остатке в отпечатке.Although the method described here can be used to identify the presence of a specific residue on or in a person’s fingerprint, these results do not have the highest level of accuracy and therefore may not be acceptable in accordance with standards applied, for example, in criminal courts. In such a case, for example, when the method is carried out to obtain evidence for the court, it may further include tandem mass spectrometry, that is, the implementation of an additional mass spectrometry technique, typically to obtain structural information regarding the compound present in the residue in the print.

Таким образом, в соответствии с одним из вариантов осуществления, способ предусматривает проведение MALDI-TOF-MS-MS и/или SALDI-TOF-MS-MS для отпечатка и/или порошка. При проведении MALDI-TOF-MS-MS/ SALDI-TOF-MS-MS типично фрагментируют ионы специфической пробы внутри масс-спектрометра и за счет этого получают дополнительную структурную информацию относительно остатка. Таким образом, в соответствии с одним из вариантов осуществления, способ предусматривает идентификацию полученных фрагментных ионов. Эта структурная информация может быть использована в некоторых ситуациях, например, как свидетельство в суде.Thus, in accordance with one embodiment, the method comprises conducting MALDI-TOF-MS-MS and / or SALDI-TOF-MS-MS for a print and / or powder. When carrying out MALDI-TOF-MS-MS / SALDI-TOF-MS-MS, ions of a specific sample are typically fragmented inside the mass spectrometer and thereby provide additional structural information regarding the residue. Thus, in accordance with one of the embodiments, the method provides for the identification of the obtained fragment ions. This structural information can be used in some situations, for example, as evidence in court.

Способ и виды использования, описанные здесь, могут быть использованы в различных приложениях. В соответствии с одним из вариантов осуществления, способы и виды использования могут быть использованы как часть процесса персонального скрининга для служащих, например, чтобы определить, курит ли человек или принимает наркотики. В соответствии с одним из вариантов осуществления, способы и виды использования могут быть использованы как часть процесса "проверки на наркотики", например, в области профессионального или любительского спорта.The method and uses described herein can be used in various applications. In accordance with one embodiment, the methods and uses may be used as part of a personal screening process for employees, for example, to determine if a person is smoking or taking drugs. In accordance with one embodiment, the methods and uses may be used as part of the “drug screening” process, for example, in professional or recreational sports.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, описанный здесь способ может быть использован для обнаружения контактных остатков или эндогенных остатков, которые содержат запрещенные вещества и/или их метаболиты. В частности, способ может быть использован для проверки спортсменов в области профессионального или любительского спорта и/или при выборочных испытаниях на наличие или отсутствие запрещенных веществ в остатке, взятом из отпечатка человека. Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с используемыми в настоящее время способами является то, что анализ проводят непосредственно на отпечатке человека и поэтому замена пробы невозможна, в отличие от используемых в настоящее время способов, в которых исследуют пробы мочи и слюны.In accordance with one embodiment, the method described herein can be used to detect contact residues or endogenous residues that contain prohibited substances and / or their metabolites. In particular, the method can be used to test athletes in the field of professional or amateur sports and / or in random tests for the presence or absence of prohibited substances in a residue taken from a person’s fingerprint. The advantage of the proposed method in comparison with the methods currently used is that the analysis is carried out directly on the fingerprint of a person and therefore the replacement of the sample is not possible, unlike the methods currently used in which urine and saliva samples are examined.

Устройства MALDI-TOF-MS и/или SALDI-TOF-MS ранее не применяли для обнаружения и/или идентификации остатка на отпечатке, поэтому использование этих техник для обнаружения и/или идентификации остатка на отпечатке является частью настоящего изобретения. Это использование может предусматривать контактирование порошка с отпечатком, как уже было указано здесь выше. Альтернативно, использование может предусматривать контактирование обычного агента обнаружения с отпечатком. В соответствии с этим вариантом осуществления, дополнительно может быть использован матричный агент, который обычно применяют в масс-спектрометрии.MALDI-TOF-MS and / or SALDI-TOF-MS devices have not previously been used to detect and / or identify a residue on a fingerprint, so using these techniques to detect and / or identify a residue on a fingerprint is part of the present invention. This use may include contacting the powder with the fingerprint, as already indicated above. Alternatively, use may include contacting a conventional detection agent with a fingerprint. In accordance with this embodiment, a matrix agent that is commonly used in mass spectrometry can additionally be used.

Альтернативно, описанный здесь ранее порошок может быть использован как матричный агент при проведении масс-спектрометрии.Alternatively, the previously described powder can be used as a matrix agent in mass spectrometry.

Способы и виды использования в соответствии с настоящим изобретением также могут быть использованы в пограничных пунктах для проверки путешественников на наличие остатков, которые могут свидетельствовать о применении наркотиков или обращении (контакте) с ними, а также о контакте с огнестрельным оружием и боеприпасами.The methods and uses in accordance with the present invention can also be used at border points to check travelers for residues that may indicate drug use or handling (contact) with them, as well as contact with firearms and ammunition.

Как уже было указано здесь выше, предложенные способы могут быть использованы как свидетельство в суде, например, как свидетельство контакта с наркотиками или боеприпасами в уголовном суде.As already mentioned here above, the proposed methods can be used as evidence in court, for example, as evidence of contact with drugs or ammunition in a criminal court.

ПорошокPowder

В соответствии с настоящим изобретением предлагается использовать порошок, который вводят в контакт с отпечатком, который затем может быть использован в технике масс-спектрометрии для определения наличия остатка на отпечатке.In accordance with the present invention, it is proposed to use a powder that is brought into contact with a fingerprint, which can then be used in mass spectrometry to determine the presence of a residue on the fingerprint.

Порошок преимущественно содержит материал, выбранный из группы, в которую входят металл, нитрид металла, оксид металла, углерод и их комбинации.The powder mainly contains a material selected from the group consisting of metal, metal nitride, metal oxide, carbon, and combinations thereof.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, порошок может содержать гидрофобные частицы диоксида кремния. Один класс гидрофобных частиц диоксида кремния получают в соответствии со следующим способом:In accordance with one of the embodiments of the present invention, the powder may contain hydrophobic particles of silicon dioxide. One class of hydrophobic particles of silicon dioxide is obtained in accordance with the following method:

Предлагается способ (обозначенный способ А) приготовления гидрофобных частиц диоксида кремния, который предусматривает вступление в реакцию в единственной операции смеси (1) мономеров эфира силана, например, алкоксисилана, и (2) органическое замещение мономеров эфира силана, например, модифицированного фенилом силиката, агентом гидролиза, например, щелочью.A method is proposed (designated method A) for the preparation of hydrophobic particles of silicon dioxide, which involves reacting in a single operation a mixture of (1) silane ester monomers, for example, alkoxysilane, and (2) organic substitution of silane ester monomers, for example, phenyl-modified silicate, with an agent hydrolysis, for example, with alkali.

Таким образом, способ типично предусматривает использование мономеров алкоксисилана. Способ может предусматривать использование тетраалкоксисиланов (TAOS). TAOS выбирают из TEOS (тетраэтоксисилан) или TMOS (тетраметоксисилан).Thus, the method typically involves the use of alkoxysilane monomers. The method may include the use of tetraalkoxysilanes (TAOS). TAOS is selected from TEOS (tetraethoxysilane) or TMOS (tetramethoxysilane).

В соответствии с одним из вариантов осуществления, смесь дополнительно содержит смешиваемый с водой растворитель, например этанол, а также воду. Способ может быть осуществлен при температуре окружающей среды. Длительность реакции не является критической. Реакция между мономерами TAOS и мономерами PTEOS может протекать в течение ночи или в течение эквивалентного промежутка времени, что составляет ориентировочно от 12 до 18 часов. Время реакции оказывает влияние на размер полученных частиц диоксида кремния. Можно полагать, что чем скорее будет остановлена реакция, тем мельче будут образованные частицы. Поэтому реакцию следует проводить в течение периода менее 12 часов, например, в течение периода от 6 до 12 часов. Реакция альтернативно может продолжаться более 18 часов. По желанию, температура может быть повышена (или снижена) и время реакции уменьшено (или увеличено).According to one embodiment, the mixture further comprises a water miscible solvent, for example ethanol, as well as water. The method can be carried out at ambient temperature. The duration of the reaction is not critical. The reaction between TAOS monomers and PTEOS monomers can proceed overnight or for an equivalent period of time, which is approximately 12 to 18 hours. The reaction time affects the size of the obtained particles of silicon dioxide. It can be assumed that the sooner the reaction is stopped, the smaller the formed particles will be. Therefore, the reaction should be carried out for a period of less than 12 hours, for example, for a period of 6 to 12 hours. The reaction alternatively can last more than 18 hours. Optionally, the temperature can be increased (or decreased) and the reaction time reduced (or increased).

Агент гидролиза, которым типично является щелочь, действует как катализатор во время реакции. Преимущественно, этот катализатор представляет собой гидроксид, например гидроксид аммония. Катализатором вместо этого может быть кислота. В качестве примеров подходящих кислот можно привести неорганические кислоты, например соляную кислоту. В этом способе реакция представляет собой возбуждаемый кислотой гидролиз.The hydrolysis agent, which is typically an alkali, acts as a catalyst during the reaction. Advantageously, this catalyst is a hydroxide, for example ammonium hydroxide. The catalyst instead may be acid. Inorganic acids, for example hydrochloric acid, can be cited as examples of suitable acids. In this method, the reaction is an acid-excited hydrolysis.

Мономер эфира силана, например TAOS, и органически замещенный мономер эфира силана, например, PTEOS, могут быть использованы, например, при отношениях (PTEOS:TAOS) от 2:1 до 1:2, например, от 4:3 до 3:4, и, в частности, от 1.2:1 до 1:1.2. В одном классе способов, отношение составляет по меньшей мере около 1:1, например, до 1:5, например, 1:2. В одном классе способов, отношение PTEOS:TAOS преимущественно составляет 1:1 по объему. Следует иметь в виду, что при замене одного или обоих TAOS и PTEOS на другие реагенты, могут быть использованы аналогичные отношения.Silane ester monomer, for example TAOS, and organically substituted silane ester monomer, for example PTEOS, can be used, for example, in ratios (PTEOS: TAOS) of from 2: 1 to 1: 2, for example, from 4: 3 to 3: 4 , and, in particular, from 1.2: 1 to 1: 1.2. In one class of methods, the ratio is at least about 1: 1, for example, up to 1: 5, for example, 1: 2. In one class of methods, the PTEOS: TAOS ratio is preferably 1: 1 by volume. It should be borne in mind that when replacing one or both TAOS and PTEOS with other reagents, a similar relationship can be used.

Гидрофобные частицы диоксида кремния, полученные по указанному способу, преимущественно являются наночастицами, то есть имеют средний диаметр ориентировочно от 200 нм до 900 нм, а типично ориентировочно от 300 нм до 800 нм, в частности, от 400 нм до 500 нм. Эти наночастицы затем могут быть подвергнуты обработке, чтобы образовать микрочастицы, которые можно считать сросшимися наночастицами. Микрочастицы могут быть получены с использованием способа, который, например, включает в себя следующие операции:The hydrophobic particles of silicon dioxide obtained by this method are mainly nanoparticles, that is, have an average diameter of approximately 200 nm to 900 nm, and typically approximately 300 nm to 800 nm, in particular 400 nm to 500 nm. These nanoparticles can then be processed to form microparticles that can be considered fused nanoparticles. Microparticles can be obtained using a method that, for example, includes the following operations:

i) центрифугирование взвеси частиц;i) centrifuging a suspension of particles;

ii) перевод взвеси гидрофобных частиц диоксида кремния в водную фазу;ii) transferring a suspension of hydrophobic particles of silicon dioxide into the aqueous phase;

iii) экстрагирование взвеси из водной фазы в органическую фазу;iii) extracting the suspension from the aqueous phase into the organic phase;

iv) испарение органической фазы; иiv) evaporation of the organic phase; and

v) измельчение и просеивание продукта, полученного в операции (iv).v) grinding and sieving the product obtained in operation (iv).

Органическая фаза преимущественно представляет собой органический растворитель, который является неполярным или имеет низкую полярность. Органической фазой может быть дихлорметан или другой органический растворитель, например алканы, такие как гексан, толуол, этилацетат, хлороформ и диэтиловый эфир.The organic phase is predominantly an organic solvent that is non-polar or has a low polarity. The organic phase may be dichloromethane or another organic solvent, for example alkanes such as hexane, toluene, ethyl acetate, chloroform and diethyl ether.

Альтернативно, гидрофобные частицы диоксида кремния могут быть получены из продукта реакции, содержащего гидрофобные наночастицы диоксида кремния, с использованием способа, который включает в себя следующие операции:Alternatively, hydrophobic particles of silicon dioxide can be obtained from a reaction product containing hydrophobic nanoparticles of silicon dioxide, using a method that includes the following operations:

(a) центрифугирование продукта реакции;(a) centrifuging the reaction product;

(b) промывка продукта реакции жидкостью.(b) washing the reaction product with a liquid.

Способ может предусматривать повтор операций (а) и (b) много раз. Преимущественно, жидкостью является смесь растворителя с водой, а типично водно-органическая смесь растворителя. Типично, органическим растворителем является этанол. Преимущественно, исходная жидкость содержит смесь воды и органического растворителя при отношении от 60 (вода):40 (растворитель) до 40:60, по объему. В соответствии с другими вариантами осуществления, растворителем может быть, например, диметилформамид, н-пропанол или изо-пропанол.The method may include repeating steps (a) and (b) many times. Preferably, the liquid is a mixture of a solvent with water, and typically an aqueous-organic mixture of a solvent. Typically, the organic solvent is ethanol. Advantageously, the starting liquid contains a mixture of water and an organic solvent in a ratio of from 60 (water): 40 (solvent) to 40:60, by volume. In accordance with other embodiments, the solvent may be, for example, dimethylformamide, n-propanol or iso-propanol.

