Desenvolvimento de metodologias analíticas utilizando espectrometria de massas e análise multivariada para aplicação em toxicologia e em documentoscopia forense

A Ciência Forense é uma área multidisciplinar, que usa do conhecimento científico para a investigação de questões penais e cíveis. Dentro de suas mais diversas áreas, a Toxicologia e a Documentoscopia Forense necessitam do auxílio de métodos analíticos, como a cromatografia, a espectrometria de massas e a análise multivariada, para a análise de compostos diversos. Em Toxicologia Forense, novos métodos para a detecção das drogas de abuso anfetamina, metanfetamina, cocaína, cetamina, mitraginina e canabinoides (THC e CBD) foram desenvolvidos utilizando coleta de fluido oral em dispositivos de dried oral fluid spots (DOFS) em papel filtro, seguido de extração líquido-líquido e análise por LC-MS/MS. Enquanto que para cinco drogas de abuso foi realizada a validação de um método quantitativo, para os canabinoides foram encontradas dificuldades na extração do papel filtro, e foi proposto um método qualitativo. Ainda, foi realizada uma revisão bibliográfica a respeito dos métodos quantitativos para a análise de canabinoides em fluido oral. Na área da Documentoscopia Forense, uma nova metodologia não-destrutiva, de baixo custo e de fácil acesso, foi desenvolvida para a diferenciação entre marcas de canetas esferográficas azuis. Esse estudo envolveu a captura de imagens utilizando o aplicativo para celulares Photometrix PRO®, com posterior análise estatística multivariada, utilizando PCA, HCA e PLS-DA. Este método demonstra também a necessidade de que Peritos em Documentoscopia tenham conhecimentos de análise multivariada, para proceder com a correta interpretação dos resultados. Para valorizar o conhecimento das metodologias analíticas na análise de tintas de canetas, foram apresentadas duas revisões bibliográficas. A primeira objetivou a busca sistemática dos métodos analíticos já estudados para a diferenciação e para a datação de tintas de canetas esferográficas azuis e pretas. Foram encontrados diversos métodos cromatográficos, de espectroscopia, de espectrometria de massas e de análise multivariada. A segunda revisão buscou a abordagem dessas metodologias voltada para Peritos Brasileiros. Essa Tese de Doutorado destaca ainda a multidisciplinariedade das Ciências Forenses, bem como a necessidade da formação de recursos humanos adequada na Perícia Brasileira. Forensic Science is a multidisciplinary area, which uses scientific knowledge in judicial questions investigations. Among its many subareas, Forensic Toxicology and Documentoscopy demand the support of analytical methodologies for several different compounds’ evaluation, such as chromatographic methods, mass spectrometry and multivariate analysis. Inside Forensic Toxicology scope, new analytical methods were developed for different drugs of abuse detection (amphetamine, methamphetamine, cocaine, ketamine, mitragynine and cannabinoids THC and CBD), using oral fluid collection applied into dried oral fluid spots (DOFS), followed by liquid-liquid extraction and LC-MS/MS analysis. A quantitative method validation was proposed for all drugs, except for cannabinoids, which have shown difficulties in the filter paper extraction process. Therefore, a qualitative method validation is proposed for THC and CBD detection in DOFS. Considering this, a systematic review was conducted concerning cannabinoids quantitative analysis in oral fluid. In Forensic Documentoscopy, it was developed a new non-destructive methodology, of low-cost and easy access, to differentiate between blue ballpoint pen brands. This study used image capturing with Photometrix PRO®, an app for smartphones, followed by multivariate analysis (PCA, HCA and PLS-DA). This method emphasizes that Documentoscopy Experts need to understand multivariate analysis, so that they can proceed with adequate results interpretation. To highlight the need for analytical methodologies knowledge in pen inks analysis, two literature reviews are presented. The first one aimed to perform a systematic search for studied analytical methods used to differentiate or to date blue and black ballpoint pen inks. Several chromatographic, spectroscopy, mass spectrometry and multivariate analysis methods were found. Thus, the second review aimed to highlight the importance of those methods approaches for Brazilian Experts. Besides the technological advance achieved with new analytical methodologies, this Doctorate Thesis highlights Forensic Science as a multidisciplinary field, also reinforcing the need for adequate human resources in Brazil.