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잠재지문 성분 중 아미노산이나 지질분자에 대한 현출제들의 반응성 및 유류시기 추정 시 내부 지표물질

The Reactivity of Visualizing Agents for the Amino acids or Lipid Molecules among Latent Fingerprint Components, and the Internal Standard Substance in Estimating the Deposited Time

김해중|신강일|성낙도|김혜나
한국과학수사학회 (The Korean Academy of Scientific Criminal Investigation)|2023.06|과학수사학회지 (Journal of Science Criminal Investigation)|제17권 제2호|pp. 95-112

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DFT (Density function theory)FMO (Frontier molecular orbital)hydrophobic effectISS (Internal standard substance)

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잠재지문 현출제로서 아미노산 시약(V)과 LV (Cyanoacrylate 및 Iodine) 분자들의 법화학적인 반응성 및 지문성분 중 아미노산(A1-A15)과 지질(L1-L21) 분자들의 일반적인 화학 반응성을 DFT 방법으로 계산한 분자사이 FMO 에너지 차이(E)와 몇 가지 물리적인 상수들에 근거한 2D-QSPR 모델들로부터 각각검토하였다. 그리고 증거물 표면 상 잠재지문 유류 시기의 추정에 필요한 내부 지표물질(ISS)을 제안하였다. 또한 15종의 아미노산을 표적으로 하는 새로운 아미노산 시약으로서 전체 27종의 현출제(V)중 Zincke (B) 염 분자가 Ninhydrin 분자보다 2배 빠른 현출 반응성이 가장 큰 시약으로 재 확인되었다. 아미노산 분자(A)에 대한 아미노산 시약(V)의 지문 현출성은 현출제 내 강한 전자 끌게(0≫Σσ)의 LUMO 에너지에 의한 비가역적인 궤도조절 반응이었으며, 지질 분자(L)에 대한 흡착 반응성은 소수성(clogP) 지방산과 현출제(LV) 사이의 가역적인 소수성 친화력에 따랐다. 그러나 지질분자의 clogP 및 POL (분극율) 상수들 사이에 비례 관계로부터 지질분자와 그의 현출제(LV) 간 소수성 반응은 분극율에 의존적이었다. 특히, 잠재지문의 유류 시기를 예측하기 위한 보편적인 ISS (logP>POL)의 선택성 기준(높은 안정성 및 소수성)에 따라, 첫 번째 IS S는 Squalene(및 Cholesterol)이었지만, 두 번째 IS S는 불포화 지방산(C22) 분자로서 Erucic acid (및 Docosadienoic acid) 분자가 각각 제안되었다.

Abstract

Forensic chemical reactivity of amino-acid reagents (V) and LV (Cyanoacrylate & Iodine) molecules as visualizing agent for latent fingerprints, and the general chemical reactivity of amino acids (A1- A15) and lipids (L1-L21) molecules among latent fingerprint components were reviewed from 2D-QSPR models based on the calculated intermolecular FMO energy differences (E) by the DFT method and several physical constants, respectively. And proposed the Internal Standard Substance (ISS) necessary to estimate when latent fingerprints are deposited on the evidences surface. Also the visualizing agent (V) as new amino-acid reagents targeting the 15 amino acids, Zincke (B) salt molecule in total 27 visualizing agent (V) has been re-identified as the best visualizing agent, which is twice as fast as Ninhydrin molecule. The fingerprint visuality of the amino-acid reagents (V) to amino acid molecules (A) was the irreversible orbital-control reaction by LUMO energy of strong electron withdrawing group (0≫Σσ) in the visualizing agents (V), and the adsorption reactivity to lipid molecules (L) was according to the reversible hydrophobic affinity between the hydrophobic (clogP) fatty acids and their visualizing agents LV. However, from the proportional relationship between clogP and POL (polarizability) constants of lipid molecules, the hydrophobic reaction of lipid molecules and their the visualizing agents (LV) was dependent on the polarizability. Particularly, according to the general criteria (higher stability & hydrophobicity) for the selection of ISS (logP>POL) to predicting the deposited timing of latent fingerprints, the first ISS was Squalene (or Cholesterol), but the second ISS was Erucic acid (or Docosadienoic acid) as an unsaturated fatty acid (C22) molecule was proposed, respectively.

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