Типично, пропорцию растворителя в смеси повышают между начальной промывкой (b) и окончательной промывкой взвеси. Для получения микрочастиц, которые представляют собой сросшиеся наночастицы, готовую взвесь сушат. Затем микрочастицы могут быть просеяны. После просеивания, микрочастицы готовы для нанесения на отпечаток в качестве проявляющего агента, например, в операции (i) предложенного здесь способа, для обнаружения остатка в отпечатке.Typically, the proportion of solvent in the mixture is increased between the initial washing (b) and the final washing of the suspension. To obtain microparticles, which are fused nanoparticles, the prepared suspension is dried. Microparticles can then be sieved. After sieving, the microparticles are ready to be applied to the fingerprint as a developing agent, for example, in step (i) of the method proposed here, to detect a residue in the fingerprint.

Микрочастицы можно считать агрегатами более мелких наночастиц диоксида кремния. В соответствии с этим вариантом осуществления, микрочастицы имеют достаточно большой размер, позволяющий их эффективно захватывать с использованием лицевых масок и, следовательно, не проглатывать. Так, в соответствии с одним вариантом осуществления, микрочастицы диоксида кремния имеют средний диаметр по меньшей мере 10 мкм, а типично по меньшей мере 20 мкм. Типично, микрочастицы имеют средний диаметр около 30-90 мкм. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, микрочастицы имеют средний диаметр около 45-65 мкм или ориентировочно от 65 до 90 мкм. В частности, порошок, содержащий микрочастицы, может быть сухим порошком.Microparticles can be considered aggregates of smaller silicon dioxide nanoparticles. In accordance with this embodiment, the microparticles are of a sufficiently large size, allowing them to effectively capture using face masks and, therefore, not to swallow. Thus, in accordance with one embodiment, the silica microparticles have an average diameter of at least 10 μm, and typically at least 20 μm. Typically, the microparticles have an average diameter of about 30-90 microns. In accordance with some variants of implementation, the microparticles have an average diameter of about 45-65 microns or approximately from 65 to 90 microns. In particular, the powder containing microparticles may be a dry powder.

В одном классе способов, порошок содержит гидрофобные наночастицы диоксида кремния. Гидрофобные наночастицы диоксида кремния могут быть выделены с использованием способа, который предусматривает центрифугирование продукта реакции из способа А и суспендирование его в смеси воды и растворителя. Смесь воды и растворителя представляет собой первую смесь и преимущественно представляет собой смесь 50:50. Способ может дополнительно предусматривать удаление продукта реакции из первой смеси воды и растворителя, центрифугирование его и суспендирование его во второй смеси воды и растворителя. Преимущественно, вторая смесь воды и растворителя имеет аналогичную первой смеси пропорцию растворителя и воды. Растворителем в смеси воды и растворителя является, например, смешиваемый с водой растворитель, например этанол. Альтернативно, может быть использован диметилформамид, н-пропанол или изо-пропанол.In one class of methods, the powder contains hydrophobic silica nanoparticles. Hydrophobic silica nanoparticles can be isolated using a method that involves centrifuging the reaction product from method A and suspending it in a mixture of water and a solvent. The mixture of water and solvent is the first mixture and is preferably a 50:50 mixture. The method may further include removing the reaction product from the first mixture of water and solvent, centrifuging it and suspending it in a second mixture of water and solvent. Advantageously, the second mixture of water and solvent has a proportion of solvent and water similar to that of the first mixture. The solvent in the mixture of water and the solvent is, for example, a water-miscible solvent, for example ethanol. Alternatively, dimethylformamide, n-propanol or iso-propanol may be used.

Операция суспендирования продукта реакции в смеси воды и растворителя может быть повторена много раз. Преимущественно, композицию смеси воды и растворителя изменяют для того, чтобы увеличить пропорцию растворителя в смеси в ходе повторных операций суспендирования. Преимущественно, способ предусматривает, в конечной операции, суспендирование продукта реакции в смеси воды и растворителя, которая содержит около 0% воды и 100% растворителя. Полное число операций суспендирования типично составляет от 3 до 10, например, 4, 5, 6, 7, 8 или 9. Типично, после каждой операции суспендирования, кроме конечной операции суспендирования, взвесь центрифугируют. Наночастицы могут храниться в конечной этанольной суспензии. Следует иметь в виду, что центрифугирование представляет собой только один примерный способ выделения наночастиц из смеси воды и растворителя, так что не исключено использование и других подходящих технологий выделения наночастиц.The operation of suspending the reaction product in a mixture of water and a solvent can be repeated many times. Advantageously, the composition of the mixture of water and the solvent is changed in order to increase the proportion of the solvent in the mixture during repeated suspending operations. Advantageously, the method comprises, in the final operation, suspending the reaction product in a mixture of water and a solvent that contains about 0% water and 100% solvent. The total number of suspension operations is typically from 3 to 10, for example, 4, 5, 6, 7, 8 or 9. Typically, after each suspension operation, in addition to the final suspension operation, the suspension is centrifuged. Nanoparticles can be stored in the final ethanol suspension. It should be borne in mind that centrifugation is only one exemplary method for separating nanoparticles from a mixture of water and solvent, so the use of other suitable nanoparticle isolation technologies is not ruled out.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, порошок содержит гидрофобные наночастицы диоксида кремния. Одним классом порошка является взвесь гидрофобных наночастиц диоксида кремния во флюиде. Флюидом может быть этанольная водная суспензия. Альтернативно, вместо этанола в суспензии могут быть использованы и другие органические растворители, например, диметилформамид, н-пропанол или изо-пропанол.According to one embodiment, the powder comprises hydrophobic silicon dioxide nanoparticles. One class of powder is a suspension of hydrophobic silica nanoparticles in a fluid. The fluid may be an ethanol aqueous suspension. Alternatively, other organic solvents, for example, dimethylformamide, n-propanol or iso-propanol, can be used in suspension in place of ethanol.

Физическая природа и размеры частиц, образующих порошок, могут быть определены с использованием РЭМ и ПЭМ микроскопов. Частицы имеют вид аморфных частиц диоксида кремния, которые обычно используют как антипригарную присадку для различных пищевых продуктов, а также как антипригарную присадку и как наполнитель в фармацевтике при приготовлении различных лекарств и витаминов [12].The physical nature and size of the particles forming the powder can be determined using SEM and TEM microscopes. Particles have the form of amorphous particles of silicon dioxide, which are usually used as a non-stick additive for various food products, as well as a non-stick additive and as a filler in pharmaceuticals in the preparation of various drugs and vitamins [12].

Таким образом, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, порошок, который содержит наночастицы, наносят на отпечаток или на поверхность в соответствующей жидкой среде. Типично, жидкой средой является смесь водного компонента с растворителем. Растворителем может быть смешиваемый с водой растворитель. В соответствии с одним из вариантов осуществления, водным компонентом является вода. Растворителем может быть, например, смешиваемый с водой растворитель, то есть растворитель, на 100% смешиваемый с водой при всех пропорциях. В соответствии с одним из вариантов осуществления, растворителем является этанол. Отношение воды к растворителю лежит в диапазоне ориентировочно от 99.9:0.1 до 96:4. Содержание растворителя преимущественно ориентировочно не превышает 4%, так как более высокие уровни растворителя могут приводить к растворению отпечатков или к снижению разрешающей способности. Преимущественно используют по меньшей мере следовые количества растворителя, чтобы наночастицы оставались дискретными и не слипались для образования агрегатов.Thus, in accordance with a preferred embodiment, a powder that contains nanoparticles is applied to a fingerprint or surface in an appropriate liquid medium. Typically, the liquid medium is a mixture of an aqueous component with a solvent. The solvent may be a water miscible solvent. According to one embodiment, the water component is water. The solvent may be, for example, a water-miscible solvent, that is, a solvent 100% miscible with water in all proportions. In one embodiment, the solvent is ethanol. The ratio of water to solvent lies in the range of approximately from 99.9: 0.1 to 96: 4. The solvent content is preferably approximately not more than 4%, since higher solvent levels can lead to dissolution of prints or to a decrease in resolution. Preferably, at least trace amounts of solvent are used so that the nanoparticles remain discrete and do not stick together to form aggregates.

Альтернативно, порошок, содержащий гидрофобные частицы диоксида кремния, может быть получен с использованием традиционных методик (см., например, публикацию Тарес et al., NanoSci. Nanotech. 2002. Vol.2. No.3/4 pp.405-409. E.R.Menzel, S.M. Savoy, S.J.Ulvick, K.H.Cheng, R.H.Murdock and M.R.Sudduth, Photoluminescent Semiconductor Nanocrystals for Fingerprint Detection, Journal of Forensic Sciences (1999) 545-551; and E.R.Menzel, M. Takatsu, R.H.Murdock, K.Bouldin and K.H.Cheng, Photoluminescent CdS/Dendrimer Nanocomposites for Fingerprint Detection, Journal of Forensic Sciences (2000) 770-773).Alternatively, a powder containing hydrophobic particles of silica can be obtained using conventional techniques (see, for example, Tares et al., NanoSci. Nanotech. 2002. Vol.2. No.3 / 4 pp.405-409. ERMenzel, SM Savoy, SJUlvick, KH Cheng, RH Murdock and MR Sudduth, Photoluminescent Semiconductor Nanocrystals for Fingerprint Detection, Journal of Forensic Sciences (1999) 545-551; and ERMenzel, M. Takatsu, RH Murdock, K.Bouldin and KH Cheng, Photoluminescent CdS / Dendrimer Nanocomposites for Fingerprint Detection, Journal of Forensic Sciences (2000) 770-773).

В соответствии с одним из вариантов осуществления, порошок содержит гидрофобные частицы диоксида кремния, в которые введен краситель. В соответствии с одним из вариантов осуществления, красителем, который введен в частицы, является, например, цветной или флуоресцентный краситель. В качестве примеров подходящих красителей можно привести (но без ограничения) производные флуоресцеина, например, Oregon Green, Tokyo Green, SNAFL и карбоксинафто флуоресцеин, родамин (например, родамин В и родамин 6G) и их аналоги, тиазол оранж, оксазин перхлорат, метиленовый синий, базовый желтый 40, базовый красный 28, а также кристалл виолет и его аналоги. Не желая связывать себя какой-либо конкретной научной теорией, все же можно полагать, что красители, которые заряжены положительно, например, родамин, могут быть лучше введены в частицы, когда в способе используют PTEOS, чем красители, которые содержат анионную или катионную группу, такую как карбоксильные группы. В качестве примеров других красителей, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, можно привести красители, которые имеют планарную ароматическую субструктуру и положительно заряженные функциональные группы (например, этидиум бромид и другие встроенные в ДНК агенты).According to one embodiment, the powder comprises hydrophobic silica particles into which a dye is incorporated. According to one embodiment, the dye that is incorporated into the particles is, for example, a color or fluorescent dye. Examples of suitable dyes include, but are not limited to, fluorescein derivatives, for example, Oregon Green, Tokyo Green, SNAFL and carboxy naphtho fluorescein, rhodamine (e.g. rhodamine B and rhodamine 6G) and their analogues, thiazole orange, oxazine perchlorate, methylene blue , base yellow 40, base red 28, as well as a violet crystal and its analogs. Not wanting to be bound by any specific scientific theory, it can still be assumed that dyes that are positively charged, for example, rhodamine, can be better incorporated into particles when using PTEOS in the process than dyes that contain an anionic or cationic group, such as carboxyl groups. As examples of other dyes that can be used in accordance with the present invention, dyes that have a planar aromatic substructure and positively charged functional groups (for example, ethidium bromide and other agents embedded in DNA) can be cited.

