111 警察特考三等 刑事鑑識人員 刑事化學 考古題詳解
第 一 題25 分
當採集潛伏指紋時:
(一)請說明油紅 O(Oil red O)法之原理與適用材質。(10 分)
(二)請說明尼羅紅(Nile red)法之原理與適用材質。(10 分)
(三)請說明上述兩種方法與物理顯現法比較的優缺點。(5 分)
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核心觀念
本題考查兩種以指紋殘留物中的脂質為目標的化學顯現法,並比較它們與物理顯現法(Physical Developer, PD)的適用基材及操作效果。指紋殘留物包含水溶性成分與脂質等疏水性成分;油紅 O 與尼羅紅主要藉由染料進入或結合脂質區域,使脊線顯色。
基材可概分為:
- 多孔性材質:紙張、紙板、未上光木材等,液體容易滲入。
- 非多孔性材質:玻璃、金屬、塑膠等,液體不易滲入。
- 半多孔性材質:部分塗布紙、光滑表面等,需依表面特性選擇方法。
(一)油紅 O 法:原理與適用材質
原理
油紅 O(Oil Red O, ORO)是親脂性染料,會分配、溶入指紋殘留物中的油脂或其他疏水性脂質,使指紋脊線呈紅色。它主要顯現脂質成分,而非與汗液中的胺基酸反應。
實務上以染液處理檢體,使染料接觸並染色脊線脂質;依試劑配方與檢體狀況,可能採浸泡或施液方式,之後沖洗背景並乾燥觀察。
適用材質
主要用於多孔性材質,尤其是紙張、紙板等;對曾浸水或受潮的多孔性材質也有應用價值,因脂質較能留在紙纖維上,不易像水溶性成分般被水帶走。對新鮮、富含皮脂的指紋通常較有利。
油紅 O 也曾被研究用於非多孔表面上的脂質顯色,但在常規潛伏指紋流程中,考試作答應以「多孔性材質,包含曾受水浸濕的紙類」為主要適用範圍。
(二)尼羅紅法:原理與適用材質
原理
尼羅紅(Nile red, NR)是親脂性螢光染料,對疏水性脂質具有親和力,可進入指紋殘留物的脂質區域,使脊線顯色或呈現螢光。其螢光表現會受染料所處環境影響;在脂質環境中可得到較明顯的螢光訊號,便於以適當光源及濾光片觀察、拍攝。
適用材質
尼羅紅用於多孔性材質,尤其是曾浸水的紙張等濕潤多孔性表面,可作為物理顯現法的替代或補充方法。尼羅紅對脂質的選擇性使其可顯現殘留在紙纖維上的指紋脂質。
第 二 題25 分
偵測尿中嗎啡類藥物(含海洛因)時:
(一)請說明服用含鴉片類成分的感冒藥如何影響嗎啡類藥物(含海洛因)的尿液檢測結果。(10 分)
(二)請說明若個體之藥物代謝型為「可待因超快代謝型」(ultra-rapid metabolizer),將如何影響(一)中之檢驗結果。(3 分)
(三)請說明以質譜檢測尿液中之嗎啡總量,為何需進行酸解反應?(6 分)
(四)承(三),若不酸解,將如何測定尿液中之嗎啡總量?(6 分)
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核心觀念
本題考查嗎啡類尿液檢測的來源判讀與總量測定。可待因(codeine)可代謝成嗎啡;海洛因(heroin)則迅速代謝為 6-單乙醯嗎啡(6-MAM),再進一步代謝成嗎啡。因此,尿液檢出嗎啡,不能單憑此結果判定來源是海洛因。
此外,嗎啡在體內會大量形成葡萄醣醛酸結合物,主要包括嗎啡-3-葡萄醣醛酸(M3G)與嗎啡-6-葡萄醣醛酸(M6G)。檢測「總嗎啡」時,需把游離嗎啡與結合型代謝物一併計入。
解題方法
先區分兩個問題:
- 嗎啡從哪裡來? 看可待因代謝、海洛因代謝及海洛因特異性代謝物 6-MAM。
- 尿液中的嗎啡總量如何測定? 看分析前是否先把 M3G、M6G 水解成游離嗎啡。
(一)服用含鴉片類成分的感冒藥如何影響檢測結果?(10 分)
含可待因的止咳感冒藥,服用後可待因會有一部分經代謝生成嗎啡,並以游離型及葡萄醣醛酸結合型代謝物由尿液排出。因此:
- 以嗎啡為主要反應標的的鴉片類免疫篩檢,可能呈陽性。
- 後續質譜確認若檢出嗎啡,也不能只憑嗎啡判定曾使用海洛因;合法服用的可待因也可能是嗎啡來源。
- 若同時測可待因與嗎啡,檢出可待因及其代謝物可協助判讀可待因用藥,但嗎啡與可待因的濃度比例會受劑量、採尿時間及個體代謝差異影響,不能單獨作為絕對判定依據。
- 海洛因會迅速代謝成 6-MAM。尿液檢出 6-MAM 是判定近期海洛因使用的重要特異性證據;單獨檢出嗎啡則不具相同的來源特異性。
所以,含可待因感冒藥可能使嗎啡類尿液檢驗陽性,造成與非法嗎啡類藥物使用相似的檢驗表現;必須結合可待因、嗎啡及 6-MAM 等分析結果判讀。
(二)可待因超快代謝型如何影響(一)的檢驗結果?(3 分)
可待因超快代謝型通常具有較高的 CYP2D6 代謝活性,會較快速、較大量地將可待因轉成嗎啡。服用含可待因感冒藥後,尿液中的嗎啡可能增加,因而更容易使嗎啡類免疫篩檢呈陽性;嗎啡相對於可待因的比例也可能升高。
