阔叶木树皮浸提物的高效液相色谱法分析
2013-04-24许英健史晓凡
许英健 史晓凡
(中国刑警学院 辽宁 沈阳 110035)
阔叶木树皮浸提物的高效液相色谱法分析
许英健 史晓凡
(中国刑警学院 辽宁 沈阳 110035)
木屑是各种刑事案件、交通肇事案件现场中常见的微量物证之一,对木屑检材与比对样品进行准确的鉴定,可以为侦破案件提供科学的依据。研究以甲醇为提取剂,对阔叶木树皮进行了有效的提取,对浸提物进行了高效液相色谱分析,根据树皮浸提物的外观颜色、高效液相色谱特征的差异对不同树种阔叶木树皮进行了有效的鉴别。
阔叶木 树皮 浸提物 高效液相色谱法
木材是用途极为广泛的一种物资,不仅在各种建设上占有重要的地位,而且在人们的日常工作、生活中也是不可缺少的。因此在纵火、盗窃、凶杀、强奸、破坏森林、毁坏果树等各种刑事案件及交通肇事案件现场上,往往会有微量的木屑残渣遗留在犯罪嫌疑人和被害人的遗留物及作案工具上。此时木屑残渣种类的鉴别及木屑检材与比对样品异同的鉴定结论可以为快速、准确地推断案件的第一现场、尸源、犯罪嫌疑人的职业特征等提供依据,从而为缩小侦察范围、侦破案件提供有价值的线索。
木材一般分为针叶木材和阔叶木材。阔叶木树叶宽大呈片状,大多数为落叶树,树干通直部分较短,密度较大,材质较坚硬,国外多称为硬材(hardwood),种类较多。近年来,国内外法庭科学工作者在木屑种类鉴别方面进行了一些研究,建立了一些分析方法,主要有显微镜法、气相色谱法、气-质联用法、傅立叶变换红外光谱法、高效液相色谱法等。
本文以甲醇为提取剂,对阔叶木树皮进行了有效的提取,浸提物进行了高效液相色谱分析,依据浸提液外观颜色的异同可对不同树种树皮样品进行初步的检验,进一步依据色谱图中特征峰的数目、保留时间、峰形的差异能够对不同树种阔叶木树皮的种类进行鉴别。
1 实验部分
1.1 样品
不同树种的树皮样品共67种,详见表1。
1.2 试剂
甲醇(色谱纯),纯净水(杭州娃哈哈集团)。所有溶液在使用前均经过0.45μm滤膜过滤脱气。
1.3 仪器及条件
日立L-7100液相色谱仪,L-7420 UV-VIS检测器,L-7300柱温箱,D-7000型HPLC管理系统;AS5150A超声波清洗器(天津奥特赛恩斯仪器有限公司)。
色谱柱:ZORBAX SB-C18色谱柱5μm4.6× 150mm;检测波长:280nm,柱温:35℃,流动相A:甲醇,流动相B:水,梯度洗脱条件:0~8min,80B;8.1~35min,30%B;35.1~45min,80%B;进样体积:10μl。
1.4 实验方法
1.4.1 树皮浸提成分的高效液相色谱分析
用手术刀分别削取上述67种不同树种的树皮样品少许,放入试管中,加入约0.5ml甲醇,超声波提取10min,提取液进行高效液相色谱分析。
1.4.2 树皮浸提成分高效液相色谱分析重现性实验按1.4.1所述方法分别对18号样品(辽宁沈阳桃树树皮)及62号样品(湖北房县漆树树皮)平行进行三次测定。
表1 67种树皮样品一览表
2 结果和讨论
2.1 树皮浸提成分高效液相色谱分析的理论依据
树皮浸提成分比木材浸提成分的含量多,种类复杂。主要有蜡和脂类、萜类和树脂酸、植物甾醇和毛地黄苷类、色素、黄烷醇类及其聚合物、鞣质、木质酚类及酚苷类、蛋白质和生物碱等。不同树种树皮中浸提成分不同,而且同树种不同产地的树皮,因生长环境的不同其浸提成分的种类也可能不同。如扭叶松树皮中含有双氢槲皮素、双氢杨梅皮素、香橙素、短叶松素,而黄松树皮中则含有槲皮素,松槲皮素、β-甲基槲皮素、松杨梅皮素和双氢槲皮素。不同树种树皮、不同产地同树种树皮浸提成分组成上的差异可以通过高效液相色谱特征反映出来,这就是利用高效液相色谱法鉴别树皮种类的依据。