Частицы преимущественно могут быть магнитными или парамагнитными. Например, намагничиваемые микрочастицы могут быть легко насыпаны на отпечатки, с использованием магнитного щупа или другого подходящего инструмента. Таким образом, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, магнитные или парамагнитные субчастицы вводят в гидрофобные частицы диоксида кремния. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, частицы являются намагничиваемыми, например, магнитными или парамагнитными. Магнитные или парамагнитные частицы могут содержать любой магнитный или парамагнитный компонент, например, металлы, нитриды металлов, оксиды металлов и углерод. В качестве примеров магнитных металлов можно привести железо, в то время как оксидами металлов могут быть магнитит и гематит.Particles can mainly be magnetic or paramagnetic. For example, magnetizable microparticles can be easily poured onto prints using a magnetic probe or other suitable tool. Thus, in accordance with a preferred embodiment of the present invention, magnetic or paramagnetic subparticles are introduced into hydrophobic particles of silicon dioxide. According to an embodiment of the present invention, the particles are magnetizable, for example, magnetic or paramagnetic. Magnetic or paramagnetic particles can contain any magnetic or paramagnetic component, for example, metals, metal nitrides, metal oxides and carbon. Iron may be given as examples of magnetic metals, while magnetites and hematite can be metal oxides.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, углерод представляет собой углеродную сажу, углеродные наночастицы, фуллереновое соединение или графит, а также их аналоги. Фуллереновое соединение содержит по меньшей мере 60 атомов углерода (например, С60). Преимущественно, углерод имеет вид углеродных наночастиц. Углеродные наночастицы могут быть в виде, например, углеродных нанотрубок (производных или не производных). Углеродные нанотрубки могут быть нанотрубками с множеством стенок или с одной стенкой.In accordance with another preferred embodiment of the present invention, the carbon is carbon black, carbon nanoparticles, fullerene compound or graphite, as well as their analogues. A fullerene compound contains at least 60 carbon atoms (e.g., C 60 ). Preferably, carbon has the form of carbon nanoparticles. Carbon nanoparticles can be in the form of, for example, carbon nanotubes (derivatives or non-derivatives). Carbon nanotubes can be multiple-walled or single-walled nanotubes.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, оксид металла выбирают из группы, в которую входят диоксид титана (TiO2), магнетит, гематит и их комбинации. В соответствии с одним из вариантов осуществления, металл выбирают из группы, в которую входят алюминий, железо и их комбинации. Однако следует иметь в виду, что в альтернативных вариантах осуществления, специалисты в данной области могут использовать другие оксиды металлов и/или нитриды металлов, которые способствуют процессу десорбции/ ионизации MALDI-TOF-MS и/или SALDI-TOF-MS. Аналогично, специалисты в данной области могут использовать в порошке другие металлы и/или формы углерода, которые способствуют процессу ионизации. Металл, оксид металла, нитрид металла или углерод могут быть введены в частицы порошка. Частицы порошка преимущественно имеют средний диаметр ≤100 мкм, например диаметр ≤1 мкм. В соответствии с одним из вариантов осуществления, частицы имеют средний диаметр ориентировочно от 10 нм до 100 мкм.According to one embodiment, the metal oxide is selected from the group consisting of titanium dioxide (TiO 2 ), magnetite, hematite, and combinations thereof. In accordance with one embodiment, the metal is selected from the group consisting of aluminum, iron, and combinations thereof. However, it should be borne in mind that in alternative embodiments, those skilled in the art may use other metal oxides and / or metal nitrides that facilitate the desorption / ionization process of MALDI-TOF-MS and / or SALDI-TOF-MS. Similarly, those skilled in the art can use other metals and / or carbon forms in the powder that contribute to the ionization process. Metal, metal oxide, metal nitride or carbon may be incorporated into the powder particles. The powder particles preferably have an average diameter of ≤100 μm, for example a diameter of ≤1 μm. In accordance with one of the embodiments, the particles have an average diameter of approximately from 10 nm to 100 microns.

Гидрофобность частиц диоксида кремния усиливает сцепление частиц с отпечатком. Таким образом, в соответствии с одним из вариантов осуществления, металл, оксид металла и углерод вводят и/или встраивают в гидрофобные частицы диоксида кремния.The hydrophobicity of the silica particles enhances the adhesion of the particles to the fingerprint. Thus, in accordance with one embodiment, metal, metal oxide and carbon are introduced and / or incorporated into hydrophobic particles of silicon dioxide.

В тех способах, в которых используют отпечаток, порошок и отпечаток вводят в контакт друг с другом. Следует иметь в виду, что термин "отпечаток" в этом контексте может означать, например, отпечаток, осажденный на поверхности, или, альтернативно, "косвенный" отпечаток, который был поднят с поверхности с использованием обычного подъемного средства, например, с использованием подъемной ленты.In those methods that use an imprint, the powder and the imprint are brought into contact with each other. It should be borne in mind that the term "fingerprint" in this context can mean, for example, a fingerprint deposited on the surface, or, alternatively, an "indirect" fingerprint that has been lifted from the surface using a conventional lifting means, for example, using a lifting tape .

Нанесение порошка может быть осуществлено с использованием магнитного щупа, причем в этом варианте осуществления порошок является магнитным или парамагнитным. Это является более безопасным, так как снижает воздействие порошка на человека, который может его вдыхать. Альтернативно, объект, на котором находится отпечаток, может быть погружен в жидкую среду (то есть во взвесь наночастиц). Время погружения не является критическим и может составлять ориентировочно от 15 минут до 12 часов или больше.The application of the powder can be carried out using a magnetic probe, and in this embodiment, the powder is magnetic or paramagnetic. This is safer because it reduces the effect of the powder on a person who can inhale it. Alternatively, the imprinted object may be immersed in a liquid medium (i.e., a suspension of nanoparticles). Diving time is not critical and can range from about 15 minutes to 12 hours or more.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, порошок содержит гидрофобные частицы диоксида кремния, которые содержат намагничиваемые частицы, как уже было указано здесь выше.In accordance with one of the embodiments, the powder contains hydrophobic particles of silicon dioxide, which contain magnetizable particles, as mentioned above.

Один класс порошка содержит гидрофобные частицы диоксида кремния. Частицы могут быть наночастицами или микрочастицами, или их комбинацией. В соответствии с одним из вариантов осуществления, микрочастицы диоксида кремния имеют средний диаметр по меньшей мере 10 мкм, а типично по меньшей мере 20 мкм. Типично, микрочастицы имеют средний диаметр около 30-90 мкм. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, микрочастицы имеют средний диаметр ориентировочно от 45-65 мкм до 65-90 мкм.One class of powder contains hydrophobic particles of silicon dioxide. The particles may be nanoparticles or microparticles, or a combination thereof. According to one embodiment, the silica microparticles have an average diameter of at least 10 μm, and typically at least 20 μm. Typically, the microparticles have an average diameter of about 30-90 microns. In accordance with some variants of implementation, the microparticles have an average diameter of approximately from 45-65 microns to 65-90 microns.

Полагают, что наночастицы, которые имеют средний диаметр ориентировочно от 200 нм до 900 нм, могут быть использованы в предлагаемых способах.It is believed that nanoparticles that have an average diameter of approximately 200 nm to 900 nm can be used in the proposed methods.

Преимущественно, наночастицы имеют средний диаметр ориентировочно от 400 до 500 нм. Однако полагают, что в предложенном здесь способе может быть использован порошок, содержащий наночастицы, имеющие средний диаметр ориентировочно от 200 нм до 900 нм, например, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850 или 900 нм.Preferably, the nanoparticles have an average diameter of approximately 400 to 500 nm. However, it is believed that a powder containing nanoparticles having an average diameter of approximately 200 nm to 900 nm, for example, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, can be used in the method proposed here. , 750, 800, 850 or 900 nm.

Термин "средний диаметр" относится к среднему диаметру частиц, типично образованных по способам в соответствии с настоящим изобретением. Термин "средний" представляет собой статистический термин, который получают делением суммы всех измеренных диаметров на число частиц, использованных в таких измерениях. Диаметры наночастиц определяют по РЭМ снимкам с использованием шкал (линеек), а диаметры микрочастиц определяют с использованием комбинации размера сит, результатов измерений гранулометрического состава и РЭМ снимков. Одним из путей определения среднего диаметра является определение с использованием прибора Malvern Mastersizer (фирма Malvern Instruments Ltd.).The term "average diameter" refers to the average diameter of particles typically formed by the methods in accordance with the present invention. The term "average" is a statistical term that is obtained by dividing the sum of all measured diameters by the number of particles used in such measurements. The diameters of nanoparticles are determined by SEM images using scales (rulers), and the diameters of microparticles are determined using a combination of sieve size, measurement results of particle size distribution and SEM images. One way to determine the average diameter is to determine using the Malvern Mastersizer (Malvern Instruments Ltd.).

В соответствии с одним из вариантов осуществления, порошок может содержать смесь (1) гидрофобных частиц диоксида кремния, описанную здесь выше, и (2) магнитных или парамагнитных частиц, например частиц железа.According to one embodiment, the powder may comprise a mixture of (1) hydrophobic silica particles described hereinabove and (2) magnetic or paramagnetic particles, for example iron particles.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, порошок содержит гидрофобные частицы диоксида кремния, которые дополнительно содержат молекулу, которая помогает при визуализации и/или формировании изображения отпечатка. В соответствии с одним из вариантов осуществления, гидрофобная частица диоксида кремния содержит молекулу красителя. В качестве примеров красителей можно привести родамин, например, родамин 6G и его производные. Операция визуализации отпечатка может быть проведена с использованием различных известных методик. Например, могут быть использованы оптические методы, в том числе сканер с УФ поисковым лучом, оптический сканер с плоскостной разверткой, флуоресцентный сканер и сканер в УФ и видимой области спектра.In accordance with one of the embodiments, the powder contains hydrophobic particles of silicon dioxide, which additionally contain a molecule that helps in imaging and / or imaging of the print. According to one embodiment, the hydrophobic silica particle comprises a dye molecule. Examples of dyes include rhodamine, for example, rhodamine 6G and its derivatives. The fingerprint visualization operation can be carried out using various known techniques. For example, optical methods can be used, including a scanner with a UV search beam, an optical scanner with a flat scan, a fluorescent scanner and a scanner in the UV and visible spectral regions.

ПримерыExamples

Варианты настоящего изобретения будут описаны далее в качестве примера, со ссылкой на сопроводительные чертежи.Embodiments of the present invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings.

На фиг.1 показаны результаты флуоресцентного сканирования отпечатков, нанесенных на предметное стекло и поднятых с него с использованием родамина 6G (Rh.6G) в качестве контактного агента (λех 543 нм, λеm 590 нм).Figure 1 shows the results of a fluorescence scan of prints deposited on a slide and lifted from it using rhodamine 6G (Rh.6G) as a contact agent (λex 543 nm, λem 590 nm).

На фиг.1а показаны латентные отпечатки пальцев на предметном стекле микроскопа. Вверху и внизу отпечатки с родамином 6G, в центре пустой контроль.On figa shows latent fingerprints on a microscope slide. Above and below prints with rhodamine 6G, in the center there is an empty control.

На фиг.1b показаны отпечатки пальцев фиг.1а, проявленные с использованием порошка "Sunderland White" (гидрофобные частицы диоксида кремния с введенным в них TiO2).FIG. 1 b shows the fingerprints of FIG. 1 a shown using Sunderland White powder (hydrophobic silica particles with TiO 2 incorporated therein).

На фиг.1с показан остаток (следы) от отпечатков фиг.1b после их подъема с использованием имеющейся в продаже ленты для подъема отпечатков.On figs shows the remainder (traces) of the prints of fig.1b after lifting them using a commercially available tape for lifting prints.

На фиг.1d показаны поднятые отпечатки с фиг.1b на имеющейся в продаже подъемной ленте.On fig.1d shows the raised prints of fig.1b on a commercially available lifting tape.

На фиг.2 показаны спектры масс родамина 6G, осажденного из этанола (более высокий), и родамина 6G из поднятого отпечатка (более низкий), причем оба спектра проанализированы на ленте MALDI (внизу).Figure 2 shows the mass spectra of rhodamine 6G precipitated from ethanol (higher) and rhodamine 6G from a raised print (lower), both spectra being analyzed on a MALDI tape (bottom).

На фиг.3 показан отклик системы MALDI-TOP-MS на частицы диоксида кремния с введенной в них углеродной сажей, в присутствии и отсутствии гидрохлорида кокаина.Figure 3 shows the response of the MALDI-TOP-MS system to silicon dioxide particles with carbon black introduced into them, in the presence and absence of cocaine hydrochloride.

На фиг.4 показано сравнение матричного материала для обнаружения кокаина на обогащенных отпечатках, нанесенных непосредственно на металлическую пластину MALDI-TOF-MS с использованием 2,5-дигидрокси бензойной кислоты (DHB) при концентрации 10 мг/мл, причем верхняя кривая была получена с использованием магнитных гидрофобных частиц диоксида кремния.Figure 4 shows a comparison of the matrix material for the detection of cocaine in enriched prints deposited directly on a MALDI-TOF-MS metal plate using 2,5-dihydroxy benzoic acid (DHB) at a concentration of 10 mg / ml, with the upper curve obtained from using magnetic hydrophobic particles of silicon dioxide.

На фиг.4а приведено сравнение матричного материала для обнаружения кокаина на обогащенных отпечатках, нанесенных непосредственно на металлическую пластину MALDI-TOF-MS. Нижняя кривая была получена с использованием DHB при концентрации 10 мг/мл, а верхняя кривая была получена с использованием магнитных гидрофобных частиц диоксида кремния.Figure 4a compares matrix material for detecting cocaine in enriched prints deposited directly on a MALDI-TOF-MS metal plate. The lower curve was obtained using DHB at a concentration of 10 mg / ml, and the upper curve was obtained using magnetic hydrophobic particles of silicon dioxide.

На фиг.4b показаны спектральные интенсивности при m/z 304.5, для отпечатков, осажденных на металлических пластинах мишеней и посыпанных тремя порошками, в присутствии и отсутствии кокаина.Fig. 4b shows spectral intensities at m / z 304.5 for prints deposited on metal plates of targets and sprinkled with three powders in the presence and absence of cocaine.

На фиг.5 показаны спектры масс поднятых латентных отпечатков, посыпанных гидрофобными частицами диоксида кремния с введенным ТiO2, чтобы обнаружить контакт с кокаином. Положительный контакт показан на верхней кривой, а отсутствие контакта с кокаином показано на нижней кривой.Figure 5 shows the mass spectra of the raised latent prints sprinkled with hydrophobic particles of silicon dioxide with introduced TiO 2 to detect contact with cocaine. Positive contact is shown on the upper curve, and lack of contact with cocaine is shown on the lower curve.

На фиг.6 приведен фотоснимок единичного углубления/ единичной ячейки на поверхности, имеющей 96 углублений пластины MALDI, расположенной в масс-спектрометре, где можно видеть деталь выступа (светлые полосы) поднятого отпечатка, предварительно посыпанного гидрофобными частицами диоксида кремния с введенным ТiO2, до проведения анализа с использованием MALDI-TOF-MS.Figure 6 shows a photograph of a single recess / unit cell on a surface having 96 recesses of a MALDI plate located in a mass spectrometer, where you can see the protrusion part (light bars) of a raised print, previously sprinkled with hydrophobic particles of silicon dioxide with introduced TiO 2 , up to analysis using MALDI-TOF-MS.

