高效液相色谱-蒸发光散射法分析油脂物证种属特征
乔杰, 赵鹏程, 许英健, 韩闯
中国刑事警察学院,沈阳 110035

作者简介: 乔 杰(1991—),女,河南周口人,硕士研究生,研究方向为微量物证分析。 E-mail: JOYCCPC@163.com

摘要

目的 采用高效液相色谱-蒸发光散射法分析确定人体以及七种动物油脂的甘油三酯种属特征。方法 用丙酮溶解19种甘油三酯标准品,分析这19种标准甘油三酯特征峰,色谱柱条件为C18色谱柱,流动相是二氯甲烷-乙腈-冰乙酸(30:70:0.2,V/V/V),流速1.0 mL/min,采用蒸发光散射检测器检测,以此得出特征标准峰,再对样品进行分析;采集人体、七种动物 ( 猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅、鱼) 油脂,丙酮溶解后直接采用与标准品相同的条件进样分析,分离各种甘油三酯,对比混合标准样品特征峰处理各种谱图数据。结果 人体油脂、七种动物油脂的谱图数据特征性强,能够区分人以及这七种动物。结论 甘油三酯可以作为鉴定人类和这七种动物油脂种属的依据,为案件侦破指明方向。

关键词: 甘油三酯; 人体油脂; 动物油脂; 高效液相-蒸发光散射法
中图分类号:DF795.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2015)05-0400-04 doi: 10.16467/j.1008-3650.2015.05.013
Species-characteristic Analysis of Animal Fat by HPLC-ELSD
QIAO Jie, ZHAO Pengcheng, XU Yingjian, HAN Chuang
National Police University of China,Shenyang 110035, China
Abstract

Objective To explore the species characteristics of fat from human and seven kinds of animals (pigs, cattle, sheep, chickens, ducks, geese, fish) by the analysis of triglycerides using high performance liquid chromatography-evaporative light scattering detector (HPLC-ELSD). Methods 19 kinds of triglycerides standards were dissolved in acetone and analyzed by HPLC-ELSD. Chromatography was achieved using a C18 column and an isocratic mobile phase consisting of methylene chloride/acetonitrile/ice acetic acid (30/70/0.2, V/V/V) at a flow rate of 1 mL/min, and ELSD detection was performed at 70°C for the drift tube. Fat of human and seven kinds of animals was subjected to the same treatment as that of triglycerides standards in identical conditions, and the resultant chromatograms being compared with those of triglycerides standards to determine the types of triglyceride. Results Human fat has 9 types of triglyceride, and the fat from pig, cattle, sheep, chicken, duck, goose and fish has 10, 14, 13, 12, 11, 14, 15 types of triglycerides, respectively. All of these fats have their own special triglyceride types as their species’ characteristics. For the fats of same species animals raised in different area, the types of triglyceride, though various in content, have shown the same characteristics. Conclusions Types of triglycerides are reliable for identifying whether the fat is from human and seven kinds of animals tested in this study, and this can provide useful information for case investigation.

Keyword: triglyceride; human fat; animal fat; high performance liquid chromatography-evaporative light-scattering detector

确定一些犯罪现场发现的可疑油痕物证是人体油脂、还是动植物油脂, 对于判断案件性质、推断作案方式、锁定作案工具至关重要。一些涉假肉类食品和食用油的案件也常涉及动物油脂的种属鉴别。近年来, 油脂种属检验有一些新的报道[1, 2], 这对于促进公共安全领域油脂物证检验技术发展具有重要意义[3, 4, 5]。史晓凡等[6, 7, 8, 9]采用高效液相色谱-蒸发光散射方法(high performance liquid chromatography-evaporative light-scattering detector, HPLC-ELSD), 对人和动物油脂的种属特征进行分析对比, 发现人体油脂具有独特的色谱特征。本文在上述研究基础上, 利用甘油三酯(triglyceride)标准物质对动物油脂中常见的甘油三酯进行分析。

1 材料和方法
1.1 油脂样品

人体油脂样品(解剖时取自人体的皮下脂肪); 猪油脂样品12份; 牛羊油脂样品各6份; 鱼油脂样品2份; 鸡、鸭、鹅油脂样品各1份; 鱼脂肪3份(动物油脂为购自不同省市的样本, 冷冻保存)。

