陳然然 吳德華 龍成生
(作者單位:公安部南京警犬研究所,210012)
全二維氣相色譜—飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用儀、多功能熱脫附樣品前處理系統(tǒng)、活性炭捕集管(Mono trap RGPS TD)、10cm不銹鋼集氣罩(嗅源氣味提取儀配件)。
1.試驗(yàn)材料除味處理
在氮?dú)獗Wo(hù)下,熱脫附襯管于300℃條件下老化2 h,冷卻至室溫。購(gòu)買的活性炭捕集管為一次性物品,使用安瓿瓶單獨(dú)包裝,取出后直接進(jìn)行人體氣味采集。
不銹鋼罩子經(jīng)流水沖凈、乙醇浸泡、恒溫水浴超聲波清洗,最后用雙蒸水沖洗后110℃熱風(fēng)烘干除味,密閉保存?zhèn)溆谩?/p>
2.樣品采集
(1)人體氣味的接觸式提?。菏褂脢A持工具將活性炭捕集管在受試者額頭上滾動(dòng)720°,采樣結(jié)束后將捕集管置于襯管中密封待測(cè),24h內(nèi)完成測(cè)定。
(2)人體氣味的非接觸式提?。簩⒒钚蕴坎都軕覓煊诓讳P鋼集氣罩內(nèi),將集氣罩固定在受試者額頭,采樣10min后將捕集管置于襯管中密封待測(cè),24h內(nèi)完成測(cè)定。
(3)儀器分析
本試驗(yàn)使用全二維氣相色譜——飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行化學(xué)分析,采用動(dòng)態(tài)頂空熱脫附自動(dòng)進(jìn)樣方式進(jìn)樣,儀器分析條件如下:
(1)氣相色譜:正交二維柱系統(tǒng)由DB-5MS(30m×250μm×0.25μm)與RXI-17(1.89m×150μm×0.15μm)兩部分組成;進(jìn)樣口溫度200℃;載氣為氦氣,流速為2.0mL/min,分流比5:1;調(diào)制解調(diào)時(shí)間間隔4.0s,熱持續(xù)時(shí)間為800ms;一維柱升溫程序起始溫度為60℃(保持1min),以8℃/min升至120℃(保持5min),以10℃/min升至200℃(保持5min),再以15℃/min升至250℃(保持10min);第二維色譜柱選擇比第一維色譜柱高5℃的初始溫度同步升溫。
(2)飛行時(shí)間質(zhì)譜:電子轟擊電離源(EI)的電離能量為-70eV;檢測(cè)器電壓為1550V;傳輸線溫度為280℃;離子源溫度為250℃;質(zhì)量掃描范圍為35-300u,采集頻率為10spectrum/s。
試驗(yàn)選擇3名供試者,采用接觸式和非接觸式的提取方式進(jìn)行人體額頭氣味采集,儀器分析所得譜圖如圖1所示。由圖1可知,相比非接觸式提取方式,接觸式提取方式獲得的樣品中可檢測(cè)出大量的化合物,經(jīng)過(guò)化合物鑒定,大部分物質(zhì)來(lái)源于采集介質(zhì)、柱流失以及周圍環(huán)境。
通過(guò)對(duì)所有樣品的色譜圖進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,共鑒定出文獻(xiàn)已報(bào)道的人體氣味成分47種,如表1所示。針對(duì)表1中47種化合物,本研究發(fā)現(xiàn),有5種化合物只在非接觸式提取方式獲得的樣品中檢出,分別為正己烷、甲基磺酰氯、癸烷、1-十三醇、9-十六碳烯酸;接觸式和非接觸式提取方式獲得的樣品中均檢測(cè)出的成分12種,分別為乙醛、乙酸、十三烷、十四烷、十六烷、鈴蘭醛、十一烷酸、月桂酸、十五酸乙酯、十九烷、十八碳酸甲酯、反式角鯊烯;其余30種化合物只在接觸式提取方式獲得的樣品中檢出;該數(shù)據(jù)說(shuō)明接觸式提取方式采集的人體氣味成分?jǐn)?shù)量遠(yuǎn)大于非接觸式提取方式采集的人體氣味。
表1 本次研究鑒定出的人體氣味成分
將接觸和非接觸式提取所獲得樣品中的12種共有成分峰面積進(jìn)行比較,即將兩種提取方式下獲得的同一化合物峰面積進(jìn)行求和,然后分別計(jì)算不同提取方式下該化合物的峰面積占比,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,接觸式提取方式采集的人體氣味成分質(zhì)量遠(yuǎn)大于非接觸式提取,峰面積占比85%以上。
序號(hào) CAS登記號(hào) 化合物英文名稱 化合物中文名稱34 295-17-0 Cyclotetradecane 環(huán)十四烷35 1222-05-5 Cyclopenta[g]-2-benzopyran, 1,3,4,6,7,8-hexahydro-4,6,6,7,8,8-hexamethyl- 佳樂(lè)麝香36 41114-00-5 Pentadecanoic acid, ethyl ester 十五酸乙酯37 118-58-1 Benzoic acid, 2-hydroxy-, phenylmethyl ester 柳酸芐酯38 112-39-0 Hexadecanoic acid, methyl ester 棕櫚酸甲酯39 57-10-3 n-Hexadecanoic acid 十六烷酸40 628-97-7 Hexadecanoic acid, ethyl ester 十六烷酸乙酯41 629-92-5 Nonadecane 十九烷42 112-61-8 Methyl stearate 十八碳酸甲酯43 24985-48-6 2-Octen-4-one, 2-methoxy- 2-甲氧基-2-辛烯-4-酮44 5466-77-3 2-Propenoic acid, 3-(4-methoxyphenyl)-, 2-ethylhexyl ester 對(duì)甲氧基肉桂酸辛酯45 7683-64-9 Squalene 角鯊烯46 112-70-9 n-Tridecan-1-ol 1-十三醇47 373-49-9 9-Hexadecenoic acid 9-十六碳烯酸
接觸式和非接觸式提取所獲得的嗅源人體氣味樣品氣味成分在數(shù)量和質(zhì)量上的差異,可能源于人體氣味各成分的揮發(fā)性不同,只出現(xiàn)在非接觸式提取所獲得的氣味樣品中的成分,可能是部分揮發(fā)性較強(qiáng)的組分。本次非接觸式提取樣品的采集時(shí)間為10min,如果延長(zhǎng)采集時(shí)間,則可能捕集到更多揮發(fā)性較弱的成分,提高氣味樣本中的人體氣味成分?jǐn)?shù)量和質(zhì)量。
本試驗(yàn)比較研究了使用活性炭捕集管進(jìn)行人體氣味的接觸式和非接觸式提取的效果。結(jié)果表明,雖然有個(gè)別成分只在非接觸式提取方式獲得的樣品中檢出,但是總體上接觸式提取獲得的人體氣味成分在數(shù)量和質(zhì)量上都占有一定的優(yōu)勢(shì),因此,針對(duì)人體氣味的儀器分析研究,可優(yōu)先選擇利用活性炭捕集管接觸式提取嗅源,以獲得高質(zhì)量的嗅源人體氣味樣本。