助力多篇涉火殘留物期刊發表，分析技術竟是它！

　　導讀

　　近年來，火災爆炸事件時有發生，一旦發生會造成巨大損失。由于火災現場高溫環境，許多痕跡和生物物證被嚴重損壞，因此火場殘留物的分離鑒定及分析研判成為確定火災性質、證實犯罪事實的有力證據。

　　案例一：

　　2017年5月，一輛大客車在某地隧道內起火燃燒，事故導致11名兒童和1名女教師遇難，司機當場死亡。該客車為柴油汽車，但現場多處燃燒殘留物檢測出汽油殘留物成分，排除車內電器短路或交通事故引發火災。后經偵查調查，司機因加班補助、夜班費被接連停發，致使工資驟減而心懷不滿，遂從加油站購買汽油實施放火行為。在這一案例中，汽油殘留物檢測對于偵查破案具有重要意義。

　　案例二：

　　2021年12月某日半夜，某公安局接110報警，某村夫婦二人慘遭殺害后被焚尸。為了確定焚尸所用易燃物質，對火災現場燃燒殘留物反復實驗，發現火災現場的燃燒殘留物與汽油、柴油和煤油的燃燒殘留物整體峰型和保留時間不具有相似性，案件陷入僵局。偵查中發現受害人生前榨的花生油、菜籽油和芝麻油剩余量跟原本榨出量出入較大，懷疑這三種植物油為焚尸用易燃物質。實驗結果顯示現場提取的多份檢材與三種植物油混合油燃燒殘留物檢測結果高度契合。對火災現場殘留物檢測和鑒定使得該案件獲得重大突破。

　　如何在灰燼廢墟中尋跡覓兇還原真相？國內某刑事技術權威機構在火災調查和法庭科學領域成果頻出，近年來使用島津全二維GCMS發表了多篇學術論文，并為相關案件偵破提供了有力證據。

　　1助燃劑分析的難點

　　// 易燃液體 如汽油、柴油等，組分復雜、相似成分較多，大量的組分難以識別或共洗脫，影響區分和鑒定。

　　// 動植物油脂 如花生油、大豆油、豬油、牛油等，常規的儀器無法分析某些微量脂肪酸。全二維氣相色譜-質譜儀(GC×GC-MS)將兩根色譜柱串聯，具有峰容量大、靈敏度高、定性更準確、能夠實現族分離等特點，可實現復雜待測物的正交分離，極大提高了色譜的峰容量和靈敏度。

　　2島津全二維GCMS特點

GC×GC-qMS全二維氣質聯用儀

　　卓越的色譜分離能力

　　全二維氣相色譜（GC×GC）是把分離機理不同而又相互獨立的兩根色譜柱通過調制器以串聯方式連接成二維氣相色譜柱系統，通過設置一定的調制時間（調制周期）將一維流出物捕集，聚焦后釋放到二維色譜柱進一步的分離，通過專用軟件將色譜峰轉化成為全二維譜圖。全二維氣相色譜比普通一維氣相色譜具有分辨率更高、峰容量大、靈敏度好等優點，為復雜樣品提供全新而有效的分離方式。

　　特色環形設計調制解調器

　　調制解調器是GC×GC技術的關鍵，特色環形設計的調制解調器通過液氮制冷連續切割技術可以高效率捕集寬沸程（C3~C55）組分，并在二維實現超快速分離，形成極尖銳的峰，更有利于復雜組分的分離。環形設計的調制器僅使用一個冷噴嘴和一個熱噴嘴，相對于以往兩個冷噴嘴和兩個熱噴嘴，冷卻氣消耗量大幅降低，柱溫箱內溫度也更加穩定。

　　優異的質譜檢測能力

　　GC×GC的檢測器可以是氣相色譜的FID、ECD等或是質譜檢測器，但火災等刑事案件中分析的常是未知化合物，MS對于未知峰強大的定性能力，使得其與GC×GC聯用的技術成為發展方向。島津全二維氣相色譜質譜聯用儀依托高性能的單四極桿GCMS-QP2020 NX和三重四極桿GCMS-TQ8040 NX/GCMS-TQ8050 NX系統，為刑事物證鑒定分析提供快速、簡單、可靠的解決方案。

