Application of capillary electrophoresis in the study of dyes extracted from fibers

Ślady kryminalistyczne stanowią główny materiał dowodowy w celu odtworzenia przebiegu zdarzeń. Jednym z najczęstszych śladów pozostawionych na miejscu przestępstwa są mikroślady, do których zaklasyfikowane są włókna, które z kolei dostarczają informacji o klasie barwników tekstylnych. Barwniki dyspersyjne są wykorzystywane bezpośrednio do barwienia sztucznych włókien, wykazujących charakter hydrofobowy m.in. poliestrowych. Należą do związków niejonowych, słabo rozpuszczających się w wodzie. Celem pracy było opracowanie optymalnych parametrów pomiarowych dla metody rozdzielania barwników dyspersyjnych za pomocą mikroemulsyjnej elektrokinetycznej chromatografii kapilarnej (MEEKC). Ze wstępnych badań i przeprowadzonego planu Doehlerta, stwierdzono, że najlepsze wyniki uzyskano dla elektrolitu podstawowego występującego w postaci mikroemulsji składającej się z: 1,5% (w/w) cholanu sodu; 1,5% (w/w) SDSu; 0,8% (w/w) n-oktanu; 6% (w/w) butanolu; 90,2% (w/w) 10 mmol∙l-1 tetraboranu sodu; 30% (v/v) izopropanolu oraz 20 mmol∙l-1 2-hydroksypropylo-β-cyklodekstryny i 20 mmol∙l-1 2-hydroksypropylo-ɣ-cyklodekstryny. Badaniom poddano mieszaninę 9 wzorców barwników dyspersyjnych rozpuszczonych w metanolu, którą analizowano przez 30 min. Używano kapilary ze stopionej krzemionki o długości 50 cm, średnicy wewnętrznej 50 m, przy napięciu separacyjnym 30 kV i temperaturze 35oC. Natomiast drugim celem było przeprowadzenie optymalizacji ekstrakcji barwników z włókien poliestrowych dla handlowo dostępnych mieszanin o znanym składzie jak i dla próbek rzeczywistych, pochodzących z komercyjnie dostępnej odzieży, których skład jest nieznany. Po przeprowadzeniu całej procedury badawczej i otrzymaniu elektroforegramów dla badanych próbek, stwierdzono, że z sukcesem udało się rozróżnić włókna rzeczywiste. Uznano, że metoda ma potencjał do zastosowania w kryminalistycznych badaniach porównawczych.Forensic traces constitute the main evidence in reconstructing the course of events. One of the most common trace left at the crime scene are the microtraces, including fibers which, in turn, provide information about the class of textile dyes. Disperse dyes are directly used to dye artificial fibers showing a hydrophobic nature, e.g. polyester. They are non-ionic compounds that are poorly soluble in water. The aim of the work was to develop optimal measurement parameters for the method of separating disperse dyes using microemulsion electrokinetic capillary chromatography (MEEKC). From the preliminary tests and the Doehlert plan performed, it was found that the best results were obtained for the background electrolyte in the form of a microemulsion consisting of: 1.5% (w/w) sodium chlorate; 1.5% (w/w) SDS; 0.8% (w/w) n-octane; 6% (w/w) butanol; 90.2% (w/w) 10 mmol∙1-1 of sodium tetraborate; 30% (v/v) isopropanol and 20 mmol∙l-1 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin and 20 mmol∙l-1 2-hydroxypropyl-ɣ-cyclodextrin. A mixture of 9 patterns of disperse dyes dissolved in methanol was tested and analyzed for 30 min. A fused silica capillary (50 cm long, internal diameter 50 µm) with a separation voltage of 30 kV and a temperature of 35°C was used. The second goal was to optimize the extraction of dyes from polyester fibers for commercially available mixtures with a known composition as well as for real samples, derived from commercially available clothing, the composition of which is unknown. After carrying out the entire examination procedure and obtaining electrophoregrams for the tested samples, it was found that the real fibers were successfully distinguished. The method was found to have potential for use in comparative forensic studies