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Identificação de Thc Em Semente de Maconha

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IDENTIFICAÇÃO DE THC EM SEMENTE DE MACONHA

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  • Copyright 2008 - ANP

    CADERNOS ANP Braslia, n. 8, 2012.

    ISSN 1982-8195

    Corpo Editorial

    Guilherme Henrique Braga de Miranda (Editor Responsvel)

    Gilson Matilde Diana

    Comisso Julgadora do I Concurso Nacional de Monografias

    em Segurana Pblica da Academia Nacional de Polcia

    Ademir Dias Cardoso Junior, Dinamar Cristina Pereira Rocha, Regina Celia Silva Pito, Sara Las Rahal Lenharo e Tito Caetano Correa

    Ministrio da Justia

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    Departamento de Polcia Federal

    Leandro Daiello CoimbraDIRETOR-GERAL

    Diretoria de Gesto de Pessoal

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    Academia Nacional de Polcia

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    Clio Jacinto dos SantosCOORDENADOR DA CESP

  • MJ - Departamento de Polcia FederalDiretoria de Gesto de PessoalAcademia Nacional de Polcia

    ROGRIO CAMPOS GALIAZZI PASTRO

    IDENTIFICAO DE THC EM SEMENTES DE

    MACONHA

    Segundo Lugar no I Concurso Nacional de Monografias em Segurana Pblica da Academia Nacional de Polcia - Curso de Gesto de Polticas de Segurana

    Pblica, em 2008.

    Braslia - DF

    2012

  • Pastro, Rogrio Campos Galiazzi.

    IDENTIFICAO DE THC EM SEMENTES DE MACONHA Braslia: Academia Nacional de Polcia, 2012, 48 pginas. Orientador: Dr. Alexanders Tadeu das Neves Belarmino

    Monografia para a obteno do ttulo de Especialista em Gesto de Poltica de Segurana Pblica.

    ISSN 1982-8195

    1. Atividades policiais do DPF. 2. Outro tema. I. PASTRO, Rogrio Campos Galiazzi. II. Academia Nacional de Polcia, Ps-Graduao em Gesto de Poltica de Segurana Pblica. III. Identificao de THC em Sementes de Maconha.

    Cadernos ANP uma publicao da Academia Nacional de Polcia (ANP) dirigida pela equipe da Coordenao Escola Superior de Polcia (CESP). Os trabalhos e pesquisas aqui publicados no refletem necessariamente a opinio do Cadermos ANP ou do DPF, sendo de responsabilidade exclusiva de seus autores. permitida a reproduo parcial dos trabalhos e pesquisas do Cadernos ANP, desde que citada a fonte, e nos termos da Lei que resguarda os direitos autorais.

    Correspondncia Editorial

    ACADEMIA NACIONAL DE POLCIA

    ESCOLA SUPERIOR DE POLCIA

    DF 001 - Estrada Parque do Contorno, Km 2

    Setor Habitacional Taquari, Lago Norte - DF - CEP 71559-900

    Todos os direitos reservadosEste trabalho propriedade da Academia Nacional de Polcia, no podendo ser copiado, totalmente ou em parte, sem a prvia autorizao da ANP, de acordo com a Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998 (Lei dos Direitos Autorais).

    Projeto Grfico, Capa e Editorao: Roberto Carlos de Sousa, Guilherme Henrique Braga de Miranda e Gilson Matilde Diana

    1 Edio Fevereiro/2012

    Tiragem: online e 350 exemplares

    Copyright 2008 - ANP

    CADERNOS ANP Braslia, n. 8, 2012.

