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USO DE RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR SEM DISSOLUÇÃO EM SOLVENTE
DEUTERADO (RMN NO-D) PARA ESTUDO FORENSE
Lucas de Almeida Gama, Alvaro Cunha Neto, Wanderson Romão, Bianca Bortolini Merlo
QUALIFICAÇÃO DE ARTIGO
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
METODOLOGIA
RESULTADOS E DISCUSSÃO
CONCLUSÃO
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AGRADECIMENTOS
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INTRODUÇÃO
Com o aumento da criminalidade no mundo:
Estudos aprofundados do cenário e dos vestígios
oriundos de um crime;
Países por todo o mundo têm tomado medidas de
prevenção contra o mercado de drogas de abuso;
Brasil desenvolve política para a prevenção de drogas
na qual foram inseridas listas de insumos proibidos ou
de severo regime de fiscalização.
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INTRODUÇÃO
Ações como a consolidação do projeto PeQui (Perfil
Químico de Drogas) e parcerias/cooperações com
instituições forenses do mundo estão sendo
estabelecidas para identificar rotas do tráfico de drogas
e ainda contribuir com dados e estatísticas que
consigam apontar as tendências deste mercado ilícito.
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INTRODUÇÃO
O consumo de drogas psicotrópicas, que afetam o
sistema nervoso central (SNC), teve seu panorama de
uso modificado durante os anos:
Rituais religiosos e voltados para o bem-estar;
Uso inconsequente e abusivo que as tornaram um
problema de saúde e segurança pública.
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INTRODUÇÃO
São classificadas de acordo com sua capacidade de
modificar o SNC:
Depressoras (opiáceos/opióides, etanol e
barbitúricos).
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INTRODUÇÃO
Estimulantes (cocaína, anfetaminas e anorexígenos).
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INTRODUÇÃO
Perturbadoras (alucinógenos, psilocibina, mescalina e
canabinóides).
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INTRODUÇÃO
Dentre os estimulantes, a cocaína é a droga mais
apreendida no Brasil.
Alcaloide, majoritário, extraído das folhas do arbusto do
gênero Erytroxylum.
Mundialmente comercializada sob as formas: cloridrato
(chamada de cocaína) e base livre (pasta base, cocaína
base livre, merla, free-base e crack).
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INTRODUÇÃO
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INTRODUÇÃO
O cultivo de coca no mundo diminuiu e foi acompanhado
pelo decréscimo do uso de cocaína em muitos países
sul-americanos porém no Brasil o consumo teve um
aumento substancial.
Possui região de fronteira com os maiores produtores de
cocaína do mundo (Colômbia, Bolívia e Peru), além de
ter grande região litorânea no Oceano Atlântico o que
permite escoar as drogas para a Europa e África.
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INTRODUÇÃO
No comércio ilícito utiliza-se dois tipos de substâncias:
Adulterantes: compostos farmacologicamente ativos
que potencializam, minimizam ou mascaram os seus
efeitos (cafeína, fenacetina, lidocaína entre outros);
Diluentes: farmacologicamente inativos que apenas
aumentam o peso da amostra (açucares e derivados
entre outros).
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INTRODUÇÃO
As técnicas cromatográficas são as mais disseminadas
para o estudo de drogas de abuso, porém a
dependência de etapas de derivatização e a utilização
de padrões analíticos de alta pureza para a
quantificação, tornam as análises mais demoradas e
elevam o custo.
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INTRODUÇÃO
O uso da Ressonância Magnética Nuclear (RMN) se justifica:
Técnica não invasiva;
Possibilita elucidação estrutural de drogas, identificação e
quantificação das mesmas juntamente com seus adulterantes,
diluentes, alcaloides e metabólitos em apenas uma análise;
Ausência de etapas de derivatização;
Possibilidade de se utilizar padrões de referência que não
possuam alta pureza.
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INTRODUÇÃO
Os estudos de RMN de hidrogênio (¹H) são normalmente
realizados com o uso de solventes deuterados mas não
há necessidade da utilização deste tipo de solvente e o
não emprego diminui o custo das análises de
ressonância.
Espectroscopia de RMN No-D também conhecida como
RMN de próton não deuterado ou sem solvente
deuterado é uma metodologia para determinação de
concentração de reagentes e acompanhamento de
reações.
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INTRODUÇÃO
Baseada em espectros de ¹H obtidos para amostras
dissolvidas em solventes comuns de laboratório.
