essa metamorfose ambulante

Porque a verdade é só uma questão de perspectiva

TOLEDO, R.R.

Meistre da Cidadela do Reino Cintilante: 'The Shitborn, Queen of The Crossovers, The Blender of References and Protector of The Madness'. Farmacêutica com deficiência nos níveis endógenos de dopamina e serotonina. Em uma busca incessante pelo controle da ansiedade, da angústia e da loucura... Uma existência tentando governar sua essência, mas sempre presa no terrível paradoxo da liberdade. P.S.: Fã de Sartre e Cultura Pop! - caso as referências não tenham sido óbvias o suficiente -

Detecção de Drogas

O uso de substâncias com o propósito de alterar a cognição e os parâmetros comportamentais é milenar, assim como o uso de substâncias com objetivo de causar uma resposta tóxica ou letal. Este artigo descreve brevemente a evolução histórica do perfil de uso de drogas - para as mais diversas finalidades - e aborda as questões relativas à toxicologia forense dentro deste contexto, desde os tipos de matrizes biológicas e a preparação de amostras até os métodos e as técnicas analíticas utilizadas.


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O uso de substâncias com o propósito de alterar a cognição e os parâmetros comportamentais é milenar, tem relação desde os rituais espiritualistas até eventos sociais tradicionais e o uso recreativo (KLAASSEN, 2013). As primeiras experiências humanas com substâncias psicoativas se deram com o consumo de plantas e, apenas no século XIX, o homem conseguiu isolar algumas das substâncias dessas plantas, tais como morfina, cocaína e efedrina. Porém, foi no final do século XX que o perfil de drogas de abuso se tornou extremamente amplo e variado, devido ao início da produção e consumo das drogas sintéticas – modificadas em laboratórios com objetivo de potencializar efeitos psicoativos e evitar efeitos indesejáveis – (BULCÃO, 2012).

Atualmente, o uso de drogas de abuso com finalidade recreativa é amplo e além das substâncias milenares continuarem presentes no perfil de consumo existem também as substâncias conhecidas como designer drugs – drogas planejadas –, inseridas na sociedade nos anos 80, popularizada nos anos 90 e amplamente produzida e distribuída no início do século XXI, devido ao acesso a internet que produziu disseminação da informação – aumentando imensamente o número de laboratórios clandestinos – e a comunicação e conexão facilitada entre as pessoas. Hoje em dia, o objetivo das modificações laboratoriais é burlar a legislação vigente, fazendo pequenas mudanças estruturais na molécula já existente, obtendo assim os mesmos efeitos psicoativos e dificultando a inspeção e as análises químicas. As drogas planejadas mais utilizadas nos dias atuais são os compostos anfetamínicos (Figura 1), sendo os principais: MDA (3,4-metileno-dioxi-anfetamina), MDMA/ecstasy (3,4-metileno-dioxi-metanfetamina), PMA (p-metoxi-anfetamina) e PMMA (p-metoxi-metanfetamina) (BULCÃO, 2012) (TAKAHASHI, 2008).

tx12im3.png Figura 1. Estrutura química dos principais derivados anfetamínicos. Figura extraída do artigo "Designer Drugs: Aspectos Analíticos e Biológicos"

O uso de substâncias com objetivo de causar uma resposta tóxica ou letal também é antigo. Existem evidências documentais que fazem referências a venenos e remontam há 4500 A.C. em registros mesopotâmicos, além de referências na mitologia grega. Em registros mais recentes (300 A.C.) feitos pela civilização egípcia, existem evidências do conhecimento e uso de muitas substâncias, tais como arsênio, antimônio, chumbo, cobre, ópio, etc. Além disso, existem evidências suficientes que apontam os egípcios como os primeiros “mestres da destilação” e os primeiros a realizarem a extração de um poderoso veneno do caroço de pêssego. Existe um papiro que remonta a este período, exposto no Louvre, com detalhes de como preparar um veneno para uso letal. Hoje sabe-se que este veneno é o ácido cianídrico (HCN), presente nas sementes de muitos frutos (maça, pêssego, etc) na forma de glicosídeos cianogênicos, que ao reagir com a água formam espécies químicas altamente tóxicas (DIKSHIT, 2008).