    ISSN 1982-8195

  • Sumrio

    RESUMO ................................................................................................................................................................................................. 7

    ABSTRACT .............................................................................................................................................................................................. 9

    INTRODUO ...................................................................................................................................................................................... 11

    1 LEGISLAO BRASILEIRA DE DROGAS ......................................................................................................................................... 15

    1.1 Lei no 11.343, de 23 de agosto de 2006 ........................................................................................................................................ 15

    1.2 Portaria do Ministrio da Sade no 344, de 12 de maio de 1998 ............................................................................................... 15

    2 MACONHA E SEUS CANABINIDES ............................................................................................................................................... 17

    2.1 Semente x frutos ............................................................................................................................................................................ 17

    2.2 Canabinides .................................................................................................................................................................................. 18

    2.2.1 Tetra-hidrocanabinol ................................................................................................................................................................... 19

    2.2.2 Canabinol ..................................................................................................................................................................................... 19

    2.2.3 Canabidiol .................................................................................................................................................................................... 20

    3 CROMATOGRAFIA GASOSA ............................................................................................................................................................ 21

    3.1 Fase estacionria ............................................................................................................................................................................ 22

    3.2 Fase mvel ...................................................................................................................................................................................... 24

    4 ESPECTROMETRIA DE MASSAS .................................................................................................................................................... 27

    5 SPME .................................................................................................................................................................................................. 29

    5.1 Headspace ...................................................................................................................................................................................... 30

    5.2 Consideraes cinticas e otimizao .......................................................................................................................................... 31

    5.2.1 Otimizao do volume do frasco ............................................................................................................................................... 32

    5.2.2 Otimizao do tempo de extrao ............................................................................................................................................. 32

    5.2.3 Volume do liner .......................................................................................................................................................................... 32

    5.2.4 Temperatura de extrao e de dessoro .................................................................................................................................. 33

    5.2.5 Seleo da fibra ........................................................................................................................................................................... 34

    6 MATERIAIS E MTODOS .................................................................................................................................................................. 35

    6.1 Amostras de sementes ................................................................................................................................................................... 35

    6.2 Instrumentos ................................................................................................................................................................................. 35

    6.3 Procedimentos ............................................................................................................................................................................... 35

    7 RESULTADOS E DISCUSSES ......................................................................................................................................................... 37

    CONSIDERAES FINAIS ................................................................................................................................................................... 45

    REFERNCIAS ...................................................................................................................................................................................... 47

  • RESUMO

    O presente trabalho trata, de maneira indita, a identificao do D9-tetra-hidrocannabinol pre-sente em sementes da Cannabis sativa Linneu (maconha). Para a legislao brasileira o D9-tetra-hidrocanabinol o nico canabinide proibido, enquanto a planta apenas controlada. Devido s sementes possurem quantidades diminutas da substncia, cerca de 2 mg/g, as tcnicas comumente empregadas para identificao de drogas, cromatografia em camada delgada ou cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas, tornam-se ineficazes. O plantio torna-se necessrio para identificao do princpio ativo, que se apresenta em altas concentraes nas inflorescncias da planta. Entretanto, at o seu aparecimento, demanda-se um perodo de tempo longo, em torno de pelo menos um ms. Utilizando uma tcnica criada recentemente, Solid Phase Micro-extraction (Micro-extrao em Fase Slida), mostra-se extremamente rpida, sem necessidade de extrao e uso de solventes, tornando vivel a anlise qualitativa do D9-tetra-hidrocanabinol, a partir de uma matriz slida composta por, pelo menos, quatro sementes.

    Palavras-Chave: THC. Cannabis sativa. SPME. Maconha. Semente.

  • ABSTRACT

    The present work treats, in inedited way, the identification of D9-tetra-hidrocannabinol present in seeds of Cannabis sativa Linneu (marijuana). For the brazilian legislation, D9-tetra-hidrocannabinol is the only cannabinoid forbidden, while the plant is only controlled. Because the seeds had trace amounts of the substance, about 2 mg/g, the drugs identification techniques usually employed, thin layer chromatography or gas chromatography coupled mass spectrometry, become inefficacious. The plantation becomes necessary for identification the active principle, that presents with high concentration on inflorescences of the plant. However, until its appearance, demand period of long time, around at least one month. Using one new technique, Solid Phase Micro-extraction, reveals extremely fast, without necessity of solvent extraction and use of, becoming viable the qualitative analysis of D9-tetra-hidrocannabinol, beginning of solid matrix composed by, at least, four seeds.

    Keywords: THC. Cannabis sativa. SPME. Marijuana. Seed.

