Тест Кастла-Мейера - это предполагаемый анализ крови, впервые описанный в 1903 году [1], в котором химический индикатор фенолфталеин используется для определения возможного присутствия гемоглобина . Он основан на пероксидазоподобной активности гемоглобина в крови, чтобы катализировать окисление фенолфталина (бесцветная восстановленная форма фенолфталеина) до фенолфталеина, который отображается в ярко-розовом цвете. Тест Кастла-Мейера - это разновидность каталитического анализа крови, одного из двух основных классов судебно-медицинских тестов, обычно используемых в криминалистических лабораториях.в химической идентификации крови. Другой класс тестов, используемых для этой цели, - это тесты на микрокристаллы , такие как кристаллический тест Тейхмана и кристаллический тест Такаяма . [2]
Этот тест был назван в честь американского химика-агрохимика Джозефа Хоинга Кастла (1864–1916), который в 1901 году изобрел и проверил неочищенный анализ крови, и немецкого врача и химика Эриха Мейера (1874–1927), который модифицировал тест. в 1903 г. [2]
Метод
Предполагаемый образец крови сначала берется тампоном. К образцу добавляется капля реагента фенолфталеина, и через несколько секунд на тампон наносится капля перекиси водорода . Если мазок быстро становится розовым, считается, что анализ крови предположительно положительный. Выдержка более 30 секунд приведет к тому, что большинство тампонов станут розовыми естественным образом, поскольку они окисляются на воздухе сами по себе. [ необходима цитата ]
Необязательно, мазок можно сначала обработать каплей этанола, чтобы лизировать присутствующие клетки и повысить чувствительность и специфичность. Этот тест не разрушает образец, который может храниться и использоваться в дальнейших тестах в лаборатории; однако немногие лаборатории будут использовать тампон, использованный для теста Кастла – Мейера, в любых дальнейших исследованиях, предпочитая вместо этого использовать свежий тампон от исходного красителя. [ необходима цитата ]
Ограничения
Несмотря на то, что тест Кастла-Мейера может определять разведение крови до 1:10 7 , у теста есть ряд важных ограничений. Химические окислители, такие как соли меди и никеля, заставят реагент Кастла – Мейера стать розовым перед добавлением перекиси водорода, поэтому жизненно важно сначала добавить реагент, затем подождать несколько секунд, а затем добавить перекись водорода.
Тест Кастла-Мейера имеет такую же реакцию с человеческой кровью, как и с любой другой кровью на основе гемоглобина, поэтому необходимо провести подтверждающий тест, такой как тест Оухтерлони, чтобы окончательно определить, от какого вида кровь произошла.
Цветные каталитические тесты очень чувствительны, но не специфичны. Сам по себе положительный цветовой тест не следует интерпретировать как положительный результат анализа крови. Отрицательный результат обычно является доказательством отсутствия детектируемого количества гема, однако ложноотрицательный результат может быть получен в присутствии восстанавливающего агента. Тест не может дать конкретных доказательств того, что находится в крови.
Механизм
Фенолфталеин, используемый в этом тесте, был модифицирован по сравнению с его обычной формой, так как он был восстановлен на два электрона и предварительно растворен в щелочном растворе. Обычно это достигается путем кипячения щелочного раствора фенолфталеина с порошкообразным цинком, который восстанавливает фенолфталеин до фенолфталина. При восстановлении очень интенсивный розовый цвет катионной формы фенолфталеина бледнеет до бледно-желтого цвета. Именно эта форма фенолфталеина присутствует в тест-наборах Kastle – Meyer. Чтобы получить интенсивный розовый цвет, указывающий на положительный результат теста, восстановленный фенолфталеин должен быть окислен до его нормальной окрашенной формы.
