Toda la química de: EL LUMINOL. ¡El testigo brillante!.

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Hola amigos ¿como les va?.

El día de hoy les traigo un post bastante interesante y que se que le va a encantar a todos esos fanáticos de programas y series sobre crimen como CSI, Dexter o canales como ID channel. Si eres de estas personas te invito a que te quedes y sigas leyendo, porque te repito, vas a quedar encantado, pues te explicare cosas que muchas veces dan por sentado y te mostrare lo que en realidad ocurre en las escenas de un crimen de verdad.

En todos estos programas que les acabo de mencionar, por lo menos en uno de sus tantos capítulos, nos muestran como los detectives por medio de la "atomización" de una sustancia en una escena del crimen y luego al a pagar las luces y encender una lampara de luz UV aparecen todos los rastros de sangre que delatan lo sucedido en dicha escena. Bueno el componente químico responsable de tan gran efecto es el Luminol y en el nos centraremos en este tan interesante post. Así sin mas amigos abróchense los cinturones y empecemos a hablar acerca de toda la química del Luminol: el testigo brillante.

Imagen realizada por Ray Arteaga.

• La 5-amino-2,3-dihidro-1,4-ftalazinadiona o como comúnmente lo conocemos el luminol es un compuesto quimioluminicente (emite luz por medio de una reacción química), solido, amarillento y soluble gran cantidad de solventes orgánicos y parcialmente en agua. Que contrario a lo que nos puedan hacer pensar los programas televisivos no emite luz por si solo al impregnarlo sobre la sangre. De hecho, desde 1908 hasta 1928 no se sabia nada sobre las propiedades del luminol y es gracias al científico alemán H. Albrecht quien reporto por primera vez la quimioluminiscencia del luminol, desde entonces se empezaron sus estudios posteriores en este ámbito y sus usos en la biología, medicina y finalmente en las ciencias forenses.

Así que me imagino que te preguntaras ¿como se produce esta emisión de luz tan característica en el luminol?, bueno para que el luminol se emita debe ser “activado” por medio de otros dos compuestos químicos. El primero de este es un agente oxidante que normalmente es el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) y es un medio básico fuerte como el hidróxido de sodio. La importancia de estos dos componentes en la quimioluminiscencia del luminol la podemos observar en su mecanismo de reacción, que por lo general se divide en tres pasos.

Imagen realizada por Ray Arteaga.

La química del Luminol.

• 1er paso: Los aniones hidroxilos proporcionados por la base eliminan los hidrógenos que acompañan los átomos de nitrógeno en la la molécula de luminol, este paso es fundamental pues en un medio neutro el luminol forma una especie zwitterionica (cargada negativa y positiva al mismo tiempo), que no puede ser oxidada.
• 2do paso: El peróxido de hidrógeno procede a oxidar el intermediario producto del paso 2 eliminando los átomos de nitrógeno, como nitrógeno molecular y adicionando dos átomos de oxigeno que se enlazan entre si.
• 3er paso: El enlace formado entre los dos oxígenos en el paso anterior es sumamente débil por lo que tienden a romperse generando al anión 3-aminoftalato que se encuentra en un estado excitado (mayor estado de energía), que debido a su inestabilidad libera toda esta energía en forma de luz en un proceso conocido como relajación y regresa la molécula a su estado basal con niveles de energía estables.

Imagen realizada por Ray Arteaga.

Este mecanismo de reacción ocurre de una forma lenta y es aquí donde tiene un papel estelar la sangre puesto que los átomos de hierro presentes en la hemoglobina de la sangre actúan como un fuertes catalizadores de la misma generando la emisión de luz mucho más rápida y que ocurre casi inmediatamente al entrar en contacto con la sangre. De esta forma el luminol permite detectar sangre en bajas concentraciones de hasta un 1ppm (una parte por millón), de aquí su gran utilidad que le ha valido su gran fama.

Fuente

Pero como no todo es color de rosa como pintan las series, la determinación de sangre en una escena con el luminol no es del todo perfecto pues tiene varias complicaciones, una de las más importantes es la aparición de de falsos positivos, como consecuencia de ciertos compuestos químicos en la escena que pueden reaccionar con el luminol. Estos componentes se dividen en tres categorías:

1. Compuestos que contengan peroxidasas (enzimas que catalizan la oxidación de una amplia cantidad de complejos ) o actúen de forma similar. Este grupo es el que genera mayor numero de interferencia y abarca tanto especies orgánicas como inorgánicas. Tales como metales libres, óxidos de Fe +2 y +3 o minerales , vegetales o plantas u proteínas que contengan grupos hemo. He aquí la dificultad de aplicar esta prueba en ambientes externos en contacto directo con la naturaleza.

