Química Forense e Toxicologia na Perícia Criminal Federal

Princípios de análises químicas aplicadas: triagem, confirmação e quantificação

Na rotina pericial, a análise química forense costuma seguir um fluxo em camadas para equilibrar rapidez, seletividade e robustez: triagem (indica presença provável), confirmação (identifica com alta especificidade) e quantificação (mede concentração/teor com incerteza estimada). Esse encadeamento reduz falsos positivos/negativos e direciona recursos instrumentais para o que realmente precisa de confirmação.

Triagem (screening): o que responde e como usar

A triagem responde principalmente: “há indícios compatíveis com a classe/substância?” e “quais amostras priorizar?”. Em geral, privilegia velocidade e custo, aceitando alguma taxa de erro controlada por critérios de decisão e controles.

• Testes colorimétricos (drogas): indicam classes (ex.: reagentes para canabinoides, opiáceos, anfetaminas). São sensíveis a interferentes (cortes, corantes, excipientes).
• FTIR/ATR (sólidos/pós): fornece “impressão digital” espectral; útil para triagem de drogas, explosivos e contaminantes em materiais relativamente puros.
• Imunoensaios (matrizes biológicas): triagem toxicológica por classes (benzodiazepínicos, cocaína, THC etc.); suscetível a reatividade cruzada.
• Headspace + detecção rápida (acelerantes): triagem de voláteis em resíduos de incêndio.

Confirmação: identificação com especificidade

A confirmação responde: “qual é a substância?” e exige critérios objetivos (tempo de retenção, espectro de massas, íons qualificadores, razão entre íons, bibliotecas, padrões de referência). Técnicas típicas:

• GC-MS: excelente para voláteis e semivoláteis (solventes, acelerantes, muitos explosivos orgânicos e drogas após derivatização quando necessário).
• LC-MS/MS: ideal para compostos termolábeis/polares (muitos fármacos, metabólitos, toxinas), com alta seletividade em MRM.
• FTIR confirmatório (quando aplicável): confirmação de substâncias relativamente puras, comparando espectros com biblioteca e padrão.
• IC (cromatografia iônica): confirmação de ânions/cátions (nitrato, clorato, perclorato, amônio), relevante em explosivos e resíduos.

Quantificação: medir teor/concentração e reportar com qualidade

A quantificação responde: “quanto há?” e depende de calibração, linearidade, efeito de matriz, recuperação e controles. Em perícia, a quantificação pode ser necessária para enquadramentos legais, avaliação de risco, correlação com exposição e interpretação toxicológica.

• Curva de calibração (externa ou em matriz) com pontos cobrindo a faixa esperada.
• Padrão interno (preferencialmente isotopicamente marcado em LC-MS/MS) para corrigir variações de extração e ionização.
• Relato com unidades e incerteza (quando aplicável), além de limites (LOD/LOQ) e critérios de aceitação.

Preparação de amostras: do vestígio ao extrato analítico

A preparação de amostras é onde se ganha (ou se perde) confiabilidade. O objetivo é tornar a amostra compatível com a técnica, concentrar o analito e reduzir interferentes. A escolha depende de matriz, classe química, concentração esperada e finalidade (triagem/confirmatória/quantitativa).

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Passo a passo prático: fluxo geral de preparação

• 1) Definir a pergunta pericial: identificação? quantificação? perfil de mistura? comparação de lotes?
• 2) Selecionar matriz e alíquota: escolher porção representativa (homogeneização quando cabível) e registrar massa/volume.
• 3) Adicionar padrão interno (para métodos quantitativos) antes da extração, para corrigir perdas.
• 4) Extrair: escolher técnica (LLE, SPE, QuEChERS, headspace, extração térmica) conforme analito/matriz.
• 5) Limpar/concentrar: remoção de lipídios, proteínas, pigmentos; evaporação e reconstituição em solvente compatível.
• 6) Derivatizar (quando necessário): aumentar volatilidade/estabilidade ou melhorar resposta.
• 7) Filtrar/centrifugar: proteger coluna e fonte (LC/GC).
• 8) Analisar com sequência contendo brancos, controles e calibradores.
• 9) Verificar critérios: tempos de retenção, íons, razões, recuperação, repetibilidade, carryover.

