Revista de Qumica PUCP, 2011, vol. 25, n 1-2 13

Pontificia Universidad Catlica del Per ISSN: 1012-3946

Seguramente todos hemos visto, en alguna ocasin, cap-tulos de alguna serie televisiva en la que se observa de-tectives en la escena de un crimen: CSI-Miami o Dexter son ejemplos bien conocidos. Ellos se guan por la escena del crimen para reconstruir el posible hecho que caus la muerte a la vctima. En algn episodio han mostrado la deteccin de la san-gre mediante la aplicacin, por atomizacin, de una solucin de luminol gracias a la cual siempre parece que resuelven el crimen. La aplicacin de esta solucin sobre una superficie en la que se presume que hay restos de sangre produce una reaccin quimio-luminiscente, similar a la mostrada en la figura 1. Esta prueba per-mite detectar trazas de sangre, lo cual ayuda en el proceso que conduce a descubrir el posible mvil del asesinato. Pero, qu es realmente el luminol? El luminol (C8H7N3O2) es un derivado del cido ftlico, slido a temperatura ambiente, de color amarillo plido, soluble en la mayora de solventes orgnicos y ligeramente soluble en agua. Es una molcula sencilla, sin centros asimtricos, que se prepara comercialmente a partir del cido 3-nitroftlico mediante la condensacin de este cido con hidracina (N2H4). La reduccin del grupo nitro a la amina primaria correspondiente permite la sn-tesis del luminol (figura 2). Sin embargo, la aplicacin directa del luminol a un rea con sangre no produce la luminiscencia. De hecho, inicialmente el luminol no tena uso en medicina forense (vase el cuadro Historia y curiosidades relacionadas con el lu-minol). Para que ocurra la luminiscencia es necesario activaral luminol. Esto ocurre preparando una solucin acuosa de luminol con un agente oxidante, como el agua oxigenada (H2O2), y un hi-drxido que proporcione un medio bsico. En presencia de estas sustancias la oxidacin del luminol ocurre lentamente, mediante la secuencia de reacciones que se muestra en la figura 3. En un primer paso, la base atrapa los hidrgenos uni-dos a los tomos de nitrgeno. Luego, la reaccin del dianin

El Luminol

LA MOLCULA DESTACADA

Juan Carlos Cedrn *

resultante con oxgeno molecular (paso 2) permite el intercambio de las amidas por los correspondientes steres, mediante una adicin cclica. Este paso est muy favorecido dado que se forma nitrgeno molecular, un muy buen grupo saliente debido a su m-nima reactividad. El perxido formado, muy inestable, se rompe (paso 3), dando lugar al anin 3-aminoftalato. Sin embargo, tal ruptura del perxido produce esta molcula en estado excitado. Esto origina que, cuando la molcula alcanza su estado basal, libera energa en forma de luz, de una coloracin azul.

* Juan Carlos Cedrn es profesor de qumica del Departamen-to de Ciencias de la PUCP. Es doctor en Qumica Orgnica y ha publicado diversos artculos cientficos en el rea de qumi-ca orgnica y alcaloides. (e-mail: jccedron@pucp.edu.pe).

Figura 1: Rastro luminiscente dejado por la sangre de una vctima en una cocina (Fuente: Imagen pblica del Bureau of Criminal

Apprehension, Minnesota Department of Public Safety, EEUU. :)

Figura 2: Sntesis de luminol a partir del cido 3-nitroftlico

La investigacin forense tiene un pequeo aliado desde hace casi un siglo: el luminol. Esta simple molcula ha ayudado a resolver muchos crmenes por su peculiaridad de emitir luz en contacto con pequeos restos de sangre.

