Тест Кастла-Мейера
Проба Кастла -Мейера — это предполагаемый анализ крови , впервые описанный в 1903 году, в котором химический индикатор фенолфталеин используется для обнаружения возможного присутствия гемоглобина . Он основан на пероксидазоподобной активности гемоглобина в крови и катализирует окисление фенолфталина (бесцветной восстановленной формы фенолфталеина) в фенолфталеин, который имеет ярко-розовый цвет. Тест Кастла-Мейера представляет собой форму каталитического анализа крови, одного из двух основных классов судебно-медицинских тестов, обычно используемых криминалистическими лабораториями для химической идентификации крови. Другим классом тестов, используемых для этой цели, являются микрокристаллические тесты, такие как кристаллический тест Тейхмана и кристаллический тест Такаямы. [1]
Тест был назван в честь американского агрохимика Йозефа Хоинга Кастла (1864–1916), который в 1901 году изобрел и испытал общий анализ крови, а также немецкого врача и химика Эриха Мейера (1874–1927), который модифицировал тест. в 1903 году. [1]
История
[ редактировать ]В 1901 году Джозеф Хоинг Кастл и Оливер Марч Шедд в США обнаружили, что биологический материал может вызывать окисление фенолфталина до фенолфталеина в слабощелочных растворах. [2] В 1903 году Эрих Мейер из Германии обнаружил, что реакцию могут вызывать и клетки крови. [3] [4] В 1906 году Кастл и Амосс обнаружили, что реакцию вызывает куриный гемоглобин в крови. [5] В 1909 году Кастл обнаружил, что тест чувствителен к очень разбавленным образцам крови. [6] Однако в 1908 году Поцци-Эскот (который к тому времени жил в Лиме, Перу) обнаружил, что тест дает ложноположительные реакции в ответ на ряд веществ, помимо крови. [7] [8]
Метод
[ редактировать ]Предполагаемый образец крови сначала берется тампоном. К образцу добавляют каплю реагента фенолфталеина и через несколько секунд каплю перекиси водорода на тампон наносят . Если тампон быстро становится розовым, говорят, что результат теста на кровь предположительно положительный. Ожидание в течение более 30 секунд приведет к тому, что большинство тампонов порозовеют естественным путем, поскольку они окисляются самостоятельно на воздухе. [ нужна ссылка ]
При желании мазок можно сначала обработать каплей этанола, чтобы лизировать присутствующие клетки и повысить чувствительность и специфичность. Этот тест не разрушает образец, который можно сохранить и использовать в дальнейших испытаниях в лаборатории; однако немногие лаборатории будут использовать тампон, использованный для теста Кастла-Мейера, в любых дальнейших исследованиях, предпочитая вместо этого использовать свежий тампон с исходным пятном. [ нужна ссылка ]
Ограничения
[ редактировать ]Хотя сообщается, что тест Кастла-Мейера способен обнаруживать разведения крови до 1:10. 7 , у теста есть ряд важных ограничений. Химические окислители, такие как соли меди и никеля, приведут к тому, что реагент Кастла-Мейера станет розовым перед добавлением перекиси водорода, поэтому жизненно важно сначала добавить реагент, затем подождать несколько секунд, а затем добавить перекись водорода.
Тест Кастла-Мейера имеет ту же реакцию с человеческой кровью, что и с любой другой кровью на основе гемоглобина, поэтому необходимо провести подтверждающий тест, такой как тест Охтерлони, чтобы окончательно определить, от какого вида произошла кровь.
Цветовые каталитические тесты очень чувствительны, но не специфичны. Положительный цветной тест сам по себе не следует интерпретировать как положительное доказательство наличия крови. Отрицательный результат обычно является доказательством отсутствия обнаруживаемого количества гема, однако ложноотрицательный результат может быть получен в присутствии восстановителя. Тест не может дать конкретных данных о том, что находится в крови.
Механизм
[ редактировать ]Фенолфталеин, используемый в этом тесте, был модифицирован по сравнению с его обычной формой: он был восстановлен двумя электронами и предварительно растворен в щелочном растворе. Обычно этого достигают путем кипячения щелочного раствора фенолфталеина с порошкообразным цинком, что превращает фенолфталеин в фенолфталин. При восстановлении очень интенсивный розовый цвет катионной формы фенолфталеина тускнеет до бледно-желтого цвета. Именно эта форма фенолфталеина присутствует в тест-наборах Касла-Мейера. Чтобы получить интенсивный розовый цвет, свидетельствующий о положительном тесте, восстановленный фенолфталеин должен быть окислен обратно до его нормальной окрашенной формы.
