Química e toxicologia forense na Polícia Civil: substâncias, exames e laudos

Química e toxicologia forense aplicam técnicas analíticas para identificar e/ou quantificar substâncias em diferentes matrizes (sangue, urina, saliva, cabelo, conteúdo gástrico, tecidos, água, solo, resíduos em recipientes). Na rotina pericial, o objetivo pode ser: (a) confirmar presença de uma substância (resultado qualitativo), (b) estimar concentração (resultado quantitativo) e (c) interpretar o achado no contexto do fato (exposição recente, uso crônico, contaminação ambiental, adulteração, intoxicação).

Etapas analíticas: do rastreio ao resultado interpretável

1) Triagem (screening)

Triagem é uma análise rápida para indicar provável presença de uma classe de substâncias. É útil para priorizar amostras e orientar o confirmatório, mas pode gerar falsos positivos/negativos por interferentes.

• Exemplos de triagem: imunoensaios (urina/sangue), testes colorimétricos (resíduos), FTIR para materiais, headspace para voláteis, varreduras por GC-MS/LC-MS em modo “full scan”.
• Resultado esperado: “presuntivo para canabinoides” ou “compatível com solvente aromático”, sem afirmar identidade final quando o método não é confirmatório.

2) Confirmatório

Confirmatório é a etapa que identifica a substância com maior especificidade e, quando necessário, quantifica. Em geral, utiliza separação cromatográfica e detecção seletiva.

• Métodos típicos: GC-MS (voláteis e semivoláteis), LC-MS/MS (drogas e metabólitos polares), GC-FID (quantificação de voláteis/combustíveis), ICP-MS (metais), HPLC-DAD (alguns fármacos/venenos), FTIR/Raman (sólidos e materiais).
• Resultado esperado: identificação por critérios (tempo de retenção, íons/fragmentos, transições MRM, espectro) e, se aplicável, concentração com incerteza/limites.

3) Controles, calibração e qualidade

Para que o resultado seja defensável, o ensaio deve demonstrar desempenho no próprio lote de análises.

• Branco de reagentes: verifica contaminação do processo.
• Branco de matriz: verifica interferentes naturais da matriz.
• Controle negativo/positivo: confirma que o método não “acusa” sem analito e detecta quando há analito.
• Padrão interno: corrige variações de extração/injeção (frequente em GC-MS/LC-MS/MS).
• Curva de calibração: relaciona resposta instrumental e concentração; deve cobrir a faixa esperada.
• Critérios quantitativos: linearidade, precisão, exatidão, LOD/LOQ, carryover, efeito de matriz, estabilidade.

4) Qualitativo x quantitativo (o que muda na prática)

• Qualitativo: foco em identidade; exige critérios de confirmação (ex.: razão de íons dentro de tolerância, espectro compatível, transições MRM corretas).
• Quantitativo: além da identidade, requer calibração, controles em níveis (baixo/médio/alto), avaliação de recuperação e efeito de matriz; reporta concentração e unidade (mg/L, ng/mL, g/dL etc.).

Drogas de abuso (e medicamentos de interesse forense)

Principais grupos e marcadores

• Canabinoides: THC e metabólitos (ex.: THC-COOH). Em sangue, THC tende a indicar uso mais recente; em urina, metabólitos indicam exposição anterior.
• Cocaína: cocaína e metabólitos (benzoylecgonina, ecgonina metil éster). Em urina, benzoylecgonina é marcador comum.
• Anfetaminas/metanfetamina e derivados: atenção a isômeros e a fármacos que podem interferir em triagens.
• Opioides: morfina, codeína, 6-MAM (marcador de heroína), oxicodona, fentanil (muitos exigem LC-MS/MS).
• Benzodiazepínicos: ampla variedade e metabólitos; triagens podem não cobrir todos igualmente.
• “Drogas sintéticas”: catinonas, canabinoides sintéticos, NBOMe; frequentemente requerem bibliotecas atualizadas e LC-MS/MS/HRMS.

