L'innovazione nella Fire investigation: confronto delle tecniche SPME, SPME e spazio di testa nella determinazione degli acceleranti di fiamma tramite GC/MS

Arson can be traced back to the deliberate desire to set fire to cause damage to the environment and property. In cases of suspected arson, a body may be intentionally burned to cause death or conceal identification. One of the main objectives of a fire investigation is to establish the cause of the fire; this often includes forensic analysis of fire debris for flammable liquid residue (ILR). The previous thesis work was carried out using GC-MS, however the analysis with a single quadrupole did not allow a high sensitivity in the determination of flame accelerators and this presents a complication in cases where the fire debris consists of from a real matrix. This study proposed the use of a time-of-flight (TOF) tool exploiting the emerging SPME, SPDE and headspace extraction techniques. The analytical procedures involved the laboratory of the Provincial Fire Brigade Command of Turin and the laboratory of the University of Turin, in compliance with ASTM E1618-2154 standards. A method for the analysis of ILR was developed and tested in the presence or absence of substrate, in particular on burnt pig skin remains by (SPDE-HS)-GC/TOF-MS (FLEX EST analytical autosampler) and GS-MS (CombiPal autosampler). The results obtained with SPME-GC/TOF-MS with red Restek PDMS 100 Fibers show notable advantages in the identification of target compounds of Petrol and Diesel compared to both HS-GC-TOF-MS with a light blue Restek Carbon WR SPME/PDMS Fiber than SPDE-GC-MS. Furthermore, during the work, the use of Tandem ionization and how it can be exploited to confirm positive results was tested using the BenchTOF2 detector, thus reducing the rate of false positives, minimizing review times and increasing confidence in results.

Gli incendi dolosi sono riconducibili alla deliberata volontà di appiccare il fuoco per recare danno all’ambiente e alle cose. Nei casi di sospetto incendio doloso, un corpo può essere intensionalmente bruciato per causare la morte o nascondere l’identificazione. Uno degli obiettivi principali di un’indagine su un incendio, è stabilire la causa dell’incendio; questo spesso include l’analisi forense dei detriti dell’incendio per il rilevamento dei residui liquidi infiammabili (ILR). Il precedente lavoro di tesi è stato svolto mediante GC-MS, tuttavia l’analisi con un singolo quadrupolo non ha permesso un’alta sensibilità nella determinazione degli acceleranti di fiamma e ciò presenta una complicazione nei casi in cui i detriti dell'incendio sono costituiti da una matrice reale. Questo studio ha proposto l’uso di un strumento time-of-flight (TOF) sfruttando le emergenti tecniche estrattive SPME, SPDE e spazio di testa. Le procedure analitiche hanno coinvolto il laboratorio del Comando provinciale dei Vigili del fuoco di Torino e il laboratorio dell’Università degli studi di Torino, in conformità con le norme ASTM E1618- 2154. È stato sviluppato e testato un metodo per l’analisi di ILR in presenza o assenza di substrato, in particolare su resti di pelle di maiale bruciata mediante (SPDE-HS)-GC/TOF-MS (auto campionatore FLEX EST analytical)e GS-MS (auto campionatore CombiPal). I risultati ottenuti con SPME-GC/TOF-MS con Fibre Restek PDMS 100 rossa mostrano dei notevoli vantaggi nell’identificazione dei composti target di Benzina e Diesel rispetto sia HS-GC-TOF-MS con una Fibra Restek Carbon WR SPME/PDMS azzurra che SPDE-GC-MS. Inoltre durante il lavoro è stata testato, mediante il rivelatore BenchTOF2, l’uso della ionizzazione Tandem e di come essa possa essere sfruttata per confermare i risultati positivi, riducendo così il tasso di falsi positivi, minimizzando i tempi di revisione e aumentando la fiducia nei risultati.