引用本文
陈然然, 龙成生, 吴德华, 宋珍华. 温度对嗅源气味样本转运的影响[J].刑事技术, 2020,45(6):606-609
CHEN Ranran, LONG Chengsheng, WU Dehua, SONG Zhenhua. Effect of Temperature on Transporting Odoriferous Samples of Olfactory Source[J]. Forensic Science and Technology,2020,45(6): 606-609  
doi: 10.16467/j.1008-3650.2020.06.012
Permissions
Copyright©2020, 《刑事技术》编辑部
《刑事技术》编辑部
温度对嗅源气味样本转运的影响
陈然然, 龙成生, 吴德华*, 宋珍华
公安部南京警犬研究所,南京 210012

第一作者简介：陈然然,女,山东济宁人,硕士,实习研究员,研究方向为气味物证。E-mail: wacexcrr@163.com

基金资助: “十三五”国家重点研发计划项目（2016YFC0800310）; 公安部科技强警基础工作专项项目（2016GABJC36）
摘要

目的 探索警用嗅源气味样本转运过程中温度对其质量及有效性的影响。方法 气味样本分别在4、20、25、38℃等温度下密封保存24h,采用警犬气味鉴别与仪器分析相结合的方法,检验分析痕迹嗅源和原物嗅源气味样本在不同温度下保存的质量及有效性。结果 嗅源气味样本分别在4、20、25℃温度下密封保存24h,其物质成分不会发生质的变化,也不会影响警犬气味鉴别的结果;嗅源气味样本在38℃温度下密封保存24h,其物质成分变化显著,警犬气味鉴别的准确率也有所下降。结论 在警犬技术工作中,可采用低于25℃的密闭环境转运嗅源气味样本,4℃相比25℃环境效果更佳。

关键词: 警用嗅源气味; 转运; 警犬气味鉴别; 仪器分析; 有效性
中图分类号:DF794.3 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2020)06-0606-04
Effect of Temperature on Transporting Odoriferous Samples of Olfactory Source
CHEN Ranran, LONG Chengsheng, WU Dehua*, SONG Zhenhua
Nanjing Police Dog Institute of Public Security Ministry, Nanjing 210012, China

* 通讯作者简介：吴德华,男,江苏南京人,博士,研究员,研究方向为气味物证。E-mail: jqswdh@163.com

Abstract

Objective To explore the effect of temperature on the quality and effectiveness of odoriferous samples which to take as the policing-purposed olfactory source in order to provide technical support for transportation of relevant samples.Methods The odoriferous samples were kept under the respective experimental temperature of 20°C (of the environment), 4°C, 25°C and 38°C, with them all being sealed and stored for 24h. Policing dog smelling identification and instrumental analysis were both adopted to detect the trace and original odoriferous samples, with the received data to be analyzed through SPSS 16.0.Results Stored for 24 hours at the temperature of 20°C, 4°C and 25°C, the odoriferous samples of policing-purposed olfactory source did not changed substantively, still enabling the policing dog to make correct identification. However, the temperature of 38°C lasting for 24 hours significantly changed the compositions of experimental samples, having caused policing dog decreasing the accuracy of odor identification.Conclusions When policing dog is the choice for detection, the olfactory odoriferous samples had better store and transport in an airtight niche below 25°C, with 4°C the more appropriate.

Key words: policing-purposed olfactory-source odor; transportation; policing dog odor identification; instrumental analysis; effectiveness

在警犬技术工作中, 遗留于犯罪现场的人体气味是案件侦破的重要物证, 其是具体人的一种生物信息, 具有信息素的功能[1, 2], 由遗传物质决定并具有相对稳定性[3, 4]; 个体气味之间的差异由基因决定, 具有个体特征性[5], 可用于个体识别[6]。勘查人员发现案发现场嗅源后, 需要根据嗅源的类型及性质采取相应的提取方法, 获得的有效嗅源气味样本可用于警犬鉴别、追踪、搜索等。案件现场常出现的嗅源类型有痕迹嗅源（如足迹、手印、蹬踏攀爬痕迹等）、实物嗅源（如作案工具、手套、衣服、鞋子等）, 现场勘查人员提取到嗅源气味样本后, 密封、转运后使用或贮存到人体气味库中。从采集密封到使用或入库这一转运或临时存放的过程中, 温度因素对嗅源气味样本的质量及其有效性有无影响, 尚没有定论, 为此, 笔者设计了本试验, 研究这个问题。

