气相色谱–质谱法测定人体气味中4种脂肪酸＊

龙成生，吴德华，王辛，陈然然

(公安部南京警犬研究所，南京 210012)

气相色谱–质谱法测定人体气味中4种脂肪酸＊

龙成生，吴德华，王辛，陈然然

(公安部南京警犬研究所，南京 210012)

建立搅拌棒吸附萃取–气相色谱–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色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0.992 0～0.997 5，4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。

气相色谱–质谱法；人体气味；脂肪酸；搅拌棒吸附；热脱附

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。

目前，针对人体气味中脂肪酸物质的分析测定中，气相色谱–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 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱–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。

1.3 热脱附条件

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 色谱条件

色谱柱：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色谱峰面积，各化合物的定性、定量离子见表1。

表1 各化合物定性定量离子

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 结果与讨论

2.1 色谱、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。优化后的色谱条件见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色谱图进行积分，求得色谱峰面积。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7-十三酮的色谱峰均能完全分开，图1为4种脂肪酸的总离子流图。

图1 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色谱分离的影响。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。

表2 热脱附第一阶段条件优化

表3 热脱附第二阶段条件优化

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色谱柱，减小色谱峰宽，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，以色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。

表4 4种脂肪酸的线性方程、相关系数及检出限

2.5 精密度试验

将5个老化处理后的吸附棒置于采样对象同一有样部位，按照1.2方法采样，获得5个平行样品，在1.4仪器工作条件下进行测定，结果见表5。

表5 精密度试验结果

由表5可知，4种脂肪酸测定结果的相对标准偏差为2.7%～4.0%(n=5)，说明该方法具有较高的精密度。

2.6 回收试验

将4个老化处理后的吸附棒置于采样对象同一有样部位，按照1.2方法采样，获得4个平行样品。对其中3个样品均添加40 ng的正十二烷酸、正十三烷酸、正十四烷酸、正十六烷酸4种脂肪酸，进行加标回收试验，结果见表6。由表6可知，4种脂肪酸的加标回收率为93%～105%，说明该方法具有较高的准确度。

表6 4种脂肪酸的回收率及精密度(n=3)

2.7 实际样品测定

用本方法对10位健康者的手部气味进行测定，样品检测总离子流图见图2。测试结果表明，10份手部气味样品中正十二烷酸，正十三烷酸，正十四烷酸，正十六烷酸平均质量分别为47，32，66，114 ng。

图2 人体手部气味总离子流图

3 结语

建立了基于搅拌棒吸附的测定脂肪酸类物质(正十二烷酸，正十三烷酸，正十四烷酸，正十六烷酸)的气相色谱–质谱联用分析方法。该方法集样品采集，样品前处理，进样于一体，操作简单，测定结果准确可靠。该方法适用于人体气味中脂肪酸类物质的测定，为人体气味化学组成分析提供了一种新的分析手段。

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财政部、发改委发文要求取消环境监测服务费等

不久前，财政部、发改委印发《关于清理规范一批行政事业性收费有关政策的通知》。通知提出，自2017年4月1日起，取消或停征41项中央设立的行政事业性收费。其中环保领域涉及核安全技术审评费、环境监测服务费、城市放射性废物送贮费等。

取消或停征的行政事业性收费项目(相关)：

一、取消或停征的涉企行政事业性收费

(一)取消的涉企行政事业性收费

环境保护部门：核安全技术审评费；环境监测服务费。质检部门：设备监理单位资格评审费。测绘地信部门：测绘仪器检测收费(不含按经营服务性收费管理的自愿委托检测费)；测绘产品质量监督检验费(不含按经营服务性收费管理的自愿委托检验费)。

