Исследование пятен спермы спектрографическим методом

Экспертиза пятен спермы, несмотря на большое количество существующих методов исследования, все еще составляет одну из наиболее сложных задач судебномедицинской практики. Объясняется это тем, что все предложенные микрохимические и микрокристаллические реакции имеют только ориентировочное значение, доказательством же происхождения пятен от спермы до настоящего времени остается обнаружение сперматозоидов микроскопическим методом; исследование не всегда является простым, а в случаях азооспермии оно становится и невозможным. В связи с этим необходимо изыскание новых методов для установления происхождения пятен от семенной жидкости.

В работах последних десятилетий рекомендовалось применение макролюминесцентного анализа. Однако этот метод может быть использован в судебномедицинской практике лишь как предварительный, ориентировочный, поскольку наблюдаемая голубовато-белая флуоресценция пятен спермы в ультрафиолетовых лучах не является специфичной для них.

Исходя из того, что семенные пятна дают в ультрафиолетовых-лучах люминесценцию, сходную с другими биологическими объектами, Гюссон (Husson, 1934) предложил проводить исследование пятен спермы при помощи спектрографа. Им было обнаружено, что спектр флуоресценции спермы характеризуется полосой поглощения между 4200 и 4900 А и отличается от спектра мочи, слюны и других биологических объектов.

Деробер и Хоссе (Derobert и Hausser, 1938) отмечают, что спектру флуоресценции пятен спермы свойственны полосы, располагающиеся в пределах от 4000 до 5000 А, причем подчеркивают, что картина спектра не изменяется при исследовании пятен спермы различных лиц.

В отношении изучения содержания микроэлементов в семенной жидкости известна работа А. Бернштейна (1936), который занимался установлением наличия их в сперме животных.

Известно, что в семенной жидкости человека содержится большое количество цинка — от 50 до 150 мг на 100 г сухого остатка (по А. О. Войнару) (табл. 1).

Таблица 1

Содержание цинка в сперме и моче

Кроме того, в сперме человека имеется много фтора — 0,8 мг на 100 г .

При помощи более совершенной методики в семенной жидкости определяют фтор в количестве от 3,5 до 8 мг%. Накопление такого количества фтора в сперме, как указывал А.О. Войнар (1953), является необъяснимым.

Мы провели ряд наблюдений для установления возможности применения спектрального метода при-- исследовании пятен спермы и для отличия их от некоторых других биологических объектов (пятна мочи, крови и др.).

В качестве признака был использован химический состав исследуемого объекта, причем этот состав определялся спектрографическим методом.

Объектами исследования служили экспериментально изготовленные пятна спермы, мочи и крови на двух видах тканей (трикотаж бельевой хлопчатобумажный желтого цвета и хлопчатобумажная ткань отбельная). Наряду с этим были приготовлены комбинированные объекты пятен на тканях: сперма и моча, сперма и кровь, сперма, моча и кровь. Иначе говоря, мы стремились приблизить наш экспериментальный материал к условиям судебномедицинской практики. В каждом случае проводились контрольные исследования заведомо «чистого» куска той же ткани.

Кроме того, нас интересовало, какие именно микроэлементы обнаруживаются при спектрографическом исследовании жидкой спермы различной давности (до 5 месяцев), хранившейся в разных условиях (в презервативах и стеклянных бюксах с притертыми пробками). Для контроля параллельно исследовалась резина от презерватива и порошок талька, которым покрываются презервативы.

Объекты исследования предварительно высушивали до постоянного1 веса (105°), озоляли в муфельной печи (450°). Золу тщательно растирали в агатовой ступке и готовили отдельные навески — пробы весом 15 мг каждая. Каждый объект всегда был представлен тремя пробами. Предварительную подготовку объектов (высушивание, озоление) проводили одновременно, при одинаковых условиях.

Пробы при помощи специального приспособления мы запрессовывали в канал нижнего электрода (d = 4 мм, 1=1,5 мм, в центре стержень d1 =l,5 мм) и полностью сжигали в дуге переменного тока (стандартный генератор Свентицкого), при напряжении 220 V, силе тока 7 А, расстоянии между электродами 2,5 мм, экспозиции 3 минуты.

Исследования проводили на кварцевом спектрографе типа ИСП-28,. освещение щели, ширина которой была 0,01 мм, производилось при помощи трех конденсаторов. Концы угольных электродов экранировались промежуточной диафрагмой. Фотопластинки использовались спектрографические — тип 2, с чувствительностью 16 единиц. При обработке пластинок применяли метол-гидрохиноновый стандартный: проявитель. Спектрограммы получали на одной пластинке.

Кроме исследований, по описанной выше методике была проведена серия опытов без предварительного озоления объектов. Кусочки тканей размером 1 см2 , вырезанные из пятен спермы, мочи и влагалищных выделений, сжигали, так же как и контрольные объекты, непосредственно в кратере угольного электрода (d=4 мм, 1 = 5 мм), куда их запрессовывали.

Установлено, что лучшие результаты получаются при использовании методики с предварительным озолением объектов.

Учитывая, что проведение полного количественного анализа по 22 элементам представляет значительные трудности в качестве величины, характеризующей количественное содержание отдельных элементов в различных объектах, была использована величина ΔS (разность почернения линии исследуемого элемента и фона у линии), т. е. абсолютные почернения линий элементов.

При выполнении настоящей работы всего было исследовано 53 объекта, составивших 126 проб. Получены и расшифрованы 172 спектрограммы.

Содержание обнаруживаемых элементов в исследуемых объектах оценивали фотометрированием (аналитических) спектральных линий.

В результате проведенных исследований предварительно озоленных объектов (в этих случаях исследовали сперму, мочу на хлопчатобумажном бельевом трикотаже и «чистый» трикотаж) были получены данные, приведенные в табл. 2.

