İki aya kadar ışıkta bekletilmiş olan tükenmez kalem yazılarında HPLC yöntemi ile zamanın etkisinin incelenmesi
Investigation of changes in composition of ball point pen in document on aging in up to two months by HPLC
Yazar: AYFER İRTEN
Danışman: PROF. DR. MÜNEVVER AÇIKKOL ; YRD. DOÇ. DR. JALE BAFRA
İstanbul Üniversitesi / Adli Tıp Enstitüsü / Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı / Adli Kimya ve Adli Toksikoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adli belge = Forensic document ; Adli tıp = Forensic medicine ; Işık = Light ; Kromatografi-yüksek basınçlı-sıvı = Chromatography-high pressure-liquid ; Mürekkep = Ink ; Viktorya mavisi = Victoria blue ; Zaman = Time

Özet:
Çalışmanın amacı, tükenmez kalem mürekkeplerinin içindeki boya bileşenlerinin zamanın etkisiyle uğradığı değişimin incelenerek yorumlanması ve aynı kalemle atıldığı iddia edilen belgelerdeki mürekkep yapılarının karşılaştırılması amacına yönelik, HPLC ile bir tayin metodu geliştirmek ve bu metodu gerçek örneklere uygulanmasıdır. 
Tükenmez kalem mürekkepleri ışığa çok duyarlıdır ve doğal koşullarda yavaşça bozunurlar. Bu nedenle boyar madde analizleri diğer katkı maddelerinin analizleri yanında mürekkep tarihinin (yaşının) belirlenmesi için de bilgi sağlamaktadır. Elde edilecek sonuçların, tükenmez kalemle yazılmış dokümanların zamanının belirlenmesinde adli belge inceleme alanına kısmi veri tabanı oluşturarak katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Geliştirilen yöntem, mavi ve siyah renkli tükenmez kalemlerle çizilmiş örneklere uygulanmıştır.
Bu çalışmada A4 kağıda çizilmiş tükenmez kalem çizgi örnekleri HPLC sistemi ile analiz edilmiştir. Çalışmamızda molekül yapıları birbirine çok yakın olan mürekkep bileşenlerinin eşzamanlı tayini için oldukça hızlı, güvenilir ve ucuz bir yöntem geliştirilmiş ve valide edilmiştir. Tükenmez kalem ile çizilmiş her bir 100x2mm kağıt örneği üzerine 400µL metanol ilavesinden sonra 2 dk vortekslenmiş, 15 dk ultrasonike edildikten sonra 1 dk daha vortekslenmiştir. Yöntemde mürekkep pigmentlerinin ayrılması için C18 monolitik kolon kullanılmış, tüm pigmentler mobil faz olarak 0,05 M fosfat tamponu-metanol-asetonitril ile gradient bir elüsyonla 10 dk lık bir sürede, yüksek çözünürlükle ayrılmaktadır. 
Yöntem, farklı sürelerde karanlıkta ve ışıkta bekletilmiş mavi ve siyah renkli tükenmez kalemlerle çizilmiş örneklere uygulanmıştır. Yöntemi geçerli kılmada, seçicilik, doğrusallık, gözlem limiti (LOD), tayin limiti (LOQ), kesinlik belirlenmiş ve sistem uygunluk testi yapılmıştır. Yönteme ilişkin MV için gözlem limitinin 0,016 µgmL-1, tayin limitinin 0,040 µgmL-1, CV için gözlem limitinin 0,027µgmL-1, tayin limitinin 0,073 µgmL-1,VB için gözlem limitinin 0,027µgmL-1, tayin limitinin 0,060 µgmL-1 olduğu gözlenmiştir. Yöntemin CV ve VB için 0,100-3,000 µgmL-1, MV için 0,042-1,270 µgmL-1 değerleri arasında doğrusallık gösterdiği ve r2 değerlerinin 0,99 un üstünde olduğu bulunmuştur. Sistem uygunluk parametreleri hesaplanmış, yöntemin gün-içi ve günler-arası tekrarlanabilirliği (%RSD) %12.00 nin altında olduğu bulunmuştur.
Analiz edilen gerçek örneklerde 1. gün çizilen çizgilerin, örneklerin hiçbirinde 1. ve 2. aylar için anlamlı bir değişime uğramadığı, geliştirilen metod uygulanarak ortaya konmuştur. Yöntem uzun erimli yaş tayininde de kolaylıkla uygulanabilecek bir yöntemdir.

Anahtar Kelimeler: Tükenmez kalem mürekkebi analizi, HPLC, belge inceleme, Kristal viyolet, Metil viyole, Viktorya mavisi

Abstract:
The aim of the study is to develop a determination method with HPLC, in order to investigate the decomposition/change of the pigments in pen inks and compare the ink structures in the documents which are claimed to be signed with the same pen, and to apply the method to real samples. Pen inks are very sensitive o light and they decompose in natural conditions. Because of this, pigment analysis, besides the other additives, provide information in the determination of the ink age. The results which are to be obtained are thought to contribute in the determination of the age of the pen-inks in the documents, via building a partial database to forensic documents investigations. The method developed was applied to analysis of the real samples drawn with blue and blank inks. In this study, lines drawn with ball pen on A4 paper samples were analyzed using HPLC with VIS detection at 570 nm. In our study, a fast, reliable and inexpensive analysis method was developed and validated, for the simultaneous determination of the components of the blue and black inks which have molecular structures very close to each other, Each 100x2mm ink-containing paper sample was vortexed 2 min with 400µL methanol, ultrasonicated for 15 min and re-vortexed for 1 min. A C18 monolithic column was chosen to separate the ink dyes with a gradient of 0.05 M aqueous phosphate buffer-methanol-acetonitrile in a very short elution time (10 min.), with a high resolution. 
The method was applied to real samples which have kept in dark and light for three different periods. For validation of the method, specificity, selectivity, accuracy, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), precision were determined and system suitability test was performed. LOD and LOQ values were determined as 0.016 µgmL-1 and 0.040 µgmL-1  for MV, 0.027µgmL-1 and 0.073 µgmL-1 for CV, 0.027µgmL-1 and 0.060 µgmL-1 for VB, in order. The method is linear  between 0.100-3.000 µgmL-1 for CV and VB, and 0.042-1.270 µgmL-1 for MV. The r2 values were found to be over 0.99. Intra-day and inter-day precision (RSD%) were under 12.00.%. 
Analysis of real samples of the lines drawn and analyzed in the first day, using the developed method, didn?t show a significant change in none of the samples in the 1st and 2nd months.The method is suggested for the determination of long-term ink-aging.

Keywords: Ballpointpen ınk analysis, HPLC, questioned documents, crystal violet, methyl violet, victoria blue