2. Compuestos altamente oxidantes hacia el luminol. Tales como el permanganato de sodio, yodo u el hipoclorito de sodio. Estos componentes presentan una interferencia importante, suelen estar presentes en varios implementos de nuestros hogares como insecticidas, antisépticos desinfectantes o productos de limpieza. Este es el caso del hipoclorito de sodio que es uno de los compuestos principales de los blanqueadores domestico e industriales, lo cual contradice lo que nos muestran las series cuando el criminal limpia exhaustivamente la escena del crimen con estos implementos y sin ninguna dificultad da positivo la determinación de sangre en la escena que hacen los detectives.

3. Compuestos catalizadores del luminol de mecanismos complejos. Esta categoría abarca especies que pueden catalizar el luminol tan rápido como la sangre pero que debido a su mecanismo complejo se desconocen como actúan. Aquí podemos encontrar aceites domésticos, pinturas y barnices, textiles, pegamentos, tipos de suelos y muchísimas cosas más que en una escena del crimen pueden estar comúnmente.

Imagen realizada por Ray Arteaga,

Ademas de estas consideraciones que representan una importante desventaja que en las series de televisión no son mostradas, también podemos encontrar que en la vida real el luminol no emite luz durante tanto tiempo y con tanta intensidad como nos muestran, pues dura alrededor de solo 30 segundos y para que se logre observar bien tiene que estar completamente a oscuras la escena del crimen, otra desventaja es que este debe ser activado cerca del momento que va a ser pulverizado y su quimiluminiscencia disminuye después de una segunda aplicación.

Estas desventajas ha llevado a que varios departamentos policiales alrededor del mundo den un paso más adelante y empiecen a utilizar en este tipo de escena de crimen un nuevo producto llamado Bluestar Forensic ® que si bien es una nueva formula de preparación del luminol y actúa de la misma forma tiene diferentes propiedades que le permiten tener ciertas ventajas con respecto al luminol como:

• No requiere ser preparado en el momento que va a ser pulverizo y puede durar varios días siendo útil para su aplicación.
• No requiere completa oscuridad y posee una intensidad mucho mayor.
• La aparición de falsos positivos es menor.

Otro mito que rodean tanto al luminol como al Bluestar Forensic es que estos generan una degradación del DNA y debo resaltar que esto es falso pues se ha comprobado científicamente que el luminol no afectan la PCR y por tanto la detección DNA.

Imagen realizada por Ray Arteaga.

Pese a sus desventajas el luminol es un implemento básico en cualquier equipo forense en el mundo, que le han valido más de 20 años de uso y ha permitido resolver incontable casos criminales alrededor del mundo. Y aquí mis amigos tienen un ejemplo claro de como una molécula pequeña y sencilla puede generar un impacto tan grande en el orden mundial y en nuestro día a día.

Así mis amigos no queda más que despedirme de ustedes y agradecerles enormemente por su tiempo invertido al leer mi humilde trabajo y su apoyo incondicional. Que la fuerza los acompañe. Saludos

Todas las imágenes de este post tienen autorización de derechos de autor para ser reutilizadas.
Fuentes: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Todas las ilustraciones han sido realizadas por mi, con el programa Canva.com

Referencias utilizadas.

http://www.bluestar-forensic.com/gb/bluestar-chemistry.php

http://www.bluestar-forensic.com/pdf/en/Watkins_Brown_luminol_BS.pdf

LA MOLÉCULA DESTACADA
Luminol E, Cedrón J
Revista de Química PUCP, vol. 25 (2011) pp. 1-2

Forensic application of the luminol reaction as a presumptive test for latent blood detection
Barni F, Lewis S, Berti A, Miskelly G, Lago G
Talanta, vol. 72, issue 3 (2007) pp. 896-913

Use of Bluestar Forensic in Lieu of Luminol at Crime Scenes
Dilbeck L
Journal of Forensic Identification, vol. 56, issue 5 (2006) pp. 706-720