Técnicas de extração e limpeza mais usadas

• LLE (extração líquido-líquido): boa para fármacos e drogas em fluidos biológicos; depende de pH (forma ionizada vs neutra). Exemplo operacional: ajustar pH para favorecer forma neutra e extrair em solvente orgânico.
• SPE (extração em fase sólida): maior seletividade e limpeza; útil para sangue/urina e amostras complexas. Exemplo operacional: condicionar cartucho, carregar amostra, lavar interferentes, eluir analitos.
• QuEChERS: eficiente para pesticidas e contaminantes em alimentos/tecidos; combina extração com sais e limpeza dispersiva.
• Precipitação de proteínas (LC-MS/MS): rápida para plasma/soro; pode exigir etapa adicional para reduzir efeito de matriz.
• Headspace (HS): essencial para voláteis (solventes, acelerantes, álcool). Minimiza contaminação e protege coluna.

Derivatização: quando aplicar e o que ela resolve

Derivatização é usada principalmente em GC para tornar compostos mais voláteis, menos polares e mais estáveis, ou para melhorar separação/detecção. Também pode reduzir cauda de pico e aumentar sensibilidade.

• Compostos com grupos polares (álcoois, ácidos, aminas): podem exigir derivatização para GC.
• Exemplo operacional: após extração e secagem do extrato, adicionar reagente derivatizante, controlar tempo/temperatura, evaporar excesso e reconstituir para injeção.
• Cuidados: reagentes higroscópicos, subprodutos, necessidade de branco de reagente e verificação de estabilidade do derivado.

Controles analíticos e critérios operacionais de aceitação

Para que o resultado seja defensável, a sequência analítica deve demonstrar ausência de contaminação, desempenho do método e rastreabilidade metrológica do resultado (sem repetir conceitos gerais de qualidade já tratados em outro capítulo, aqui o foco é operacional).

Controles mínimos em uma corrida

• Branco de reagentes: verifica contaminação de solventes/reagentes/vidraria.
• Branco de matriz (quando disponível): evidencia interferentes endógenos.
• Controle positivo: amostra fortificada ou material de referência para verificar detecção/identificação.
• Calibradores: pontos da curva (quantitativo).
• QCs (baixo/médio/alto): checam exatidão e precisão ao longo da sequência.
• Verificação de carryover: injeção de branco após padrão alto.

Critérios típicos (exemplos) para confirmação por MS

• Tempo de retenção compatível com padrão (janela definida pelo método).
• Íon quantificador e íons qualificadores presentes.
• Razão entre íons dentro de tolerância definida.
• Espectro compatível com biblioteca/padrão (quando aplicável).

Substâncias de interesse forense e abordagens analíticas

Drogas de abuso e novas substâncias psicoativas (NSP)

Em materiais apreendidos (pós, comprimidos, líquidos), a estratégia comum é: triagem rápida (FTIR/spot test) seguida de confirmação por GC-MS e/ou LC-MS/MS. Para quantificação, usa-se GC-FID, GC-MS, LC-DAD ou LC-MS/MS conforme o analito e a matriz.

• Desafio operacional: misturas com adulterantes (cafeína, lidocaína, levamisol) e variação de pureza.
• Passo a passo prático (material sólido): homogeneizar; pesar alíquota; dissolver em solvente apropriado; filtrar; analisar por GC-MS/LC-MS/MS; se quantitativo, preparar diluições e curva com padrão interno.
• NSP: podem não constar em bibliotecas; exige interpretação de fragmentação, uso de padrões quando disponíveis e, em alguns casos, HRMS para fórmula exata.

Explosivos e resíduos pós-explosão

Explosivos podem ser orgânicos (TNT, RDX, PETN) ou inorgânicos (nitratos, cloratos, percloratos). Resíduos pós-explosão exigem métodos sensíveis e seletivos devido a baixa massa residual e interferentes ambientais.