На фиг.7 показаны относительные интенсивности при m/z 433.55 (молекулярный ион для сквалена плюс аддукт натрия) для поднятых отпечатков, посыпанных 10 составами гидрофобных частиц (1-10), и для контролей (11 и 12). Не наблюдали никаких пиков при m/z 386 за счет холестерина.Figure 7 shows the relative intensities at m / z 433.55 (molecular ion for squalene plus sodium adduct) for the raised prints sprinkled with 10 compositions of hydrophobic particles (1-10), and for controls (11 and 12). No peaks were observed at m / z 386 due to cholesterol.

На фиг.8 показаны относительные интенсивности при m/z 433.55 (сквален, вес формулы 410.72, плюс аддукт натрия (22.99)) для стандартов сквалена в присутствии восьми составов гидрофобных порошков (1-8) и для двух контролей (9, 10).Fig. 8 shows the relative intensities at m / z 433.55 (squalene, weight of the formula 410.72, plus sodium adduct (22.99)) for squalene standards in the presence of eight hydrophobic powder formulations (1-8) and for two controls (9, 10).

На фиг.9 показаны относительные интенсивности при m/z 386.37 (вес формулы 386.65 для холестерина) для стандартов холестерина сквалена в присутствии восьми составов гидрофобных порошков (1-8) и для двух контролей (9, 10).Figure 9 shows the relative intensities at m / z 386.37 (weight of the formula 386.65 for cholesterol) for squalene cholesterol standards in the presence of eight hydrophobic powder formulations (1-8) and for two controls (9, 10).

На фиг.10(а) показаны спектры масс MALDI-TOF-MS для стандарта сквалена.Figure 10 (a) shows the mass spectra of MALDI-TOF-MS for the standard squalene.

На фиг.10(b) показаны спектры масс MALDI-TOF-MS для стандартов холестерина.Figure 10 (b) shows the mass spectra of MALDI-TOF-MS for cholesterol standards.

На фиг.11 показаны результаты MALDI-TOF-MS анализа латентных отпечатков для не курильщика (FR) на пластине из нержавеющей стали и латентных отпечатков, обогащенных 10 мкл раствора, содержащего 1 мкг/мл смеси никотина (RMM 163) и котинина (RRM 176). Снизу вверх:11 shows the results of the MALDI-TOF-MS analysis of latent fingerprints for a non-smoker (FR) on a stainless steel plate and latent fingerprints enriched with 10 μl of a solution containing 1 μg / ml of a mixture of nicotine (RMM 163) and cotinine (RRM 176 ) Upwards:

a) - обогащенные латентные отпечатки, не посыпанные гидрофобными частицами или обработанные DHB;a) - enriched latent prints not sprinkled with hydrophobic particles or treated with DHB;

b) - обогащенные латентные отпечатки, обработанные DHB;b) enriched latent fingerprints treated with DHB;

c) - обогащенные латентные отпечатки, предварительно посыпанные гидрофобными частицами;c) - enriched latent prints pre-sprinkled with hydrophobic particles;

d) - не обогащенный латентный отпечаток, предварительно посыпанный гидрофобными частицами.d) - not enriched latent imprint, pre-sprinkled with hydrophobic particles.

На фиг.12 показаны MALDI-TOF-MS латентные отпечатки для бывшего курильщика (24 часа после последней сигареты), на пластине из нержавеющей стали, предварительно посыпанной гидрофобными частицами:12 shows MALDI-TOF-MS latent prints for a former smoker (24 hours after the last cigarette), on a stainless steel plate pre-sprinkled with hydrophobic particles:

a) m/z диапазон 155-180, b) m/z диапазон 180-205, с) m/z диапазон 205-450.a) m / z range 155-180, b) m / z range 180-205, c) m / z range 205-450.

На фиг.13 показаны MALDI-TOF-MS латентные отпечатки для курильщика, посыпанные порошком. Пики на 163, 148, 133, 119, 105, 91, 84 и 79 являются характерными для никотина и служат явным доказательством его присутствия.13 shows MALDI-TOF-MS latent fingerprints for a smoker, sprinkled with powder. The peaks at 163, 148, 133, 119, 105, 91, 84 and 79 are characteristic of nicotine and serve as clear evidence of its presence.

На фиг.14 показаны MALDI-TOF-MS латентные отпечатки для курильщика, посыпанные порошком. Пики на 177, 161, 147, 135, 119, 105, 97, 91 и 79 являются характерными для котинина и служат явным доказательством его присутствия.On Fig shows MALDI-TOF-MS latent prints for the smoker, sprinkled with powder. The peaks at 177, 161, 147, 135, 119, 105, 97, 91 and 79 are characteristic of cotinine and serve as clear evidence of its presence.

Материалы и способыMaterials and methods

В этом исследовании был использован сканер Tecan LS300 фирмы Tecan UK., Reading, Berkshire, а также система Kratos Axima-CFR MALDI-TOF-MS (фирма Shimadzu Biotech, Manchester UK) с пластинами мишени фирмы Shimadzu. В качестве серийной матрицы использовали 2,5-дигидрокси бензойную кислоту (DHB) (10 мг/мл в растворе 50:50 ацетонитрил: деионизированная вода [dH2O]). Суспензия углеродной сажи была любезно предоставлена фирмой Cabot Corp., Cheshire UK. Все другие химикаты были закуплены на фирме Sigma-Aldrich, Dorset UK., в том числе диоксид титана в виде анатаза. Серийные опудривающие средства, щетки для отпечатков, магнитные щупы и серийная подъемная лента были получены на фирме Crime Scene Investigation Equipment Ltd., 10 (ранее известной как К9 Scenes of Crime Ltd.) Northampton, UK.A Tecan LS300 scanner from Tecan UK., Reading, Berkshire, and the Kratos Axima-CFR MALDI-TOF-MS system (Shimadzu Biotech, Manchester UK) with Shimadzu target plates were used in this study. As a serial matrix, 2,5-dihydroxy benzoic acid (DHB) was used (10 mg / ml in a 50:50 solution of acetonitrile: deionized water [dH 2 O]). The carbon black suspension was kindly provided by Cabot Corp., Cheshire UK. All other chemicals were purchased from Sigma-Aldrich, Dorset UK., Including anatase titanium dioxide. Serial dusting agents, finger brushes, magnetic probes and serial lifting tape were obtained from Crime Scene Investigation Equipment Ltd., 10 (formerly known as K9 Scenes of Crime Ltd.) Northampton, UK.

Был приготовлен раствор для калибровки системы MALDI-TOF-MS. Были приготовлены растворы гидрохлорида папаверина (10 мг/ мл в dH2O) и резерпина (5 мг/ мл в диметилформамиде, DMF). Аликвота указанного раствора гидрохлорида папаверина (100 мкл) была перемешана с аликвотами раствора резерпина (200 мкл) и dH2O (400 мкл) и DMF (300 мкл). Также был приготовлен раствор 2,5-дигидрокси бензойной кислоты (DHB, 10 мг/ мл) в 50:50 по объему ацетонитрил: вода. Окончательный раствор для калибровки был приготовлен за счет перемешивания 10 мкл каждого раствора DHB и смеси резерпина и папаверина. Аликвоты (1 мкл) этого раствора были использованы в каждом эксперименте, причем m/z для молекулярных ионов двух стандартов были использованы для калибровки системы.A solution was prepared for calibrating the MALDI-TOF-MS system. Solutions of papaverine hydrochloride (10 mg / ml in dH 2 O) and reserpine (5 mg / ml in dimethylformamide, DMF) were prepared. An aliquot of the indicated papaverine hydrochloride solution (100 μl) was mixed with aliquots of the reserpine solution (200 μl) and dH 2 O (400 μl) and DMF (300 μl). A solution of 2,5-dihydroxy benzoic acid (DHB, 10 mg / ml) in 50:50 by volume acetonitrile: water was also prepared. The final calibration solution was prepared by mixing 10 μl of each DHB solution and a mixture of reserpine and papaverine. Aliquots (1 μl) of this solution were used in each experiment, and m / z for the molecular ions of two standards were used to calibrate the system.

Приготовление гидрофобных частиц диоксида кремния с введенным в них материаломPreparation of hydrophobic particles of silicon dioxide with the material introduced into them

Этот способ представляет собой адаптацию приготовления пустых наночастиц на базе диоксида кремния [12] и предусматривает перемешивание 30 мл этанола, 5 мл dH2O, 2.5 мл тетраэтоксисилана и 2.5 мл фенилтриэтоксисилана в трубе центрифуги. К полученному добавляют 2 мл раствора гидроксида аммония (28%) для инициирования образования наночастиц и раствор вращают в течение ночи. Полученную суспензию (взвесь) порошка экстрагируют повторно при помощи раствора дихлорид метилена/ вода или этанол/ вода (50:50 в том и другом случае). Суспензию центрифугируют (например, 5 минут при 3000 об/мин). Удаляют надосадочную жидкость и добавляют 10 мл dH2O и такой же объем дихлорметана. Суспензию вращают дополнительно 10 минут и затем вновь центрифугируют. Удаляют водянистый верхний слой раствора и дополнительно добавляют аликвоты воды и дихлорметана. Этот процесс промывки и центрифугирования повторяют 4 раза, пока не потребуется дополнительная добавка воды: дихлорметана. После этого частицы осушают от дихлорметана в термостате при 40°С.This method is an adaptation of the preparation of empty silica-based nanoparticles [12] and involves mixing 30 ml of ethanol, 5 ml of dH 2 O, 2.5 ml of tetraethoxysilane and 2.5 ml of phenyltriethoxysilane in a centrifuge tube. To the resulting 2 ml of ammonium hydroxide solution (28%) was added to initiate the formation of nanoparticles and the solution was rotated overnight. The resulting suspension (suspension) of the powder is extracted repeatedly with a solution of methylene dichloride / water or ethanol / water (50:50 in both cases). The suspension is centrifuged (for example, 5 minutes at 3000 rpm). The supernatant was removed and 10 ml of dH 2 O and the same volume of dichloromethane were added. The suspension is rotated an additional 10 minutes and then centrifuged again. The aqueous upper layer of the solution is removed and aliquots of water and dichloromethane are additionally added. This washing and centrifugation process is repeated 4 times until an additional addition of water is required: dichloromethane. After that, the particles are dried from dichloromethane in a thermostat at 40 ° C.

Сухие частицы измельчают в ступке пестиком и просеивают до нужного размера. Гидрофобные частицы просеивают вручную через латунные испытательные сита с бронзовой сеткой (фирма Endecot Ltd., London UK). Фракции частиц, которые используют в этом испытании, имеют размер ориентировочно ниже 63 мкм. Для определения гранулометрического состава используют анализатор типа Malvern Mastersizer (фирма Malvern Instruments Ltd., Malvern, UK).Dry particles are ground in a mortar with a pestle and sieved to the desired size. Hydrophobic particles are sieved manually through a bronze mesh brass test sieve (Endecot Ltd., London UK). The fraction of particles that are used in this test have a size of approximately below 63 microns. To determine the particle size distribution, a Malvern Mastersizer analyzer (Malvern Instruments Ltd., Malvern, UK) is used.

Для получения частиц, содержащих диоксид титана, 25 мг диоксид титана вводят в трубу центрифуги, после чего добавляют реагенты силанизации. Для получения частиц, содержащих углеродную сажу (СВ), добавляют 5 мл 1:2-1:100 раствора суспензии углеродной сажи в воде в раствор предшественника вместо TiO2. Для получения магнитных частиц используют порошковый магнетит в соответствии с опубликованным способом [13, 14], а затем вводят 5 мл этой суспензии в воде в раствор предшественника вместо dH2O.To obtain particles containing titanium dioxide, 25 mg of titanium dioxide is introduced into the centrifuge tube, after which silanization reagents are added. To obtain particles containing carbon black (CB), add 5 ml of a 1: 2-1: 100 solution of a suspension of carbon black in water in a precursor solution instead of TiO 2 . To obtain magnetic particles, powder magnetite is used in accordance with the published method [13, 14], and then 5 ml of this suspension in water are introduced into the precursor solution instead of dH 2 O.

Демонстрация того, что контактные остатки эффективно подняты из латентных отпечатковDemonstration that contact residues are effectively raised from latent fingerprints

Кончик пальца помещали в раствор родамина 6G (Rh 6G; 100 мкл/мл в ЕtOН). Пальцем двигали (помахивали) для испарения избытка ЕtOН ранее нанесения отпечатка на чистое предметное стекло. Были нанесены три отпечатка, 2 с Rh 6G и 1 пустой контроль. Отпечатки рассматривали с использованием сканера Tecan LS300 (λex 543 нм, λem 590 нм, усиление 120). Затем отпечатки посыпали гидрофобными микрочастицами диоксида кремния, которые содержат введенный в них диоксид титана, ранее визуализации при тех же условиях сканирования. После этого отпечатки были подняты с использованием серийной подъемной ленты (11.5×6.5 см), а затем сканировали как остаток на предметном стекле, так и подъемную ленту.The fingertip was placed in a solution of rhodamine 6G (Rh 6G; 100 μl / ml in EtOH). A finger was moved (waved) to evaporate the excess EtOH before printing on a clean glass slide. Three prints were applied, 2 with Rh 6G and 1 blank control. The prints were examined using a Tecan LS300 scanner (λex 543 nm, λem 590 nm, gain 120). Then the prints were sprinkled with hydrophobic silicon dioxide microparticles, which contain titanium dioxide introduced into them, previously visualized under the same scanning conditions. After that, the prints were lifted using a serial lifting tape (11.5 × 6.5 cm), and then both the remainder on the slide and the lifting tape were scanned.

