Тест Кастла – Мейера - Kastle–Meyer test

В Тест Кастла – Мейера это предполагаемый кровь испытание, впервые описанное в 1903 г.,[1] в которой химический индикатор фенолфталеин используется для обнаружения возможного присутствия гемоглобин. Он полагается на пероксидаза -подобная активность гемоглобина в крови катализировать окисление фенолфталина (бесцветная восстановленная форма фенолфталеина) до фенолфталеина, который виден как ярко-розовый цвет. Тест Кастла-Мейера - это разновидность каталитического анализа крови, одного из двух основных классов судебно-медицинских тестов, обычно используемых криминалистические лаборатории в химической идентификации крови. Другой класс тестов, используемых для этой цели: микрокристалл тесты, такие как Кристалл тейхмана тест и Кристалл Такаяма тестовое задание.[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.[3]

Метод

Предполагаемый образец крови сначала берется тампоном. К пробе добавляется капля фенолфталеинового реагента, и через несколько секунд капля пероксид водорода наносится на тампон. 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 сами по себе на воздухе.[нужна цитата ]

Необязательно, тампон можно сначала обработать каплей этанола, чтобы лизировать клетки присутствуют и приобретают повышенную 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.[нужна цитата ]

Ограничения

В то время как тест Кастла-Мейера, как сообщается, может определять разведение крови до 1:107, 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 подтверждающий тест, такой как Тест Оухтерлони необходимо выполнить, чтобы окончательно определить, от какого вида произошла кровь.

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, использованный в этом тесте, был модифицирован по сравнению с его обычной формой в том смысле, что он был уменьшенный двумя электронами и предварительно растворяется 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 окисленный вернуться к своей нормальной цветной форме.

В соответствующей реакции пероксид водорода реагирует с гемоглобин в крови. Фенолфталин не принимает непосредственного участия в этом процессе; вместо этого он действует как внешний источник электронов. В реакции с перекисью водорода гем 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 пероксидом каталитический, что делает этот тест очень чувствительным к небольшому количеству крови на мазке. Катализируемое гемоглобином восстановление пероксида, которое происходит, показано в реакции ниже. Два электрона поставляются фенолфталином:

HOOH + 2 е− + 2 часа+ → 2 H2О

Расход протонов в ходе реакции приводит к повышению pH раствора, но количество полученного основания ничтожно по сравнению с количеством основания, уже присутствующего в смеси реагентов.


использованная литература

  1. ^ История теста Кастла – Мейера: В 1901 г. 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 окислительных ферментов», Американский химический журнал, 26 (6): 526–539.] В 1903 г. Эрих Мейер в Германии обнаружили, что клетки крови также могут вызвать реакцию. [См .: Эрих Мейер (1903). "Beiträge zur Leukocytenfrage. Fermente der Leukocyten" [Вклады в вопрос 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 в крови запускает реакцию. [См .: Джозеф Х. Кастл и Гарольд Линдси Амосс, Вариации активности пероксидазы крови при здоровье и болезни. НАС. Вестник 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 анализы 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) обнаружил, что тест дал ложные результаты. положительные реакции в ответ на ряд веществ, кроме крови. [Увидеть: Мариус Эммануэль Поцци-Эско (1908) "Emploi de la phénolphtaline com réactif du sang" [Использование фенолфталина в качестве реагента для крови] », Bulletin des Sociétés Chimiques Belges, 22 (11): 415–416.] Для получения дополнительных сведений об истории теста Кастла – Мейера см .: Robert E. Gaensslen, 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.
  2. ^ Мейерс, Томас К. (2006). «Глава 21: Серология». В Вехт, Сирил Х.; 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.
  3. ^ Мейерс, Томас К. (2006). «Глава 21: Серология». В Вехт, Сирил Х.; 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.
  • Гэнсслен, 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 судебной экспертизы столичной полиции, Руководство по биологическим методам, 1978.
  • Понсе, Ана Кастельо; Паскуаль, Фернандо А. Верду, «Критический пересмотр предварительных тестов на наличие пятен крови», Судебно-научные коммуникации, т. 1, № 2, июль 1999 г., страницы 1–15.
  • Saferstein, Ричард, Справочник по судебной медицине, Prentice Hall, Inc., 1982.