　　3涉火殘留物已發表論文典型應用鑒賞

　　應用分享I：柴油特征組分篩選

　　汽油、煤油、柴油是縱火案件中犯罪嫌疑人常使用的易燃液體，在實際案件檢驗中經常需要確定易燃液體的來源，以提供偵查線索或作為法庭上的證據。

　　選取各地煉油廠生產的36個0#柴油樣品作為研究對象，對在地域的基礎上篩選柴油樣品的特征組分進行了研究。使用全二維氣相色譜-質譜(GC×GC-MS)分析柴油，可以減少柴油組分的共洗脫。在直接進樣與極性-非極性柱系統的實驗條件下，計算出色譜峰容量，并且獲得了適合指紋圖譜分析的點陣圖，定性分析了柴油在點陣圖中的族分布。使用基于像素的F比值法(F-ratio)和基于峰表的偏最小二乘判別分析法(PLS-DA)的預處理和化學計量學方法，篩選柴油全二維氣相色譜數據。結果表明，C16 ~ C20的烷烴和 C7 ~ C12 的單環芳烴的組分在不同地域的柴油樣品間差異較大。

柴油樣品F比值圖，A為原圖，B為刪除干擾后的圖，圖例為F比值

　　應用分享Ⅱ：汽油組分定性定量分析

　　選取市售的92#、95#、98#汽油樣品進行定性分析，分析結果顯示3種標號的催化裂化汽油在非芳香族組分區間，可以實現認定的色譜峰數量差異很小，且組分幾乎完全相同。而在芳香族區域內，烷基苯與茚系物、萘系物出峰位置互相交錯；98#汽油樣品色譜峰數量明顯較少，C6烷基苯丟失嚴重，相對于92＃和95#樣品，Ｃ5以上高碳數烷基苯、茚系、萘系物均明顯偏少，為識別該地汽油樣品標號提供了依據。

　　該方法對直鏈烷烴、支鏈烷烴、烯烴和單環烷烴等較好的分離效果的同時，對芳香族成分分離具有明顯優勢，可獲得精確的單體烴和族成分信息，定性結果可靠。

某95#汽油樣品的GC×GC-qMS的二維點陣圖

　　C7-C12的直鏈烷烴、支鏈烷烴、烯烴、環烷烴等；a-e為芳烴、茚系物、萘系物等

某92#汽油樣品的3D色譜圖

　　應用分享Ⅲ：動植物油脂類分析

　　植物油和動物油分布廣泛，種類繁多，是人們日常生活中的食材，也是常見工業原料。對其進行檢驗，不僅能判斷油脂種類，也可推斷遺留者的職業、民族、飲食習慣等人身特點，為偵查人員判斷案件性質、明確偵查方向、縮小偵查范圍提供科學依據。

不同種類植物油鑒定

　　對不同品牌的大豆油、橄欖油、葵花籽油、玉米油、山茶油、調和油等常見植物油進行檢驗，發現不同品牌同一種類植物油的脂肪酸成分基本一致，而不同種類植物油的脂肪酸 成分差異明顯，并且確定了各植物油的特征脂肪酸。

部分品牌花生油的二維色譜圖

不同種類動物油鑒定

　　對不同地區的豬油、牛油、羊油和雞油中的脂肪酸成分進行檢測，發現不同地區同一種類動物油的脂肪酸成分基本一致，而不同種類動物油的脂肪酸成分差異明顯，從而提供了區分豬油、牛羊油、雞油等不同種類動物油的依據。

部分不同地區豬油的二維色譜圖

　　結語

　　采用島津特色全二維GC×GC-qMS可快速準確的對火災殘留物進行檢測，為案件偵查中動植物油的檢驗鑒定、火災現場易燃液體來源等提供科學依據，為案件偵查提供幫助。