A toxicologia forense quando realiza a detecção de drogas postmortem, leva em conta aspectos referente à análise anatômica do indivíduo, buscando sinais externos e internos que evidenciem o efeito de alguma substância como causa da morte, e especialmente os aspectos relacionados à análise química – que é a prova definitiva da presença de alguma substância naquele organismo –. Esta análise é realizada utilizando as matrizes biológicas, que são os fluidos biológicos da excreção, as vísceras, os cabelos ou unhas. No caso dos dois primeiros é necessária a preservação feita com adição de conservantes químicos, para as vísceras utiliza-se solução salina saturada, para o sangue o oxalato de potássio ou fluoreto de sódio, e para a urina o fluoreto de sódio. As amostras usadas nessas análises têm o objetivo de verificar o momento em que a droga foi utilizada, se o uso for recente a substância será encontrada no sangue em sua forma livre, o soro e o plasma são analisados para verificar a presença dessas substâncias ligadas às proteínas plasmáticas e também são indicativos de uso recente. A presença na urina é indicativa de uso feito entre 24-72 horas antes da coleta (DIKSHIT, 2008). Contudo, para tempos precisos é necessário o conhecimento do tempo de meia-vida da substância, que é o intervalo de tempo para que 50% da concentração inicial da substância seja metabolizada (KLAASSEN, 2013).

As vísceras utilizadas na análise forense são: o estômago com todo o conteúdo, intestino delgado com parte de seu conteúdo, fígado com a vesícula biliar, rins e o baço. As técnicas analíticas comumente empregadas são: espectrometria; cromatografia de camada delgada (CCD), cromatografia gás-líquido (CGL), cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-MS); e ensaios de ligação competitiva ou ensaios de reação imuno-enzimática, sendo estes últimos indicados quando a substância analisada é conhecida (DIKSHIT, 2008) (DRUMMER, 2007) (KLAASSEN, 2013).

O grupo de substâncias mais comuns a serem analisados são os compostos orgânicos não voláteis, que se dividem em ácidos fortes orgânicos, ácidos fracos orgânicos, bases orgânicas, compostos orgânicos neutros e compostos orgânicos anfotéricos. Antes de submeter qualquer uma dessas substâncias a qualquer técnica é indispensável o tratamento das matrizes biológicas para extração diferencial, de modo que a amostra esteja o mais pura possível, ou seja, livre da presença de outras substâncias com propriedades físico-químicas diferentes (KLAASSEN, 2013). Logo, este procedimento consiste de uma extração e, conseqüente, separação de substâncias. Dependendo da natureza química de cada uma delas escolhe-se uma determinada técnica para realizar a análise propriamente dita (Figura 2). tx12im2.png Figura 2. Esquema de extração e separação de substâncias das matrizes biológicas, com suas respectivas indicações de técnicas analíticas mais adequadas. Figura extraída do livro Casarett and Doull's Toxicology 8th ed.; 1359 p.

Para uma análise toxicológica eficiente e detecção adequada, especialmente quando o agente tóxico é desconhecido, é necessário realizar uma triagem inicial com métodos gerais, que verificarão a presença ou ausência de determinada classe ou grupo de substâncias. A escolha do método de triagem é um ponto crítico do processo de detecção, visto que este define a variedade de analitos que serão possíveis de serem detectados. Logo, é fundamental que o método apresente sensibilidade, eficiência e abrangência de compostos. Ensaios com detecção colorimétrica (Figura 3) são muitas vezes escolhidos para a triagem, porém sua sensibilidade é limitada e exige a purificação dos analitos presentes nos materiais biológicos, uma alternativa para melhorar a sensibilidade e abrangência foi usar um método com combinação de agentes colorimétricos, porém mesmo nestas condições a sensibilidade foi menor que os métodos cromatográficos. Os resultados da detecção com método de triagem não podem ser considerados definitivos, deve ser confirmada usando métodos complementares mais específicos (PETERS, 2007) (DRUMMER, 2007).

tx12im4.jpg Figura 3. Método colorimétrico de detecção de drogas

Um método mais específico e usado complementarmente para a confirmação da triagem é a espectrometria de massas. No caso das análises em investigações criminais, recomenda-se a realização desta confirmação em duas ou mais matrizes biológicas distintas. Porém, a identificação definitiva do tipo de droga exige pelo menos mais uma etapa de análise complementar, geralmente usa-se uma das seguintes técnicas: a espectroscopia no Infravermelho, a difração de Raios-X ou a RMN (Ressonância Magnética Nuclear) (DRUMMER, 2007).

