圆珠笔在现实生活中的使用极其广泛，其涉及到的经济纠纷或犯罪案件也不少，因此鉴定圆珠笔油墨成为刑侦科学中的一个难题。由于圆珠笔油墨是一个复杂体系，其中有染料、溶剂、树脂和其它添加剂等，因此薄层色谱(TLC)、气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、毛细管电泳(CE)等色谱方法常用于书写字迹中油墨的分离和鉴定，另外，有关运用质谱(MS)方法对笔中的成分进行分析、鉴定的文献报道也有很多。如果用高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)分析圆珠笔书写字迹中的油墨，将会更好地区别不同厂家和品牌的圆珠笔。本文采用高效液相色谱-电喷雾/质谱(HPLC-ESI/MS)对88支国内外蓝色圆珠笔进行研究，检测油墨中多种碱性染料，据此进行分类，为圆珠笔的快速鉴定提供一种很好的方法，进而为建立圆珠笔油墨库奠定基础。
1实验部分
1.1仪器与试剂
HPLC-ESI/MS联用仪：Waters2695高效液相色谱仪，配Waters2996PDA检测器，MicromassQ-Tof质谱仪(Waters公司，美国);液相色谱柱：XterraMSC18柱，3.9×150mm，5μm(Waters公司，美国);Millipore超纯水器(Millipore公司，美国);微孔滤膜(0.45μm)。
罗丹明B、甲基紫、结晶紫、碱性艳蓝、碱性艳蓝BO、磺化铜酞菁，乙腈(色谱纯)，实验用水为超纯水。中国、中国香港、中国台湾、韩国、日本和德国等生产的88支蓝色圆珠笔(国内市场销售)。
1.2实验方法
1.2.1标准溶液配制准确称取罗丹明B、甲基紫、结晶紫、碱性艳蓝B、碱性艳蓝BO、磺化铜酞菁等标准品各2.5mg，分别用乙腈定容于50mL容量瓶中，得到浓度为50μg/mL的标准溶液。
1.2.2样品制备将样品圆珠笔芯在A4复印纸上划线，书写时保持笔力均匀,用洁净的手术刀截取长3cm、宽2mm笔道，将其剪碎放入小试管中，加入600μL提取剂(乙腈∶水=60∶40，V/V)，静置10min，过膜，得到待测提取液。
1.2.3HPLC-ESI/MS实验条件HPLC条件：流动相为乙腈-NH4HCO3(0.01mol/L)水溶液(65∶35，V/V)，进样量10μL，流速0.8mL/min，检测波长580nm，柱温25℃;MS条件：毛细管电压3175.0V，锥孔电压38.6V，离子源温度80.0℃，脱溶剂气温度250.0℃，脱溶剂气流速450L/h，碰撞气体为氩气;离子化模式为正离子模式：碰撞能量10.0eV，负离子模式：碰撞能量15.0eV。
2结果与讨论
2.1实验条件的优化
2.1.1墨水的提取和HPLC条件的优化用乙腈等多种有机溶剂对圆珠笔书写字迹中的油墨进行提取，最后确定用乙腈∶水(60∶40,V/V)做提取剂，提取效果较好。通过实验发现，HPLC进样的样品浓度可选择在6~8μg/mL之间，圆珠笔书写字迹长度在0~20cm范围内基本上呈线性关系。实验不同流动相比例，最终选定乙腈-水体积比65∶35，在此实验条件下，染料成分的出峰时间短，分离效果好，利于提高分析效率。
2.1.2离子化方式的选择电喷雾电离(ESI)是一种软电离方式，应用极为广泛，产生碎片峰很少或没有，基本上为化合物的特征分子离子峰和准分子离子峰，有利于染料的分析。对于蓝色圆珠笔油墨中的结晶紫和罗丹明B等碱性染料，质谱分析时选用正离子工作模式;对于磺化铜酞菁，选用负离子工作模式。
2.2染料标准品的分析
2.2.1油墨中的主要染料蓝色圆珠笔油墨中的有色成分是由不同的有机染料组成，主要包括结晶紫、甲基紫、碱性品蓝、碱性艳蓝B、碱性艳蓝BO、罗丹明B和磺化铜酞菁等，其质荷比、保留时间和最大吸收波长(见表1)。
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2.2.2染料的质谱分析一般来说，染料并非纯品，有些染料是一系列衍生物组成的，如制作圆珠笔油墨用的甲基紫中常含有结晶紫、甲基紫和碱性品蓝，其m/z分别为372、358和344，从结构上看主要是氮原子上联接的甲基脱落，正如文献所指：它们的自然老化过程是氧化脱甲基过程，这些染料老化脱去一个甲基，同时加上一个溶剂化的氢原子，净质量变化是14amu，结晶紫脱去一个甲基得到甲基紫，再脱去一个甲基得到碱性品蓝。碱性艳蓝B(m/z470)同样容易失去氮原子上的甲基，得到m/z456的三甲基同系物。碱性艳蓝BO(m/z478)则会脱去乙基，因此其染料标准品中会检测到m/z450的四乙基同系物;同样道理，罗丹明B(m/z443)会失去乙基得到m/z415的碎片离子峰。
2.3纸张影响
考察复印纸、稿纸、信纸等8种不同纸张对实验的影响，实验结果发现从不同纸张上提取的同一圆珠笔油墨的质谱图基本一致，由此可见纸张影响可以排除。
2.4实际样品的质谱分析
对88支蓝色圆珠笔油墨样品进行分析,根据检测到的染料成分将其分成9类(见表2)，对于不同厂家或品牌的笔，可以通过其组成不同进行区别;对于组成一样的笔，可以通过选择特定波长下的峰面积比进一步区分。从表2中可看出,前7类笔中均含有结晶紫(CV)及其同系物甲基紫(MV)和碱性品蓝(TPR)，另外还有7类笔中含有碱性艳蓝B(VBB)，可见这4种染料应是蓝色圆珠笔中的主要成分，少数几类笔中还检测到碱性艳蓝BO(VBBO)、罗丹明B(RhB)和磺化铜酞菁(SCP)。
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第7、8、9三类笔的液相谱图中均发现未知峰。第7类笔的液相色谱图显示2.38min前后有三个小峰相伴，对应的最大吸收波长分别为547nm、549nm和544nm,其对应的m/z为316、302和288(见图1)，推定第7类的未知峰可能为碱性品蓝降解的产物。
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第8、9两类笔在28.50min左右有一个m/z为484的峰，最大吸收波长为592.1nm(见图2)，这可能为一个新的染料成分，推测可能是维多利亚4R(SolventBlue2，C34H34ClN3，MW：520.12)，而且24.00min左右有个伴随小峰出现，其m/z为470，与SolventBlue2相差一个亚甲基，可能为其脱甲基峰。第8类笔中，在2.30min左右有一个小峰，m/z为212，在2.71min左右有个小峰，m/z为240，成分可能为芳香胍类物质（Arylguanidines）。文
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献指出虽然它们不是染料，但常常与酸性染料形成盐，加在油墨中调节pH值，一般如果检测到m/z分别为212、226、240、254和268的峰，表明有苯基（phenyl-）、甲苯基（tolyl-）、联甲苯基（ditolyl-）和二甲苯基（xylol-）的胍（guanidine）混合物存在，但在有些油墨配方中仅能检测到联甲苯胍（diotlyl-guanidine，m/z240）。
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