В соответствующей реакции перекись водорода реагирует с гемоглобином в крови. Фенолфталеин не принимает непосредственного участия в этом процессе; вместо этого он действует как внешний источник электронов. В реакции с перекисью водорода гем- центр гемоглобина действует как пероксидаза , восстанавливая перекись до воды. Эта активность истощает гемоглобин электронов, которые, в свою очередь, пополняются фенолфталеином. Отдача электронов гемоглобину превращает фенолфталин обратно в ярко окрашенный фенолфталеин. Пока фермент выживает, реакция гема с пероксидом является каталитической , что делает этот тест очень чувствительным к небольшому количеству крови, присутствующей на тестируемом мазке. Происходящее катализируемое гемоглобином восстановление пероксида показано в реакции ниже. Два электрона доставляются фенолфталеином:
- ХУХ + 2 е − + 2 ч. + → 2 Н 2 О
Расход протонов в ходе реакции приводит к повышению pH раствора, но количество образующегося основания незначительно по сравнению с количеством основания, уже присутствующего в смеси реагентов.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Мейерс, Томас К. (2006). «Глава 21: Серология» . В Вехте, Сирил Х .; Раго, Джон Т. (ред.). Судебная медицина и право: применение расследований в уголовном, гражданском и семейном правосудии . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. стр. 410–412. ISBN 0-8493-1970-6 .
- ^ [См.: Джозеф Х. Кастл и Оливер Марч Шедд (1901) «Фенолфталин как реагент для окислительных ферментов», American Chemical Journal , 26 (6): 526–539.]
- ^ [См.: Эрих Мейер (1903) «Beiträge zur Leukocytenfrage. Fermente der Leukocyten» [Вклады по вопросу о лейкоцитах. Ферменты лейкоцитов]
- ^ Мюнхенский медицинский еженедельник , 50 (35): 1489–1493; см. особенно стр. 1492-1493.]
- ^ [См.: Джозеф Х. Кастл и Гарольд Линдсей Амосс , Вариации пероксидазной активности крови в здоровье и болезни. НАС. Бюллетень гигиенической лаборатории № 31. (Вашингтон, округ Колумбия: Служба общественного здравоохранения и морских больниц США, Типография правительства США, 1906 г.).]
- ^ [См.: Джозеф Х. Кастл, Химические тесты крови. Бюллетень гигиенической лаборатории США № 51. (Вашингтон, округ Колумбия: Служба общественного здравоохранения и морских больниц США, Типография правительства США, 1909 г.).]
- ^ [См.: Мариус Эммануэль Поцци-Эскот (1908) «Использование фенолфталина в качестве реагента для крови», Bulletin des Sociétés Chimiques Belges , 22 (11): 415–416.]
- ^ Более подробную информацию об истории теста Кастла-Мейера см.: Роберт Э. Генсслен, Справочник по судебной серологии, иммунологии и биохимии (издание 1989 г.) (Вашингтон, округ Колумбия: Национальный институт юстиции, Министерство юстиции США, 1983 г.). ), страницы 103–105. Доступно онлайн .
Другие источники
[ редактировать ]- Каллифорд, Брайан Дж., Исследование и типирование пятен крови в криминальной лаборатории, Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США, 1971.
- Генсслен, Роберт Э., Справочник по судебной серологии, иммунологии и биохимии, Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США, 1983.
- Кирк, Пол Л. , Расследование преступлений, Джон Уайли и сын, 1974.
- Лаборатория судебно-медицинской экспертизы столичной полиции, Руководство по биологическим методам, 1978.
- Понсе, Ана Кастельо; Паскуаль, Фернандо А. Верду, «Критический пересмотр предполагаемых тестов на пятна крови», Forensic Science Communications, vol. 1, № 2, июль 1999 г., страницы 1–15.
- Саферштейн, Ричард, Справочник по судебно-медицинской экспертизе, Prentice Hall, Inc., 1982.