(二)停征的涉企行政事业性收费

环境保护部门：化学品进口登记费。交通运输部门：船舶及船用产品设施检验费(中国籍非入级船舶法定检验费)；卫生计生部门：卫生检测费。农业部门：农药、兽药注册登记费，包括农药登记费，进口兽药注册登记审批、发证收费；检验检测费，包括新饲料、进口饲料添加剂质量复核检验费，饲料及饲料添加剂委托检验费，新兽药、进口兽药质量标准复核检验费，进出口兽药检验费，兽药委托检验费，农作物委托检验费，农机产品测试检验费，农业转基因生物检测费，渔业船舶和船用产品检验费。质检部门：出入境检验检疫费；产品质量监督检验费(含工业产品生产许可证发证检验费，不含按经营服务性收费管理的自愿委托检验费)；计量收费(即行政审批和强制检定收费。非强制检定收费不得列入行政事业性收费，不得强制企业接受服务并收费)。食品药品监管部门：认证费，包括药品生产质量管理规范认证费，药品经营质量管理规范认证费；检验费，包括：药品检验费，医疗器械产品检验费；麻醉、精神药品进出口许可证费；药品保护费。包括药品行政保护费，中药品种保护费。

二、取消或停征的涉及个人等事项的行政事业性收费(共6 项)

卫生计生部门：预防性体检费；体育部门：兴奋剂检测费。（财政部国家发展改革委）

农业部明确10个学科领域的观测监测任务

为长期系统地对农业生产要素及其动态变化进行科学观察、观测和记录，阐明内在联系及发展规律，以促进农业科技创新、指导农业生产，农业部决定在全国启动土壤质量监测等农业基础性长期性科技工作。不久前，农业部发布关于启动农业基础性长期性科技工作的通知。通知内容显示：

系统布局

在任务方面，涉及到土壤质量、农业环境等10个学科领域，起步阶段可聚焦重点指标，积累经验、夯实基础后，再全面安排。在实施主体方面，依托农业部部属三院、省地农业科研院所、涉农高校和相关技术机构等，在全国布局一批负责观测监测的国家农业科学实验站和负责数据分析研究的国家农业科学数据中心。

总体目标

到2020年，建立由500个左右国家农业科学实验站、10个国家农业科技数据中心和1个国家农业科技数据总中心等构成的农业基础性长期性科技工作网络，按照统一规范的数据标准，构建土壤质量、农业环境等10个学科领域的基础数据库，研究提出一系列的专业性、综合性分析报告，为科技创新、政策制定等提供服务和支撑。

工作任务

在土壤质量方面，重点监测土壤质量状况、肥料效应变化等。在农业环境方面，重点监测种植结构、气候变化等对农业环境的影响。在植物保护方面，重点监测农作物及草地病虫草鼠害发生、流行规律和变化趋势。在畜禽养殖方面，重点开展畜禽种质资源收集和养殖环境监测。在动物疫病方面，重点监测重要疫病分布、流行规律及发展趋势。在作物种质资源方面，重点开展种质资源收集、整理、分析以及精准鉴定。在农业微生物方面，重点开展优异功能菌株筛选、保藏、评价。在渔业科学方面，重点了解我国水生生物资源衰退原因及水产外来物种分布状况。在天敌等昆虫资源方面，重点开展优异天敌等昆虫资源的收集评价。在农产品质量安全方面，重点开展主要农产品品质鉴定、污染物残留评价及预警分析。

工作要求

系统布点观测：经与各省农业行政主管部门、农业科学院等充分协商，初步遴选了456个国家农业科学实验站开展试运行工作。涉农高校等单位的观测监测站点，将在农业基础性长期性科技工作启动运行、积累经验后再遴选布局。

规范数据采集。要抓紧组建10个国家农业科学数据中心和1个国家农业科学数据总中心，确保工作经费和人员队伍。围绕10个学科领域，制定工作方案和观测监测、数据采集的标准规范，经国家农业科技创新联盟组织论证后，于2017年4月正式发布实施。 （仪器信息网）

Determination of 4 Fatty Acids in Human Body Odor with GC–MS

Long Chengsheng， Wu Dehua， Wang Xin， Chen Ranran
(Nanjing Police Dog Research Institute， Ministry of Public Security， Nanjing 210012， China)

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 0.992 0–0.997 5. 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.

gas chromatography–mass spectrometry; human body odor; fatty acids; stir bar sorption extraction; thermal desorption

O657.7

A

1008–6145(2017)03–0037–05

*2015年公安部科技强警基础工作专项(2015GABJC33)

联系人：龙成生；E-mail: longchengsheng@163.com

2017–03–23

10.3969／j.issn.1008–6145.2017.03.008