Matrizes e quando usar

• Sangue: melhor para correlação com efeitos no momento (ex.: direção sob influência). Exige cuidado com hemólise, conservação e interpretação temporal.
• Urina: melhor para evidenciar uso prévio (janela mais longa para muitos metabólitos). Menos correlacionável com incapacidade no momento.
• Saliva: útil para triagem de uso recente; suscetível a contaminação oral e variações de fluxo salivar.
• Cabelo: útil para histórico (semanas/meses). Exige controle de contaminação externa e interpretação segmentar quando aplicável.

Passo a passo prático (fluxo típico em drogas)

Exemplo de fluxo para urina (triagem + confirmação):

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• Homogeneizar e alíquotar.
• Triagem por imunoensaio para classes (canabinoides, cocaína, anfetaminas, opiáceos, benzodiazepínicos).
• Selecionar amostras positivas e/ou de interesse pericial para confirmatório.
• Preparação: hidrólise (quando aplicável), extração (SPE/LLE), evaporação e reconstituição.
• Confirmatório por LC-MS/MS ou GC-MS (derivatização quando necessário).
• Aplicar critérios de identificação e, se quantitativo, usar curva + padrão interno + controles.
• Reportar: substância/metabólito, concentração (se aplicável), LOD/LOQ, observações sobre janela e interferentes relevantes.

Interpretação: janela de detecção, estabilidade e interferentes

• Janela de detecção: varia por substância, dose, frequência, metabolismo e matriz. Urina tende a “ver” por mais tempo; sangue tende a refletir mais o período próximo ao evento.
• Estabilidade: algumas substâncias degradam com calor/luz/tempo; atrasos e armazenamento inadequado podem reduzir concentrações.
• Interferentes: triagens por imunoensaio podem reagir com compostos estruturalmente semelhantes; confirmação por MS reduz esse risco.
• Contaminação: em cabelo, fumaça/contato pode contaminar externamente; lavagem controlada e avaliação de metabólitos ajudam na interpretação.

Álcool (etanol) e marcadores de consumo

O que se mede e por quê

• Etanol: concentração em sangue (ou equivalente) é usada para estimar exposição recente e possível comprometimento.
• Marcadores indiretos: EtG/EtS (urina/sangue) e FAEE (cabelo) podem indicar consumo em janelas mais longas, conforme o caso.

Métodos típicos

• Headspace GC-FID: padrão em quantificação de etanol e outros voláteis; reduz interferência de matriz por análise do vapor.
• Enzimático: pode ser usado como triagem, com confirmação por cromatografia quando necessário.

Passo a passo prático (etanol por headspace GC)

• Coletar sangue em tubo adequado, evitando contaminação por álcool externo (antisséptico alcoólico pode ser fonte de erro se houver contato com a amostra).
• Adicionar padrão interno (ex.: n-propanol ou t-butanol, conforme protocolo).
• Selar vial de headspace, incubar em temperatura controlada e injetar fase gasosa no GC-FID.
• Calibrar com padrões em matriz e rodar controles em níveis.
• Reportar concentração (unidade conforme rotina), incerteza e observações sobre conservação.

Cuidados interpretativos

• Produção pós-coleta: fermentação pode gerar etanol em amostras mal conservadas; preservativos/fluoreto e refrigeração reduzem risco.
• Volatilização: frascos mal vedados podem reduzir concentração.
• Tempo entre fato e coleta: influencia fortemente a interpretação; a concentração pode estar em fase de absorção ou eliminação.

Venenos e agentes tóxicos (pesticidas, raticidas, cianeto, metais)

Grupos frequentes e abordagens

• Pesticidas: organofosforados/carbamatos (inibição de colinesterase), piretroides, herbicidas. Matrizes: sangue, conteúdo gástrico, fígado, alimentos, água.
• Raticidas: anticoagulantes (ex.: brodifacoum) e outros. Matrizes: sangue (efeitos), fígado (acúmulo), iscas/resíduos.
• Cianeto: matriz crítica é sangue (preferencialmente) e conteúdo gástrico; alta instabilidade exige rapidez e acondicionamento adequado.
• Metais: chumbo, arsênio, mercúrio. Matrizes: sangue/urina (exposição recente), cabelo/unhas (histórico), tecidos (casos fatais), água/solo (fonte).