2.2 不同树种阔叶木树皮浸提物的外观分析
由于不同树种树皮所含浸提物的组成成分不同,特别是其所含色素成分不同,导致其浸提液的外观颜色不同。据此可对其进行大类的分析,67种树皮浸提物的颜色分类见表2。
表2 67种树皮浸提物的颜色分类
2.3 不同树种树皮浸提成分的高效液相色谱分析
67种不同树种树皮浸提成分的液相色谱谱图特征是色谱峰集中分布在二个区域,A区域为0.00~10.0min,B区域为10.0~40.0min。根据67种不同树种树皮浸提成分在这二个区域中色谱峰峰数、峰形的不同可将其分为五大类,分类情况见表3,色谱图见图1。
表3 67种树皮浸提成分的HPLC数据分析
图1 五类树皮浸提物的HPLC图
以第Ⅰ类中的11种样品为例,根据11种树皮样品浸提成分高效液相色谱图A区中色谱峰数的不同可进一步将其分为四类,第Ⅰ-1类和第Ⅰ-4类各只有1种样品,其浸提成分的液相色谱特征差异明显,可一一区别。第Ⅰ-2类、Ⅰ-3类分别有6种、4种样品,虽然同类样品之间A区中色谱峰数相同,但B区中色谱峰数、峰的保留时间及峰形均有差异,可以一一鉴别,具体分类见表4,第Ⅰ类中三种树皮浸提成分的HPLC图见图2。同理,其它四类样品也可按照A区中色谱峰数、B区中色谱峰数的差异进一步鉴别。
表4 第Ⅰ类11种树皮浸提成分的HPLC数据分析
图2 第Ⅰ类三种树皮浸提成分的HPLC图
2.4 重现性和精密度的考察
树皮浸提成分三次平行测定所得到的高效液相色谱图中色谱峰的峰数、保留时间、峰形相同,峰高比相近。实验结果表明,本文建立的树皮浸提物高效液相色谱分析法,具有较好的重现性,实验数据见表5。
表5 重现性精密度实验
3 结论
在确定的高效液相色谱分析条件下,树皮浸提成分的各组分得到了有效的分离。不同树种、同树种不同产地树皮样品浸提成分的高效液相色谱图具有一定的特异性,依据色谱峰的峰数、保留时间、峰形等的不同可以对67种树皮进行类别的鉴定。
1.李琼瑶.司法物证鉴定技术[M].北京:中国民主法制出版社,2005
2.HiroakiYokoi.Rapid characterizeation of wood extractives in wood by thermal desorption-gas chromatography in the presence of tetramethylammonium acetate[J].Journalof AnalyticalandApplied Pyrolysis,2003,67
3.M.P.Fernandez.Gas Chromatography-Mass Specrometrymethodforthesimultaneousdetermination of woodextractivecompoundsinquakingaspen[J].Journal of Chromatography,2001,922
4.K.K.PANDEY.AStudyofChemicalStructure of Soft and Hardwood and Wood Polymers by FTIR Spectroscopy[J].Journal of Applied Polymer Science,1999,71
5.周佳璐,丛培盛.利用气质联用技术对木材进行分类和鉴别[J].建筑材料学报,2006,9(1)
6.池玉杰.6种白腐菌腐朽后的山杨木材和木质素官能团变化的红外光谱分析[J].林业科学,2005,41(2)
7.邵建章.裂解气相色谱法分析火场燃烧残留物的研究[J].理化检验(化学分册),2004,40(7)
注:本文系公安部应用创新项目“犯罪现场常见木屑综合检测方法的研究”的阶段性成果,项目编号:2005YYCXXJXY041。