CC BY
37
Труды БГТУ, 2022, серия 2, № 2, с. 191-194
191
УДК 543.544
А. Г. Санько, О. В. Стасевич
Белорусский государственный технологический университет
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОТОЖИРОВЫХ СЛЕДОВ ЧЕЛОВЕКА
В данной работе осуществлен анализ потожировых следов рук человека (женщины) хро-матографическими методами для контроля изменения его состава c течением времени. Были подобраны оптимальные условия для проведения тонкослойной хроматографии (ТСХ). В результате наиболее оптимальной подвижной фазой являлась смесь петролейный эфир - диэти-ловый эфир - уксусная кислота (90 : 10 : 1), при ее применении на ТСХ-пластинах идентифицировались 4 пятна с Rf = 0,89 - эфиры холестерина, Rf = 0,76 - триацилглицериды, Rf = 0,30 -жирные кислоты, Rf = 0,13 - холестерин. В течение 4 мес. этот состав оставался неизменным. Также потожировые следы были проанализированы по жирно-кислотному составу методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ), который показал наличие в его составе гомологических рядов насыщенных и ненасыщенных (с разной степенью ненасыщенности) жирных кислот с числом атомов углерода в цепи от 4 до 18. Кроме того, в незначительном количестве зарегистрированы алканы и ароматические углеводы, что согласуется с литературными данными. Наибольшее количество приходилось на жирные кислоты с содержанием С18 атомов углерода. Больше всего обнаруживалось линолевой (9,73%) и линоленовой (3,39%) кислот. Также было установлено соотношение содержаний олеиновой и стеариновой кислот, равное 0,26, что подтверждает принадлежность потожировых следов женщине.
Ключевые слова: потожировые следы, тонкослойная хроматография, газожидкостная хроматография, подвижная фаза, идентификация, жирно-кислотный состав, олеиновая кислота, стеариновая кислота.
Для цитирования: Санько А. Г., Стасевич О. В. Хроматографический анализ потожировых следов человека // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2022. № 2 (259). С. 191-194.
A. G. San'ko, О. V. Stasevich
Belarusian State Technological University
CHROMATOGRAPHIC ANALYSIS OF HUMAN SWEAT-FAT TRACES
In this work, the analysis of sweat-fat traces of human (female) hands by chromatographic methods was carried out to control changes in its composition over time. The optimal conditions for thin layer chromatography (TLC) were selected, as a result, the most optimal mobile phase was a mixture of petroleum ether - diethyl ether - acetic acid (90 : 10 : 1), when using it on TLC plates, 4 spots with Rf = 0.89 - cholesterol esters, Rf = 0.76 - triacylglycerides, Rf = 0.30 - fatty acids, Rf = 0.13 - cholesterol were identified. Within 4 months this composition remained unchanged. Also sweat-fat traces were analyzed by fatty acid composition by gas-liquid chromate-graphy (GLC), which showed the presence in its composition of homologous series of saturated and unsaturated (with varying degrees of unsaturation) fatty acids with the number of carbon atoms in the chain from 4 to 18. In addition, alkanes and aromatic carbohydrates were registered in insignificant amounts, which is in accordance with the literature data. The largest amount was accounted for by fatty acids containing C18 carbon atoms. Most of all, linoleic (9.73%) and lino-lenic (3.39%) acids were found. It was also established the ratio of the contents of oleic and stearic acids, equal to 0.26, which confirms that the sweat-fat traces belong to a woman.
Key words: sweat-fat traces, thin-layer chromatography, gas-liquid chromatography, mobile phase, identification, fatty acid composition, oleic acid, stearic acid.
For citation: San'ko A. G., Stasevich O. V. Chromatographic analysis of human sweat-fat traces.
Proceedings of BSTU, issue 2, Chemical Engineering, Biotechnologies, Geoecology, 2022, no. 2 (259), pp. 191-194 (In Russian).
Введение. Исследование биологических следов имеет важное идентификационное и диагностическое значение в криминалистической деятельности. По своей природе эти следы содержат информацию, используемую для идентификации
личности, установления причастности лица к совершенному деянию, определения механизма преступления и других сведений, позволяющих выяснить обстоятельства, подлежащие доказыванию.
