The application of CE-MS in forensic identification research of disperse dyes extracted from polyester fibres

Włókna poliestrowe, ze względu na swoją powszechność, stanowią istotny odsetek mikrośladów zabezpieczanych na miejscu zdarzenia. W dochodzeniach kryminalistycznych umożliwiają one powiązanie podejrzanego z ofiarą lub miejscem zdarzenia. Identyfikacja barwników dyspersyjnych obecnych we włóknach poliestrowych oraz dyskryminacja tkanin na podstawie ich określonego składu barwnikowego stanowią ważny etap badań, zwiększający ich wartość dowodową. Z uwagi na niewielkie rozmiary próbek i złożony skład mieszanin barwiących, niezbędne są metody analizy barwników o wysokiej czułości i wydajności rozdzielenia. W niniejszej pracy zbadano możliwość wykorzystania techniki elektroforezy kapilarnej sprzężonej ze spektrometrią mas (CE-MS) w badaniach identyfikacyjnych barwników dyspersyjnych ekstrahowanych z włókien poliestrowych w kontekście analiz sądowych. Badaniom poddano 18 próbek rzeczywistych – nitek poliestrowych (1 cm i 1 mm), pochodzących z komercyjnie dostępnej odzieży barwy czarnej. Analizę prowadzono zoptymalizowaną i zwalidowaną metodą CE-ESI-TOF-MS. Identyfikację potencjalnych barwników dyspersyjnych przeprowadzono w oparciu o przygotowaną na podstawie World Dye Variety bazę mas monoizotopowych zawierającą 417 mas oraz założonych parametrów: błąd masy nie przekraczający 15 ppm i intensywność sygnałów powyżej 3000. Porównanie składu mieszanin barwników uzyskanych z ekstraktów rzeczywistych próbek nitek o długości 1 mm wykazało możliwość ich skutecznego rozróżnienia. Zastosowana metoda CE-MS wykazała wysoką siłę dyskryminacji (DP = 94,8%), umożliwiając rozróżnienie próbek rzeczywistych tkanin poliestrowych o barwie czarnej. Przeprowadzony pozytywnie test wewnątrzlaboratoryjny i uzyskane wyniki potwierdziły potencjał zastosowania tej metody w badaniach kryminalistycznych.

Due to their widespread use, polyester fibres constitute a significant percentage of microtraces secured at crime scenes. In forensic investigations, they enable the link between a suspect and a victim or crime scene. The identification of disperse dyes present in polyester fibres and the discrimination of fabrics based on their specific dye composition are an important stage of research, increasing their evidential value. Due to the small size of the samples and the complex composition of the dye mixtures, methods of dye analysis with high sensitivity and separation efficiency are necessary. This study investigated the possibility of using capillary electrophoresis coupled with mass spectrometry (CE-MS) in the identification of disperse dyes extracted from polyester fibres in the context of forensic analysis. 18 real samples were tested – polyester threads (1 cm and 1 mm) from commercially available black clothing. The analysis was performed using an optimised and validated CE-ESI-TOF-MS method. The identification of potential disperse dyes was based on a monoisotopic mass database containing 417 masses, developed on the basis of World Dye Variety, and the following parameters: mass error not exceeding 15 ppm and signal intensity above 3000. A comparison of the composition of dye mixtures obtained from extracts of real 1 mm-long thread samples showed that they could be effectively distinguished. The CE-MS method used showed high discrimination power (DP = 94.8%), allowing the distinction of real black polyester fabric samples. The successful interlaboratory test and the results obtained confirmed the potential of this method for application in forensic analysis.