1.2 甘油三酯标准品

19种标准甘油三酯标准品(瑞典Laroda公司), 分别为月桂酸甘油酯(LaLaLa)、硬脂酸甘油酯(StStSt)、油酸甘油三酯(OOO)、1, 2-棕榈酸 -3-硬脂酸甘油酯(PPSt)、1, 2-棕榈酸 -3-油酸甘油酯(PPO)、1, 3-棕榈酸 -2-油酸甘油酯(POP)、1, 2-硬脂酸 -3-油酸甘油酯(StStO)、1, 2-油酸 -3-棕榈酸甘油酯(OOP)、1, 3-油酸 -2-棕榈酸甘油酯(OPO)、1, 2-油酸 -3-硬脂酸甘油酯(OOSt)、1, 3-油酸 -2-硬脂酸甘油酯(OStO)、1, 2-亚油酸 -3-棕榈酸甘油酯(LLP)、1, 2-亚油酸 -3-油酸甘油酯(LLO)、1-硬脂酸 -2-棕榈酸 -3-油酸甘油酯(StPO)、1-棕榈酸 -2-亚油酸-3-硬脂酸甘油酯(PLSt)、1-棕榈酸 -2-油酸 -3-亚油酸甘油酯(POL)、1, 2-豆蔻酸 -3-棕榈酸甘油酯(MMP)、1, 3-硬脂酸 -2-棕榈酸甘油酯(StPSt)、1-硬脂酸 -2-油酸 -3-硬脂酸甘油酯(POSt)。

1.3 样品及标准品处理

1.3.1 甘油三酯标准品溶液的配制

分别称取19种标准品各2.0 mg置于10.0 mL容量瓶中, 用丙酮溶解、定容, 配制成甘油三酯标准溶液, 检测时分别取等量混合制成混合标准样品溶液, 待测。

1.3.2 油脂样品溶液的制备

分别称取人、猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅、鱼油脂样品各2.0 mg, 加入0.5 mL丙酮, 室温下, 超生震荡辅助溶解, 制成人体油脂、动物油脂溶液, 待测。

1.4 仪器及条件

Agilent 1100series高效液相色谱仪(美国Agilent公司); 色谱柱:C18柱(150 mm× 3.9 mm, 4 μ m); 柱温:30℃; 流动相:二氯甲烷-乙腈-冰乙酸(30:70:0.2, V/V/V); 流速:1.0 mL/min; 蒸发光散射检测器(Model 1400ELSD); 漂移管温度:70℃; 雾化管温度:30℃; 光学池温度:80℃; 排气管温度:60℃; GAS:45-55P。

2 结果与讨论
2.1 甘油三酯混合标准溶液分析

在最佳分析条件下, 对单个甘油三酯标准品进行HPLC-ELSD分析, 均得到较好地分离。在实验中, 发现脂肪酸种类相同但是在甘油三酯中所处位置不同的甘油三酯样品的保留时间相同。对19种甘油三酯标准品混合溶液进行分析, 只有StStSt溶解性不好, 有时不出峰; 同分异构的甘油三酯为重叠峰, 四个重叠峰分别是OOP和OPO, PPO和POP, OOSt和OStO, StPO和POSt(见图1)。

图 1 18种甘油三酯标准物质混合溶液的HPLC-ELSD谱图Fig.1 Chromatogram of mixture of 18 types of triglycerides’ standards by HPLC-ELSD

2.2 常见家畜类动物油脂样品种属特征分析

对猪、牛、羊三种胎生家畜类脂肪所含的甘油三酯进行比较分析表明, 三种不同种属家畜类动物油脂中甘油三酯的组成特征差异明显。从甘油三酯种类上讲, 猪脂、牛脂、羊脂甘油三酯种类数目分别是10、14、12种, 其中, OOP或OPO相对含量均为最高, POP或PPO和StPO或 POSt两种甘油三酯的相对含量在牛、羊脂肪中相对较高, 但在猪脂中含量并不高(见图2)。

图 2 不同种属家畜类动物油脂甘油三酯特征图。2-1:猪脂肪; 2-2:牛脂肪; 2-3:羊脂肪。Fig.2 Chromatogram of triglycerides of fats from different species of livestock by HPLC-ELSDk. 2-1: pig fat; 2-2: cattle fat; 2-3: sheep fat.

对不同地区猪、牛油脂进行HPLC-ELSD分析, 对比不同地区同种种属的动物脂肪中的同种甘油三酯, 结果表明这些样品中甘油三酯的组成成分相同, 但是各种甘油三酯的相对含量存在差异。具体的差异通过选取三种地区猪脂肪、牛脂肪前五种甘油三酯的峰面积占总峰面积的百分比的数值进行比对, 同种甘油三酯在不同地区不同个体的同种物种中相对含量有波动, 见表1表2, 但不影响物种间的区分。

表 1 不同地区猪脂肪五种甘油三酯的峰面积相对百分比 Table 1 Relative percentage of the peak area of five triglyceride of pig fat from different regions(%)
表 2 不同地区牛脂肪五种甘油三酯的峰面积相对百分比 Table 2 Relative percentage of the peak area of five triglyceride of cattle fat from different regions(%)
2.3 家禽(及鱼)类动物油脂样品的种属特征分析

