Dipartimento di Chimica
Università di Modena e Reggio Emilia
Progetto Lauree Scientifiche
RILEVAZIONE di TRACCE EMATICHE LATENTI mediante REAZIONE
con LUMINOLO
Nel caso di crimini cruenti, gli operatori di Polizia hanno la necessità di
rilevare la collocazione e la forma di eventuali tracce di sangue, allo scopo di
stabilire la meccanica del reato e di raccogliere elementi per identificare il
colpevole. A tale scopo si utilizza un test qualitativo basato sull’utilizzo del
luminolo, il quale però risente della presenza di sostanze interferenti, in grado
di dare lo stesso effetto osservato in presenza di sangue
Per mettere in relazione il sangue ritrovato sulla scena del crimine con la
persona che l’ha perso si utilizzano altri tipi di test sofisticati, sensibili e molto
accurati, basati sull’analisi del DNA.
Il sangue
Il sangue è un fluido biologico, costituito da cellule disperse in una soluzione
costituita da proteine e sali minerali disciolti in acqua. Tra le cellule del
sangue vi sono i globuli rossi, che devono il loro colore ad una proteina,
l’emoblogina, la quale ha il compito di trasportare l’ossigeno molecolare (O2)
dai polmoni alle cellule. Essa è costituita da una catena di amminoacidi e
contiene quattro gruppi eme, ognuno dei quali contiene un ione Fe2+ in grado
di legare una molecola di O2.
Emoglobina
Gianantonio Battistuzzi
Gruppo eme b dell’emoglobina
Rilevamento tracce ematiche con luminolo
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Luminolo
Il luminolo (5-amino-2,3-diidroftalazina-1,4-dione) è una sostanza organica
che, in ambiente basico (eccesso di ioni OH-) ed in presenza di un metallo
che agisce da catalizzatore (ad esempio il Fe2+), è in grado di reagire con
l’ossigeno (prodotto ad esempio dall’acqua ossigenata, H2O2), ossidandosi a
ftalato secondo la seguente reazione:
Come conseguenza della reazione si ha emissione di energia sotto forma di
luce bianco-blu (hν), secondo un fenomeno detto chemiluminescenza. Esso
si verifica quando vengono prodotte molecole ad alto contenuto energetico
(eccitate), le quali per raggiungere una condizione stabile emettono l’energia
in eccesso sotto forma di fotoni, cioè di radiazioni elettromagnetiche
hν
ν
La chemiluminescenza del luminolo presenta uno spettro di emissione con un
massimo a 450 nm. Essa decade nel tempo abbastanza rapidamente: in
circa 8 sec. si ha un dimezzamento dell’intensità di luce prodotta. Sia
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l’intensità
iniziale
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che
la
velocità
di
decadimento
dipendono
dalla
concentrazione dell’acqua ossigenata e del metallo che catalizza la reazione.
Poiché i gruppi eme dell’emoglobina contengono ioni Fe2+, in grado di
catalizzare l’ossidazione del luminolo da parte dell’acqua ossigenata (H2O2),
tale reazione è ampiamente utilizzata per evidenziare la presenza di minime
tracce ematiche, cioè non evidenti a occhio nudo. Dal punto di vista pratico, il
test viene effettuato nebulizzando una soluzione basica contenente luminolo
e acqua ossigenata sulla superficie interessata e, in presenza di sangue, al
buio sarà possibile evidenziare la tipica luce bianco-blu dovuta alla reazione
precedente. Essa tuttavia non è una prova certa della presenza di sangue,
perché il Fe3+ può essere presente anche in altre sostanze e perché altri
metalli (ad esempio Cu2+ e Co2+) possono fungere da catalizzatori della
reazione. Ne consegue che in caso di reazione negativa sicuramente non è
presente sangue; mentre in caso di reazione positiva sono necessarie altre
analisi per confermare che le tracce individuate siano dovute effettivamente a
sangue.