Каждое цифровое значение, представленное в табл. 2, является средней арифметической величиной трех измерений ΔS (трех навесок каждой пробы), а также показателем приближенного количественного содержания определенного элемента в различных исследуемых объектах.

При анализе цифровых данных табл. 2 весьма отчетливо усматривается разница в количественном содержании определенных элементов в «чистой» ткани (контроль) и в ткани с пятном спермы. Это различие выражается в том, что последние (пятна спермы) отличаются значительным содержанием таких элементов, как кремний, марганец, магний, алюминий, кальций, цинк и стронций.

Сравнение результатов, полученных при исследовании пятен мочи, пятен спермы и «чистой» ткани, показали, что в пятнах мочи имеется количественное преобладание таких элементов, как натрий, железо, титан, калий, никель, кобальт, хром и барий. Таким образом, каждый из трех объектов отличается друг от друга по различной концентрации определенных элементов.

При исследовании однородных объектов, но без их предварительного озоления, определялись барий, кремний, фосфор, магний, марганец, железо, алюминий, кальций, медь, натрий, стронций, никель и титан, причем фосфор, железо, медь, стронций, никель и титан имели аналогичные характерные сдвиги в количественном содержании.

Исследования предварительно оголенных объектов, содержащих сперму, кровь и мочу, как отдельно, так и в различных сочетаниях, показали, что для спектра крови характерно содержание значительно больших количеств следующих элементов: кремний, магний, марганец, железо, алюминий, молибден, кальций, хром, барий, стронций и никель.

При исследовании смешанных пятен, содержащих в одном объекте сперму, кровь и мочу, установлено, что отличие таких пятен методом спектрального анализа представляет значительные затруднения.

Мы провели также ряд опытов по исследованию химического состава семенной жидкости, хранившейся в разных условиях (в презервативе, в закрытых и открытых стеклянных бюксах) и в течение различных сроков (от 3 дней до 5 месяцев).

Результаты наблюдений показали, что в сперме, хранившейся в стеклянном бюксе с притертой крышкой, количественное содержание элементов не изменялось, а в сперме, находившейся в открытой посуде, увеличилось количество таких элементов, как свинец, медь и хром или свинец и кальций.

В сперме, хранившейся в презервативах (в 2 из 3 наблюдений), содержалось значительно большее количество кремния, магния, железа и алюминия Чтобы выяснить, почему в этих случаях увеличивается количественное содержание указанных элементов в сперме, мы провели ряд исследований порошкообразного талька и резины презерватива. Оказалось, что тальк содержит значительное количество кремния, магния, железа и алюминия, а резина — цинка, натрия, магния и титана. Таким образом, выявленное изменение количественного содержания указанных элементов в сперме, хранившейся в презервативе, может быть объяснено тем, что к ней примешалось некоторое количество талька.

Кроме указанных исследований, нами был проведен ряд опытов с применением абсорбционного спектрального анализа для выяснения возможности дифференцировать пятна спермы, мочи, влагалищных выделений и крови на тканях.

Об использовании спектрографического метода исследования для обнаружения небольших количеств крови указывает в своих работах А. И. Законов (1946), А. К. Туманов и А. М. Розанов (1958). Мы пользовались спектрографом ИСП-28. В качестве источника света применялись: ртутно-кварцевая лампа ПРК-4; лампа накаливания (8 V, 20 W) из осветителя ОИ-7; дуга переменного тока между вольфрамовыми и железными электродами.

Для исследования растворов использовались кварцевые абсорбционные кюветы с толщиной поглощающего слоя 4 мм. Ширина щели спектрографа изменялась от 0,1 до 0,015 мм, экспозиция — от 1 до 10 минут (в зависимости от степени прозрачности растворов).

Методика исследования заключалась в следующем: из экспериментально приготовленных на бельевом вискозном трикотаже и хлопчатобумажной отбельной ткани высохших пятен спермы, крови, мочи и влагалищных выделений готовили вытяжки: кусок ткани с пятном (из перечисленных объектов) размером 2X2 см помещали в отдельный стеклянный бюкс, заливали 3 мл дистиллированной воды или физиологического раствора, слегка подогревали на пламени спиртовки и оставляли на сутки при комнатной температуре в закрытой посуде.

Непосредственно перед исследованием ткань извлекали из бюкса, отжимали двумя пинцетами, полученную вытяжку разбавляли дистиллированной водой до различной концентрации: 1 : 1 ; 1 : 10; 1 : 50; 1 : 100 и более. Кварцевые кюветы, укрепленные перед щелью спектрографа, заполняли 1 мл вытяжки соответствующей концентрации.

Оказалось, что вытяжки из пятен спермы и мочи при концентрации до 1 : 50 не пропускают больший участок ультрафиолетовой части спектра, в то время как вытяжки из пятен влагалищных выделений, исследованные при тех же условиях, пропускают ультрафиолетовые лучи.

В более слабых концентрациях (от 1 : 50 и выше) поглощение отсутствовало.

Вытяжки из пятен крови дают характерные для гемоглобина и его производных полосы поглощения в области от 4050 до 4220 А.

Выводы

1. Различие в химических элементах спермы может быть установлено в отдельных случаях спектральным анализом, что позволяет использовать этот метод в судебномедицинской практике при исследовании вещественных доказательств для установления наличия спермы в пятнах.
2. Исследование смешанных пятен при помощи спектрографического метода представляет значительные трудности.
3. Химический состав семенной жидкости остается постоянным независимо от срока ее хранения, однако следует учитывать условия, в которых она сохранялась.
4. Дифференцирование пятен спермы, крови, мочи и влагалищных выделений в отдельных случаях возможно при помощи абсорбционного спектрального анализа.