1. As Técnicas Analíticas 1.1 Técnicas Cromatográficas

A cromatografia é uma técnica antiga, os primeiros relatos da realização desta técnica remontam há mais de um século (1903), desde então a evolução tecnológica contribuiu para a sofisticação das análises tornando-as cada vez mais sensíveis e resolutivas, além de possibilitar a aplicação para finalidades variadas: análises qualitativas, quantitativas e purificação de substâncias. A premissa básica desta técnica é a migração dos componentes de uma mistura entre duas fases: a fase estacionária que retém substâncias e a fase móvel que conduz a mistura através da fase estacionária. Existem subdivisões de método na aplicação da técnica, entre elas estão: cromatografia em papel, cromatografia em camada delgada (CCD), cromatografia gasosa (CG), cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), e cromatografia líquida de ultra-eficiência (U-HPLC). Tais métodos apresentam inúmeras diferenças, especialmente, quanto à complexidade dos componentes tecnológicos envolvidos.

A cromatografia em papel (Figura 4) é muito útil para a separação de compostos polares e exige pouca instrumentação, sendo, portanto, muito simples e prática. É uma técnica de partição líquido-líquido, onde o papel atua como suporte inerte e a água ligada à celulose, por fortes interações intermoleculares, atua como fase estacionária (GOULART, 2012). À medida que a amostra flui ao longo do papel, ocorre uma partição onde compostos polares são retidos na fase estacionária e os compostos apolares seguem juntos com a fase móvel. As distâncias percorridas pelos compostos polares são dependentes do tamanho molecular, logo também é possível separar compostos polares menores dos maiores, sendo que os menores percorrem maiores distâncias.

tx12im5.jpg Figura 4. Cromatografia em papel

A cromatografia em camada delgada (Figura 5) é uma técnica de adsorção líquido-sólido, neste método a fase estacionária é uma camada fina formada por um sólido granulado (sílica, alumina, terra diatomácea, poliamida, celulose. etc) depositado sobre uma placa que deve atuar como suporte inerte. Na CCD gotas da solução a ser separada são aplicadas em um ponto próximo ao extremo inferior da placa. Após a secagem da placa, ela é colocada em um recipiente contendo a fase móvel, de modo que somente sua base fique submersa. A separação se dá pela diferença de afinidade dos componentes de uma mistura pela fase estacionária, o princípio da separação é as diferentes velocidades de migração em razão da afinidade relativa entre fase móvel e fase estacionária. A CCD é um método simples, rápido e econômico, sendo a técnica predominantemente escolhida para o acompanhamento de reações orgânicas. O solvente começa a molhar a fase estacionária e sobe por capilaridade. Após o deslocamento da fase móvel deixa-se a placa secar, e posteriormente é realizada a revelação da placa com reativos que dêem cor as substâncias de interesse. O parâmetro de maior importância na CCD é o fator de retenção, que é a razão entre a distância percorrida pela substância e a distância percorrida pela fase móvel. Esse fator determinará se a substância analisada confere com a substância padrão (GOULART, 2012).

tx12im6.png Figura 5. Esquema da Cromatografia em Camada Delgada

A cromatografia gasosa (CG) (Figura 6) baseia-se na partição dos componentes de uma amostra entre a fase móvel gasosa e a fase estacionária líquida ou sólida, que propiciam a separação da mistura por meio de processos físicos e químicos. É uma técnica com alto poder de resolução, possibilitando a análise de várias substâncias em uma mesma amostra. A grande limitação deste método é a necessidade de que a amostra seja volátil ou termicamente estável (GOULART, 2012).