Triagem e confirmação

• Triagem: testes colorimétricos específicos (quando aplicáveis), atividade de colinesterase (suspeita de organofosforados/carbamatos), varredura por LC/GC em full scan.
• Confirmatório: LC-MS/MS ou GC-MS para orgânicos; ICP-MS/ICP-OES para metais; métodos específicos para cianeto conforme protocolo laboratorial.

Interpretação em contexto pericial

• Relação matriz–mecanismo: conteúdo gástrico sugere ingestão recente; fígado pode concentrar certos tóxicos; sangue reflete circulação no momento.
• Estabilidade: cianeto e alguns pesticidas podem degradar; atrasos e temperatura inadequada podem inviabilizar quantificação.
• Interferentes: compostos endógenos e decomposição podem gerar sinais analíticos; por isso, controles e critérios de confirmação são essenciais.

Solventes orgânicos e inalantes

Exemplos e matrizes

• Solventes: tolueno, xileno, acetona, etilbenzeno, hexano, clorofórmio (varia por caso).
• Matrizes: sangue (exposição recente), ar/ambiente (quando coletado), resíduos em recipientes, tecidos em casos fatais.

Métodos típicos

• Headspace GC-FID/GC-MS: principal para voláteis; GC-MS ajuda na identificação por espectro.
• FTIR: útil para identificar líquidos/solventes em recipientes quando a matriz é simples.

Cuidados de acondicionamento

• Volatilidade: usar frascos herméticos, minimizar headspace quando apropriado, manter refrigerado e evitar exposição ao calor.
• Contaminação cruzada: transportar amostras voláteis separadas de outras evidências sensíveis a vapores.

Combustíveis e acelerantes (contexto de incêndio)

O que se busca

Em suspeita de uso de acelerantes, procura-se perfil de hidrocarbonetos compatível com gasolina, querosene, diesel, solventes leves, entre outros, em resíduos de incêndio (substratos queimados, panos, solo, recipientes).

Método típico e resultados

• Extração: headspace estático/dinâmico ou técnicas de concentração (ex.: adsorção em material apropriado) conforme protocolo.
• GC-MS: gera cromatograma com distribuição de compostos; a interpretação considera padrões de classes (alifáticos, aromáticos) e “weathering” (perda de frações leves por evaporação/queima).
• Resultado esperado: “perfil compatível com destilado de petróleo do tipo gasolina” ou “não foram detectados resíduos de acelerantes acima do limite do método”, com ressalvas sobre degradação térmica e volatilização.

Interpretação: interferentes e degradação

• Materiais do ambiente: plásticos, espumas, tintas e adesivos podem gerar produtos de pirólise que confundem triagens.
• Weathering: combustíveis evaporam e alteram o perfil; ausência de compostos leves não exclui presença prévia.

Contaminantes ambientais e industriais

Exemplos e matrizes

• Água/solo: BTEX, hidrocarbonetos totais, pesticidas, metais.
• Alimentos: adulterantes, resíduos de pesticidas, metais.
• Superfícies/poeiras: metais, partículas, resíduos químicos.

Métodos típicos

• GC-MS: orgânicos voláteis e semivoláteis.
• LC-MS/MS: compostos polares e termolábeis.
• ICP-MS: metais em níveis traço.

Interpretação: fonte, fundo e relevância

• Nível de fundo: alguns contaminantes podem existir naturalmente; comparar com controles/locais de referência ajuda.
• Distribuição espacial: gradientes (mais alto perto da fonte) reforçam hipótese de origem.
• Estabilidade e adsorção: certos compostos adsorvem em solo/matéria orgânica; a ausência em água não exclui presença no sedimento.