Эксперимент для демонстрации MALDI-TOF-MS обнаружения поднятого контактного остатка (родамин 6G)Experiment to demonstrate MALDI-TOF-MS detection of elevated contact residue (rhodamine 6G)

В этом эксперименте несколько зерен порошка Rh. 6G наносили непосредственно на кончик пальца, ранее нанесения отпечатка на предметное стекло, которое производили аналогично ранее описанному, но без добавления опудривающего средства (порошка). Отпечаток пальца затем был поднят с использованием двухсторонней проводящей ленты и нанесен на металлическую мишень. Проводящая лента, подходящая для использования совместно с MALDI-TOF, была любезно предоставлена фирмой Shimadzu Biotech. Пластину мишени затем вводили в систему MALDI-TOF-MS и отпечаток исследовали на наличие Rh. 6G. Полученные MS с обнаруженными m/z для Rh 6G около 444, сравнивали со стандартом (0.1 мкл раствора 100 мкг/ мл в этаноле), эквивалентным 100 нг красителя, осажденного на плоской ленте.In this experiment, several grains of Rh powder. 6G was applied directly to the fingertip, previously printing on a glass slide, which was produced similarly to the previously described, but without the addition of a dusting agent (powder). The fingerprint was then raised using double-sided conductive tape and applied to a metal target. A conductive tape suitable for use with MALDI-TOF was kindly provided by Shimadzu Biotech. The target plate was then introduced into the MALDI-TOF-MS system and the imprint was examined for the presence of Rh. 6G. The obtained MSs with m / z detected for Rh 6G of about 444 were compared with a standard (0.1 μl of a solution of 100 μg / ml in ethanol) equivalent to 100 ng of dye deposited on a flat tape.

Эксперимент для демонстрации эффективности частиц диоксида кремния с введенной в них углеродной сажей в качестве усиливающих агентов для SALDI-TOF-MSAn experiment to demonstrate the effectiveness of silica particles with carbon black introduced into them as reinforcing agents for SALDI-TOF-MS

Был изучен отклик инструмента на частицы диоксида кремния с введенной в них углеродной сажей, в присутствии и отсутствии кокаина, которые вводили в круговые ячейки/ области на поверхности металлической пластины мишени. Все результаты были получены при тройном повторе. Гидрохлорид кокаина (1 мкг в виде 1 мкл в 1 мг/мл растворе этанола)) вводили в 2 набора углублений на мишени. В положительном тесте, 1 мкл 10 мг/мл суспензии наночастиц с введенной в них углеродной сажей (матрица) вводили в ячейку. В другом контрольном тесте изучали отклик инструмента на кокаин без матрицы. В еще одном контрольном тесте изучали отклик инструмента на матрицу в отсутствии кокаина, используя пустые ячейки металлической мишени. Ячейки сушили в соответствии с ранее описанным, до проведения анализа.The response of the instrument to silicon dioxide particles with carbon black introduced into them was studied in the presence and absence of cocaine, which were introduced into circular cells / regions on the surface of the target metal plate. All results were obtained in triplicate. Cocaine hydrochloride (1 μg as 1 μl in 1 mg / ml ethanol solution)) was injected into 2 sets of recesses on the target. In a positive test, 1 μl of a 10 mg / ml suspension of nanoparticles with carbon black introduced into them (matrix) was introduced into the cell. In another control test, the response of the instrument to cocaine without a matrix was studied. In another control test, the response of the instrument to the matrix in the absence of cocaine was studied using empty cells of a metal target. The cells were dried as previously described before analysis.

Обнаружение контактных остатков кокаина при помощи MALDI-TOF-MS Небольшое количество (несколько крупинок) гидрохлорида кокаина были нанесены на кончик пальца, при его погружении в наркотик. После этого палец вводили в прямой контакт с чистой металлической пластиной мишени, в результате чего получали отпечаток на поверхности мишени, покрывающий множество ячеек (углублений) на поверхности. Латентные отпечатки затем посыпали гидрофобными частицами диоксида кремния с введенным в них магнетитом, или посыпали серийными опудривающими средствами, которыми были порошок алюминия, Magneta Flake™ и белый порошок, возможно содержащий диоксид титана. Серийный магнитный щуп использовали для нанесения двух магнитных порошков и использовали серийную щетку для нанесения не магнитных порошков. Для доказательства наличия кокаина на отпечатке использовали серийную DHB матрицу, перемешивали 10 мкл 10 мг/мл с 10 мкл 10 мг/мл раствора гидрохлорида кокаина, и 1 мкл этой смеси вводили в ячейки мишени MALDI. Металлическую мишень затем сушили в нагревателе (фирма Shimadzu/Kratos Instruments) и после этого вводили в систему MS.Detection of contact residues of cocaine using MALDI-TOF-MS A small amount (several grains) of cocaine hydrochloride were applied to the fingertip when immersed in the drug. After that, the finger was brought into direct contact with a clean metal plate of the target, resulting in an imprint on the surface of the target, covering many cells (recesses) on the surface. Latent prints were then sprinkled with hydrophobic particles of silica with magnetite introduced into them, or sprinkled with serial dusting agents, which were aluminum powder, Magneta Flake ™ and white powder, possibly containing titanium dioxide. A serial magnetic probe was used to apply two magnetic powders and a serial brush was used to apply non-magnetic powders. A serial DHB matrix was used to prove the presence of cocaine on the fingerprint, 10 μl of 10 mg / ml was mixed with 10 μl of a 10 mg / ml cocaine hydrochloride solution, and 1 μl of this mixture was injected into the MALDI target cells. The metal target was then dried in a heater (Shimadzu / Kratos Instruments) and then introduced into the MS system.

Эксперимент для демонстрации эффективности TiO2/PTEOS частиц для обнаружения остатков кокаина на поднятых отпечатках пальцевAn experiment to demonstrate the effectiveness of TiO 2 / PTEOS particles for detecting cocaine residues in raised fingerprints

Пустые и содержащие кокаин отпечатки наносили на предметные стекла в соответствии с ранее описанным. Отпечатки проявляли с использованием TiO2/PTEOS частиц, наносимых при помощи щетки Zephyr. Отпечатки затем были подняты с использованием серийной подъемной ленты, которую переворачивали и помещали отпечатком вверх на пластину мишени системы MALDI. Отпечатки затем анализировали при помощи масс-спектрометра (MS) на наличие или отсутствие кокаина.Blank and cocaine-containing prints were applied to slides as previously described. Fingerprints were developed using TiO 2 / PTEOS particles applied with a Zephyr brush. The prints were then lifted using a serial lifting tape, which was turned over and placed upside down on the target plate of the MALDI system. The prints were then analyzed using a mass spectrometer (MS) for the presence or absence of cocaine.

Обнаружение холестерина и сквалена из отпечатков при помощи системы MALDI-TOF-MS, с использованием гидрофобных частиц как усиливающей матрицыDetection of cholesterol and squalene from fingerprints using the MALDI-TOF-MS system, using hydrophobic particles as an amplification matrix

Металлическую пластину мишени очищали и сушили. Затем 12 отпечатков указательного пальца правой руки наносили на металлическую пластину мишени. Пластину с отпечатками затем сушили в термостате при 37°С в течение времени около 1.5 часов. Каждый отпечаток посыпали затем десятью различными составами гидрофобных частиц, приготовленных в соответствии с описанным здесь выше. Агент, введенный в частицы, указан далее в скобках. Кроме того, некоторые из полученных порошков (1, 5, 6 и 8) затем тщательно перемешивали с DHB, чтобы получить 1% по весу составы. Их использовали для определения того, что наличие этой матрицы улучшает обнаружение сквалена в латентном отпечатке после посыпания, при анализе в системе MALDI-TOF-MS. Были использованы четыре состава черного порошка, которые имеют различные пропорции углеродной сажи в них, полученные за счет исходного синтеза. Цифры в скобках относятся к отношению углеродной сажи к dH2O, использованному при исходном синтезе:The target metal plate was cleaned and dried. Then 12 fingerprints of the right index finger were applied to the target metal plate. The imprinted plate was then dried in a thermostat at 37 ° C for about 1.5 hours. Each imprint was then sprinkled with ten different compositions of hydrophobic particles prepared in accordance with those described above. The agent introduced into the particles is indicated below in parentheses. In addition, some of the obtained powders (1, 5, 6, and 8) were then thoroughly mixed with DHB to obtain 1% by weight of the compositions. They were used to determine that the presence of this matrix improves the detection of squalene in the latent imprint after sprinkling, when analyzed in the MALDI-TOF-MS system. Four compositions of black powder were used, which have different proportions of carbon black in them, obtained from the initial synthesis. The numbers in parentheses refer to the ratio of carbon black to dH 2 O used in the initial synthesis:

1. Белый порошок А (диоксид титана); 1.0% по весу DHB; порошок)1. White powder A (titanium dioxide); 1.0% by weight of DHB; powder)

2. Белый порошок В (диоксид титана)2. White powder B (titanium dioxide)

3. Фиолетовый порошок А (кристалл виолет)3. Purple powder A (violet crystal)

4. Черный порошок А (1:10)4. Black Powder A (1:10)

5. Черный порошок В (1:10, 1.0% по весу DHB; порошок)5. Black powder B (1:10, 1.0% by weight of DHB; powder)

6. Фиолетовый порошок В (кристалл виолет; 1.0% по весу DHB; порошок)6. Purple powder B (violet crystal; 1.0% by weight of DHB; powder)

7. Красный флуоресцентный порошок А (родамин 6G)7. Red fluorescent powder A (rhodamine 6G)

8. Красный флуоресцентный порошок В (родамин 6G; 1.0% по весу DHB; порошок)8. Red fluorescent powder B (rhodamine 6G; 1.0% by weight of DHB; powder)

9. Черный порошок С (1:5)9. Black powder C (1: 5)

10. Черный порошок D (1:2)10. Black powder D (1: 2)

Каждый из первых десяти отпечатков индивидуально посыпали соответствующими порошками 1-10 и полученные отпечатки фотографировали при помощи цифровой камеры (фотоснимки не показаны). Затем отпечатки индивидуально анализировали в системе MALDI-TOF-MS, в том числе отпечаток, который не был обработан опудривающим средством или матрицей (отпечаток 12), и отпечаток, обработанный только дигидрокси бензойной кислотой (отпечаток 11).Each of the first ten prints was individually sprinkled with the corresponding powders 1-10 and the obtained prints were photographed using a digital camera (photographs not shown). The fingerprints were then individually analyzed in the MALDI-TOF-MS system, including a fingerprint that was not treated with a dusting agent or matrix (fingerprint 12), and a fingerprint treated with dihydroxy benzoic acid only (fingerprint 11).

Прямое обнаружение холестерина и сквалена при помощи системы MALDI-TOF-MS, с использованием гидрофобных частиц как усиливающих матрицDirect detection of cholesterol and squalene using the MALDI-TOF-MS system, using hydrophobic particles as reinforcing matrices

Растворы холестерина и сквалена (оба 2 мг/ мл) были приготовлены в 100% этаноле и 500 мкл аликвотов каждого раствора были перемешаны друг с другом. 24 капли (каждая 0.5 мкл) этого раствора были нанесены на чистую сухую металлическую мишень и оставлены для сушки на 2 часа. Затем углубления были индивидуально посыпаны каждый составом восьми гидрофобных порошков (3 капли для каждого состава). Составы были идентичными описанным в 2.8:Solutions of cholesterol and squalene (both 2 mg / ml) were prepared in 100% ethanol and 500 μl aliquots of each solution were mixed with each other. 24 drops (each 0.5 μl) of this solution were applied to a clean, dry metal target and left to dry for 2 hours. Then, the depressions were individually sprinkled with each composition of eight hydrophobic powders (3 drops for each composition). The compositions were identical to those described in 2.8:

1. Красный флуоресцентный порошок А1. Red fluorescent powder A

2. Черный порошок А2. Black powder A

3. Черный порошок В3. Black powder B

4. Фиолетовый порошок А4. Purple powder A

5. Фиолетовый порошок В5. Purple powder B

6. Красный флуоресцентный порошок В6. Red fluorescent powder B

7. Черный порошок С7. Black powder C

8. Черный порошок D8. Black powder D

Посыпание порошком производили в соответствии с ранее описанным здесь выше, непосредственно на поверхность металлической пластины, каждым из порошков. Был также приготовлен отдельный раствор путем перемешивания 500 мкл раствора холестерина/сквалена с 500 мкл раствора 10 мг/мл DHB (матрица). Три капли (по 0.5 мкл) этого раствора также наносили на металлическую мишень и оставляли для сушки на воздухе. Каждую каплю (пятно) на металлической мишени анализировали с использованием системы MALDI-TOF-MS и регистрировали пики холестерина (m/z 386) и сквалена (m/z 410) и их металлических аддуктов.Powder sprinkling was carried out in accordance with the previously described here above, directly on the surface of the metal plate, each of the powders. A separate solution was also prepared by mixing 500 μl of a cholesterol / squalene solution with 500 μl of a solution of 10 mg / ml DHB (matrix). Three drops (0.5 μl each) of this solution were also applied to a metal target and left to air dry. Each drop (spot) on a metal target was analyzed using the MALDI-TOF-MS system and peaks of cholesterol (m / z 386) and squalene (m / z 410) and their metal adducts were recorded.