Одним из наиболее распространенных объектов экспертного исследования являются потожиро-вые следы (ПЖС) человека, чаще следы рук. В состав потожировых выделений человека входят липиды, белковые компоненты, простые органические и неорганические вещества, так как они образованы секретами потовых и сальных желез.
Вывод: следы на том или ином предмете, оставленные определенным лицом, имеют важное, а часто решающее значение для изобличения преступника, так как устанавливаются факт пребывания конкретного лица на месте преступления, его непосредственный контакт с конкретным предметом [1].
Методы обнаружения и выявления следов рук подразделяются на визуально-оптические, физические, химические, физико-химические и биологические [2].
Наиболее распространенными являются физический (с помощью магнитного дактилоскопического черного порошка), химический (с помощью нингидрина), физико-химический (с помощью цианокрилата). При этом дактилоскопический метод наиболее экспрессный и простой в применении, однако он эффективен только для обнаружения недавно образованных следов (которым не более 30 дней). Цианокрилатный метод можно применять для выявления следов рук, давность образования которых не ограничена, но он более сложен и длителен [2].
После использования дактилоскопического метода на одном и том же образце применение цианокрилатного невозможно. Поэтому актуальным вопросом является оценка давности исследуемых следов для подбора соответствующего метода их обнаружения. Оценку давности ПЖС рук можно осуществить по его составу, так как известно, что с течением времени он изменяется. Наиболее эффективными методами в определении состава являются хроматографические, так как основной компонент ПЖС - липиды.
Основная часть. Цель данной работы -оценка изменения липидного состава ПЖС человека с помощью методов тонкослойной и газожидкостной хроматографии в течение 4 мес.
Объектами исследования являлись ПЖС рук женщины, оставленные на предварительно очищенных гексаном предметных стеклах.
Для оценки липидного состава применяли метод тонкослойной хроматографии - он наиболее простой и недорогой, а также может быть использован в рутинных криминалистических исследованиях. Для осуществления ТСХ анализа сначала были подобраны оптимальные условия разделения (состав подвижной фазы).
В качестве неподвижной фазы служили сили-кагелевые пластины Kiselgel 60 F254 (США), а в качестве подвижной - неполярные растворители
(петролейный и диэтиловый эфиры, гексан) с небольшими добавками более полярных растворителей, таких как ацетон, метанол, уксусная кислота и вода.
Выделение липидов ПЖС осуществляли путем экстракции хлороформом в течение 10 мин с поверхности предметного стекла. Исследуемые образцы упаривали на роторном испарителе под вакуумом и растворяли в 0,5 мл хлороформа. Далее полученный экстракт наносили тонким капилляром на ТСХ пластины.
Детектирование веществ на пластинах проводили путем обработки парами йода. Идентификацию производили путем расчета показателя Я/ веществ в соответствующей элюирующей системе.
В табл. 1 приведены соотношения для каждой из 5 используемых систем растворителей.
Таблица 1
Состав подвижной фазы для ТСХ-анализа
Номер системы Состав подвижной фазы Соотношение растворителей, %, об.
1 Петролейный эфир - диэтиловый эфир - уксусная кислота 70 : 30 : 2
2 Хлороформ - метанол -уксусная кислота - вода 25 : 10 : 3 : 2
3 Гексан - диэтиловый эфир - уксусная кислота 165 : 15 : 1
4 Петролейный эфир - диэтиловый эфир - уксусная кислота 90 : 10 : 1
5 Хлороформ - метанол - вода 25 : 10 : 1
При использовании таких систем, как хлороформ - метанол - уксусная кислота - вода и хлороформ - метанол - вода, происходило наименее эффективное разделение липидов, на хромато-граммах регистрировались только 3 пятна, а также наблюдался заброс веществ к линии фронта. Более полное и эффективное разделение нейтральных липидов было достигнуто при применении системы растворителей петролейный эфир - диэти-ловый эфир - уксусная кислота (90 : 10 : 1). На хро-матограмме регистрировались 4 пятна.
В подобранной системе растворителей ли-пиды в соответствии с литературными данными могут быть разделены в следующей последовательности: фосфолипиды и моноглицериды, диглицериды, холестерин, жирные кислоты, триацилглицериды, эфиры холестерина. Исходя из приведенной выше последовательности разделения возможно предположить идентификацию веществ следующим образом: Я/ = 0,89 - эфиры холестерина, Я/ = 0,76 - триацилглицериды, Я/ = = 0,30 - жирные кислоты, Я/ = 0,13 - холестерин.