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La reaccin mostrada es lenta, pero se acelera en presencia de hierro (Fe). En el caso de la sangre, el hierro presente en la he-moglobina origina que el proceso sea ms rpido, y la luz se pro-duce de manera casi inmediata al contacto. El uso del luminol tiene varias ventajas y, por ello, se usa desde hace ya algunas dcadas. Los reactivos son fciles de adquirir y la preparacin de la solucin de luminol es rpida, adems de que permite analizar pequeas trazas de sangre, in-clusive si estas no son fciles de visualizar. Sin embargo, tambin existen algunas desventajas al usar luminol. La principal es que es una tcnica destructiva y pue-de daar la muestra que se analiza. Por ello, debe usarse slo despus de haber tomado muestras para otros anlisis (como para ADN). Asimismo, puede dar falsos positivos en presencia de otras sustancias qumicas. Una de ellas es la leja (hipoclorito de sodio, NaOCl): la oxidacin del luminol y, consecuentemente su luminiscencia, ocurre ms rpidamente con leja que con agua oxigenada. Por eso, si el lugar del crimen ha sido limpiado con leja, puede ser que aparezcan ms manchas coloreadas de las que se deberan esperar. En estos casos es necesario usar otro ensayo que confirme la presencia de sangre o esperar un tiempo prudencial antes de aplicar el luminol, ya que la leja suele degra-darse al cabo de unos das y deja de reaccionar con el luminol. Seguro si eres un fiel televidente de este gnero de series, el texto del ltimo prrafo entra en contradiccin con lo visto en la televisin. Es cierto: las series de TV muchas veces nos dicen la verdad a medias. Es normal ver episodios de tales series en las que se aplica luminol sobre superficies que han sido limpiadas cuidadosamente con leja por el criminal, y el luminol funciona. Cierto, funciona, pero en tales casos se debe hacer un test secundario, ya que, como hemos visto, la leja afecta el an-lisis. Asimismo, en otros episodios muestran anlisis de sangre posteriores al experimento del luminol. Hemos visto que esto no debe hacerse as, ya que el luminol puede afectar la muestra. Definitivamente, en las series de Hollywood, todo se puede! Finalmente, cabe destacar cmo ciertas molculas de pequeo tamao y masa molecular (el luminol pesa 177 uma) pueden ser tiles en ciertos aspectos de la vida diaria. A veces

nos imaginamos que slo las molculas muy complejas, de gran tamao y con una variedad de tomos pueden ser las que re-suelvan los problemas complicados, pero no siempre es as. El luminol es un claro ejemplo: una molcula sin centros asimtricos, y que se puede preparar en pocos pasos, es la gran aliada de la investigacin policial desde hace ya varios aos. Y por lo pronto, lo seguir siendo algn tiempo ms.

Bibliografa esencial

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Fleming, D. The chemiluminescence of luminol. University of Bristol. 2002. (:, acceso: 27.2.2012).

Harris, T. How luminol Works. (:, acceso: 27.2.2012)Castell, A.; Francs, F.; Verd, F. Bleach interference in

forensic luminol tests on porous surfaces: more about the

drying time effect. Talanta 2009 77, 1555-7, . Nieweg, H. The forensic use of chemiluminiscense and luminol. Te-

sis de graduacin, Hermann Wesselink College, 2009.

Historia y curiosidades relacionadas con el luminol

El luminol fue sintetizado por primera vez en 1853 como 5-amino-2,3-dihidro-1,4-ftalazinadiona. Posteriormente, en 1928 el cientfico alemn H. Albrecht publica la quimiolu-miniscencia del luminol, en la revista alemana Zeitschrift fr Physikalishe Chemie (1). Es a partir de este instante que co-mienzan los estudios del luminol en reas como la biologa o la medicina. En 1934, E. Huntress propone el nombre de lumi-nol, que significa productor de luz, en un artculo publicado en el Journal of the American Chemical Society. Pero fue unos aos mas tarde, en 1937, cuando Walter Specht, cientfico del Instituto Universitario de Medicina Legal de Jena (Alemania), propuso el uso del luminol para detectar sangre en escenas de crimen. Anteriormente slo se le haba empleado para encon-trar cobre en la minera. El programa de televisin Forensic Files (conocido como Crmenes imperfectos o Archivos Forenses, depen-diendo del pas), se transmite desde hace ms de quince aos y describe diversos asesinatos reales en los que se trata de averiguar al responsable. En muchos de sus episodios se des-criben casos resueltos mediante el uso del luminol, el cual per-miti a los investigadores esclarecer la escena del crimen. Sus episodios y la explicacin de cmo se resuelven los casos se pueden ver en lnea en su pgina web. :. Definitivamente, la serie mencionada constituye un buen ejemplo del uso adecuado del luminol, ya que est basa-da en hechos reales y no en tramas ficticias. Despus de leer este artculo, el lector podr entender mejor cada episodio y cmo trabaja el luminol.

Fuentes de inters:Albrecht, H. Z. Phys. Chem. 1928, 136, 321.Huntress, E. J. Am. Chem.Soc. 1934, 56, 241.

Figura 3: Mecanismo propuesto para la quimioluminiscen-cia del luminol