对鸡、鸭、鹅、鱼四种卵生动物油脂进行HPLC-ELSD分析, 其谱图结构特别相近, 但仍然存在种属性差异见图3。鸡、鸭、鹅和鱼脂肪所含甘油三酯的种类数目分别是12、11、14、15种, 鱼脂肪的甘油三酯种类相对较多, 本文只把通过对比混标得到的甘油三酯的种类标注出来, 其余峰未知其甘油三酯种类。在鸡、鸭、鹅、鱼脂肪中, OOP或 OPO、POL、 MMP三种甘油三酯的相对含量很高。对比家畜类动物与家禽类动物油脂谱图, 两者含量较高的甘油三酯种类相同, 都为OOO、POL、MMP、OPO/OOP、PPO/POP。二者最大的区别就是实验中的四种卵生动物均不含胎生动物油脂中的PLSt。

图 3 不同种属家畜(及鱼)类动物油脂的甘油三酯特征图。3-1:鸡脂肪; 3-2:鸭脂肪; 3-3:鹅脂肪; 3-4:鱼脂肪。Fig.3 Chromatogram of triglycerides of fats from different species of fowl and fish by HPLC-ELSD. 3-1: chicken fat; 3-2: duck fat; 3-3: geese fat; 3-4: fish fat.

2.4 人体油脂的种属特征

在人体油脂中, LLP、POL、LLO三种甘油三酯的相对含量较高, 见图4。与猪、牛、羊三种胎生动物相比, 人体油脂甘油三酯出峰时间较早, 且在保留时间7.5~10 min之间有两个未知峰; 人体油脂甘油三酯的种类(9种)比猪牛羊少; 含量相对较高的甘油三酯种类也不相同, 人体油脂中甘油三酯含量较高的是LLP、POL、LLO, 猪、牛、羊油脂中则是OPO/OOP、StPO/POSt, 可以明显区别人体油脂和猪牛羊的油脂。对比卵生动物, 人体油脂相对卵生动物油脂出峰时间较早, 人体油脂甘油三酯的种类(9种)比鸡、鸭、鹅、鱼的甘油三酯种类少; 含量相对较高的甘油三酯种类也不相同, 人体油脂是LLP、POL、LLO, 鸡、鸭、鹅、鱼则是OPO/OOP、POL、MMP。分析结果表明, 人体油脂和卵生动物油脂的种属区别较大。

图 4 人体脂肪甘油三酯特征图Fig.4 Chromatogram of triglycerides of human fat by HPLC-ELSD

3 结 论

采用高效液相-蒸发光散射器法区分动物油脂种属特征的方法十分有效, 可以将该方法用于涉假动物油脂的鉴别, 为确定制假方式提供科学证据。另外, 由于人与其它动物油脂的色谱特征差异明显, 所以人体油脂的种属鉴定可以为焚尸案件的侦破提供依据。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 丁军凯, 范垂昌. 瞬时裂解甲基化技术—一种快速鉴别人体脂肪及动植物油脂的色谱分析方法[J] . 刑事技术, 1996(3): 5. [本文引用:1]
[2] 丁军凯, 闫福宁, 喻晓光, . 同时裂解甲基化气相色谱法快速鉴别人体脂肪及动植物油脂[J] . 中国法医学杂志, 1998, 13(4): 227-230. [本文引用:1]
[3] 兰庆丰, 梁敏. 气相色谱法鉴别掺假食用油的研究[J] . 刑事技术, 2006(1): 37-39. [本文引用:1]
[4] 张炳谦, 王季中, 孙桂进. 人体脂肪及动植物油脂的GC-MS/MS法分析[J] . 中国人民公安大学学报: 自然科学版, 2004(4): 10-12. [本文引用:1]
[5] 王继芬, 姚琳桃, 张桂霞. 痕量动物油和植物油的区分检验研究[J] . 化学研究与应用, 2008(11): 1514-1519. [本文引用:1]
[6] 姜红, 许英健, 王景翰, . 高效液相色谱法鉴别指甲油的种类[J] . 刑事技术, 2011(3): 25-27. [本文引用:1]
[7] 刘涛, 尹春华, 谭天伟. 高效液相色谱-蒸发光散射检测器测定脂肪酸和甘油酯的含量[J] . 中国油脂, 2005(9): 50-53. [本文引用:1]
[8] 王磊, 史晓凡, 许英健, . 人体脂肪的高效液相色谱-蒸发光散射分析[J] . 中国司法鉴定, 2013(3): 29-32. [本文引用:1]
[9] 史晓凡, 周欣欣, 王磊, . 高效液相色谱-蒸发光散射法分析人和动物油脂种属[J] . 中国法医学杂志, 2013, 28(2): 116-118. [本文引用:1]