А. Г. Санько, О. В. Стасевич
193
Таким образом, один раз в месяц в течение 4 мес. в системе растворителей 4 был произведен ТСХ анализ идентичных образцов ПЖС женщины, который показал, что на ТСХ-пластинах все также регистрировались 4 пятна с показателями Rf, указанными выше. Это говорит о том, что липидный состав в течение 4 мес. не изменился, также для контроля дальнейшего изменения ли-пидного состава образец был подвергнут анализу газожидкостной хроматографии. Полученный липидный экстракт ПЖС с предметного стекла давностью 4 мес. упаривали на роторном испарителе, помещали в стеклянные ампулы, приливали 1 см3 раствора 2%-ной серной кислоты в метаноле с внутренним стандартом - маргариновой кислотой (C17:0; 1,35 мг/см3). Ампулы запаивали на газовой горелке, гидролиз триацилглицеридов с одновременным метилированием образующихся жирных кислот проводили при температуре (80 ± 1)°C в течение 4 ч. Затем ампулы охлаждали до комнатной температуры, вскрывали и экстрагировали метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК) гексаном. Отстоявшуюся верхнюю гексановую фракцию разделяли методом газовой хроматографии на хроматографе Agilent 7820А, оснащенном пламенно-ионизационным детектором и капиллярной колонкой ZB-Wax 0,25 мм* *30 м*0,25 мкм (полиэтилен гликоль). Анализ проводили при скорости потока гелия 35,933 см3/с; инжектора - 250°С, детектора - 275°С, температурный режим термостата колонки - начальная температура 150°С, нагрев до 250°С со скоростью 2,9°С /мин и выдерживается в течение 3 мин. Объем анализируемой пробы - 1 мкл.
Идентификацию метиловых эфиров жирных кислот производили по времени удерживания при разделении стандартных смесей (Supelco
Park, USA) этих веществ и оценивали в процентах от весового суммарного содержания по отношению к внутреннему стандарту (рисунок).
Качественная картина хроматографического разделения характеризуется наличием гомологических рядов метиловых эфиров насыщенных и ненасыщенных (с разной степенью ненасыщенности) жирных кислот с числом атомов углерода в цепи от 4 до 18. Кроме того, в незначительном количестве зарегистрированы алканы и ароматические углеводы, что согласуется с литературными данными [3-5].
Результаты проведенного анализа потожиро-вых следов рук методом ГЖХ представлены в табл.2
Как видно, наибольшее количество приходится на жирные кислоты с содержанием С18 атомов углерода. Больше всего обнаруживалось полиненасыщенных жирных кислот - линолевой (9,73%) и линоленовой (3,39%).
Таблица 2
Результаты жирно-кислотного анализа ПЖС методом ГЖХ
№ Обозначение жирной кислоты Количество, %*
1 С4:0 1,70
2 С8:0 0,08
3 С10:0 0,33
4 С12:0 0,25
5 С15:0 0,22
6 С16:0 0,52
7 С18:0 1,07
8 С18:1 0,28
9 С18:2 9,73
10 С18:3 3,39
Нормализация на 100%.
pA о
18 О ON
16 -
14
12
10
8 о о о „ g
6 S - С8:0 2- С 10:0 .977 .752 .999-С12: 4 25 S9-CI5.0 .656 1)9- С16: 5.990 1 ЧО -28.459 30.746 12.301 СТ
4 fas 1 .. 5 "l." .I.Ei .1 V Ii 1 If 1
2
0 5 10 15 20 25 30 35 40
ГЖХ-хроматограмма жирно-кислотного состава ПЖС женщины
Это может быть связано с тем, что образец Rf = 0,13 - холестерин. В течение 4 мес. этот со-
уже хранился в течение 4 мес. и произошел про- став оставался неизменным.
