嗅源氣味采集介質(zhì)吸附和釋放氣味能力的比較研究

陳然然 龍成生 吳德華

隨著警犬技術(shù)的發(fā)展，人體氣味成為了繼指紋、DNA后案件偵破的重要物證，警犬技術(shù)工作人員通過氣味采集介質(zhì)提取犯罪現(xiàn)場的氣味，用于案件偵破過程中個體氣味的警犬鑒別。目前，在警犬技術(shù)工作中，主要利用警犬對人體氣味進(jìn)行個體識別，以及采用科學(xué)儀器對人體氣味進(jìn)行定性和定量分析，未來兩者的相互印證是人體氣味證據(jù)走上法庭的關(guān)鍵技術(shù)。氣味采集介質(zhì)吸附的人體氣味無論用作嗅源供警犬進(jìn)行鑒別，還是用于進(jìn)行儀器分析，都要求氣味越濃越好，研究表明，嗅源氣味量對警犬的氣味鑒別存在較大影響，足夠大的嗅源量才能使警犬形成清晰的嗅識，濃度越大越有利于警犬作出正確的判斷；而氣味采集介質(zhì)吸附氣味能力的強(qiáng)弱是決定其能否吸取高濃度氣味的關(guān)鍵，釋放氣味的能力也直接影響警犬氣味鑒別和儀器分析的結(jié)果。因此，為了更好地服務(wù)于警犬技術(shù)工作實(shí)戰(zhàn)，篩選出一種吸附和釋放能力較好的氣味采集介質(zhì)尤為重要。為此，我們進(jìn)行了本試驗(yàn)，考察比較了專用氣味吸附棉、棉布、脫脂紗布等3種警犬技術(shù)工作中常用的人體氣味采集介質(zhì)的氣味吸附和釋放能力。

一、試驗(yàn)材料與方法

（一）儀器設(shè)備與材料

全二維氣相色譜——飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用儀、多功能熱脫附樣品前處理系統(tǒng)、專用氣味吸附棉、棉布、脫脂紗布、嗅源氣味標(biāo)記物正己酸。

（二）試驗(yàn)方法

1.吸附介質(zhì)及玻璃器皿的除味處理

專用氣味吸附棉和脫脂紗布均為已經(jīng)過除味處理并密封保存，試驗(yàn)用棉布和玻璃器皿均用流水沖凈、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?。?6mg的專用氣味吸附棉、棉布、脫脂紗布分別裝填于熱脫附襯管中，備用于吸附嗅源氣味。

2.嗅源模擬及標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

將一小塊經(jīng)處理的紗布裝入1.5mL樣品瓶中，然后滴入100μL正己酸，以此作為試驗(yàn)用模擬嗅源。以甲醇為溶劑，配制500mg/L的正己酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，備用。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）氣味采集介質(zhì)吸附氣味能力比較

將模擬嗅源和裝填有不同氣味采集介質(zhì)的熱脫附襯管同置于43mL樣品瓶中，加蓋密封，吸附時間4h。

（2）氣味采集介質(zhì)釋放氣味能力比較

向裝填有不同氣味采集介質(zhì)的熱脫附襯管中分別加入20μL正己酸標(biāo)準(zhǔn)液，確保標(biāo)準(zhǔn)溶液滴在氣味采集介質(zhì)上并被完全吸收，氣味釋放時間4h；釋放試驗(yàn)開始和結(jié)束時均取樣進(jìn)行儀器分析。

4.儀器分析

使用全二維氣相色譜——飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用（GC×GC-TOFMS）動態(tài)頂空熱脫附法對所獲提的氣味樣品進(jìn)行化學(xué)分析，以氣味采集介質(zhì)中所含目標(biāo)標(biāo)記化合物的總量（總峰面積）為標(biāo)準(zhǔn)，評價不同氣味采集介質(zhì)吸附和釋放氣味的能力。

色譜條件：正交二維柱系統(tǒng)DB-5MS(30m×250μm×0.25μm)與 RXI-17(1.89m×150μm×0.15μm)；進(jìn)樣口溫度200℃；傳輸線溫度280℃；載氣為氦氣，流速為2.0mL/min，分流比5:1；調(diào)制解調(diào)時間間隔4.0s，熱持續(xù)時間為800ms；一維柱升溫程序：起始溫度為60℃（保持6min），以5℃/min升至120℃（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。

飛行時間質(zhì)譜：電離能量為-70eV；質(zhì)量掃描范圍為35～300 u，采集頻率為10Spectrum/s；離子源溫度為250℃。

二、結(jié)果與討論

（一）不同氣味采集介質(zhì)吸附氣味能力比較

用GC×GC-TOFMS動態(tài)頂空熱脫附法分析專用氣味吸附棉、棉布、脫脂紗布吸附模擬嗅源后所得到的氣味樣本，以不同氣味樣本中檢測的正己酸的色譜峰面積大小為指標(biāo)來評價不同氣味采集介質(zhì)吸附氣味的能力，不同介質(zhì)吸附的正己酸的色譜峰面積檢測結(jié)果如圖1所示：

圖1 不同氣味采集介質(zhì)吸附正己酸比較

在相同模擬嗅源、相同吸附時間及相同分析條件下，正己酸色譜峰面積的大小與氣味采集介質(zhì)吸附的氣味量成正比，峰面積越大，說明吸附的氣味量越大，相對應(yīng)的氣味采集介質(zhì)的氣味吸附能力越強(qiáng)。從圖1可以看出，吸附棉吸附模擬嗅源后所得到的氣味樣本中檢測出正己酸的峰面積為457179216 counts，棉布為133427852 counts，脫脂紗布為36908554 counts，該數(shù)據(jù)說明相比于棉布和脫脂紗布，吸附棉對正己酸具有較強(qiáng)的吸附能力，進(jìn)而可推斷吸附棉相比于棉布和脫脂紗布具有較強(qiáng)的氣味吸附能力。

（二）不同氣味采集介質(zhì)釋放氣味能力比較

用GC×GC-TOFMS動態(tài)頂空熱脫附法分析專用氣味吸附棉、棉布、脫脂紗布釋放氣味前后的氣味樣本，以不同氣味樣本中檢測的正己酸的色譜峰面積來計(jì)算不同氣味采集介質(zhì)的氣味釋放率=[（釋放前正己酸的峰面積-釋放后正己酸的峰面積）/釋放前正己酸的峰面積]×100，不同氣味采集介質(zhì)的氣味釋放率結(jié)果如圖2所示：

圖2 不同氣味采集介質(zhì)對正己酸的釋放效果比較

在相同的初始?xì)馕读?、相同釋放時間及相同的分析條件下，正己酸峰面積的大小間接說明了氣味量的大小，分別將吸附棉、棉布、脫脂紗布釋放氣味前后所得到的氣味樣本中檢測的正己酸的峰面積進(jìn)行比較，計(jì)算出的氣味釋放率分別為吸附棉96.97%、棉布96.55%、脫脂紗布83.06%，該數(shù)據(jù)表明相比于棉布和脫脂紗布，吸附棉釋放正己酸的能力較好，進(jìn)而可推斷吸附棉相比于棉布和脫脂紗布具有較好的氣味釋放能力，能夠在警犬氣味鑒別過程中使氣味更好地?cái)U(kuò)散和更有利于儀器分析時氣味的解析。

三、結(jié)論

研究結(jié)果表明，專用氣味吸附棉的氣味吸附和釋放能力優(yōu)于普通棉布及紗布。因此，在警犬技術(shù)工作中，專用氣味吸附棉可以用于人體氣味的提取，能夠較好地服務(wù)于人體氣味的警犬鑒別和儀器分析。