Использование ИК-спектров трубчатой кости в судебной медицине

Рис. 1. Типичный
ИК-спектр
трубчатой
кости

Интерпретация ИК-спектров тканей животных и человека затруднена в связи с тем, что объект исследования обычно содержит целый набор весьма сложных веществ. Мы исследовали кости, состав которых довольно просто расчленить на фосфаты (типа апатитов), карбонаты, воду и белки. В работе с ИК-спектрами костных тканей имеются лишь сообщения Л.Л. Шафранского (1968) и Н.Н. Стрельца (1969, 1971).

Пробы весом 1—2 г брали в области эпиметафиза. Записан 51 ИК-спектр трубчатых костей трупов людей в возрасте от момента рождения до 70 лет и старше. Спектры записывали на ИК-спектрофотометре UR-20 (ГДР, Иена). Типичный спектр представлен на рис. 1. Распределение по возрастам и характеристика химического состава по относительным оптическим плотностям представлены на рис. 2. Выяснено, что в спектрах всех образцов содержатся одни и те же полосы с одинаковыми частотами, но количественная их характеристика зависит от возраста. Так, например, наиболее интенсивными частотами в спектрах трубчатых костей являются полосы поглощения ортофосфатов (vas 1050 см^-1, vas 570—610 см^-1), карбонатов (vas 1430 см^-1; vas 880 см^-1) и амидных групп белков (CONH₂), амид 1—1660 см^-1 амид 2—1540 см^-1, амид 3—1240 см^-1, широкая интенсивная полоса ортофосфатов при vas 1050 см^-1 относится к валентным колебаниям vas (РО4^3-) фосфатного аниона. В сложном контуре этой полосы можно выделить три перекрывающихся максимума — vas 1030 см^-1, vas 1080 см^-1, vas 1120 см^-1 причем полоса vas 1030 см^-1 имеет наибольшую интенсивность, vas 1080 см^-1 — среднюю, a vas 1120 см^-1 — наиболее слабую.

С помощью ИК-спектра можно определить конкретно каждый вид фосфатной, карбонатной и белковой групп, что имеет немаловажное значение для науки и практики. Наиболее постоянна для всех возрастов плотность фосфата vas (PO4^3-) 1080 см^-1, а характерные изменения, больше всего зависящие от возраста, наблюдаются для плотности 1030 см^-1.

В возрасте старше 50 лет содержание соответствующего фосфата явно снижается. Некоторое снижение наблюдается также для возраста 0—14 и 21—30 лет.

Полоса vas 1120 см^-1 в трубчатой кости типична для хряща. Ее интенсивность падает по мере увеличения возраста. Полоса vas 1240 см^-1 связана с белковой частью кости. Интенсивность ее невелика и закономерность не очень отчетлива. Имеется тенденция к понижению до 21—30 лет, а затем следует слабое повышение. Интенсивность полосы 1540 см^-1 невелика, она имеет некоторый спад до 31—40 лет, а затем возрастает и остается практически постоянной. Полоса v as 1460 см^-1 зависит от карбонатов, здесь возрастные особенности выражены нечетко.

Рис 2. Относительные оптические плотности частот интенсивности трубчатой кости в зависимости от возраста.

При ИК-спектроскопии костей мы получаем обширный материал, характеризующий данную кость как «отпечаток пальца» и требующий дальнейшей разработки для научных и практических задач судебной медицины.

Обычный химический анализ не подразделяет фосфаты на различные виды, а дает их общее количество. В то же время ИК-спектр делит их на отдельные виды, и в зависимости от возраста они выявляются неодинаково.