цесс десатурации олеиновой и стеариновой кис- По результатам ГЖХ-анализа образца
лот. Ранее было установлено, что соотношение ПЖС давностью 4 мес. было установлено со-
содержаний олеиновой и стеариновой кислот отношение олеиновой и стеариновой кислот,
в ПЖС является определяющим при установле- которое составило 0,26 и подтвердило принад-
нии половой принадлежности следов человека. лежность этих следов женщине. Наибольшее
В полученных данных это соотношение состав- количество в липидном экстракте ПЖС прихо-
ляет 0,26, что указывает на принадлежность дилось на полиненасыщенные С18 кислоты,
ПЖС женщине (менее 0,6) [3-5]. что может быть связано с процессом десатура-
Заключение. Таким образом, было выяв- ции олеиновой и стеариновой кислот с тече-
лено, что оптимальной элюирующей системой нием времени.
для проведения ТСХ анализа ПЖС человека яв- Далее с помощью методов ТСХ и ГЖХ бу-
ляется петролейный эфир - диэтиловый эфир - дут идентифицированы изменения компонентов
уксусная кислота (90 : 10 : 1), при ее применении ПЖС с течением времени для установления дав-
на ТСХ-пластинах идентифицируются 4 пятна ности образования следов рук и подбора соот-
с Rf = 0,89 - эфиры холестерина, Rf = 0,76 - три- ветствующего метода их обнаружения при про-
ацилглицериды, Rf = 0,30 - жирные кислоты, ведении криминалистической экспертизы.
Список литературы
1. Белкин Р. С. Криминалистическая энциклопедия М.: БЕК, 1997. 340 с.
2. Современные методы обнаружения и фиксации следов рук / Г. Л. Грановский [и др.] // Экспертная техника. 1989. Вып. 110. С. 3-19.
3. Моисеева Т. Ф. Комплексное криминалистическое исследование потожировых следов человека М.: Городец, 2000. 223 с.
4. Моисеева Т. Ф. Роль жирных кислот в идентификации и диагностики человека // Научные сообщения на теоретическом семинаре криминалистических чтений. 1997. Вып. 3-4. С. 27-31.
5. Моисеева Т. Ф., Шевырева Е. В., Морозова A. Л. Определение пола человека по составу жирных кислот потожировых следов рук // Экспертная практика и новые методы исследования. 1995. Вып. 2. С. 1-9.
References
1. Belkin R. S. Kriminalisticheskaya entsiklopediya [Forensic Encyclopedia]. Moscow, BEK Publ., 1997. 340 p. (In Russian).
2. Granovskiy G. L., Moiseyeva T. F., Yaroslav Yu. Yu., Gagloshvili A. U. Modern methods for detecting and fixing handprints. Ekspertnaya tekhnika [Expert Technique], 1989, issue 110, pp. 3-19 (In Russian).
3. Moiseyeva T. F. Kompleksnoye kriminalisticheskoye issledovaniye potozhirovykh sledov cheloveka [Comprehensive forensic investigation of human sweat and fat traces]. Moskow, Gorodets Publ, 2000. 223 p. (In Russian).
4. Moiseyeva T. F. The role of fatty acids in human identification and diagnosis. Nauchnyye soob-shcheniya na teoreticheskom seminare kriminalisticheskikh chteniy [Scientific reports at the theoretical seminar of forensic readings], 1997, issue 3-4, pp. 27-31 (In Russian).
5. Moiseyeva T. F., Shevyreva E. V., Morozova A. L. Determining the sex of a person by the composition of fatty acids in sweat-fat traces of hands. Ekspertnayapraktika i novyye metody issledovaniya [Expert practice and new research methods], 1995, issue 2, pp. 1-9 (In Russian).
Информация об авторах
Санько Александра Геннадьевна - магистрант. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: [email protected]
Стасевич Ольга Викторовна — кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры физико-химических методов сертификации продукции. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: [email protected]
Information about the authors
San'ko Aleksandra Gennad'yevna - Master's degree student. Belarusian State Technological University (13a, Sverdlova str., 220006, Minsk, Republic of Belarus). E-mail: [email protected]
Stasevich Ol'ga Viktorovna — PhD (Chemistry), Associate Professor, Assistant Professor, the Department of Physical-Chemical Methods for Products Certification. Belarusian State Technological University (13a, Sverdlova str., 220006, Minsk, Republic of Belarus). E-mail: [email protected]
Поступила 16.06.2022