  • 11 CADERNOS ANP

    INTRODUO

    A legislao brasileira criou um srio obstculo s instituies policiais, no que concerne produo da prova tcnica em apreenses de sementes de maconha, ao adstringir a ilegalidade ao princpio ativo da Cannabis sativa Linneu (maconha), o D9-tetra-hidrocanabinol (THC). A comprovao da ilegalidade realizada pela identificao do THC, literalmente proscrito na legislao. Entretanto, quando se trata de sementes de maconha, as tcnicas usualmente utilizadas no so sensveis o sufi-ciente para caracterizar a presena do princpio ativo. A forma utilizada pela percia, especificamente pelo Instituto Nacional de Criminalstica, para contornar o problema da identificao do THC com quantidades to nfimas o plantio da semente. Aps a sua germinao, so realizadas as tcnicas usuais, cromatografia em camada delgada (CCD) ou cromatografia gasosa acoplada espectrometria de massa (GC-MS). Em contrapartida h a argumentao dos indiciados, principalmente, nos casos em que no se comprova o plantio por parte do ru. bastante comum a alegao de ser passarinheiro, onde as sementes de maconha so misturadas rao para melhorar o canto do mesmo, principalmente em campeonatos. Talvez o caso mais notrio seja a importao de 5 kg de sementes da Hungria pelo Deputado Federal Fernando Gabeira, em 1996. Foi a partir deste fato que se criou uma doutrina de plantio como metodologia para a realizao da percia, no mbito da Polcia Federal.

    A semente capaz de germinar entre 3 e 7 dias, as primeiras folhas aparecem em torno de at 3 semanas e as florescncias entre 4 e 16 semanas. Estas estimativas dependem de luminosidade, solo, temperatura e uma srie de outras variveis. No caso das instituies policiais comum o plantio em estufas, promovendo o estresse lumnico, a adubao qumica, a temperatura e a umidade adequadas. Levando-se em considerao que so as inflorescncias as partes da planta com maior teor de THC, um tempo significante para emisso de laudo, ainda mais para um laudo preliminar de constatao.

    A situao pode se tornar ainda mais crtica se a apreenso contiver poucas unidades de semente. As tcnicas comuns de extrao utilizadas no so capazes de fornecer parecer positivo em se tratando de pequenas quantidades de semente, bem como o plantio de poucas unidades de sementes pode ocasionar em insucesso na germinao. O teor de THC nas inflorescncias fica em torno de 5.000 a 50.000 mg/g, j nas sementes, em sua parte interna, mais precisamente na testa, menos que 2 mg/g. de vital importncia analisar apenas a parte interna da semente, pois o perianto est em contato com o clice (Figura 1). O perianto a casca da semente. O clice, rico em THC, parte da planta. Portanto, analisar a semente com o perianto, na verdade estar-se- analisando o THC oriundo da planta. Guardadas as devidas propores, fazendo uma analogia com identificaes de drogas a partir de fios de cabelo, recomendado que esta matriz seja previamente lavada para evitar contaminao, isto , pode argumentar o fornecedor do cabelo para anlise que ele entrou em contato com a fumaa de um cigarro de maconha sem ter feito uso.

  • 12CADERNOS ANP

    Figura 1: Anatomia da semente de maconha1.

    A proposta deste trabalho apresentar uma forma mais rpida, sensvel e eficaz de identificar as sementes de Cannabis sativa Linneu, pela caracterizao de seu princpio ativo, evitando, assim, o demorado plantio.

    Um levantamento de como feita a anlise de semente de maconha pelas diversas polcias no mundo2 demonstrou que a abordagem idealizada neste trabalho indita e uma conseqncia direta da legislao local. Nos Estados Unidos, planta-se ou extrai-se do perianto para se comprovar que a semente esteve em contato com a planta. Na Inglaterra e na Alemanha as sementes no so controladas e somente so investigadas no caso de plantio ilegal, que feito visualmente ou por cromatografia em camada delgada3. Na Austrlia so feitos exames botnicos. No caso do Brasil, essencial a identifica-

    1 Baseada na obra de Clarke (1981, p. 9).

    2 Por e-mail dos representantes dos pases citados, membros do Scientific Working Group for the Analysis of Seized Drugs (SWGDRUG), em 5 jun 2008.