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PARTE SPERIMENTALE
Sostanze
Luminolo
Carbonato di sodio (Na2CO3)
Acqua ossigenata (H2O2) al 30 %
Acqua distillata
Sapone di Marsiglia
Solfato ferroso (FeSO4)
Solfato rameico (CuSO4)
Inchiostro rosso
Colorante rosso
Materiali
Cilindro da 25 cm3
2 beute da 50 cm3
1 beuta da 100 cm3
Spruzzetta
Spatola
Nebulizzatore
Bilancia
L’esperienza di divide in due parti:
1° Parte) Verranno svolte alcune prove su macchie ottenute con sostanze
note, in grado di dare risposte positive e negative al test del
luminolo (prove in bianco).
2° Parte) Verranno svolte alcune prove su macchie incognite per riconoscere
la presenza di tracce ematiche.
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Procedimento
Preparazione dei reattivi
• Pesare 0.25 g di luminolo e 1.25 g di carbonato di sodio (Na2CO3), porli in
una beuta da 50 cm3 e aggiungere 25 cm3 di acqua distillata (Soluzione 1).
• Prelevare 2.5 cm3 di acqua ossigenata al 30%, porli in una beuta da 50
cm3 e aggiungere 22.5 cm3 di acqua distillata (Soluzione 2, H2O2 al 3%).
• Unire Soluzioni 1 e 2 in una beuta da 200 cm3 e trasferire la soluzione così
ottenuta (Soluzione 3) nel nebulizzatore.
• Pesare 1.39 g di solfato ferroso (FeSO4), porli in un matraccio da 50 cm3 e
portare a volume con acqua distillata (Soluzione 4).
• Pesare 0.8 g di solfato rameico (CuSO4), porli in un matraccio da 50 cm3 e
portare a volume con acqua distillata (Soluzione 5).
• Preparare soluzione di emoglobina (Soluzione 6)
1° Parte : analisi di macchie di sostanze note (prove in bianco).
a) Trasferire su un pezzetto di stoffa una piccola aliquota della soluzione di
emoglobina utilizzando una pipetta e lasciare asciugare (Campione 1).
Spruzzare la Soluzione 3 sulla macchia
Cosa osservi?_______________________________________________
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b) Trasferire su un pezzetto di carta da filtro una piccola aliquota della
soluzione di solfato ferroso (Soluzione 4) utilizzando una pipetta e lasciare
asciugare (Campione 2). Spruzzare la Soluzione 3 sulla macchia
Cosa osservi?_______________________________________________
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c) Trasferire su un pezzetto di carta da filtro una piccola aliquota della
soluzione di solfato rameico (Soluzione 5) utilizzando una pipetta e
lasciare asciugare (Campione 3). Spruzzare la Soluzione 3 sulla macchia
Cosa osservi?_______________________________________________
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d) Trasferire su un pezzetto di carta da filtro una piccola aliquota di
inchiostro utilizzando una pipetta e lasciare asciugare (Campione 3).
Spruzzare la Soluzione 3 sulla macchia
Cosa osservi?_______________________________________________
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e) Trasferire su un pezzetto di carta da filtro una piccola aliquota di soluzione
di colorante utilizzando una pipetta e lasciare asciugare (Campione 3).
Spruzzare la Soluzione 3 sulla macchia
Cosa osservi?_______________________________________________
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2° Parte : riconoscimento di tracce ematiche in macchie di sostanze
incognite.
Trasferire su un pezzetto di carta una piccola aliquota delle soluzioni
incognite A, B e C e lasciare asciugare. Spruzzare la Soluzione 3 sulla
macchia
Cosa osservi?__________________________________________________
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Sulla base dei risultati dei saggi eseguiti, è possibile affermare che:
a) Il campione incognito A _______________contiene tracce ematiche
b) Il campione incognito B _______________contiene tracce ematiche
c) Il campione incognito C _______________contiene tracce ematiche
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