1 材料与方法
1.1 材料

提取保存材料：嗅源气味提取仪、气味贮存罐、专用气味吸附棉（公安部南京警犬研究所研制）等。

气味鉴别犬：用于本研究的5头气味鉴别犬均符合《警犬气味鉴别工作规则》(公刑2012【941】号)考核要求, 来自公安部南京警犬研究所气味物证实验室。

气味分析仪器：气相色谱-质谱联用仪(Agilent 7890-5975MSD, 美国), 多功能自动进样器(Gerstel MPS XT, 德国)等。

1.2 实验设计

实验选取12名志愿者进行现场嗅源的模拟, 主要分为痕迹嗅源和原物嗅源。痕迹嗅源为静踩5 min的足迹, 采用嗅源气味提取仪将痕迹嗅源气味提取到专用气味吸附棉上, 以此作为嗅源气味样本并置于气味贮存罐中密封, 待后续处理。原物嗅源为穿戴30 min的手套, 取其适当大小作为嗅源气味样本并置于气味贮存罐中密封, 待后续处理。

将获得的两类密封嗅源气味样本分别分为4组, 每组均为12个样本, 分别置于环境温度（实验过程中大气温度在20℃左右）、4、25、38 ℃下保存24 h后, 取出测试。不同保存温度下的气味样本经警犬鉴别和仪器分析, 检验分析其质量及有效性, 来评判温度的影响。

1.3 嗅源气味样本测试分析

1.3.1 警犬气味鉴别

将每种保存温度下的嗅源样本作为嗅源, 以供试者提供嗅源的相同部位的1 min吸附气味为索求物, 利用气味鉴别犬检验嗅源气味样本经过不同处理后的生物特征有效性。气味样本的警犬鉴别测试, 按照《警犬气味鉴别工作规则》(公刑2012【941】号)中规定的警犬气味鉴别操作程序进行。具体测试时, 选取状态良好的3头气味鉴别犬对同一份气味样本进行鉴别测试, 当3头犬均正确反应时说明此嗅源样本有效。

1.3.2 仪器分析

本实验采用磁力搅拌吸附棒采集用于仪器分析的气味样本, 采样前, 将磁力搅拌吸附棒和玻璃衬管在氮气保护下300 ℃老化2 h, 冷却至室温备用; 采样时, 将磁力搅拌吸附棒与嗅源样品同置于采样瓶中10 min, 然后将磁力搅拌吸附棒置于洁净的玻璃衬管中, 24 h内测定完毕。

采用气相色谱质谱联用技术对气味样本进行仪器分析, 使用多段程序升温方式分离人体气味样品[7], 色谱条件为：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)。色谱柱为DB-5毛细管色谱柱(30 m× 250 μ m× 0.25 μ m)。样品热解析条件为：初始温度20 ℃, 以60 ℃/min升至100 ℃, 再以720 ℃/min升至250 ℃, 保持1 min, 传输线温度保持250 ℃, 不分流脱附模式; 冷阱参数为：初始温度-150 ℃, 以12 ℃/s升至250 ℃, 保持1 min。

1.4 数据处理

所有数据统计分析均基于SPSS 16.0。警犬鉴别结果以正确次数(或正确率)表示, 数据采用非参数Cochran’ s Q 检验统计分析。仪器分析结果以相似度表示, 数据采用配对t检验分析。

2 结果与讨论
2.1 警犬气味鉴别

警犬气味鉴别过程中, 3头犬对同一嗅源气味样本均反应正确才认为这一样本有效, 结果记为T; 否则认为无效, 结果记为F; 结果见表1。对鉴别实验数据进行非参数Cochran’ s Q 检验, 实验结果显示, 在环境温度、4、25、38 ℃下保存24 h后, 痕迹嗅源气味样本警犬鉴别的正确率分别为0.833 3、1.000 0、0.833 3、0.916 7, 原物嗅源气味样本警犬鉴别的正确率分别为0.833 3、0.833 3、0.833 3、0.750 0; 即嗅源气味样本警犬鉴别总的正确率分别为0.8333、0.916 7、0.833 3、0.833 3, 说明相比其它三种保存温度, 嗅源气味样本在4℃环境下保存24h后的警犬鉴别正确率较高。此外, 保存温度方式下痕迹嗅源气味样本和原物嗅源气味样本警犬鉴别结果的Cochran´ s Q检验值分别为0.750、0.429, Asymp.Sig分别为0.861、0.934, 说明警犬鉴别结果不存在显著差异, 四种保存温度下的嗅源气味样本均能作为嗅源气味进行警犬鉴别认定, 气味样本都是有效的。因此, 气味样本在实验中的不同温度下密封保存不影响警犬气味鉴别结果。

表1 不同保存温度下痕迹嗅源与原物嗅源气味样本的警犬鉴别结果 Table 1 Identification by policing dog into trace and original odoriferous samples undergone of different treatments
2.2 仪器分析