    3 O uso de CCD para identificao, provavelmente, realizado em apreenses com grandes quantidades de sementes.

    gura 1 natomia a semente d maconha

    Baseada na obra e Clarke (1981 p 9)

  • 13 CADERNOS ANP

    o do D9-tetra-hidrocanabinol. A tcnica escolhida para identificar o THC em quantidade trao a micro-extrao em fase slida (solid phase micro-extraction) ou SPME. Devido alta volatilidade do THC, decidiu-se realizar a adsoro da substncia fibra por headspace, ao invs da imerso direta. Isto acarreta uma preservao da instrumentao e uma desnecessidade de manipular solvente. Para a identificao propriamente dita empregou-se a tcnica j consagrada de cromatografia gasosa acoplada espectrometria de massas (GC-MS). A unio dessas duas tcnicas gerou uma nova, com nome prprio, HS-SPME-GC-MS, headspace solid phase micro-extraction gas chromatography mass spectrometry. A grande vantagem vislumbrada nesta proposta de trabalho, alm das outras j apresentadas, que toda a aparelhagem necessria para realiz-la foi disponibilizada para todas as unidades descentralizadas da Polcia Federal, atravs do programa PROMOTEC. Quanto aos institutos de percias estaduais, uma parcela considervel j possui o equipamento GC-MS ou encontra-se em via de obt-lo. O equipamento necessrio para realizar a tcnica SPME relativamente barato e o custo benefcio, incalculvel, levando-se em conta que sua utilizao pode ser empregada em diversas outras reas da qumica forense.

  • 15 CADERNOS ANP

    1 LEGISLAO BRASILEIRA DE DROGAS

    Foram selecionadas duas normas da legislao brasileira que influenciam diretamente a pro-duo da prova tcnica no que concerne a identificao do D9-tetra-hidrocanabinol.

    1.1 Lei no 11.343, de 23 de agosto de 2006

    Instituiu o Sistema Nacional de Polticas Pblicas sobre Drogas (SISNAD) e no foi apenas uma nova reformulao das leis anteriores. Esta lei realmente inovou ao elaborar dispositivos com o intuito de reinserir o usurio na sociedade e abrandou as penas pelo consumo. Criou uma polmica muito grande nos setores conservadores da sociedade e, principalmente, no meio policial. Alega-se que incentiva o trfico de drogas, uma vez que o usurio ineficazmente punido com penas alternativas. O Artigo 33, 1o, II, prev que o plantio crime, mantendo a mesma doutrina em relao s leis anteriores, revogadas por esta norma.

    Art. 33 Importar, exportar, remeter, preparar, produzir, fabricar, adquirir, vender, expor venda, oferecer, ter em depsito, transportar, trazer consigo, guardar, prescrever, ministrar, entregar a consumo ou fornecer drogas, ainda que gratuitamente, sem autorizao ou em desacordo com determinao legal ou regulamentar:

    Pena - recluso de 5 (cinco) a 15 (quinze) anos e pagamento de 500 (quinhentos) a 1.500 (mil e quinhentos) dias-multa.

    1o Nas mesmas penas incorre quem:

    I - importa, exporta, remete, produz, fabrica, adquire, vende, expe venda, oferece, fornece, tem em depsito, transporta, traz consigo ou guarda, ainda que gratuitamente, sem autorizao ou em desacordo com determinao legal ou regulamentar, matria-prima, insumo ou produto qumico destinado preparao de drogas;

    II - semeia, cultiva ou faz a colheita, sem autorizao ou em desacordo com determinao legal ou regulamentar, de plantas que se constituam em matria-prima para a preparao de drogas;

    1.2 Portaria do Ministrio da Sade no 344, de 12 de maio de 1998

    Norma que aprova o Regulamento Tcnico sobre substncias e medicamentos sujeitos a controle especial. Exige autorizao especial para plantio conforme o dispositivo, entre as excees os rgo de represso a entorpecentes, como a Polcia Federal.