В соответствующей реакции перекись водорода вступает в реакцию с гемоглобином в крови. Фенолфталин не принимает непосредственного участия в этом процессе; вместо этого он действует как внешний источник электронов. В реакции с перекисью водорода гемовый центр гемоглобина ведет себя как пероксидаза , восстанавливая перекись до воды. Эта активность истощает гемоглобин электронами, которые, в свою очередь, повторно поставляются фенолфталином. Передача электронов гемоглобину превращает фенолфталин обратно в ярко окрашенный фенолфталеин. Пока фермент выживает, реакция гема с перекисью носит каталитический характер , что делает этот тест очень чувствительным к небольшому количеству крови, присутствующей на тестовом тампоне. Катализируемое гемоглобином восстановление пероксида, которое происходит, показано в реакции ниже. Два электрона поставляются фенолфталином:
- HOOH + 2 е - + 2 H + → 2 H 2 O
Расход протонов в ходе реакции приводит к повышению pH раствора, но количество полученного основания незначительно по сравнению с количеством основания, уже присутствующего в смеси реагентов.
Рекомендации
- ^ История теста Кастла -Мейера: 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. [См .: Джозеф Х. Кастл и Оливер Марч Шедд (1901) «Фенолфталин как реагент для окисляющих ферментов», American Chemical Journal , 26 (6): 526–539.] В 1903 году Эрих Мейер в Германии обнаружил, что клетки крови также может вызвать реакцию. [См .: Эрих Мейер (1903) «Beiträge zur Leukocytenfrage. Fermente der Leukocyten» [Вклады по вопросу о лейкоцитах. Ферменты лейкоцитов], Münchener Medizinische Wochenschrift , 50 (35): 1489–1493; см. особенно стр. 1492–1493.] В 1906 году Кастл и Амосс обнаружили, что гемоглобин цыплят в крови запускает реакцию. [См .: Джозеф Х. Кастл и Гарольд Линдси Амосс , Вариации пероксидазной активности крови при здоровье и болезнях. НАС. Бюллетень гигиенической лаборатории № 31 (Вашингтон, округ Колумбия: Служба общественного здравоохранения и морской больницы США, типография правительства США, 1906).] В 1909 году Кастл обнаружил, что тест был чувствителен к очень разбавленным образцам крови. [См .: Джозеф Х. Кастл, Химические тесты крови. Бюллетень гигиенической лаборатории США № 51 (Вашингтон, округ Колумбия: Служба общественного здравоохранения и морской больницы США, типография правительства США, 1909).] Однако в 1908 году Поцци-Эскот (который к тому времени жил в Лиме, Перу) обнаружили, что тест вызывал ложноположительные реакции на ряд веществ, помимо крови. [См .: Мариус Эммануэль Поцци-Эско (1908) «Emploi de la phénolphtalinecom réactif du sang [Использование фенолфталина в качестве реагента для крови]», Bulletin des Sociétés Chimiques Belges , 22 (11): 415–416.] подробности об истории теста Кастла-Мейера см .: Роберт Э. Гэнсслен, Справочник по судебной серологии, иммунологии и биохимии (издание 1989 г.) (Вашингтон, округ Колумбия: Национальный институт юстиции, Министерство юстиции США, 1983 г.), стр. 103–105. Доступен он-лайн .
- ^ a b Мейерс, Томас С. (2006). «Глава 21: Серология» . В Wecht, Cyril H .; Раго, Джон Т. (ред.). Судебная медицина и право: применение расследований в уголовном, гражданском и семейном правосудии . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. С. 410–412. ISBN 0-8493-1970-6.
Другие источники
- Каллифорд, Брайан Дж., Исследование и типирование пятен крови в криминалистической лаборатории, Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США, 1971.
- Гаэнсслен, Роберт Э., Справочник по судебной серологии, иммунологии и биохимии, Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США, 1983.
- Кирк, Пол Л. , Расследование преступлений, Джон Вили и сын, 1974.
- Лаборатория судебной экспертизы столичной полиции, Руководство по методам биологии, 1978.
- Понсе, Ана Кастельо; Паскуаль, Фернандо А. Верду, "Критический пересмотр предварительных тестов на наличие пятен крови", Судебно-научные коммуникации, том. 1, № 2, июль 1999 г., страницы 1–15.
- Saferstein, Ричард, Справочник по судебной медицине, Prentice Hall, Inc., 1982.