龙成生;吴德华;王辛;陈然然
【摘 要】A method based on stir bar sorption extraction(SBSE)-GC-MS was developed for determination of dodecanoic acid,tridecanoic acid,tetradecanoic acid and hexadecanoic acid in human body odor. 4 fat acids in human body odor were extracted directly by using stir bar coated with PDMS,then injected into GC/MS by means of the thermal desorption injector. 7-tridecanone was used as the internal standard for quantitative analysis. The calibration curves were linear in the range of 20-180 ng and the linear correlation coefficients were 0.9920-0.9975. The detection limits of four fat acids was 3.2-7.5 ng. In 40 ng addition level,the recoveries of 4 acids were 90％-105％,the relative standard deviation of determination results was 2.7％-4.0％(n=5). The method has been used for analysis of fat acids in human body odor, and meet the analysis requirement.%建立搅拌棒吸附萃取-气相谱-质谱法测定人体气味中正十二烷酸、正十三烷酸、正十四烷酸、正十六烷酸4种脂肪酸的方法.利用PDMS涂层搅拌吸附棒直接采集人体气味,采用热脱附程序升温进样方式气相 谱法测定人体气味中4种脂肪酸.以7-十三酮为内标,建立了4种脂肪酸的内标定量分析方法,线性范围为20～180 ng,相关系数r2为0.9920～0.9975,4种脂肪酸的检出限为3.2～7.5 ng.在40 ng加标水平下,样品加标回收率为90％～105％,测定结果的相对标准偏差为2.7％～4.0％(n=5).该方法已应用于人体气味化学组分分析,满足分析要求. 【期刊名称】《化学分析计量》
【年(卷),期】2017(026)003
自动泄压阀
【总页数】5页(P37-41)
【关键词】气相谱-质谱法;人体气味;脂肪酸;搅拌棒吸附;热脱附
【作 者】龙成生;吴德华;王辛;陈然然
【作者单位】公安部南京警犬研究所,南京 210012;公安部南京警犬研究所,南京 210012;公安部南京警犬研究所,南京 210012;公安部南京警犬研究所,南京 210012
【正文语种】中 文
【中图分类】四巧板O657.7
人体气味中含有信息素［1］，具有个体特征性［2］和遗传特性［3–4］，可用于个体鉴别。警犬不仅能根据作案现场的遗留物追踪犯罪分子，而且能鉴别出现场遗留物是否来自犯罪嫌疑人［5–6］。研究表明，男性腋窝分泌物中含有影响女性促黄体激素(LH)脉冲式分泌及女性情绪的信息激素［7］，不同生理期的女性对男性腋窝气味的敏感度有明显差别［8］。
脂肪酸类物质是人体气味中重要的组成成分。Curran等人［9］发现人体腋窝气味主要含有酯类、醛类、脂肪酸和醇类化合物，且具有个体特征性和性别特征性；后来，他们对手部和前臂气味进行了研究，其成分也主要是酯类、醛类、脂肪酸和醇类化合物［10］。Gallagher等人［11］在人体后背和前臂均检出了二甲基硫、苯并噻唑、辛醛、壬醛、癸醛、水杨酸己酯、棕榈酸异丙酯及含十二个碳到十八个碳的脂肪酸，另外也检测到一些醛、酮类物质。Penn［12］等人的研究发现44种个体特征化合物和12种性别特征化合物。
高沸点溶剂
目前，针对人体气味中脂肪酸物质的分析测定中，气相谱–质谱法(GC–MS)是主要的分
离检测手段［13–14］。样品前处理方法主要有固相微萃取(SPME)［15–17］、热脱附［18］、液–液萃取［19］等方法。其中，SPME具有操作简单、进样方便等优点，但在人体气味研究中需要借助于其它吸附介质(如纱面、棉布等)将人体气味收集，进行二次热解析，且SPME吸附膜具有选择性，更适合于目标化合物确定的分析检测。液–液萃取也需要吸附介质采集样品后利用有机溶剂进行洗脱且需要低温浓缩过程，具有操作繁琐、不易大批量处理样品等特点。
搅拌棒吸附萃取技术(SBSE)集采样、浓缩、样品前处理、进样于一体，操作方便，适用于大批量样品分析。笔者针对正十二烷酸、正十三烷酸、正十四烷酸、正十六烷酸4种脂肪酸，建立了基于搅拌棒吸附萃取的气质联用分析法，优化了分析条件并将其用于人体气味中4种脂肪酸的测定。
1.1 主要仪器与试剂
气相谱–质谱联用仪：7890–5975MSD型，美国安捷伦科技有限公司；
电子分析天平：XS105型，感量为0.01 mg，瑞士梅特勒托利多仪器有限公司；
多功能自动进样器：MPS XT型，德国德祥科技有限公司；
磁力搅拌吸附萃取棒：PDMS涂层，德国德祥科技有限公司；
正十二烷酸、正十三烷酸、正十四烷酸、正十六烷酸、7-十三酮：纯度均大于99%，上海安谱实验科技股份有限公司。
1.2 样品采集