tx12im7.gif Figura 6. Esquema de Cromatografia Gasosa

A cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) (Figura 7) utiliza suporte com partículas diminutas responsáveis pela alta eficiência, sendo um método adequado para separação de espécies iônicas e macromoléculas. Devido à utilização de colunas com grande capacidade de separação é requerido para o processo a utilização de equipamentos específicos, como bombas e colunas que suportem altas pressões. O conjuto de todos os equipamentos necessários é denominado cromatógrafo e constitui-se de bomba, coluna cromatográfica, detector e registrador. Na HPLC a fase móvel deve ser um solvente que dissolva a amostra sem que qualquer interação química ocorra entre ambas. A fase estacionária dever ser compatível com o detector, possuindo polaridade adequada para permitir a separação adequada dos componentes da amostra. Já a coluna cromatográfica deve ser confeccionada de material inerte e que resista a altas pressões. Por fim os detectores devem apresentar ampla faixa de aplicação, sendo que os mais utilizados são os espectrais. Recentemente, a evolução das colunas e da fase estacionária permitiu o uso de partículas muito pequenas, desenvolvendo assim a cromatografia líquida de ultra eficiência (U-HPLC), que trabalha com pressões acima de 600 bars permitindo análises mais rápidas, consumo menor de solventes e com eficiência muito mais elevada que a HPLC, porém o custo é muito alto e inviabiliza, muitas vezes, tal procedimento (GOULART, 2012).

tx12im8.jpg Figura 7. Esquema da Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC)

1.2 Técnicas Espectroscópicas

A espectrometria é uma técnica de identificação de substâncias a nível molecular, que usa como ferramenta de investigação a radiação eletromagnética. Esta ao interagir com a matéria/amostra produz efeitos que são mensurados em um detector e geram um espectro – um gráfico relacionando comprimento de onda com transmitância ou absorbância. Os picos nesses gráficos representam o comprimento de onda onde ocorre maior absorção de energia, isso nos casos de espectroscopia no infravermelho, UV e visível. Já a Ressonância Magnética Nuclear é uma técnica espectroscópica que se diferencia por usar o componente magnético da radiação como ferramenta de investigação das substâncias. O princípio da RMN é a interação de um campo eletromagnético oscilante com os núcleos atômicos das moléculas, presentes em um campo magnético estático (SILVERSTEIN, 2005).

A espectroscopia no infravermelho (Figura 8) baseia-se na absorção de energia da luz no espectro infravermelho – de baixa energia – e conversão dessa energia em energia cinética molecular, gerando transição vibracional do estado molecular. As vibrações características deste método são do tipo axial ou angular, sendo a primeira entre dois átomos ligados, em relação ao eixo da ligação covalente e a segunda entre grupos de átomo em relação ao resto da molécula. No tipo de vibração axial, a distância interatômica aumenta e diminui alternadamente, caracterizando o estiramento e deformação, respectivamente. No tipo de vibração angular, podem-se observar vibrações simétricas (movimento de tesoura), assimétricas (movimento de balanço), dentro do plano ou fora do plano. Existem faixas desse espectro onde podem-se observar picos característicos de determinados grupos químicos.A região de mais alta frequência é chamada região dos grupamentos funcionais (4.000 a 1.300 cm-1). Ocorrem nesta região as absorções correspondentes a grupos funcionais importantes tais como OH, NH e C=O. Ausência de absorção nas regiões características dos vários grupos funcionais é habitualmente usada como evidência para a inexistência destes grupos na estrutura. A ausência de bandas fortes na região na região de 900 a 650 cm-1 indica geralmente que a estrutura não contém anéis aromáticos. A existência de absorção larga e moderadamente intensa na região de maior comprimento de onda sugere a presença de dímeros de ácidos carboxílicos, de aminas ou de amidas.A região intermediária do espectro, 1.300-900 cm-1, é conhecida como a região da “impressão digital”. O espectro nela observado inclui muitas bandas, é complexo e os modos de vibração são geralmente acoplados. Esta região do espectro é muito importante para a determinação da estrutura (SILVERSTEIN, 2005).

