什么是鲁米诺效应?

什么是鲁米诺效应?

鲁米诺（luminol）,又名发光氨,英文名5-Amino-2,3-dihydro-1,4-phthalazinedione.它常温下是一种黄色晶体或者米黄色粉末,是一种比较稳定的化学试剂.它的化学式是C8H7N3O2 结构式在下面的图图里面有.同时,鲁米诺又是一种强酸,对眼睛、皮肤、呼吸道有一定刺激作用.法医学上,鲁米诺反应又叫氨基苯二酰一胼反应,可以鉴别经过擦洗,时间很久以前的血痕.生物学上则使用鲁米诺来检测细胞中的铜、铁及氰化物的存在.鲁米诺早在1853年就被合成出来了.1928年,化学家首次发现这种化合物有一个奇妙的特性,它被氧化时能发出蓝光.几年以后,就有人想到利用这种特性去检测血迹.血液中含有血红蛋白,我们从空气中吸入的氧气就是靠这种蛋白质输送到全身各部分的.血红蛋白含有铁,而铁能催化过氧化氢的分解,让过氧化氢变成水和单氧,单氧再氧化鲁米诺让它发光.在检验血痕时,鲁米诺与血红素（hemoglobin,血红蛋白中负责运输氧的一种蛋白质）发生反应,显出蓝绿色的荧光.这种检测方法极为灵敏,能检测只有百万分之一含量的血,即使滴一小滴血到一大缸水中也能被检测出来,由此可知犯罪分子是多么难以把现场清洗干净了.3-硝基邻苯二甲酸可作为鲁米诺的合成原料.3-硝基邻苯二甲酸与肼在高沸点溶剂（如二甘醇）中发生缩合反应,失去一分子水,生成3-硝基邻苯二甲酰肼.然后以保险粉还原3-硝基邻苯二甲酰肼中的硝基,得到3-氨基邻苯二甲酰肼,即是鲁米诺.鲁米诺只有用氧化剂处理过才会发光.通常使用双氧水和一种氢氧化物碱的混合水溶液作为激发剂.在铁化合物催化下,双氧水分解为氧气和水：2 H2O2 → O2 + 2 H2O 实验室中常以铁氰化钾作为催化剂铁的来源,而法医学上的催化剂则恰好是血红蛋白中的铁.很多生物系统中的酶也可催化过氧化氢的分解反应.鲁米诺与氢氧化物反应时生成了一个双负离子（Dianion）,它可被过氧化氢分解出的氧气氧化,产物为一个有机过氧化物.该过氧化物很不稳定,立即分解出氮气,生成激发态的3-氨基邻苯二甲酸.激发态至基态转化中,释放的能量以光子的形式存在,波长位于可见光的蓝光部分.在检验血痕时,鲁米诺与血红素（hemoglobin,血红蛋白中负责运输氧的一种蛋白质）发生反应,显出蓝绿色的荧光.鲁米诺的灵敏度可以达到一百万分之一.即1滴血混在 999,999滴水中时也可以被检验出来.不过它与其他具有氧化性的物质也发生反应,但是显示的颜色和显色的时间长短都是不同的.即使犯罪现场的血迹已经被擦过或清除过,调查者依旧可以使用鲁米诺找到它们的位置.实际上,调查者在要调查的区域内喷洒鲁米诺和激发剂溶液,血中的铁立即催化鲁米诺的发光反应,使其产生蓝色光芒.该反应需用的催化剂量非常少,因此鲁米诺可以检测痕量的血迹.发光大约持续30秒钟,可通过长曝光的照片观察出,其周围环境不可以太亮.鲁米诺有一些缺点限制了它的应用：* 鲁米诺在铜、含铜合金、辣根或某些漂白剂的存在下发出荧光.因此如果犯罪现场被漂白剂彻底处理过,则鲁米诺发出的荧光会强烈掩盖任何血迹的存在.* 鲁米诺可以检测出动物血及尿中的少量血,因此如果待测房间中含有尿或动物血,检测结果会有偏差.* 鲁米诺与排泄物反应,发出的光与和血反应发出的是相同的.* 鲁米诺可能干扰其他检测,然而鲁米诺并不干扰DNA的提取.通常采取以下几种办法避免检验受到干扰：*让现场干燥几天,漂白剂的干扰作用就会消失,而血迹即使过了许多年,还能让鲁米诺发光.*使用某种能抑制次氯酸的干扰作用的化合物.很显然不能使用抗氧化剂,因为那会把血迹与鲁米诺的反应也抑制住了.人们针对次氯酸的化学结构,例如针对它含有的氯原子,找到了合适的抑制物.最保险的办法是在用鲁米诺发光法检测到疑似血迹的物质后,用别的方法确定那的确是血迹.*而且,人们发现,血迹在被鲁米诺处理过以后,它含有的遗传物质DNA并没有被破坏掉,还能从中提取出来做鉴定.