  • 16CADERNOS ANP

    Art. 5o A Autorizao Especial tambm obrigatria para as atividades de plantio, culti-vo, e colheita de plantas das quais possam ser extradas substncias entorpecentes ou psicotrpicas.

    1o A Autorizao Especial, de que trata o caput deste artigo, somente ser concedida pessoa jurdica de direito pblico e privado que tenha por objetivo o estudo, a pesquisa, a extrao ou a utilizao de princpios ativos obtidos daquelas plantas.

    Art. 8o Ficam isentos de Autorizao Especial as empresas, instituies e rgos na execuo das seguintes atividades e categorias a eles vinculadas:

    II - rgos de Represso a Entorpecentes;

    Alm disto, define o D9-tetra-hidrocanabinol como substncia proscrita, bem como seus isme-ros e sais derivados. Os outros canabinides no so proibidos, nem a planta propriamente dita, porm esto apenas sob controle.

  • 17 CADERNOS ANP

    2 MACONHA E SEUS CANABINIDES

    A maconha uma planta herbcea, dicotilednea, dicia, isto , possui seus rgos reprodutivos em indivduos distintos. Trata-se de um arbusto alto, ereto, anual, podendo atingir a altura de at cerca de 6 metros. Talvez seja uma das plantas mais disseminadas pelo mundo. No possvel determinar sua origem, entretanto so relatados casos de seu uso h mais de 5.000 mil anos na sia Central e no Nordeste da sia. Seus usos eram e so dos mais diversos. O leo extrado de suas sementes, similar ao leo de linhaa, pode ser utilizado em tintas e vernizes, como combustvel ou lubrificante e, at mesmo, como rao animal. Na China antiga era um dos principais alimentos sob a forma de gro. De seu caule produz-se uma fibra resistente, empregada em cordas, roupas e papel de grande dura-bilidade. A raiz utilizada em remdios fitoterpicos. Atualmente suas substncias caractersticas tm sido usadas como frmacos ou precursores. E, claro, seu uso mais comum, como droga de abuso.

    A planta correntemente aceita como da famlia Cannabiaceae que possui um nico gnero, Cannabis. Entretanto, existem duas correntes discordantes quanto sua taxonomia. A mais comum e aceita de que se trata de uma espcie nica, a Cannabis sativa, classificada por Carl Linneu em 1753. A segunda corrente considera a existncia de trs espcies distintas. Alm da j citada Cannabis sativa L., a Cannabis indica, classificada por Jean Baptiste Lamarck em 1783 e a Cannabis ruderalis, classificada por Dmitri Erastovich Janischewsky em 1924. Como as trs espcies podem ser cruzadas, produzindo hbridos, a maior parte dos pesquisadores discorda desta distino.

    Os componentes ativos da maconha esto presentes, em maior teor, na resina por ela secretada. Esta resina possui altos teores de canabinides e terpenos. Desta resina feito o haxixe. produzida em glndulas chamadas tricomas e tem como finalidade proteger a planta, principalmente de ataques de insetos e fungos.

    2.1 Semente x frutos

    Existe uma corrente na criminalstica da Polcia Federal que aponta para a denominao das sementes de maconha seja equivocada, que se tratam, na realidade, de frutos. Esta corrente escla-rece que as ditas sementes so frutos sem seu clice persistente. Entretanto, no se verificou outro trabalho publicado em peridicos cientficos com esta designao. A Diviso de Drogas e Narcticos da Organizao das Naes Unidas considera como fruto, a semente envolta por seu clice, sendo, portanto seguida por este trabalho, conforme mostrado na Figura 2.