气味样本经搅拌棒吸附萃取-气相色谱质谱联用技术测试后, 得到总离子流图, 图1所示结果为痕迹嗅源气味的新鲜样本（气味样本采集后立即进行测试）。从谱图中所示的峰中选出32种候选化合物, 以这些化合物为基础, 分别计算不同保存温度下的气味样本与其新鲜气味样本之间的相似度（以夹角余弦计算）。计算得到气味样本在环境温度、4、25 ℃条件下密封保存24 h后与同一个体的新鲜气味样本之间的相似度均在0.999 5以上, 相似度平均值分别为0.999 60、0.999 65、0.999 56; 在38℃条件下密封保存24 h后与同一个体的新鲜气味样本之间的相似度均在0.995以上, 相似度平均值为0.995 36, 可见气味样本在25 ℃及以下温度条件下密封保存24 h后与同一个新鲜气味样本之间的相似度相对较高, 其中4 ℃温度下相似度最高。

图1 气味样本总离子流图Fig.1 Total ion chromatogram (TIC) of odoriferous sample

对不同保存温度下的气味样本的相似度进行配对t检验, 结果表明气味样本在环境温度、4、25 ℃条件下密封保存24 h的相似度与新鲜的气味样本相似度之间不存在显著差异, P值分别为0.755、0.205、0.537, 因此, 气味样本在环境温度、4、25 ℃条件下密封保存24 h不会发生质的变化; 气味样本在38℃条件下密封保存24 h的相似度与新鲜的气味样本相似度之间存在显著差异（P< 0.05）, 因此气味样本在38 ℃条件下密封保存24 h后发生一定程度质的变化, 进而可推断低温有益于气味样本的保存。

以上警犬鉴别结果和仪器分析结果均表明, 人体气味样本在环境温度、4、25 ℃条件下密封保存24 h不会改变气味样本的特征性。气味样本在38 ℃条件下保存24 h后, 尽管警犬能对其进行识别, 但正确率相对有所下降, 气味样本发生一定程度质的变化。因此可采用低于25 ℃的密封条件短期保存气味样本, 4 ℃及以下温度更为适宜。

3 结论

采用警犬气味鉴别和仪器分析两种方法, 检验分析环境温度、4、25、38 ℃等4种不同保存温度下嗅源气味样本的有效性, 结果表明, 前三种保存温度下密封保存的嗅源气味样本没有发生质的变化, 警犬鉴别结果也未受影响; 第四种保存温度下, 嗅源气味样本的物质成分发生一定程度质的变化, 警犬鉴别的准确率也有所下降。因此, 在警犬技术实际工作中, 可采用低于25℃的环境密封保存转运从现场采集的嗅源气味样本; 从实验结果看, 最好还是采集后立即将嗅源样本置于4℃环境中进行保存转运, 有利于保证嗅源的质量及其有效性。

参考文献
[1] CHEN D, HAVILAND J J. Human olfactory communication of emotion[J]. Percept Mot Skills, 2000, 91(1): 771-781. [本文引用:1]
[2] WELLER A. Human pheromones: communication through body odor[J]. Nature, 1998, 392(6672): 126-127. [本文引用:1]
[3] OSTROCSKAYA A, LANDA P A, SOKOLINSKY M. Study and identification of volatile compounds from human skin[J]. Journal of the Society of Cosmetic Chemists, 2002, 53(2): 147-148. [本文引用:1]
[4] BERNIER U R, KLINE D L, SCHRECK C E, et al. Chemical analysis of human skin emanations: comparison of volatiles from humans that differ in attraction of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae)[J]. American Mosquito Control Association Journal, 2002, 18(3): 186-195. [本文引用:1]
[5] TAYLOR D, DAULBY A, GRIMSHAW S, et al. Characterization of the microflora of the human axilla[J]. International Journal of Cosmetic Science, 2003, 25(3): 137-145. [本文引用:1]
[6] FURTON K G, CARABALLO N I, CERRETA M M, et al. Advances in the use of odor as forensic evidence through optimizing and stand ardizing instruments and canines[J]. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2015, 370(1674): 1-13. [本文引用:1]
[7] 龙成生, 吴德华, 王辛, 等. 气相色谱-质谱法测定人体气味中4种脂肪酸[J]. 化学分析计量, 2017(3): 37-41.
(LONG Chengsheng, WU Dehua, WANG Xin, et al. Determination of four fatty acids in human body odor by GC-MS[J]. Chemical Analysis and Meterage, 2017(3): 37-41. ) [本文引用:1]