Результатыresults

Демонстрация того, что контактные остатки эффективно подняты из латентных отпечатковDemonstration that contact residues are effectively raised from latent fingerprints

Изучали эффективность способа подъема отпечатка и детали выступа полученных отпечатков. Родамин 6G был использован как модельный контактный агент благодаря его высокой флуоресценции. Таким образом, получали отпечатки с высокой флуоресценцией после контакта (верхний и нижний отпечатки на фиг.1а), в то время как нормальный отпечаток (в центре на фиг.1а) не является флуоресцентным при использованных режимах сканирования.We studied the effectiveness of the method of lifting the print and the details of the protrusion of the obtained prints. Rhodamine 6G was used as a model contact agent due to its high fluorescence. Thus, prints with high fluorescence were obtained after contact (upper and lower prints in Fig. 1a), while the normal print (in the center in Fig. 1a) is not fluorescence in the scanning modes used.

Когда гидрофобные частицы диоксида кремния наносили на три отпечатка, они становились визуально четкими (не показано), причем теперь все три отпечатка четко видны при флуоресцентном сканировании (фиг.1b) за счет флуоресценции родамина, а также за счет рассеяния света от частиц диоксида кремния, нанесенных на отпечаток. После подъема отпечатков с использованием подъемной ленты, небольшая флуоресценция сохраняется на поверхности предметного стекла (фиг.1с), что свидетельствует об эффективности способа подъема. Сканирование поверхности ленты теперь выявляет "флуоресцентные" отпечатки, что говорит о том, что поднятые отпечатки и опудривающее средство остаются неповрежденными в ходе этого процесса (фиг.1d).When hydrophobic particles of silicon dioxide were applied to three prints, they became visually clear (not shown), and now all three prints are clearly visible during fluorescence scanning (Fig.1b) due to fluorescence of rhodamine, as well as due to the scattering of light from silicon dioxide particles, printed on the print. After lifting the prints using a lifting tape, a small fluorescence is stored on the surface of the glass slide (figs), which indicates the effectiveness of the lifting method. Scanning the surface of the tape now reveals “fluorescent” prints, which means that the raised prints and dusting means remain intact during this process (Fig. 1d).

Результаты, показанные на фиг.1, подтверждают, что серийную подъемную ленту можно использовать для переноса всего объема осажденного материала латентного отпечатка с предметного стекла на ленту. Это является первой операцией при обнаружении любого материала в латентном отпечатке, проводимом с использованием системы MALDI-TOF-MS.The results shown in FIG. 1 confirm that a serial lifting tape can be used to transfer the entire volume of deposited latent imprint material from a glass slide to the tape. This is the first step in detecting any material in a latent fingerprint using the MALDI-TOF-MS system.

MALDI-TOF-MS обнаружение поднятого контактного остатка (родамин 6G)MALDI-TOF-MS detection of elevated contact residue (rhodamine 6G)

Успешные результаты предыдущего эксперимента позволяют предположить, что родамин, поднятый с поверхности предметного стекла микроскопа, может быть обнаружен с использованием системы MALDI-TOF-MS. Полученные результаты показаны на фиг.2. Верхняя кривая соответствует поднятому отпечатку и имеет пик при m/z 443, соответствующий Rh 6G. Нижний спектр получен непосредственно от Rh 6G стандарта, нанесенного непосредственно на мишень системы MALDI. Аналогичные формы пиков подсказывают наличие одного и того же соединения. Уменьшенная масса на верхней кривой возможно вызвана легким подъемом ленты, использованным при нанесении подъемной ленты на пластину мишени, что снижает время пролета ионизированных разновидностей.Successful results from a previous experiment suggest that rhodamine raised from the surface of a microscope slide can be detected using the MALDI-TOF-MS system. The results are shown in figure 2. The upper curve corresponds to the elevated imprint and has a peak at m / z 443 corresponding to Rh 6G. The lower spectrum is obtained directly from the Rh 6G standard applied directly to the target of the MALDI system. Similar peak shapes suggest the presence of the same compound. The reduced mass on the upper curve is probably caused by the slight lifting of the tape used when applying the lifting tape to the target plate, which reduces the transit time of the ionized species.

Проводящая лента должна быть хорошо приклеена к плоскости мишени MALDI, причем пробу наносят на верхнюю поверхность ленты. Эта лента является относительно хрупкой и легко растягивается, что может деформировать исходный проявленный отпечаток. Эту ленту с трудом можно использовать для подъема отпечатка с предметного стекла микроскопа и для нанесения на мишень системы MALDI наилучшим образом. Невозможно выровнять ленту по поверхности из-за ее хрупкости и липкости.The conductive tape should be well glued to the plane of the MALDI target, with the sample applied to the upper surface of the tape. This tape is relatively fragile and easily stretched, which can deform the original developed print. This tape can hardly be used to lift the print from a microscope slide and to apply it to the target of the MALDI system in the best way. It is not possible to align the tape on the surface due to its fragility and stickiness.

Результаты, показанные на фиг.2, говорят о том, что контактные остатки, в виде порошка, могут быть подняты с поверхности и могут быть успешно проанализированы с использованием системы MALDI-TOF-MS.The results shown in FIG. 2 indicate that contact residues, in powder form, can be lifted from the surface and can be successfully analyzed using the MALDI-TOF-MS system.

Эффективность использования частиц диоксида кремния с введенной в них углеродной сажей в качестве усиливающих агентов при обнаружении кокаина с использованием системы MALDI-TOF-MSEfficiency of using silica particles with carbon black introduced into them as reinforcing agents in the detection of cocaine using the MALDI-TOF-MS system

Для демонстрации (проверки) того, что результаты были получены за счет наличия матрицы и кокаина, а не фонового сигнала, были проведены дополнительные анализы с использованием известных количеств кокаина и матрицы. Отклики магнитных частиц диоксида кремния в присутствии и отсутствии кокаина сравнивали с откликами пустой мишени и кокаина без какой-либо матрицы.To demonstrate (verify) that the results were obtained due to the presence of the matrix and cocaine, and not the background signal, additional analyzes were performed using known amounts of cocaine and the matrix. The responses of magnetic particles of silicon dioxide in the presence and absence of cocaine were compared with the responses of an empty target and cocaine without any matrix.

Было проведено сравнение откликов при m/z 304 частиц диоксида кремния с введенной в них углеродной сажей, в присутствии и отсутствии кокаина, с откликами пустой мишени и кокаина без какой-либо DHB матрицы. Интенсивности MS пиков за счет кокаина показаны на фиг.3. Наличие частиц диоксида кремния приводит к 10-кратному усилению интенсивности пика по сравнению с пиком для кокаина в отсутствии указанных частиц. Наблюдается хорошая воспроизводимость (средняя интенсивность 90,275 и rsd 5.8%, n=3) по сравнению с соответствующими результатами в присутствии DHB (средняя интенсивность 56,552 и rsd 112%, n=3).We compared the responses at m / z 304 of silica particles with carbon black introduced into them, in the presence and absence of cocaine, with the responses of an empty target and cocaine without any DHB matrix. The intensities of the MS peaks due to cocaine are shown in FIG. The presence of particles of silicon dioxide leads to a 10-fold increase in the intensity of the peak compared to the peak for cocaine in the absence of these particles. Good reproducibility is observed (average intensity 90.275 and rsd 5.8%, n = 3) compared with the corresponding results in the presence of DHB (average intensity 56.552 and rsd 112%, n = 3).

Был исследован потенциал системы SALDI с использованием частиц с введенной в них углеродной сажей, по сравнению со стандартной DHB матрицей. Гидрохлорид кокаина был использован как заданный аналит, поскольку его идентификация на отпечатках представляет интерес для правоохранительных органов, так как показывает, что оставивший отпечаток субъект имел контакт с кокаином. Спектры масс кокаина в присутствии стандартной химической матрицы (DHB) и новой порошковой матрицы показаны на фиг.4, для отпечатков, нанесенных непосредственно на металлическую мишень системы MALDI. Нижний спектр соответствует кокаину в присутствии DHB, в то время как верхний спектр соответствует кокаину в присутствии магнитных PTEOS наночастиц, нанесенных при помощи магнитного щупа. Оба спектра являются аналогичными и соответствуют спектру кокаина, однако отклик явно увеличен в присутствии магнитных частиц. Это говорит о том, что магнитные PTEOS частицы способствуют процессу десорбции кокаина аналогично стандартной матрице. Магнитные PTEOS частицы также имеют потенциал для использования в качестве порошка для визуализации отпечатка, так как виден хороший выступ на проявленных отпечатках (не показаны).The potential of the SALDI system using particles with carbon black introduced into them was investigated in comparison with a standard DHB matrix. Cocaine hydrochloride was used as a given analyte, since its identification on prints is of interest to law enforcement agencies, as it shows that the subject who left the printout had contact with cocaine. The mass spectra of cocaine in the presence of a standard chemical matrix (DHB) and a new powder matrix are shown in figure 4, for prints deposited directly on a metal target of the MALDI system. The lower spectrum corresponds to cocaine in the presence of DHB, while the upper spectrum corresponds to cocaine in the presence of magnetic PTEOS nanoparticles deposited with a magnetic probe. Both spectra are similar and correspond to the spectrum of cocaine, but the response is clearly increased in the presence of magnetic particles. This suggests that magnetic PTEOS particles contribute to the process of desorption of cocaine similarly to the standard matrix. Magnetic PTEOS particles also have the potential to be used as a powder for imaging a print, since a good protrusion is visible on the developed prints (not shown).

Аналогичные результаты были также получены для пиков кокаина при 304.5 m/z в случае контактных отпечатков, осажденных на металлическую пластину мишени и посыпанных гидрофобными порошками, содержащими диоксид титана, углеродную сажу (1:10), а также обработанными DHB или оставленными без обработки (детали не показаны), причем относительные интенсивности составляют соответственно 1,700, 10,000, 9,000 и 100 мВ (фиг.4b).Similar results were also obtained for cocaine peaks at 304.5 m / z in the case of contact prints deposited on the target metal plate and sprinkled with hydrophobic powders containing titanium dioxide, carbon black (1:10), and also treated with DHB or left untreated (details not shown), and the relative intensities are respectively 1,700, 10,000, 9,000 and 100 mV (fig.4b).

Эффективность частиц с введенным ТiO2 при обнаружении остатков кокаина на поднятых отпечаткахThe effectiveness of particles with introduced TiO 2 in detecting cocaine residues in the raised prints

Успешная демонстрация эффективности процесса подъема (фиг.1 и 2) и обнаружения кокаина из латентных отпечатков на мишенях системы MALDI (фиг.3-5) позволяют предположить, что кокаин может быть обнаружен на поднятых отпечатках, полученных непосредственно с серийной подъемной ленты. Полученные результаты показаны на фиг.5. Нижняя кривая получена для поднятого отпечатка, который не был в контакте с кокаином, в то время как верхняя кривая получена для отпечатка, который был в контакте с кокаином. Четкий пик виден только на верхней кривой при m/z 304, что соответствует кокаину. В том и другом случае, исходные отпечатки были посыпаны гидрофобными частицами диоксида кремния, содержащими TiO2. На фиг.7 показана область мишени системы MALDI-TOF, содержащая отпечаток, обогащенный кокаином. Аналогичная картина наблюдается для отрицательного контроля (не показана). Диаметр углубления составляет 3.4 мм, причем наблюдается четкий выступ (ridge detail) отпечатка. Спектры на фиг.6 были получены при помощи лазерного сканирования областей внутри ячеек, причем сигналы были усреднены для получения спектров.Successful demonstration of the effectiveness of the lifting process (FIGS. 1 and 2) and the detection of cocaine from latent fingerprints on targets of the MALDI system (FIGS. 3-5) suggest that cocaine can be detected on raised fingerprints obtained directly from a serial lifting tape. The results are shown in figure 5. The lower curve is obtained for a raised fingerprint that was not in contact with cocaine, while the upper curve is obtained for a fingerprint that was not in contact with cocaine. A clear peak is visible only on the upper curve at m / z 304, which corresponds to cocaine. In both cases, the original prints were sprinkled with hydrophobic particles of silicon dioxide containing TiO 2 . 7 shows the target region of the MALDI-TOF system containing a fingerprint enriched in cocaine. A similar pattern is observed for negative control (not shown). The diameter of the recess is 3.4 mm, with a distinct ridge detail of the print. The spectra in Fig. 6 were obtained by laser scanning of the areas inside the cells, the signals being averaged to obtain the spectra.

Обнаружение холестерина и сквалена из отпечатков при помощи системы MALDI- TOF-MS, с использованием гидрофобных частиц в качестве усиливающей матрицыDetection of cholesterol and squalene from prints using the MALDI-TOF-MS system, using hydrophobic particles as an amplification matrix

В этом эксперименте, 12 отпечатков были нанесены непосредственно на пластину мишени из нержавеющей стали масс-спектрометра (MS). После выдержки (старения), отпечатки посыпали одним из десяти различных составов гидрофобного порошка. Затем отпечатки были подняты и проанализированы с использованием системы MALDI-TOF-MS.In this experiment, 12 prints were applied directly to the target plate of a stainless steel mass spectrometer (MS). After aging (aging), the prints were sprinkled with one of ten different compositions of hydrophobic powder. The prints were then lifted and analyzed using the MALDI-TOF-MS system.