  • 18CADERNOS ANP

    Figura 2: Anatomia da Cannabis sativa Linneu4

    2.2 Canabinides

    A Cannabis sativa possui uma complexa variedade de substncias qumicas, atingindo um nmero prximo a 500 compostos conhecidos. Estes constituintes representam diversas classes como mono e sesquiterpenos, acares, hidrocarbonetos, esterides, compostos nitrogenados, aminocidos e muitos outros. A maconha a nica fonte de compostos conhecidos coletivamente como canabinides ou fitocanabinides. At hoje foram catalogados 70 canabinides. O mais conhecido o (-)-D9-trans-(6aR,10aR)-tetra-hidrocanabinol (THC). Outros canabinides de significncia forense so o canabidiol (CBD) e o canabinol (CBN), devido a seus teores e a estudos relacionados biossntese do THC. Com a crescente utilizao da maconha como matria-prima para fins industriais, principalmente na Europa, a importncia dos canabinides CBN e CBD aumenta. Baseado no teor destes componentes a planta pode ser dividida em dois tipos: fibra ou droga. Por intermdio da razo entre a soma dos teores de

    4 Baseada no manual da UN (United Nations, 1987, p. 21).

    .

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  • 19 CADERNOS ANP

    THC e CBN pelo teor de CBD, prope-se esta distino destes fentipos.

    2.2.1 Tetra-hidrocanabinol

    O composto psicoativo mais importante da maconha o (-)-trans-D9-tetra-hidrocanabinol. Trata-se de um leo viscoso, praticamente insolvel em gua. Encontra-se em teores de at 5 % na planta, podendo chegar a 10 % no haxixe. esta caracterstica que lhe confere a volatilidade que facilita sua anlise em cromatografia gasosa. Adere com grande facilidade a superfcies de vidro e plsticas, gerando procedimentos laboratoriais mais trabalhosos. Alm de suas propriedades psicotrpicas, possui propriedades antiinflamatria, antioxidante, analgsica e antiemtica.

    Figura 3: Estrutura molecular do THC

    Outro THC no to notrio o D8-tetra-hidrocanabinol, que possui propriedades farmacuticas similares, porm psicotrpicas bem menos potentes que a do -D9-tetra-hidrocanabinol.

    2.2.2 Canabinol

    Foi o primeiro composto a ser identificado na maconha em 1896, por Wood5. produto da degradao do THC. Em uma maconha que seja estocada por muito tempo, verifica-se o aumento do teor do CBN e um decrscimo do teor do THC. Trata-se de slido cristalino com ponto de fuso em torno de 76 oC. Composto pouco polar, insolvel em gua Possui propriedades sedativas antibiticas, anticonvulsantes e antiinflamatrias

    5 Wood, T., Spivey, W., and Easterfield, T. (1896) XL. Charas. The resin of Indian hemp, J. Chem. Soc. 69, 539.

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  • 20CADERNOS ANP

    Figura 4: Estrutura molecular do CBN.

    2.2.3 Canabidiol

    Slido resinoso de cor amarelo plido com ponto de fuso em torno de 66 oC. Praticamente insolvel em gua. Possui propriedades ansiolticas, antipsicticas, analgsicas, antiinflamatrias, antioxidantes e antiespasmdicas. o canabinide mais abundante nas plantas classificadas como tipo-fibra, aplicadas para fins industriais.

    Figura 5: Estrutura molecular do CBD

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    a 5: Es rutura molecular do CB

  • 21 CADERNOS ANP

    3 CROMATOGRAFIA GASOSA

    Uma das tcnicas mais empregadas em anlises quantitativas e qualitativas forenses, tanto para drogas propriamente ditas como para metablitos fisiolgicos.

    A cromatografia inclui uma srie de tcnicas que tem em comum a separao de componentes de uma mistura atravs de equilbrios resultantes na partio de espcies qumicas em duas fases dis-tintas, uma estacionria, de grande superfcie, e a outra, mvel, A mistura a ser separada, bem como os analitos, podem ser classificados em slido, lquido ou gasoso.

