Scientific and technical lsotope ratio mass spectrometry as a tool for forensic investigation (examples from recent studies) James F Carter*, Richard Sleeman, Jenny C Hill, Fay Idoine, and Emma L Titterton Mass Spec Analytical Ltd.. Building 20F, Golf Course Lane, P.O. Box 77, Filton, Bristol, BS99 7AR, UK Science &Justice 2005 45 141 - 149 Received 18 November 2004 accepted 28 April 2005 The versatility of isotope ratio mass spectrometry is demonstrated by reference to diverse case studies. Variations in the natural iso- topic composition of non-biological, organic materials are com- pared as a means by which samples may be associated or discrim- inated. These techniques may be used to augment or compliment conventional forensic methodologies. 6 13c analysis was used to demonstrate that different masking tape had been recovered in two, apparently similar cases, involving the smuggling of money. Visually similar ecstasy tablets were compared by consideration of the 613c and 615N composition of MDMA extracted from the tablets. Although only a limited number of tablets were analysed, the isotopic similarity between two different seizures was suffi- cient to induce a guilty plea from a person suspected of possess- ing both. A combination of h2H, S13c, 615N and S180 together with GC-MS analyses were applied to small samples of seized heroin. Although GC-MS analysis indicated differences between the chemical composition of two of the heroin samples, isotopic analysis suggested similarities, which were confirmed by further a2H, S13c and 6180 isotopic analysis of the clingfilm in which the samples were wrapped. La polyvalence de la spectromCtrie de masse des rapports iso- topiques est dCmontrCe en rCfCrence ? I diverses Ctudes de cas. Les variations dans la composition isotopique naturelle de matCriaux non-biologiques organiques sont comparkes comme moyen par lequel les Cchantillons peuvent Ctre associCs ou discriminks. Ces techniques peuvent Ctre utiliskes pour augmenter ou complkter des mCthodologies forensiques conventionnelles. L'analyse du 613c a kt6 utiliske pour dkmontrer que diffkrents adhCsifs de masquage qui avaient kt6 rCcupCr6s dans deux cas apparemment similaires et qui concernaient un trafic d'argent Ctaient diffkrents. Des tablettes d'ecstasy visuellement similaires ont CtC comparCes en tenant compte de la composition en 6 13c et 6I5N extraits des tablettes. Bien que seulement un nombre limit6 de tablettes ait kt6 analysks, les similarit& isotopiques entre deux diffkrentes saisies ont CtC suffisantes pour obtenir un aveu de culpabilitC d'une personne suspectCe de la possession des deux. Une com- binaison de a 2~, SI3c, 6 15~ et 6180 avec des analyses GC-MS ont CtC appliquCes B de petits Cchantillons d'hkroine. Bien que les analyses GC-MS indiquent des diffkrences entre la compo- sition chimique de deux des Cchantillons d'hCroine, I'analyse isotopique suggkrait des similarites qui ont CtC confirmCes par I'analyse complCmentaire isotopique S ~ H , S13c et S180du film plastique dans lequel les Cchantillons Ctaient emballCs. Die Vielseitigkeit der Stabilisotopen-Massenspektrometrie wird anhand verschiedener Fallbeispiele demonstriert. Schwankungen in den naturlichen Stabilisotopenverhaltnissen nicht-biologischer organischer Materialien werden als Grundlage fur die Aufdeck- ung oder den Ausschluss gemeinsamer Herkunftsbeziige von Proben herangezogen. Diese Techniken konnen zur Erweiterung oder Bestatigung konventioneller forensischer Verfahren einge- setzt werden. Die 6 1 3 ~ - ~ n a l y s e wurde eingesetzt um zu zeigen, dass unterschiedliche Klebebander in zwei zunachst ahnlich erscheinenden Fallen von Geldschmuggel verwendet worden waren. Augenscheinlich ahnliche Ecstasy-Tabletten wurden an- hand der Kohlenstoff- und Stickstoff-Stabilisotopenverhaltnisse des aus ihnen extrahierten MDMA verglichen. Obwohl lediglich eine begrenzte Anzahl von Tabletten untersucht wurde, war die Uberein~timmun~ in den Stabilisotopenverhaltnissen von Tablet- ten zweier unterschiedlicher Sicherstellungen gut genug, um die des Besitzes beider Tablettenchargen verdachtigte Person zu einem Schuldeingestandnis zu bewegen. Eine Kombination von s~H-, 6I3c-, 615N-, 6180- und GC/MS-Analysen wurde zur Un- tersuchung kleiner Proben sichergestellten Heroins eingesetzt. Obwohl die GC/MS-Analyse Unterschiede in den Zusammenset- zungen zweier Heroinproben anzeigte, deutete die Stabilisotopen- analyse auf ~hnlichkeiten hin, die durch weitere S2H-, Si3c- und S ls~-~tabilisotopenanalysen der zum Einwickeln der Hero- inproben benutzten Klarsichtfolie bestatigt wurden. *Author for correspondence O The Forensic Science Society 2005 Key words lsotope ratio, mass spectrometry, drugs, packaging material. science&justice Volume 45 NO. 3 (2005) 141 - I 49 Page 141