因此,若只根據尿中嗎啡濃度或嗎啡/可待因比例推斷海洛因使用,可能把超快代謝型的可待因使用者誤判。判讀時仍須檢驗 6-MAM 等具來源辨識力的代謝物,並一併考量用藥史及個體代謝型。
(三)以質譜檢測尿液中嗎啡總量,為何需進行酸解?(6 分)
嗎啡在尿液中有一部分不是游離型,而是與葡萄醣醛酸結合,形成 M3G、M6G。
第 三 題25 分
關於呼氣酒精濃度檢測,請回答下列問題:
(一)請說明呼氣酒精與血中酒精濃度的轉換原理。(7 分)
(二) 公升的呼氣中若含 ,試問血中酒精濃度為多少 %?(轉換倍率:)。(4 分)
(三)醫院檢測血中酒精濃度會採用免疫法分析,請說明其原理與對酒精濃度的影響。(7 分)
(四)請說明血中酒精濃度的確認檢驗方法為何與其原理。(7 分)
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核心觀念
本題考查呼氣酒精與血中酒精濃度的生理換算、呼氣檢測值的計算,以及醫院常用的血液酒精分析方法與確認檢驗原理。呼氣中的酒精主要來自肺泡氣體與血液間的交換;呼氣酒精濃度與血中酒精濃度之間,可依題目指定的血液/呼氣轉換倍率換算。
(一)呼氣酒精與血中酒精濃度的轉換原理
酒精進入人體後,經血液循環分布至全身。血液流經肺部時,部分乙醇由血液擴散至肺泡氣體;呼氣排出時,肺泡氣中的乙醇濃度因此可反映血中乙醇濃度。
在固定的換算條件下,兩者近似呈比例關係。題目所給轉換倍率 ,表示約以 公升呼氣所含的酒精量,對應 公升血液所含的酒精量:
因此,已知呼氣酒精濃度時,乘以 可換算為血中酒精濃度;反之,血中酒精濃度除以 ,可估算呼氣酒精濃度。這是近似的生理換算關係,實際數值會受體溫、呼吸狀態及肺泡氣交換等因素影響。
(二)呼氣酒精濃度換算
已知每 公升呼氣含有 酒精,亦即呼氣酒精濃度為:
依題目倍率 換算:
換成每公升血液含酒精公克數:
酒精濃度以百分率表示時,(重量/體積)等於 ,也就是 。因此:
(三)醫院免疫法分析原理與對酒精濃度的影響
醫院常用的酵素免疫分析法,會利用酵素反應測定血液中的乙醇。典型作法是以乙醇脫氫酶(alcohol dehydrogenase, ADH)催化乙醇氧化:
第 四 題25 分
請就爆裂物分析,回答下列問題:
(一)請說明低爆藥與高爆藥的原理。(6 分)
(二)請指出下列四者何者為低爆藥?何者為高爆藥?(8 分)
Black powder、TNT、Dynamite 與 Sodium azide。
(三)在爆裂物的推測試驗中(presumptive test),請指出 Burn test(ignition\thermal susceptibility test 或 IST)與 Thin-layer chromatography(TLC)何者為破壞性試驗?(3 分)
(四)承(三),請分別說明以上二者之原理。(8 分)
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核心觀念
低爆藥與高爆藥的區分,主要看爆炸反應前沿的傳播方式:
- **低爆藥(low explosive)以燃燒/爆燃(deflagration)**反應,反應前沿以低於音速的速度傳播,主要由熱傳導與燃燒推進,迅速產生大量氣體;若受到適當限制,氣體膨脹會造成壓力與破壞。
- **高爆藥(high explosive)以爆轟(detonation)**反應,反應前沿以高於音速的速度傳播,伴隨強烈衝擊波與高壓、高溫氣體,造成猛烈破壞。部分高爆藥需由起爆藥引發。
判斷時應以主要反應型態為準,不以爆炸聲響或破壞程度單獨分類。
解題方法
先依反應型態判斷藥劑分類,再辨認各物質的典型用途與性質。分析方法部分則看試驗是否使檢體燃燒、分解或被消耗,並分清「破壞試驗」與「分離分析」的差異。
(一)低爆藥與高爆藥的原理
**低爆藥:**反應以燃燒或爆燃進行,反應前沿低於音速;反應通常由熱量逐步傳遞,使周圍材料繼續燃燒,並產生大量氣體。黑火藥是典型例子。
**高爆藥:**反應以爆轟進行,反應前沿高於音速;化學反應形成的衝擊波可迅速壓縮並引發前方材料反應,產生高壓氣體與強烈爆炸效應。TNT 為典型例子。
(二)四種物質的分類
| 物質 | 分類 | 判斷理由 |
|---|---|---|
| Black powder(黑火藥) | 低爆藥 | 主要以快速燃燒/爆燃產生氣體。 |
| TNT | 高爆藥 | 典型可爆轟的高爆藥。 |
| Dynamite(炸藥) | 高爆藥 | 以硝化甘油等高爆藥成分為基礎,屬高爆藥。 |
| Sodium azide(疊氮化鈉) | 低爆藥 | 本題二分分類下列為低爆藥;其受熱可快速分解並產生氮氣,常用於氣體產生用途。須與**疊氮化鉛(lead azide)**區分:後者是敏感的起爆高爆藥。 |
(三)哪一種是破壞性試驗?
**Burn test(燃燒試驗/IST)是破壞性試驗。**少量檢體受火焰或熱作用後,會燃燒、分解或被消耗,原樣無法保留。