    Este trabalho se baseia na cromatografia gasosa capilar. Um tubo de vidro oco, com espessura de um fio de cabelo, internamente recoberto por um filme lquido com uma largura de ordem micromtrica. O conjunto chamado de coluna cromatogrfica. Este filme lquido um polmero com caractersticas polares ou apolares, escolhido de acordo com as caractersticas da mistura que se deseja analisar. Este polmero a fase estacionria. A mistura dissolvida e ento levada fase gasosa por aquecimento quando introduzida no injetor do aparelho de cromatografia gasosa. Esta mistura ento carregada por um gs puro, chamado de gs carreador ou fase mvel, pelo interior da coluna cromatogrfica. A mistura, como dito antes, composta por vrios componentes, os quais possuem caractersticas diferentes de polaridade e volatilidade. medida que a mistura vai percorrendo o inte-rior da coluna, seus componentes vo interagindo com a fase mvel. Uns, pouco interagem, outros, interagem mais, de acordo com a afinidade que possuem em relao ao polmero, fazendo com que os componentes separem-se (Figura 6). Esta partio deve-se ao fato destas espcies qumicas possurem afinidades diferentes entre estas fases, adsorvendo-se mais em uma do que em outra. O resultado desta interao uma distribuio dos componentes da amostra nestas duas fases, resultando na separao destes componentes em bandas ou picos cromatogrficos, que so definidos individualmente pelo seu tempo de reteno. Quaisquer que sejam, so requisitos necessrios que os componentes das amostras sejam estveis, que possuam uma presso de vapor em torno de 0,1 Torr na temperatura aplicada e que interajam com o material da coluna cromatogrfica (fase estacionria) e com o gs carreador (fase mvel).

  • 22CADERNOS ANP

    Figura 6: Separao de componentes em uma coluna cromatogrfica.

    Existem formas de se controlar e melhorar a separao dos componentes de uma mistura. Elas podem ser realizadas modificando-se as caractersticas fsicas da instrumentao. As variveis a serem modificadas so em relao fase estacionria e fase mvel. Em relao fase estacionria pode-se alterar o tamanho da coluna, o dimetro interno da coluna, a espessura do filme polimrico e a composio do filme sem modificar em demasia sua polaridade. Em relao fase mvel pode-se alterar a composio do gs carreador, sua velocidade linear ou presso e sua temperatura.

    3.1 Fase estacionria

    No h como se falar em fase estacionria sem mencionar pratos tericos. O nmero de prato tericos N o que define a eficincia de uma coluna, sendo uma funo da razo entre o tempo de reteno (tR) de certo componente de uma mistura pela largura do seu pico cromatogrfico (), que dada pela Equao 1. Quanto maior o nmero de pratos tericos, maior ser a eficincia da coluna.

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  • 24CADERNOS ANP

    onde

    Como visto anteriormente, a eficincia da coluna maior quanto menor for a altura do prato terico. Portanto, de acordo com a Equao de Van Deemter, quanto menor for a espessura da fase esta-cionria maior ser a eficincia da coluna. Analisando a Figura 7, verifica-seque existe uma medida que fornece uma melhor resposta que est relacionada com uma velocidade tima do gs de arraste. Deve-se ter em mente que o tempo de reteno de amostra na fase estacionria diretamente proporcional espessura da fase estacionria (Equaes 4, 5 e 6). A espessura tima da fase estacionria est ligada ao tipo de amostra que se deseja analisar. Como existe uma grande variedade de composio de fases estacionria e dentro de cada uma delas uma srie de variaes de espessuras e dimetros de colunas, a seleo de qual coluna deve ser utilizada, baseada em resultados empricos elaborados no decorrer dos anos de sua utilizao, formando um conjunto de obras extenso realizado por diversos pesquisadores.

    3.2 Fase mvel

    Os fatores que mais influenciam num processo de separao por cromatografia gasosa, referente fase mvel, so a composio, a temperatura e velocidade do gs de arraste. A Figura 8 demonstra, pelo uso da Equao de Deemter, a eficincia de uma coluna cromatogrfica em relao composio do gs de arraste e sua velocidade linear. Verifica-se uma velocidade linear tima, dada pelo ponto mnimo da curva e conseqentemente uma altura mnima do prato terico. A composio do gs carreador est adstrita ao tipo de detector utilizado. No caso deste trabalho, o detector utilizado um espectrmetro de massas, que geralmente utiliza o hlio como gs de arraste.