• Técnicas comuns: LC-MS/MS para explosivos orgânicos; IC para ânions/cátions; GC-MS para alguns compostos e contaminantes associados; técnicas espectroscópicas para triagem de sólidos.
• Passo a passo prático (swab/resíduo): extrair com solvente adequado (frequentemente acetonitrila/água para orgânicos; água para inorgânicos); filtrar; dividir alíquotas para LC-MS/MS e IC; incluir branco de swab e controle fortificado.
• Interpretação: considerar fontes lícitas de nitrato/perclorato (fertilizantes, pirotecnia) e avaliar perfil de íons/compostos em conjunto.

Acelerantes de incêndio (resíduos de ignição)

A investigação de acelerantes busca padrões de mistura de hidrocarbonetos (gasolina, querosene, solventes) em matrizes complexas (carvão, tecidos queimados). O método operacional clássico é headspace com GC-MS, interpretando o “padrão” cromatográfico (distribuição de n-alcanos, aromáticos, isoparafinas) e comparando com referências.

• Passo a passo prático: acondicionar amostra em recipiente hermético; aquecer em condições controladas; coletar fase vapor (HS) ou usar microextração (SPME); analisar por GC-MS; comparar com perfis de classes de destilados.
• Cuidados: volatilização durante coleta/transporte; contaminação por combustíveis de ferramentas/viaturas; interferência de produtos de pirólise.

Venenos e agentes tóxicos (pesticidas, metais, gases)

“Veneno” é um termo amplo; a abordagem depende da classe:

• Pesticidas (organofosforados, carbamatos, piretroides): frequentemente por GC-MS ou LC-MS/MS; em alimentos/tecidos, QuEChERS é comum.
• Metais (arsênio, chumbo, mercúrio): tipicamente por técnicas elementares (ex.: ICP-MS/ICP-OES), com preparo por digestão ácida controlada.
• Gases e voláteis (CO, cianeto, solventes): requerem coleta e preservação específicas; análise por headspace/GC ou métodos espectrofotométricos/ion seletivo conforme o caso.

Contaminantes e adulterantes em produtos

Casos envolvendo contaminação intencional ou acidental (solventes residuais, adulterantes farmacológicos, contaminantes industriais) exigem métodos que conciliem triagem ampla e confirmação robusta.

• Triagem ampla: GC-MS “full scan” e LC-HRMS (quando disponível) para suspeita desconhecida.
• Confirmação/quantificação: LC-MS/MS direcionado com padrões e curva em matriz.

Noções operacionais de cromatografia e espectrometria: o que cada técnica responde

Cromatografia (GC e LC): separar para identificar e medir

Cromatografia separa componentes no tempo. O resultado primário é o cromatograma (picos vs tempo). Operacionalmente, ela responde: “quantos componentes há?”, “em que tempo cada um elui?” e “qual a área do pico (proporcional à quantidade)?”

• GC: melhor para compostos voláteis/termicamente estáveis; pode exigir derivatização.
• LC: melhor para compostos polares/termolábeis; muito usada em toxicologia.
• Parâmetros que impactam: fase estacionária/coluna, fase móvel, gradiente, temperatura, fluxo, volume de injeção.

Espectrometria (MS): identificar por massa e fragmentação

Espectrometria de massas mede razão massa/carga (m/z) e padrões de fragmentação. Operacionalmente, responde: “quais íons característicos existem?” e “o padrão é compatível com o analito?”.

• GC-MS (EI): fragmentação reprodutível, ótima para bibliotecas; muito útil para identificação.
• LC-MS/MS (ESI + MRM): alta seletividade/sensibilidade; excelente para quantificação em matrizes biológicas.
• HRMS (quando disponível): massa exata e maior poder de elucidação para desconhecidos.

Como reportar resultados instrumentais de forma pericial

• Identificação: declarar técnica(s), critérios (tempo de retenção, íons, razões), referência (padrão/biblioteca) e limitações.
• Quantificação: informar método de calibração, faixa, padrão interno, unidades, LOQ/LOD e incerteza/precisão conforme aplicável.
• Quando negativo: indicar limites do método (ex.: “não detectado acima do LOQ”) e condições (matriz, alíquota, preservação).