Acondicionamento e transporte: cuidados específicos por matriz

Sangue

• Refrigerar o quanto antes; evitar calor.
• Usar recipientes adequados e bem vedados; para voláteis, frascos específicos e mínimo de perdas.
• Quando aplicável, usar conservantes/preservativos conforme protocolo do laboratório (especialmente para etanol e alguns analitos instáveis).

Urina

• Refrigerar/congelar conforme tempo até análise.
• Evitar exposição à luz para analitos fotossensíveis.
• Homogeneizar antes de alíquotar para reduzir variabilidade.

Cabelo

• Manter seco, em envelope de papel (evitar plástico úmido que favoreça mofo).
• Registrar orientação (raiz/ponta) e comprimento; evitar contato com superfícies contaminadas.

Resíduos voláteis (solventes/combustíveis)

• Usar recipientes herméticos (latas próprias ou frascos compatíveis), minimizar vazamentos.
• Separar de outras evidências para evitar contaminação por vapores.
• Evitar abrir/fechar repetidamente; cada abertura pode perder frações leves.

Água e solo

• Frascos compatíveis com o analito (vidro para orgânicos voláteis, com vedação adequada).
• Preencher frascos para voláteis reduzindo headspace quando requerido.
• Refrigerar e proteger da luz quando aplicável.

Exercícios de associação (hipótese, matriz e método)

Instrução: associe cada hipótese pericial (A–H) à matriz mais adequada (1–6) e ao método analítico típico (I–VI). Em alguns casos, pode haver mais de uma combinação aceitável; escolha a mais comum na prática.

Hipóteses (A–H)

• A) Suspeita de direção sob influência de álcool, com coleta poucas horas após abordagem.
• B) Suspeita de uso recente de cocaína, com necessidade de confirmação.
• C) Investigação de uso crônico de drogas ao longo de meses.
• D) Suspeita de intoxicação por organofosforado após ingestão, com vômito e sintomas colinérgicos.
• E) Suspeita de exposição a solvente (tolueno) em ambiente fechado, evento recente.
• F) Suspeita de uso de acelerante em incêndio (gasolina/querosene) em material queimado.
• G) Suspeita de contaminação por chumbo em comunidade próxima a atividade industrial.
• H) Suspeita de envenenamento por cianeto em caso grave, com necessidade de rapidez.

Matrizes (1–6)

• 1) Sangue
• 2) Urina
• 3) Cabelo
• 4) Conteúdo gástrico/vômito
• 5) Resíduo de incêndio em substrato (tecido/solo/material queimado)
• 6) Água/solo ambiental

Métodos (I–VI)

• I) Headspace GC-FID (com padrão interno e calibração)
• II) LC-MS/MS confirmatório (com padrão interno)
• III) GC-MS para voláteis/semivoláteis (headspace quando aplicável)
• IV) GC-MS para resíduos de acelerantes (extração/concentração apropriada)
• V) ICP-MS para metais
• VI) Ensaios específicos + confirmação instrumental (ex.: colinesterase/triagem e LC/GC-MS conforme analito)

Gabarito sugerido (para autocorreção)

A: matriz 1, método I
B: matriz 2, método II
C: matriz 3, método II
D: matriz 4, método VI
E: matriz 1, método III
F: matriz 5, método IV
G: matriz 6 (e/ou 1/2 para biomonitoramento), método V
H: matriz 1, método VI

Exercício extra (qualitativo x quantitativo)

Classifique como Qlt (qualitativo) ou Qnt (quantitativo) o objetivo mais comum em cada situação:

• 1) Identificar se há resíduos de gasolina em material queimado.
• 2) Determinar concentração de etanol em sangue.
• 3) Confirmar presença de benzoylecgonina em urina após triagem positiva.
• 4) Medir chumbo em água de consumo.

Respostas esperadas: 1) Qlt (frequentemente por perfil) 2) Qnt 3) Qlt (pode ser Qnt conforme demanda) 4) Qnt