Os espectros possuem relações sinais/ruídos (S/N) e
resoluções adequadas para rotinas experimentais,
podendo ser utilizada ainda para obter valores
quantitativamente confiáveis.
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INTRODUÇÃO
Esta técnica possui vantagens econômicas (menor gasto
com solventes), de escala (automatização dos
experimentos) e de operação (uso do próprio solvente
de uma reação química).
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INTRODUÇÃO
Experimentos de RMN No-D podem ser realizados unlocked, já para
a realização de shimming pode ser utilizado:
Uso de tubo de referência;
Utilização de shimming considerado ótimo para o tipo de
amostra analisada;
Uso de capilar;
gradient shimming;
Shimming utilizando o FID da amostra;
Shimming utilizando o espectro da amostra.
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INTRODUÇÃO
Comparações entre a quantificação por RMN No-D e
titulação calorimétrica tem obtido excelente
concordância com os valores padrões para ambas,
sendo a RMN uma técnica mais rápida.
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OBJETIVOS
Estudar apreensões de cocaína realizadas no Estado do
Espírito Santo por RMN No-D e ainda demonstrar a
possibilidade de estudo de outras drogas de abuso por
esta técnica.
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METODOLOGIA
Materiais
71 apreensões de cocaína;
1 amostra dos padrões de cocaína, fenacetina,
cafeína, lidocaína;
1 apreensão de metilona;
1 apreensão de ecstasy.O
O
O
ON
N
N
N
N
O
O
N
OO
H
N
O
N
H
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METODOLOGIA
Espectroscopia de RMN
550 µL de solução 0,1 M de cada padrão
550 µL de soluções 0,3 M das apreensões
(considerando a massa sendo apenas cocaína)
Duas soluções de 550 µL das apreensões de metilona
e ecstasy foram preparadas pela dissolução de um
cristal de metilona e metade de um comprimido de
ecstasy e então filtradas.
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METODOLOGIA
Todas as soluções foram preparadas em álcool metílico (Vetec
Química Fina LTDA, Brasil) e colocadas em tubos de RMN de 5 mm.
Utilizou-se capilar com metanol deuterado (Cambridge Isotope
Laboratories Inc, EUA), CD3OD, para adquirir espectros de RMN de
¹H em temperatura ambiente (25°C) usando uma sonda de líquidos
5mm BroadBand 1H/19F/X em um espectrômetro de 400 MHz Varian
Agilent®, modelo VNMRS 400.
Todos os espectros foram obtidos com at = 20 s (tempo de
aquisição), d1 = 20 s (tempo de espera), pulso = 22° (3,8 µs) e nt
= 8 (número de transientes).
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METODOLOGIA
O solvente utilizado para realizar este experimento foi o
metanol, pois ele solubiliza todos os adulterantes
estudados além do fato de seu sinal em RMN ter um
deslocamento químico fora da região de hidrogênios
aromáticos, possibilitando a identificação dos
adulterantes.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
A retirada de água do metanol, utilizado para dissolver
as amostras, melhora a resolução do espectro e diminui
variações no deslocamento químico dos sinais quando
comparado os espectros de No-D NMR e os de RMN
convencional, esta secagem foi realizada utilizando
NaSO4.
A região espectral de hidrogênios aromáticos é a que
permite melhor distinção entre a cocaína e seus
adulterantes.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para o padrão de cocaína, figura abaixo, esta região demonstra uma boa relação S/N com a utilização de solução em metanol contendo no tubo de ressonância um capilar com metanol deuterado.
Fig. 1. Expansão do espectro de RMN ¹H na região de hidrogênios aromáticos para o padrão de cocaína.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os espectros foram adquiridos com um tempo de análise,
aproximadamente, 2x menor quando comparado à Cromatografia
Gasosa (CG) que é a técnica utilizada pela polícia brasileira e a mais
empregada para estudo de drogas ilícitas. A CG necessita de
padrões de quantificação de alta pureza porém é mais barata por
análise do que a RMN que não necessita de alta pureza de
reagentes e tem seus maiores custos relacionados a compra do
equipamento, manutenção do campo magnético e a utilização de
solvente deuterado.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para utilizar a RMN deve-se conseguir analisar mais amostras em
um menor tempo garantindo uma qualidade superior ou igual dos
resultados obtidos para a cromatografia e o custo/benefício deve
ser viável para sua utilização em rotina.
