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尿骚味的化学本质是什么? 第1页

  

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之前回答提过如果真想探究类似问题又不想困于文献海洋可以找本《施普林格气味手册》翻一翻,里面有相关的综述,很多科普甚至教材大概觉得这里的化学不重要,对资料进行了简化。

无污染的健康人的尿液的几乎没有味道。受微生物影响,尿液降解早期pH升高,此时氨味为主,产生气味的主要物质是三甲胺。之后尿液缓慢恢复到中性,对甲酚、吲哚、雄烯醇/雄烯酮等有强烈气味的分子溢出,变为馊尿味。

再讲点细节。为什么认为氨味来自三甲胺而不是氨气?

首先室温下铵离子的pKa ≈ 9.25,三甲胺pKa ≈ 9.81。pH<9的时候氨主要以铵离子的形式存在,溶液上方的空气中氨含量很少,没什么味道。三甲胺溶液的气味虽然也受pH影响,但影响小,因为它形成的氢键少更容易从水中“逃出来”,用过三乙胺的应该有体会。

其次是嗅觉阈值Odor Threshold的问题,虽然尿液中氨的含量远大于三甲胺,但是三甲胺的嗅觉阈值远远远远低于氨,大概是氨的十万分之一,极少量的三甲胺就能产生明显的氨味。

文献:Odor Threshold Determinations of 53 Odorant Chemicals(三甲胺的嗅觉阈值其他文献[1]中的报道是0.00033 ppm、0.00044 ppm、0.00058 ppm,总之就是这个数量级了)。

最后要说三甲胺和氨的味道有区别,大学里做过用氨水的实验,刺激但不腥气,做完后我瞬间明白王小波书里说吸了一嘴浓氨水“好像吸到了陈年的老尿罐里”是什么感觉。甲基取代的胺类化合物多一丝腥气,当年隔壁实验室做催化,经常缺德地用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)做高温反应,这玩意高温容易分解出二甲胺,那种令人作呕的氨味久久不能散去……

再解释一下“馊尿味”中的对甲酚、吲哚、雄烯醇/雄烯酮。前两个在粪便中也有,吲哚的故事关注相关问题的应该都知道,最后一个雄烯醇48/雄烯酮49是性成熟后大汗腺(比如腋下的)分泌物气味的来源(大汗腺分泌物本身没什么味道,也要经过微生物转化出雄烯醇/雄烯酮)。

雄烯酮Androstenone是公猪身上骚味的来源(最早是从公猪身上提取的,没有别的意思),看名字或者想想药化口诀“雌一雄二孕三”应该知道这类气味分子一般男性身上比女性多。

据一些介绍兴奋剂和尿检的资料记载,很多女性在注射Testosterone 之类的雄性激素一段时候后,尿液会开始有男厕所的那种臭味,对这个现象的解释就是尿液中雄烯醇、雄烯酮的量提升了。

参考

  1. ^ https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2014.11.014



  

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