tx12im9.png Figura 8. Exemplo de um espectro desenvolvido com a técnica de espectroscopia no IV

A espectroscopia no UV e visível (Figura 9) baseiam-se na absorção de energia da luz na faixa de espectro que varia de 200 a 780 nm – de mais alta energia que o anterior – e transição eletrônica da molécula do seu estado fundamental para um estado mais excitado. Mais especificamente, os elétrons absorvem a energia da luz e saltam para um orbital mais energético, quando voltam ao estado original liberam energia em forma de fluorescência, fosforescência ou conversão em calor. Essa reemissão de energia pode ser utilizada na detecção. Porém, o mais comum são espectros de absorção e análise da energia transmitida comparada com a energia incidente, para cada comprimento de onda (SILVERSTEIN, 2005).

tx12im10.gif Figura 9. Exemplo de um espectro desenvolvido com a técnica de espectroscopia no UV-VIS.

A RMN depende da incidência de um campo magnético externo de alta intensidade – para criar os diferentes níveis de energia –, sobre as moléculas de interesse a serem analisadas. A interação deste campo magnético externo se dará com os núcleos de átomos cujo spin seja diferente de zero. Esses núcleos contêm cargas em movimento, o que caracteriza momento angular e conseqüente geração de campo magnético. A interação desses campos magnéticos permitirá a organização dos spins e alinhamento em relação ao campo magnético externo (Bo). Esta é a premissa para o início da análise, nesta estrutura estabelecida (Figura 10) será incidido um campo magnético (B1) pulsante com ondas no espectro de radiofreqüência, estas serão absorvidas pelas moléculas. Quando absorvidas a estrutura inicial mudará de plano, do inicial (+z) para um plano xy. Quando a onda é interrompida, a estrutura volta para o plano inicial - de equilíbrio -. Por isso é usado um pulso eletromagnético em radiofreqüência, pois é a deformação e mudança de planos que são detectados pelo RMN (SILVERSTEIN, 2005).

tx12im11.jpg Figura 10. Esquema da órbita de precessão do spin nuclear em relação ao campo magnético externo

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BULCÃO, R. et al. Designer Drugs: Aspectos Analíticos e Biológicos. Quim. Nova, Vol 35, Nº 1, 2012.; 149-158 p.

DIKSHIT, P.C et al. Textbook of Forensic Medicine and Toxicology. New Delhi. India. Peepee Publishers and Distributors (P) Limited, 2008.

DRUMMER, O.H. Requirements for Bioanalytical Procedures in Postmortem Toxicology. Analytical and Bioanalytical Chemistry. Vol 388, Issue 7, 2007.; 1495-1503 p.

GOULART, D.S. Aplicações das Técnicas de Cromatografia no Diagnóstico Toxicológico. Universidade Federal de Goiás, Goiânia. 2012.

KLAASSEN, C.D. et al. Casarett and Doull's Toxicology: The Basic Science of Poisons. 8th.ed. New York et al: McGraw-Hill Education, 2013.

PETERS, F.T. et al. Validation of New Methods. Forensic Science International. Vol 165, 2007.; 216-224 p.

SILVERSTEIN, R.M et al. Spectrometric identification of organic compounds. 7th Ed. State University of New York. College of Environmental Science & Forestry. New York. 2005.

TAKAHASHI, M. et al. Analysis of Phenethylamines and Tryptamines in Designer Drugs Using Gas Chromatographymass Spectrometry. Journal of Health Science. Vol 54, Nº 1, 2008.; 89-96 p.


TOLEDO, R.R.

Meistre da Cidadela do Reino Cintilante: 'The Shitborn, Queen of The Crossovers, The Blender of References and Protector of The Madness'. Farmacêutica com deficiência nos níveis endógenos de dopamina e serotonina. Em uma busca incessante pelo controle da ansiedade, da angústia e da loucura... Uma existência tentando governar sua essência, mas sempre presa no terrível paradoxo da liberdade. P.S.: Fã de Sartre e Cultura Pop! - caso as referências não tenham sido óbvias o suficiente -.
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