采样前，将磁力搅拌吸附棒在氮气保护下于300℃老化2 h，冷却至室温；取出磁力搅拌吸附棒，在采样部位(如手部)滚动360°，然后将磁力搅拌吸附棒置于洁净的玻璃衬管中，密封，待测。样品采集后，24 h内测定。
为了确保玻璃衬管不被污染，每一个吸附棒配一个玻璃衬管，且与吸附棒同时老化。采样过程中，用不锈钢镊子夹持玻璃衬管，用专用磁力杆将吸附棒取出；采样结束后，再用磁力杆将吸附棒装入玻璃衬管。永磁同步电机转子
1.3 热脱附条件
delta并联机器人
重油燃烧器
样品经过一级热脱附后利用冷阱聚焦，冷阱采用液氮降温，冷聚焦温度为–150℃。进样时，将冷阱(冷阱与进样品口为一体)升温至250℃热脱附进样，即二级脱附。热脱附条件参数：初始温度20℃，以60℃／min升至100℃，再以720℃／min升至250℃，保持1 min，传输线温度保持250℃，不分流脱附模式；冷阱条件参数：初始温度–150℃，以12℃／s升至250℃，保持1 min。
1.4 仪器工作条件
1.4.1 谱条件
谱柱：DB–5毛细管柱(30 m×250 μm， 0.25 μm，美国安捷伦科技有限公司)；程序升温：起始温度为40℃(保持2 min)，以20℃／min升至200℃(保持15 min)，再以5℃／min升至250℃(保持2 min)，最后以20℃／min升至300℃(保持10 min)；PTV进样口温度：初始温度–150℃，以12℃／s升至250℃，保持1 min；不分流进样；接口温度：280℃；载气：氦气。
1.4.2 质谱条件
采用全扫描方式；质量范围：35～350 u；EI电离源：70 eV；定量分析时采用提取离子积分获得相应谱峰面积，各化合物的定性、定量离子见表1。
1.5 标准溶液配制
正十二烷酸、正十三烷酸、正十四烷酸、正十六烷酸单标储备液：均为1 000 mg／L，分别称取正十二烷酸、正十三烷酸、正十四烷酸、正十六烷酸标准品各0.5 g(精确至0.1 mg)于4只500 mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容，摇匀后冷藏备用。
正十二烷酸、正十三烷酸、正十四烷酸、正十六烷酸混合标准溶液：分别移取50 mL正十二烷酸、正十三烷酸、正十四烷酸、正十六烷酸单标储备液于4只500 mL容量瓶中，用甲醇定容，配制成质量浓度均为100 mg／L的单标准溶液；再分别移取4种单标准溶液50 mL至1只500 mL容量瓶中，用甲醇定容，制得质量浓度均为10 mg／L的正十二烷酸、正十三烷酸、正十四烷酸、正十六烷酸混合标准溶液。
内标溶液：质量浓度为50 mg／L，称取7-十三酮标准品0.5 g(精确至0.1 mg)，用甲醇溶解逐级稀释而得；使用时，移取2 mL内标溶液于2 mL样品瓶中，每次进样时由自动进样器移取1 µL注入装有吸附棒的玻璃衬管中后，随样品一同升温热脱附。
2.1 谱、质谱条件优化
人体气味组成成分多，样品基质复杂，利用恒温分离条件无法达到分离要求。采用多段程序升温方式分离人体气味样品，以达到准确分析人体气味中4种脂肪酸的目的。优化后的谱条件见1.4.1。
质谱检测为全扫描方式检测，以便更好地对目标化合物进行定性分析；定量分析时则采用对提取离子谱图进行积分，求得谱峰面积。各化合物的定性和定量离子见表1。用优化后条件对混合标准溶液进行测定，4种脂肪酸及内标7-十三酮的谱峰均能完全分开，图1为4种脂肪酸的总离子流图。
2.2 热脱附条件优化
热脱附条件既要确保目标化合物完全解析，也要尽可能减少基质的干扰，特别是沸点高、相对分子质量大的化合物对谱分离的影响。采用两段式程序升温进行热脱附，一方面可以对样品进行预分离，另一方面确保目标化合完全解析。对热脱附升温速率进行优化，优化条件见表2及表3。
第一阶段将解析温度从20℃升至100℃主要是为了将极易挥发的化合物解析，第二阶段解析温度升至250℃是确保目标化合物完全解析。当第一阶段的升温速率为60℃／min时，解析时间约为1.3 min，第二阶段的升温速率为720℃／min(仪器最大升温速率)，解析时间约为1.2 min，总解析时间约为2.5 min，在此条件下目标化合物能完全解析且分离良好；当第二阶段的最终温度大于250℃时，出现一些保留时间大于40 min的化合物，同时有吸附棒涂层流失现象。所以优化后的热解析条件为初始温度20℃，以60℃／min升至100℃，再以720℃／min升至250℃，保持1 min。
2.3 冷聚焦二次热解析条件优化
样品经一级热解析后由冷阱再聚焦，之后采用程序升温进样及不分流进样模式。冷聚焦采用液氮降温，初始温度为–150℃。进样开始后以12℃／s(仪器最大升温速率)升温至250℃，保持1 min。采用最大升温速率目的是确保样品以最短时间进入谱柱，减小谱峰宽，提高分离度及响应值。当二级解析最高温度低于250℃时，会出现样品残留现象，影响下一个样品检测准确性；当最高二级解析温度高于250℃时，没有出现样品残留现象。由于一级热解析及其与冷阱间传输线温度均为250℃，当二级解析温度高于270℃时，
对一级热解析的吸附棒有一定影响(PDMS涂层吸附棒最高使用温度为270℃)，所以二级解析温度最终设为250℃。
2.4 线性方程、线性范围和检出限
分别取2，4，6，8，10，12，14，16，18 µL混合标准溶液涂抹在磁力搅拌棒上，磁力搅拌棒置于洁净的玻璃衬管中，在1.4仪器工作条件下进样测定。以各脂肪酸的质量x(ng)为横坐标，以谱峰面积与内标峰面积比值y为纵坐标进行线性回归，以3倍基线噪声所对应待测组分的质量计算方法检出限，线性方程、线性相关系数及检出限见表4。结果表明，4种脂肪酸在20～180 ng范围内线性关系良好。
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