魯米諾(luminol),又名發(fā)光氨,英文名5-Amino-2,3-dihydro-1,4-phthalazinedione。它常溫下是一種黃色晶體或者米黃色粉末,是一種比較穩(wěn)定的化學(xué)試劑。它的化學(xué)式是C8H7N3O2。同時,魯米諾又是一種強(qiáng)酸,對眼睛、皮膚、呼吸道有一定刺激作用。法醫(yī)學(xué)上,魯米諾反應(yīng)又叫氨基苯二酰-肼反應(yīng),可以鑒別經(jīng)過擦洗,時間很久以前的血痕。生物學(xué)上則使用魯米諾來檢測細(xì)胞中的銅、鐵及氰化物的存在。
魯米諾在1853年被合成出來。1928年,化學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)這種化合物有一個奇妙的特性,當(dāng)它被氧化時能發(fā)出藍(lán)光。幾年以后,就有人想到利用這種特性去檢測血跡。血液中含有血紅蛋白,我們從空氣中吸入的氧氣就是靠這種蛋白質(zhì)輸送到全身各部分的。血紅蛋白含有鐵,而鐵能催化過氧化氫的分解,讓過氧化氫變成水和單氧,單氧再氧化魯米諾讓它發(fā)光。在檢驗血痕時,血紅素(hemoglobin,血紅蛋白中負(fù)責(zé)運輸氧的一種蛋白質(zhì))催化魯米諾與過氧化氫發(fā)生反應(yīng),顯出藍(lán)綠色的熒光。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,由此可知犯罪分子是多么難以把現(xiàn)場清洗干凈了。
3-硝基鄰苯二甲酸可作為魯米諾的合成原料。3-硝基鄰苯二甲酸與肼在高沸點溶劑(如二甘醇)中發(fā)生縮合反應(yīng),失去一分子水,生成3-硝基鄰苯二甲酰肼。然后以保險粉還原3-硝基鄰苯二甲酰肼中的硝基,得到3-氨基鄰苯二甲酰肼,即是魯米諾。
魯米諾只有用氧化劑處理過才會發(fā)光。通常使用雙氧水和一種氫氧化物堿的混合水溶液作為激發(fā)劑。在鐵化合物催化下,雙氧水分解為氧氣和水:
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實驗室中常以鐵氰化鉀作為催化劑鐵的來源,而法醫(yī)學(xué)上的催化劑則恰好是血紅蛋白中的鐵。很多生物系統(tǒng)中的酶也可催化過氧化氫的分解反應(yīng)。
魯米諾與氫氧化物反應(yīng)時生成了一個雙負(fù)離子(Dianion),它可被過氧化氫分解出的氧氣氧化,產(chǎn)物為一個有機(jī)過氧化物。該過氧化物很不穩(wěn)定,立即分解出氧氣,生成激發(fā)態(tài)的3-氨基鄰苯二甲酸。激發(fā)態(tài)至基態(tài)轉(zhuǎn)化中,釋放的能量以光子的形式存在,波長位于可見光的藍(lán)光部分。1滴血混在999滴水中時也可以被檢驗出來。不過它與其他具有氧化性的物質(zhì)也發(fā)生反應(yīng),但是顯示的顏色和顯色的時間長短都是不同的。
即使犯罪現(xiàn)場的血跡已經(jīng)被擦過或清除過,調(diào)查者依舊可以使用魯米諾找到它們的位置。實際上,調(diào)查者在要調(diào)查的區(qū)域內(nèi)噴灑魯米諾和激發(fā)劑溶液,血中的鐵立即催化魯米諾的發(fā)光反應(yīng),使其產(chǎn)生藍(lán)色光芒。該反應(yīng)需用的催化劑量非常少,因此魯米諾可以檢測痕量的血跡。發(fā)光大約持續(xù)30秒,可通過長曝光的照片觀察出,其周圍環(huán)境不可以太亮。
1.魯米諾在銅、含銅合金或某些漂白劑的存在下發(fā)出熒光,會強(qiáng)烈掩蓋血跡的存在。
2.魯米諾可以檢測出動物血及尿中的少量血,因此如果檢測房間中含有尿或動物血,檢測結(jié)果會有偏差。
3.魯米諾與排泄物反應(yīng),發(fā)出的光與和血反應(yīng)發(fā)出的是相同的。
4.魯米諾可能干擾其他檢測,然而魯米諾并不干擾DNA的提取。
通常采取以下幾種辦法避免檢驗受到干擾:
1.讓現(xiàn)場干燥幾天,漂白劑的干擾作用就會消失,而血跡即使過了許多年,還能讓魯米諾發(fā)光。
2.使用某種能抑制次氯酸的干擾作用的化合物。很顯然不能使用抗氧化劑,因為那會把血跡與魯米諾的反應(yīng)也抑制住了。人們針對次氯酸的化學(xué)結(jié)構(gòu),例如針對它含有的氯原子,找到了合適的抑制物。最保險的辦法是在用魯米諾發(fā)光法檢測到疑似血跡的物質(zhì)后,用別的方法確定那的確是血跡。
而且,人們發(fā)現(xiàn),血跡在被魯米諾處理過以后,它含有的遺傳物質(zhì)DNA并沒有被破壞掉,還能從中提取出來做鑒定。
在刑偵學(xué)中的魯米諾反應(yīng),通俗點講就是在兇案現(xiàn)場只要有血液濺出并沾到任何物體上,不管事后經(jīng)過何種方式的清除,只要用魯米諾試劑噴灑在其上并在暗環(huán)境下觀察的話,原沾有血跡的地方就會有因發(fā)生熒光反應(yīng)而呈藍(lán)白色的熒光。鹽酸可以,只是因為有血跡分子,將它們反應(yīng)掉就可以了,但是會留下反應(yīng)的痕跡。
2024年5月,黑龍江齊齊哈爾一所中學(xué)通過化學(xué)實驗完美復(fù)刻了“藍(lán)眼淚”——該校兩名學(xué)生將兩種溶液倒進(jìn)一個連著漏斗、長管的燒瓶后,溶液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)發(fā)出藍(lán)色熒光。
實驗原理:化學(xué)實驗使用了過氧化氫、高鐵酸鉀、氫氧化鈉、魯米諾四種試劑,過氧化氫和高鐵酸鉀混合放入一個燒杯,氫氧化鈉和魯米諾混合放入另一個燒杯,隨后由一名男生和一名女生分別拿著裝有不同溶液的燒杯,緩緩將溶液注入漏斗,現(xiàn)場就出現(xiàn)了驚艷的“藍(lán)眼淚”效果。