用螢光指引真相——刑偵中的魯米諾

2021-03-01 化工儀器網

在刑偵劇中,很容易看到這個場景,在現場搜查的警察往地上或者角落噴灑了什麼東西,不一會兒某塊地方亮了起來,警察就或凝重或振奮地喊道:「找到了!」

 原來,這就是刑偵中大名鼎鼎的魯米諾反應,用來檢測現場血跡痕跡的。

魯米諾反應是一個經典的化學發光反應。魯米諾(luminol),又名發光氨,是一種強酸,化學式C8H7N3O2,常溫下是一種黃色晶體或者米黃色粉末,是一種比較穩定的化學試劑。法醫學上,魯米諾反應又叫氨基苯二醯一胼反應,一種在犯罪現場檢測肉眼無法觀察到的血液,可以顯現出極微量的血跡形態(潛血反應)的化學反應,即使是經過擦洗,或時間很久以前的血痕也能被魯米諾檢測出來。生物學上則使用魯米諾來檢測細胞中的銅、鐵及氰化物的存在。

作為一種人工合成有機物,魯米諾在1853年被合成出來,當時它並沒有被發現什麼特別之處,直到1928年,化學家首次發現這種化合物的奇妙特性:當它被氧化時能發出藍光。沒過幾年,就有人想到利用魯米諾的這個發光特性去做血跡檢測。

 一是次氯酸鈉氧化魯米諾使其發光;

 二是過氧化氫與次氯酸鈉反應生成氧氣氧化魯米諾使其發光:

首先是次氯酸鈉和過氧化氫反應的方程式:NaClO + H2O2 == NaCl + O2 + H2O

其次,魯米諾與氫氧化物反應時生成了一個雙負離子(Dianion),它可被過氧化氫分解出的氧氣氧化,產物為一個有機過氧化物。該過氧化物很不穩定,立即分解出氮氣(魯米諾被有機氧化劑如二甲基亞碸氧化後不是生成氮氣,而是生成含氮有機物),生成激發態的3-氨基鄰苯二甲酸。激發態至基態轉化中,釋放的能量以光子的形式存在,波長位於可見光的藍光部分。

血液中含有血紅蛋白,在檢驗血痕時,血紅蛋白中的血紅素(hemoglobin,負責運輸氧的一種蛋白質)催化魯米諾與過氧化氫發生反應,顯出藍綠色的螢光。這種檢測方法極為靈敏,能檢測只有百萬分之一含量的血,即使滴一小滴血到一大缸水中也能被檢測出來。

要注意的是,魯米諾還能與銅、含銅合金或某些漂白劑產生反應發出螢光;與排洩物反應時,魯米諾也會發出螢光。


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