Ожидали, что будут обнаружены как холестерин, так и сквален, однако на практике был обнаружен только сквален. Его наблюдали при m/z 433, соответствующем молекулярному иону плюс аддукт натрия. Как это показано на фиг.7, интенсивность в отсутствии какого-либо усиливающего агента составляет около 2,000 мВ (отпечаток 12). Эта интенсивность повышается до 14,000 мВ при помощи DHB. Среди порошков, те, которые содержат самые высокие пропорции углеродной сажи, дают самые высокие отклики (отпечатки 9 и 10), причем, чем выше пропорция углеродной сажи, тем выше интенсивность пика, при этом проба с наивысшей интенсивностью около 22,000 мВ имеет отношение углеродной сажи к разбавителю 1:2.Both cholesterol and squalene were expected to be detected, but in practice only squalene was detected. It was observed at m / z 433 corresponding to the molecular ion plus sodium adduct. As shown in FIG. 7, the intensity in the absence of any enhancing agent is about 2,000 mV (imprint 12). This intensity rises to 14,000 mV with DHB. Among the powders, those containing the highest proportions of carbon black give the highest responses (prints 9 and 10), and the higher the proportion of carbon black, the higher the peak intensity, and the sample with the highest intensity of about 22,000 mV has a carbon black ratio to diluent 1: 2.

Как правило, присутствие DHB в порошке несколько повышает интенсивность пика (отпечатки 1 и 2 - диоксид титана, и отпечатки 4 и 5 - отношение углеродной сажи к разбавителю 1:10), однако этот тренд не сохраняется для порошков, которые содержат красители кристалл виолет (crystal violet) (3 и 6) и родамин 6G (7 и 8), в случае которых получают низкие сигналы, эквивалентные отпечатку 12 без обработки или даже еще более низкие сигналы.Typically, the presence of DHB in the powder slightly increases the peak intensity (prints 1 and 2 — titanium dioxide, and prints 4 and 5 — the ratio of carbon black to thinner 1:10), but this trend is not preserved for powders that contain crystal violet dyes ( crystal violet) (3 and 6) and rhodamine 6G (7 and 8), in which case they receive low signals equivalent to fingerprint 12 without processing or even lower signals.

Прямое обнаружение холестерина и сквалена при помощи MALDI-TOF-MS, с использованием гидрофобных частиц в качестве усиливающих матрицDirect detection of cholesterol and squalene using MALDI-TOF-MS, using hydrophobic particles as reinforcing matrices

Так как холестерин не был обнаружен при MS отпечатков, попытались произвести обнаружение этого соединения при помощи системы MALDI-TOF-MS в присутствии DHB и новых опудривающих средств. Для этого стандарты смеси сквалена и холестерина были нанесены на поверхность металлической пластины мишени и восемь наборов этих пятен в трех экземплярах были посыпаны восемью составами гидрофобных порошков, использованных в 3.6, или были обработаны DHB, или же были оставлены без обработки.Since cholesterol was not detected in MS fingerprints, attempts were made to detect this compound using the MALDI-TOF-MS system in the presence of DHB and new dusting agents. To do this, the standards of a mixture of squalene and cholesterol were applied to the surface of the target metal plate and eight sets of these spots in triplicate were sprinkled with eight hydrophobic powder formulations used in 3.6, or were treated with DHB, or were left untreated.

В этом случае, пики, связанные со скваленом, вновь наблюдали при m/z 433 за счет аддукта натрия соединения, причем порошки 1, 2, 7 и 8 дают интенсивности (сигналы) существенно выше интенсивности в присутствии DHB (фиг.8). Самая высокая интенсивность была получена при использовании красного флуоресцентного порошка (родамин 6G, порошок 1, 49,000 мВ), однако порошки с углеродной сажей также дают хорошие отклики (1:10, 6000 мВ; 1:5, 36,000 мВ; 1:2, 4,000 мВ). Пик теперь наблюдали при m/z 386, однако во всех случаях величины интенсивностей были намного ниже, чем для сквалена. Самая высокая интенсивность была получена в присутствии порошка, который содержит краситель кристалл виолет (1,800 мВ, порошок 4), причем порошки с углеродной сажей также дают относительно хорошие пики (около 800 мВ для порошка 3, 1:10 плюс DHB, для порошка 7, 1:5, и для порошка 8,1:2) (фиг.9).In this case, peaks associated with squalene were again observed at m / z 433 due to the sodium adduct of the compound, with powders 1, 2, 7 and 8 giving intensities (signals) significantly higher than the intensities in the presence of DHB (Fig. 8). The highest intensity was obtained using a red fluorescent powder (rhodamine 6G, powder 1, 49,000 mV), however, powders with carbon black also give good responses (1:10, 6000 mV; 1: 5, 36,000 mV; 1: 2, 4,000 mV). The peak was now observed at m / z 386, however, in all cases, the intensities were much lower than for squalene. The highest intensity was obtained in the presence of a powder that contains a crystal violet dye (1,800 mV, powder 4), and carbon black powders also give relatively good peaks (about 800 mV for powder 3, 1:10 plus DHB, for powder 7, 1: 5, and for the powder 8.1: 2) (Fig. 9).

Действительные спектры этих двух соединений показаны на фиг.10а (сквален) и на фиг.10b (холестерин). Четко виден лучший отклик для сквалена в данных условиях эксперимента.The actual spectra of these two compounds are shown in FIG. 10a (squalene) and FIG. 10b (cholesterol). The best response for squalene is clearly visible in these experimental conditions.

Прямое обнаружение при помощи MALDI-TOF-MS экзогенных метаболитов от курильщиков в посыпанных латентных отпечаткахDirect detection of exogenous metabolites from smokers in strewn latent prints with MALDI-TOF-MS

В качестве гидрофобного порошка использовали порошок с введенной в него углеродной сажей, с исходным отношением углеродная сажа: PTEOS, равным 1:2, синтез которого описан в следующем разделе данного описания.As a hydrophobic powder, a powder was used with carbon black introduced into it, with an initial carbon black: PTEOS ratio of 1: 2, the synthesis of which is described in the next section of this description.

Эти частицы были равномерно введены в смесь мелких частиц железа (диаметр <60 мкМ) и стеариновой кислоты (1.0% по весу), так что отношение гидрофобных частиц к частицам железа составляет 2:98 по весу. Латентные отпечатки были посыпаны порошком с использованием серийного магнитного щупа и затем проанализированы на месте нахождения (in situ) отпечатков на поверхности пластин из нержавеющей стали (пластины мишени Shimadzu MALDI-TOF-MS), или были подняты с использованием серийной подъемной ленты. Поднятые отпечатки были прикреплены к пластинам мишени, стороной отпечатка вверх, с использованием серийной липкой ленты. Анализ MALDI-TOF-MS был проведен с использованием установки Kratos Axima CFR плюс MALDI-TOF-MS (Shimadzu Biotech, Manchester, UK), работающей в режиме отражения (reflectron) положительного иона. В качестве серийной матрицы была использована 2,5-дигидрокси бензойная кислота (DHB) (10 мг/мл в растворе 50:50 ацетонитрил: деионизированная вода [dH2O]).These particles were uniformly introduced into a mixture of small particles of iron (diameter <60 μM) and stearic acid (1.0% by weight), so that the ratio of hydrophobic particles to iron particles is 2:98 by weight. Latent prints were sprinkled with a powder using a serial magnetic probe and then analyzed at the location (in situ) of the prints on the surface of stainless steel plates (Shimadzu MALDI-TOF-MS target plates), or were lifted using a serial lifting tape. The raised prints were attached to the target plates, print side up, using serial adhesive tape. MALDI-TOF-MS analysis was performed using a Kratos Axima CFR setup plus MALDI-TOF-MS (Shimadzu Biotech, Manchester, UK) operating in the reflectron mode of the positive ion. As a serial matrix, 2,5-dihydroxy benzoic acid (DHB) was used (10 mg / ml in a solution of 50:50 acetonitrile: deionized water [dH 2 O]).

Полученные результаты, показанные на фиг.11, демонстрируют отсутствие обнаруженного пика никотина (FW 162) или котинина (FM 176) в отсутствии матрицы усиливающего агента, для латентного отпечатка, который был обогащен смесью никотина и котинина (10 нг каждого, фиг.11а). Когда к обогащенным указанными соединениями отпечаткам добавляют обычный матричный усиливающий агент в виде DHB, тогда наблюдают пики при 163 и 177 (фиг.11с). Когда к обогащенным латентным отпечаткам добавляют гидрофобный порошок, тогда вновь наблюдают пики при 163 и 177, что говорит о том, что этот порошок действует как усиливающий агент. Наблюдаемый теперь дополнительный пик при m/z 199 возможно вызван аддуктом натрия котинина. Пик при m/z 157 наблюдают в спектре не обогащенного отпечатка, посыпанного гидрофобным порошком, вместе с пиком при m/z 163, имеющим ориентировочно такую же интенсивность. Не наблюдают пиков при 177 и 199 в этом спектре (фиг.11d). Следует иметь в виду, что на фиг.11b пик при 163 имеет существенно более высокую интенсивность, чем пик при 157, возможно, за счет присутствия никотина.The results shown in FIG. 11 demonstrate the absence of a detected peak of nicotine (FW 162) or cotinine (FM 176) in the absence of a matrix of a reinforcing agent, for a latent print that was enriched with a mixture of nicotine and cotinine (10 ng each, FIG. 11 a) . When a conventional matrix enhancer in the form of DHB is added to the fingerprints enriched with the indicated compounds, then peaks are observed at 163 and 177 (Fig. 11c). When a hydrophobic powder is added to the enriched latent prints, then peaks are again observed at 163 and 177, which suggests that this powder acts as a reinforcing agent. The additional peak now observed at m / z 199 is probably caused by the sodium adduct of cotinine. The peak at m / z 157 is observed in the spectrum of the non-enriched imprint sprinkled with hydrophobic powder, together with the peak at m / z 163 having approximately the same intensity. No peaks were observed at 177 and 199 in this spectrum (Fig. 11d). It should be borne in mind that in Fig. 11b, the peak at 163 has a significantly higher intensity than the peak at 157, possibly due to the presence of nicotine.

На фиг.11 четко показано, что никотин и котинин (оба при содержании 10 нг на отпечаток), при введении в латентные отпечатки не могут быть обнаружены при помощи TOF-MS только за счет добавления такой усиливающей матрицы, как DHB (фиг.11а в сравнении с фиг.11с). На фиг.11 также показано, что гидрофобный порошок, использованный для проявления латентного отпечатка, действует также как усиливающий агент, позволяющий обнаруживать указанные соединения (фиг.11b). Главные пики были обнаружены при значениях m/z 163.3 (вес формулы для никотина 162.23) и 177.3 (вес формулы для котинина 176.22) и 199.2. Этот последний пик возможно вызван аддуктом натрия котинина (C10H12N2ONa, вес формулы 199.21). Эти пики отсутствуют в предварительно посыпанном латентном отпечатке, который не был обогащен никотином и котинином (фиг.11d).11 clearly shows that nicotine and cotinine (both at a content of 10 ng per fingerprint), when introduced into latent fingerprints, cannot be detected using TOF-MS only by adding such an amplification matrix as DHB (FIG. 11a comparison with figs). Figure 11 also shows that the hydrophobic powder used to develop a latent imprint also acts as a reinforcing agent to detect these compounds (Figure 11b). The main peaks were found at m / z values of 163.3 (weight of the formula for nicotine 162.23) and 177.3 (weight of the formula for cotinine 176.22) and 199.2. This last peak is possibly caused by the sodium adduct of cotinine (C 10 H 12 N 2 ONa, weight of formula 199.21). These peaks are absent in a pre-sprinkled latent imprint that was not enriched in nicotine and cotinine (Fig. 11d).

Соответствующие спектры для бывшего курильщика, который не курил последние 24 часа, показаны на фиг.2. Главные пики, не связанные с порошковой матрицей, видны при m/z 163.1 (никотин) и 199.1 (аддукт натрия котинина), причем виден также меньший пик при 177.1 (котинин).The corresponding spectra for a former smoker who has not smoked for the past 24 hours are shown in FIG. The main peaks not associated with the powder matrix are visible at m / z 163.1 (nicotine) and 199.1 (cotinine sodium adduct), with a smaller peak at 177.1 (cotinine) being also visible.

Интересно отметить, что когда исследуют спектры при более высоких массовых числах, тогда видят пики при 307.4 и 433.4 для отпечатков, непосредственно нанесенных на пластины из нержавеющей стали. Эти пики возможно вызваны аддуктом натрия стеариновой кислоты (FW 307.47) и аддуктом натрия сквалена (FW 433.71), соответственно. Следует иметь в виду, что стеариновую кислоту используют при приготовлении опудривающего средства, а натуральный сквален выделяется как эндогенный компонент отпечатка.It is interesting to note that when the spectra are examined at higher mass numbers, then they see peaks at 307.4 and 433.4 for prints directly deposited on stainless steel plates. These peaks are possibly caused by the sodium adduct of stearic acid (FW 307.47) and the sodium adduct of squalene (FW 433.71), respectively. It should be borne in mind that stearic acid is used in the preparation of a dusting agent, and natural squalene is released as an endogenous component of the print.

Эти пики могут быть использованы для калибровки пиков, полученных с поднятых отпечатков, так как они присутствуют на поверхности подъемной ленты, которая сама прикреплена к поверхности пластины мишени из нержавеющей стали. Это поднимает поверхность, так что время пролета ионизированных разновидностей теперь становится меньше, чем в случае стальной поверхности, и видимые m/z значения пиков становятся меньше. Таким образом, для спектров отпечатков от курильщиков на поднятых лентах, пики для аддукта натрия видны при 305.1 и 431.2, вместе с пиками при 174.6 (главный) и 197.4. Более низкие массы пиков могут быть скорректированы на 2.3 m/z единицы, что дает пики при 176.9 (котинин) и 199.7 (аддукт натрия котинин).These peaks can be used to calibrate the peaks obtained from the raised prints, as they are present on the surface of the lifting tape, which itself is attached to the surface of the stainless steel target plate. This raises the surface, so that the flight time of the ionized species now becomes shorter than in the case of a steel surface, and the visible m / z peak values become smaller. Thus, for the spectra of prints from smokers on raised ribbons, peaks for sodium adduct are visible at 305.1 and 431.2, along with peaks at 174.6 (main) and 197.4. Lower peak masses can be adjusted by 2.3 m / z units, giving peaks at 176.9 (cotinine) and 199.7 (sodium adduct cotinine).