A técnica de RMN No-D permite a não utilização de solvente
deuterado para dissolver as amostras fazendo com que o custo de
solvente diminua consideravelmente sendo até menor que a da CG.
O uso de capilar com solvente deuterado é proposto devido a
qualidade do sinal quando se realiza lock e autoshimming e o
tempo gasto para obter o espectro de RMN-¹H.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
A figura abaixo mostra dois espectros de uma apreensão de cocaína
com expansão na região de hidrogênios aromáticos.
Fig. 2. Ampliação da região dos aromáticos de espectros de apreensões de cocaína. (a)
solubilizada em metanol deuterado, (b) solubilizada em metanol comercial.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
A identificação de sinais de dois adulterantes da cocaína, neste
exemplo cafeína e prometazina, não foi prejudicada demonstrando
que as análises de RMN No-D podem substituir as RMN
convencionais para identificação de cocaína e seus adulterantes
permitindo estabelecer tendências do mercado ilícito e dos locais
ou áreas onde os mesmos são utilizados. Uma vantagem da boa
qualidade espectral da RMN No-D é a de possibilitar a quantificação
relativa e absoluta da cocaína e seus adulterantes.
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RESULTADOS E DISCUSSÃOForam obtidos os espectros de RMN No-D-1H de 71 apreensões de cocaína do período de janeiro à junho de 2012 e a partir dos mesmos foi possível realizar a distribuição de adulterantes no Espírito Santo. Os deslocamentos químicos na região dos aromáticos utilizados para identificar os adulterantes estão representados em Fig. 4.
Fig. 3. Expansão da região de aromáticos de misturas de padrões. (a) cocaína e cafeína, (b) cocaína, cafeína e
fenacetina, (c) cocaína, cafeína, fenacetina e lidocaína.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os principais adulterantes encontrados nas apreensões de cocaína
foram a cafeína, lidocaína e fenacetina sendo que outros
adulterantes estão presentes em algumas amostras.
Fig. 4. Avaliação de adulterantes por região do Espírito Santo.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
A região metropolitana do estado possui a maior quantidade de
apreensões e ainda a maior utilização de cafeína, lidocaína e
fenacetina. A região metropolitana é a região com maior número de
apreensões e maior quantidade de adulterações demonstrando
assim ser a mais diversificada. A adulteração por cafeína se mostra
predominante na região metropolitana o que indica que as
apreensões feitas nas outras regiões podem ser provenientes de
amostras de cocaína que vieram da região metropolitana.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
A fenacetina na região sul não possui grande representatividade
assim a apreensão com fenacetina pode ter vinda de outra região.
As apreensões sem adulterantes não demonstra tendência pois a
quantidade de apreensões por região são muito próximas.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
A RMN No-D pode ser utilizada para analisar outras drogas ilícitas.
As regiões circuladas são sinais de Ecstasy e Metilona.
Fig. 5. Espectro de RMN No-D-¹H para Ecstasy e Metilona, as regiões circuladas representam
sinais sem sobreposição de adulterante.
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CONCLUSÃO
O uso de solvente deuterado pela RMN convencional é
um dos problemas da técnica para que seja utilizada em
análises de rotina devido ao preço do reagente, porém
com a metodologia de RMN No-D é possível reduzir o
gasto devido a utilização de metanol comercial para a
dissolução das amostras.
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CONCLUSÃO
O emprego da RMN é justificável pois além do fato de fornecer
dados sobre novas drogas, pureza de padrões e quantificar drogas
e adulterantes pode ainda estabelecer tendências do mercado
ilícito.
Durante investigações policiais é importante entender a logística da
droga para facilitar as investigações que normalmente possuem
inúmeras informações, entretanto conhecendo-se as tendências
pode-se estabelecer relevantes ligações entre apreensões e crimes
cometidos em diferentes locais.
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CONCLUSÃO
A técnica de RMN No-D se mostrou mais rápida que as
análises por CG, que são utilizadas pela Polícia Civil do
Estado do Espírito Santo, mostrando assim que pode ser
utilizada sem detrimento do tempo dos peritos
responsáveis por essa análises.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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UNODC, World Drug Report 2013, UNODC, Vienna, 2013.
UNODC, Recommended Methods for the Identification and Analysis of Cocaine in Seized Materials, UNODC, Vienna, 2013.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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AGRADECIMENTOS
Os autores são gratos à Polícia Civil do Estado do Espírito Santo e as agências de fomento FAPES e CAPES.
A todos presentes por qualificarem este artigo.
OBRIGADO!!