《Forensic Chemistry》：Advancements in the analysis of trace evidence: A review of chromatographic and mass spectrometry methods for fiber examination
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•综述了法医纤维分析中的色谱方法。•比较了LC-UV、LC-MS、HRMS和GC–MS的性能。•讨论了从多种纺织纤维中提取染料。•评估了使用现代质谱技术进行单根纤维分析。•基于染料化学特性支持法医方法的选择。引言在法医科学中，单根纺织纤维碎片的分析是微量物证检查的基础组成部分
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综述了法医纤维分析中的色谱方法。
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比较了LC-UV、LC-MS、HRMS和GC–MS的性能。
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讨论了从多种纺织纤维中提取染料。
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评估了使用现代质谱技术进行单根纤维分析。
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基于染料化学特性支持法医方法的选择。
引言
在法医科学中，单根纺织纤维碎片的分析是微量物证检查的基础组成部分。传统上，这些微物证使用一套成熟的分析方法体系进行检查[1]。初步检查通常涉及经典显微技术，如立体显微镜、偏振光显微镜和荧光显微镜。这些工具提供有关纤维形态特征的基本信息[2]。染料的化学特征进一步通过紫外可见光谱（UV–Vis）范围内的微分光光度法进行表征[3]。这通常辅以拉曼光谱[4]。同时，通过振动光谱，特别是衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）技术，确定纤维的聚合物组成[5]。
这些无损方法因能够提供染料特征和纺织材料理化结构的全面数据而备受重视。然而，它们存在显著局限性。主要缺点之一是过程非常耗时。标准的鉴定和比较分析通常需要一个整工作日。此外，还存在技术限制。这些方法难以区分白色纤维或常见的环境污染物，如蓝色和黑色棉纤维[6]。此外，它们可能无法区分用光谱特征几乎相同的化学化合物染色的纤维[7]。
为解决这些挑战，使用色谱技术正逐步成为一种趋势。特别是与质谱联用（如液相色谱-质谱联用（LC-MS）或气相色谱-质谱联用（GC–MS））时效果尤为显著。现代系统，特别是LC-MS/MS与微型化提取相结合的高分辨率质谱（HRMS），提供了足够的灵敏度来分析单根纤维碎片的染料含量。然而，到达检测器的分析物量取决于碎片长度、染料载量和提取效率。这满足了法医微物证分析的严格要求[8]。这些方法可显著将分析时间缩短至仅几分钟，同时大幅提高选择性。重要的是，色谱方法允许研究白色或非特征性染色纤维，这是传统显微镜检查技术无法实现的。它们不仅能检测染料，还能检测各种辅助化合物。这些还包括与纤维历史相关的洗涤剂、香料和其他化学污染物[9]。
在微量物证检查中，分析受到特定限制。待检纤维通常只有几毫米长或更短，因此方法必须灵敏到足以分析单个碎片。基于提取的色谱和质谱方法是破坏性的，因此通常在无损显微和光谱检查之后应用，且应保留剩余材料以供进一步分析。最后，目标通常是待检纤维与已知纤维的比较，因此方法的区分能力比定量更重要。
章节摘要
法医纤维分析中色谱与质谱技术的演变
针对纤维成分的仪器检测，已实施了多种核心分析策略，特别聚焦于分离技术和质谱技术。最早的方案基于高效液相色谱（HPLC）[10]、[11]。HPLC是一种强大的分析方法，通过高压将液态流动相通过填充在色谱柱中的固定相，从而分离、鉴定和定量混合物中的各组分。这是
液相色谱-紫外技术
本综述关注过去十年[年份-年份]发表的出版物及其引用文献。文献检索在Google Scholar、ScienceDirect、ResearchGate和Wiley Online Library中进行，使用了包括以下关键词在内的检索词："forensic fiber analysis" AND (LC-MS OR "LC-MS/MS" OR HRMS) AND "textile fibers"。在每个数据库中，结果筛查至第五页。
本节讨论LC-UV分析中使用的色谱条件和仪器，
液相色谱-质谱技术
本节讨论LC-MS和LC-MS/MS分析中使用的色谱条件和仪器，包括固定相选择、流动相组成和梯度优化。
高分辨率质谱技术
本节总结了高分辨率质谱在纺织染料分析中的应用，重点关注仪器、精确质量测量和非靶向鉴定策略。还讨论了HRMS在复杂染料混合物表征中的作用，包括降解产物和微量组分。
气相色谱-质谱技术
本节总结了气相色谱-质谱在纺织分析中的应用，特别强调基于热解的方案。重点关注仪器、热分解过程以及通过特征降解产物识别纤维和染料相关标记物。还讨论了GC–MS在聚合物组成、添加剂和老化相关化合物表征中的作用，突出了其相对于……的互补功能。
结论
所综述的文献表明，纺织染料和纤维中其他化合物的分析方法经历了明显的演进，从传统的LC-UV技术向基于LC-MS、HRMS和GC–MS的更先进方案发展。这一发展主要由对更高灵敏度、改进的选择性以及分析极小样本能力的需求所驱动，这在法医和文化遗产工作流程中尤为重要。这一转变是
CRediT作者贡献声明
Bart?omiej Feigel：写作–审阅与编辑，写作–初稿撰写，资源，方法论，调查，资金获取，形式分析，概念化。Jolanta W?s-Guba?a：写作–审阅与编辑，资源，资金获取。
利益冲突声明
作者声明以下财务利益/个人关系，可能被认定为潜在利益冲突：Jolanta Was-Gubala报告获得了Jan Sehn法医研究所的财政支持。如有其他作者，他们声明没有已知的可能影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到克拉科夫法医研究所的支持，项目编号：VIII/K/2024-2025。
资助
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Bart?omiej Feigel | Jolanta W?s-Guba?a