Interpretação toxicológica: janela de detecção, matriz biológica e interferentes

A toxicologia forense integra resultado analítico com farmacocinética, via de exposição e contexto. A mesma concentração pode ter significados distintos conforme matriz, tempo, tolerância e coexposições. A interpretação deve separar claramente: detecção (presença), exposição (houve contato/uso), tempo provável (janela) e possível efeito (quando suportado por literatura e contexto).

Matrizes biológicas: o que cada uma “conta”

• Sangue: melhor correlação com efeito recente; janela geralmente mais curta; sensível a redistribuição pós-morte em necropsia.
• Urina: janela mais longa para muitos analitos; reflete exposição/metabolização, não necessariamente efeito no momento.
• Saliva: útil para uso recente; coleta menos invasiva; pode sofrer contaminação oral.
• Cabelo/pelos: histórico de exposição; risco de contaminação externa; exige lavagem e critérios de interpretação.
• Humor vítreo: útil em post-mortem para alguns analitos, menor influência de putrefação em certos casos.

Janela de detecção: fatores que deslocam o “tempo provável”

• Dose e frequência: uso crônico amplia janela em algumas classes (ex.: canabinoides).
• Metabolismo individual: idade, função hepática/renal, interações medicamentosas.
• Matriz e sensibilidade do método: LOQ mais baixo aumenta chance de detectar uso remoto.
• Estabilidade: degradação por temperatura, luz, pH e atividade microbiana.

Interferentes e armadilhas interpretativas

• Reatividade cruzada em imunoensaios: triagem positiva exige confirmação por MS.
• Efeito de matriz em LC-MS/MS: supressão/aumento de ionização pode enviesar quantificação; mitigado com padrão interno isotópico e validação em matriz.
• Isômeros: algumas substâncias têm mesma massa e fragmentação semelhante; pode exigir separação cromatográfica adequada ou técnicas complementares.
• Contaminação: ambiental, de coleta ou de laboratório; controlada por brancos, segregação e avaliação de padrões de contaminação.
• Post-mortem: redistribuição e formação/degradação de compostos podem alterar concentrações; interpretar com matriz adequada e contexto necroscópico.

Estrutura de relatório analítico e integração ao laudo pericial

Relatório analítico (laboratorial): campos essenciais

O relatório analítico deve permitir reprodutibilidade e auditoria técnica, conectando amostra, método e resultado. Uma estrutura prática inclui:

• Identificação da amostra: código, descrição, matriz, massa/volume analisado, condição de recebimento.
• Objetivo da análise: triagem/confirmatória/quantitativa e analitos-alvo.
• Método: preparo (extração/limpeza/derivatização), instrumentação (modelo, coluna, condições principais), modo de detecção (MRM/full scan), parâmetros críticos.
• Controles e critérios: brancos, QCs, calibradores, critérios de identificação e aceitação.
• Resultados: substâncias identificadas; concentrações/teores; unidades; LOQ/LOD; incerteza quando aplicável; observações sobre interferências.
• Rastreabilidade metrológica: padrões utilizados, lote/validade, referência de calibração.
• Anexos técnicos: cromatogramas relevantes, espectros, tabela de transições/íons, curva de calibração e desempenho dos QCs.

Integração ao laudo pericial: como transformar dado analítico em resposta pericial

• Vincular resultado à questão: por exemplo, “presença confirmada de X” e “teor de X na amostra Y”.
• Explicitar limitações: janela de detecção, possibilidade de contaminação, isomeria, estabilidade, representatividade da alíquota.
• Contextualizar sem extrapolar: em toxicologia, separar “detecção” de “incapacidade/efeito”, indicando quando a literatura suporta inferência e quando não.
• Consistência terminológica: usar “detectado/não detectado acima do LOQ”, “confirmado por”, “quantificado por”, evitando termos ambíguos.
• Coerência entre anexos e texto: valores, unidades, identificação de amostras e critérios devem bater exatamente com os anexos instrumentais.