Пики при 161, 167 и 168 постоянно видны в MS только для курильщиков. Известно, что, несмотря на то, что никотин образует около 95% алкалоидов в табачном листе, в нем имеются также различные другие алкалоиды, среди которых наиболее обильными являются норникотин (RMM 148) и анатабин (RMM 160) [22]. Пик при m/z 161 может быть вызван анатабином, так как протонированные формы никотина и котинина наблюдаются в спектрах, однако для подтверждения этого необходимо провести дополнительную работу.Peaks at 161, 167 and 168 are always visible in MS only for smokers. It is known that, despite the fact that nicotine forms about 95% of the alkaloids in the tobacco leaf, it also contains various other alkaloids, among which the most abundant are nornicotine (RMM 148) and anatabine (RMM 160) [22]. The peak at m / z 161 can be caused by anatabine, since the protonated forms of nicotine and cotinine are observed in the spectra, however, additional work is necessary to confirm this.

Приготовление содержащего углеродную сажу агентаPreparation of carbon black containing agent

Основной способ приготовления пустых наночастиц предусматривает перемешивание 30 мл этанола, 5 мл dH2O, 2.5 мл тетраэтоксилана (TEOS) и 2.5 мл фенилтриэтоксилана (PTEOS) в центрифуге. К этой смеси добавляют 2 мл раствора гидроксида аммония и раствор вращают в течение ночи. После этого производят центрифугирование суспензии (3 минуты при 3.000 об/мин).The main method for preparing empty nanoparticles involves mixing 30 ml of ethanol, 5 ml of dH 2 O, 2.5 ml of tetraethoxylan (TEOS) and 2.5 ml of phenyltriethoxylan (PTEOS) in a centrifuge. To this mixture was added 2 ml of ammonium hydroxide solution and the solution was rotated overnight. After this, the suspension is centrifuged (3 minutes at 3.000 rpm).

Продукт изолируют в следующих сериях операций центрифугирования и промывки с использованием 10:90 по объему этанола в воде, а затем выдерживают в суспензии 3:97 по объему этанола в воде. После этого проводят анализ гранулометрического состава, а также РЭМ и ПЭМ микроскопию.The product is isolated in the following series of centrifugation and washing operations using 10:90 by volume of ethanol in water, and then kept in a suspension of 3:97 by volume of ethanol in water. After that, an analysis of the particle size distribution, as well as SEM and TEM microscopy is carried out.

Для получения частиц с углеродной сажей, 5 мл раствора углеродной сажи при разбавлении 1:100 водой добавляют в раствор предшественника. Для получения магнитных частиц с покрытием TEOS:PTEOS, готовят порошок магнетита в соответствии с опубликованной методикой, и 5 мл суспензии в воде добавляют в раствор предшественника.To obtain particles with carbon black, 5 ml of a carbon black solution is added to a precursor solution at a dilution of 1: 100 with water. To obtain magnetic particles coated with TEOS: PTEOS, magnetite powder is prepared in accordance with the published procedure, and 5 ml of a suspension in water is added to the precursor solution.

Источники информацииInformation sources

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003

Claims (21)

1. Способ определения наличия остатка в отпечатке техникой масс-спектрометрии с использованием матрицы, который включает в себя следующие операции:
i) нанесение на отпечаток порошка, который способен действовать как матрица в технике масс-спектрометрии с использованием матрицы; и содействовать обнаружению и/или визуализации отпечатка, чтобы образовать отпечаток с нанесенными на него частицами; и
ii) проведение масс-спектрометрии материала, образующего отпечаток с нанесенными на него частицами, выбранной из MALDI-TOF-MS или SALDI-TOF-MS, при этом используемый порошок содержит гидрофобные частицы диоксида кремния, а также металл, нитрид металла, оксид металла или углерод, чтобы обнаружить наличие или отсутствие остатка.
1. A method for determining the presence of a residue in a print by mass spectrometry using a matrix, which includes the following operations:
i) applying a powder to a fingerprint that is capable of acting as a matrix in mass spectrometry using a matrix; and facilitate the detection and / or visualization of the imprint in order to form an imprint with particles deposited thereon; and
ii) mass spectrometry of the imprinted material selected from MALDI-TOF-MS or SALDI-TOF-MS, the powder used contains hydrophobic particles of silicon dioxide, as well as metal, metal nitride, metal oxide or carbon to detect the presence or absence of a residue.
2. Способ по п.1, в котором оксид металла выбран из группы, в которую входят диоксид титана, оксид железа, гематит и их комбинации.2. The method according to claim 1, wherein the metal oxide is selected from the group consisting of titanium dioxide, iron oxide, hematite, and combinations thereof. 3. Способ по п.1, в котором углерод выбран из группы, в которую входят углеродная сажа, фуллереновое соединение, углеродные нанотрубки, графит и его аналог, а также их комбинации.3. The method according to claim 1, in which carbon is selected from the group consisting of carbon black, fullerene compound, carbon nanotubes, graphite and its analogue, as well as combinations thereof. 4. Способ по п.1, в котором металл выбран из группы, в которую входят алюминий, железо и их комбинации.4. The method according to claim 1, wherein the metal is selected from the group consisting of aluminum, iron, and combinations thereof. 5. Способ по п.1, в котором частицы металла, нитрида металла, оксида металла или углерода, введены в гидрофобные частицы диоксида кремния.5. The method according to claim 1, in which the particles of metal, metal nitride, metal oxide or carbon are introduced into hydrophobic particles of silicon dioxide. 6. Способ по п.5, в котором средний диаметр частиц составляет ≤100 мкм, возможно от 10 до 90 мкм, предпочтительно от 45 до 65 мкм, а предпочтительнее от 65 до 90 мкм.6. The method according to claim 5, in which the average particle diameter is ≤100 microns, possibly from 10 to 90 microns, preferably from 45 to 65 microns, and more preferably from 65 to 90 microns. 7. Способ по п.5, в котором средний диаметр частиц составляет ≤1 мкм, возможно от 200 до 900 нм, предпочтительно от 300 до 600 нм, а предпочтительнее от 400 до 500 нм.7. The method according to claim 5, in which the average particle diameter is ≤1 μm, possibly from 200 to 900 nm, preferably from 300 to 600 nm, and more preferably from 400 to 500 nm. 8. Способ по п.1, в котором порошок дополнительно содержит молекулу красителя.8. The method according to claim 1, in which the powder further comprises a dye molecule. 9. Способ по п.8, в котором молекула красителя является флуоресцентной или окрашенной.9. The method of claim 8, in which the dye molecule is fluorescent or colored. 10. Способ по п.8 или 9, в котором молекулу красителя и/или окрашенную молекулу вводят в гидрофобную частицу диоксида кремния.10. The method of claim 8 or 9, in which the dye molecule and / or colored molecule is introduced into a hydrophobic particle of silicon dioxide. 11. Способ по п.1, в котором порошок является магнитным или парамагнитным.11. The method according to claim 1, in which the powder is magnetic or paramagnetic. 12. Способ по п.1, в котором отпечаток поднимают со своего места нанесения с использованием подъемной ленты и вводят в контакт с подложкой пробы масс-спектрометра, после чего на отпечаток наносят порошок.12. The method according to claim 1, in which the print is lifted from its place of application using a lifting tape and brought into contact with the substrate of the sample mass spectrometer, after which the print is applied to the powder. 13. Способ по п.1, в котором масс-спектрометрия с использованием матрицы выбрана из группы, в которую входят MALDI-TOF-MS-MS или SALDI-TOF-MS-MS и их комбинации.13. The method according to claim 1, in which mass spectrometry using a matrix selected from the group consisting of MALDI-TOF-MS-MS or SALDI-TOF-MS-MS and combinations thereof. 14. Способ по п.1, который дополнительно предусматривает визуализацию и/или формирование изображения отпечатка.14. The method according to claim 1, which further provides for the visualization and / or imaging of the fingerprint. 15. Способ по п.1, в котором остаток представляет собой эндогенный остаток, в частности эндогенный метаболит и/или экзогенный метаболит.15. The method according to claim 1, in which the residue is an endogenous residue, in particular an endogenous metabolite and / or exogenous metabolite. 16. Способ по п.15, в котором эндогенный метаболит представляет собой сквален.16. The method according to clause 15, in which the endogenous metabolite is squalene. 17. Способ по п.15, в котором экзогенный метаболит представляет собой метаболит никотина, например котинин.17. The method according to clause 15, in which the exogenous metabolite is a metabolite of nicotine, such as cotinine. 18. Способ по п.1, в котором остаток представляет собой контактный остаток.18. The method according to claim 1, in which the residue is a contact residue. 19. Способ по п.18, в котором контактный остаток представляет собой наркотик.19. The method according to p, in which the contact residue is a drug. 20. Способ по п.19, в котором наркотик представляет собой кокаин.20. The method according to claim 19, in which the drug is cocaine. 21. Способ по п.1, в котором в отпечатке совместно содержатся, по меньшей мере, один эндогенный остаток и, по меньшей мере, один контактный остаток. 21. The method according to claim 1, in which the print together contains at least one endogenous residue and at least one contact residue.
RU2008108486/14A 2005-08-09 2006-08-09 Mass spectrometry method of imprint analysis RU2417749C2 (en)

Applications Claiming Priority (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US70643805P 2005-08-09 2005-08-09
GB0516271.4 2005-08-09
GB0516272A GB0516272D0 (en) 2005-08-09 2005-08-09 Hydrophobic silica nanoparticles
US60/706,439 2005-08-09
US60/706,438 2005-08-09
GB0516272.2 2005-08-09
GB0516271A GB0516271D0 (en) 2005-08-09 2005-08-09 Fingerprint analysis using mass spectrometry
GB0608464A GB0608464D0 (en) 2006-04-28 2006-04-28 Fingerprint analysis using mass spectrometry
US60/795,599 2006-04-28
GB0608464.4 2006-04-28
GB0610453.3 2006-05-26
US83120406P 2006-07-17 2006-07-17
US60/831,204 2006-07-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008108486A RU2008108486A (en) 2009-09-20
RU2417749C2 true RU2417749C2 (en) 2011-05-10

Family

ID=41167284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008108486/14A RU2417749C2 (en) 2005-08-09 2006-08-09 Mass spectrometry method of imprint analysis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2417749C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625462C2 (en) * 2015-06-15 2017-07-14 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный университет" Method of marking blasting powder by carbon nanotubes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEI J. et al. Desorption-ionization mass spectrometry on porous silicon. Nature., 1999 May 20, 399(6733):243-6. SUCKAU D. et al. A novel MALDI LIFT-TOF/TOF mass spectrometer for proteomics. Anal Bioanal Chem., 2003 Aug, 376(7):952-65. KRAUSE E et al. The dominance of arginine-containing peptides in MALDI-derived tryptic mass fingerprints of proteins., Anal Chem. 1999 Oct 1, 71(19):4160-5. WUNCHEL S.C. et al. Bacterial analysis by MALDI-TOF mass spectrometry: an inter-laboratory comparison. J AM Soc Mass Spectrom. 2005 Apr, 16(4):456-62. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625462C2 (en) * 2015-06-15 2017-07-14 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный университет" Method of marking blasting powder by carbon nanotubes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008108486A (en) 2009-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4920685B2 (en) Fingerprint analysis using mass spectrometry
Rowell et al. Detection of drugs and their metabolites in dusted latent fingermarks by mass spectrometry
Guinan et al. Surface‐assisted laser desorption ionization mass spectrometry techniques for application in forensics
CN101242783B (en) Using mass spectrometry for fingerprint analysis
Müller et al. Surface‐assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging: A review
Wu et al. Mass spectrometry imaging under ambient conditions
Hazarika et al. Advances in fingerprint analysis
EP2124192B1 (en) Method for the analysis of tissue sections
Tang et al. Chemical imaging of latent fingerprints by mass spectrometry based on laser activated electron tunneling
Svirkova et al. Multimodal imaging of undecalcified tissue sections by MALDI MS and μXRF
US9709583B2 (en) MALDI/SELDI analysis of complex mixtures comprising hydrophilic and hydrophobic analytes
US11348771B2 (en) Mass spectrometric determination of particular tissue states
US20180067097A1 (en) Molecular markers and methods for sample analysis via mass spectrometry
Lim et al. Doped silica nanoparticles for the detection of pharmaceutical terbinafine in latent fingerprints by mass spectrometry
RU2417749C2 (en) Mass spectrometry method of imprint analysis
Weidner et al. Matrix‐assisted laser desorption/ionization imaging mass spectrometry of pollen grains and their mixtures
WO2010007443A2 (en) Methods of determining properties of latent fingerprints
Bleay Miscellaneous processes: lifting and specialist imaging
US20210311069A1 (en) Isotopically-encoded nanoparticles for multimodal high-order multiplexed detection and imaging
Kozman Developing Protein Tags for Secondary Ion Mass Spectrometry to Determine Protein Interaction
Schlögl Characterization of anionic polystyrene-divinylbenzene ion exchange material by mass spectrometric and particle sizing techniques
SCHWARTZ et al. Molecular imaging by mass spectrometry
Fowble et al. Forensic Chemistry
Verbeck et al. Document Title: Microscopy with Direct Analyte Probe Nanoextraction (DAPNe)-Coupled to Nanospray Mass Spectrometry for Localized Chemical Analysis of Document Inks
Monroe Profiling and imaging the nervous system with mass spectrometry

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170810