美國國會圖書館采用DART-MS分析打印紙和書寫紙

 作者：Jeanette Adams∗

Binding and Collections Care Division, Library of Congress, 101 Independence Ave., SE, Washington, DC 20540-4520, USA

 

       摘要：DART-MS是一種可快速直接鑒定圖書和檔案紙中有機成分的方法，這種方法在存檔、法醫鑒定及一般用途中具有最小的樣本破壞性。采用 DART 分析了知名制造商生產的16種由不同紙漿和瀝青污染物組成的參考紙張。漂白的牛皮紙，化學熱磨機械漿，石子磨木漿等無需進行提取、衍生化、氣相分離、冗長和消耗化學品的樣品預處理等操作即可獲得其獨特的質譜數據。從漂白的硬牛皮紙中可檢出揮發出植物甾醇，但軟質牛皮紙中沒有，從而可以用于兩種牛皮紙的區分。牛皮紙也可通過硬質牛皮紙中的源于木質素的熱析產品：紫丁香基丙烷而區分于化學熱磨機械漿紙，但愈創木基和香豆酰產品在軟牛皮紙和化學熱磨機械紙漿中都有存在。石子磨木漿紙中包含一些可揮發的提取物，有別于其它紙張。DART迅速區分含有樹脂的紙張和含烷基烯酮二聚體的紙張。DART質譜法快速、簡單且譜圖具有可重復性。用鑷子從紙張表面夾取約 10 微克的樣品也可得到分析。這些指標性的質譜數據為紙張的深入研究提供了前提，也是國會圖書館對印刷紙和書寫紙的DART質譜譜庫進行開發的開始。

 

   結論：數據顯示：DART MS在很寬的溫度范圍內，可通過正離子方式區分一系列打印紙和書寫紙。在低溫下，DART可檢測樹脂中的有機復合物、烷基烯酮二聚體及其他具有揮發性的提取物。升溫促使木質纖維素基質熱分解，增加了纖維素和木聚糖產生的離子、紫丁香基丙烷（硬紙）及愈創木基和香豆酰（軟紙）中的木質素單元。

 

    含有木質素紙張的正離子DART-MS質譜圖與由其他質譜法（如PY-MS）得到的質譜數據相似。然而， DART-MS更易檢測到氧化物。目前在紙張中高度氧化（尤其是共軛的）的種類的檢測方面，DART離子化過程更有效，更具選擇性。與Py-MS相比，DART-MS在離子化過程中，無機鹽沒有明顯的影響。

 

    陰離子DART-MS主要顯示羧酸鹽和酚鹽，尚不能用來區分紙張。

 

    有限的數據顯示了遠遠超于科學的保存圖書館和檔案館收集紙的目的。在研究清漆及古代油畫中，DART-MS 可替代DTMS。在紙、漿工業中，DART-MS可替代耗時的提取、衍生化、氣相的方法來分析木頭、漿、漂白液中的有機物，檢測機械、紙漿和紙磨上富集的瀝青沉淀。正離子 DART-MS 分析 Whatman #1 及 15 ASTM-ISR 參考紙張的試驗為其它紙張的分析應用奠定了基礎。

 

          DART-MS不僅用于物證鑒定領域分析現代手寫筆跡，還可在分析筆跡的同時進行紙張基質的分析。其他用Py-GC–MS分析回收紙張標記物的方法，將可由更快、更直接的DART-MS方法替代。16種參考紙張的質譜數據表明，DART-MS可用于紙張的年代分析。