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    Figura 8: Perfil de gases carreadores.

    A temperatura influncia diretamente na resoluo da separao da mistura, isto , na capacidade da coluna de fornecer picos cromatogrficos bem separados e definidos. A programao da temperatura no decorrer da corrida cromatogrfica um poderoso instrumento para melhorar a resoluo. Isto realizado levando em conta o diferente tempo de reteno na fase estacionria das substncias analisadas. Trata-se de um problema experimental e especfico da mistura analisas e deve ser resolvido empirica-mente, dependendo muito da experincia e da habilidade do analista. Por exemplo, uma mistura com dois componentes que a uma dada temperatura, ambos sejam detectados ao mesmo tempo. Verificando-se que possuem pontos de ebulio diferentes, possvel evitar a coeluio programando-se a temperatura para aquele que possui menor ponto de ebulio seja primeiro detectado. (Figura 9).

    Figura 9: Resoluo de picos cromatogrficos7

    7 Baseada na obra de Grob e Barry (2004, p. 103).

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    4 ESPECTROMETRIA DE MASSAS

    A espectrometria de massas quando acoplada cromatografia gasosa um dos mtodos mais utilizados da qumica analtica (GC-MS). Alm de ser usada como detector, uma poderosa ferramenta de identificao e quantificao. Sendo utilizada h dcadas fornece uma extensa bibliografia de espec-tros que tm por principal caracterstica ser a impresso digital das substncias qumicas. Entre as diferentes tcnicas utilizadas para espectrometria, a mais difundida a de impacto de eltrons com uso de filtro quadrupolo, tambm utilizada neste trabalho (Figura 10). Por ser a mais popular a que mais possui resultados publicados, isto , com a maior biblioteca de espectros.

    Figura 10: Esquema simplificado do Filtro Quadrupolo8

    medida que os componentes da mistura so separados na coluna cromatogrfica, so intro-duzidos no espectrmetro de massas na forma de vapor, em uma cmara de vcuo. Os espectrmetros de massa devem operar em baixas presses para minimizar as colises entre as molculas inicas de forma a evitar reaes qumicas que mudariam sua composio. Passam ento pela fonte de ons, cuja tcnica chamada de ionizao eletrnica (EI), que produz um feixe de eltrons com potencial de 70 eV. Esta energia foi padronizada empiricamente, tendo em vista uma quantidade tima de fragmentos formados. As molculas so bombardeadas no feixe de eltrons sendo ento ionizadas, podendo formar molculas inicas ou fragmentos inicos (Equaes 7 e 8). So esses ons que daro a forma do espectro de massas que so a impresso digital da substncia qumica.

    A Figura 11 demonstra o processo. Os ons formados possuem uma razo de massa e carga (m/z). Segue-se ento para o filtro quadrupolo, formado por quatro eletrodos em barras cilndricas paralelas, opostos em pares. Dois criam um potencial eltrico de corrente contnua e os outros dois

    8 Baseada na obra de Grob e Barry (2004, p. 350).

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    de corrente alternada ou de rdio-freqncia. A combinao destes dois potenciais separa os ons em funo de sua massa e carga. So criados ciclos destas combinaes na quais apenas os ons com uma relao de massa e carga especfica atravessam ilesos pelo filtro quadrupolo, enquanto os ons restantes colidem com as barras dos eletrodos e so destrudos.

    Figura 11: Esquema de um Espectrmetro de Massas9

    Aps atravessarem o filtro quadrupolo, os ons seguem para o detector. O mais comum o multiplicador de eltron. Para cada relao de massa e carga que atravessa o filtro quadrupolo e detectada, atribui-se uma contagem. Ao final do processo, um grfico criado, contendo o nmero de ons contados e sua reao de massa e carga, chamado de espectro de massas. Este espectro de massas caracterstico de uma substncia, sendo capaz de identific-la, como, por exemplo, o espectro de THC apresentado na Figura 12, abaixo.

    Figura 12: Exemplo de um espectro de massas do THC

    9 Baseada na obra de McLafferty e Ture ek (1993, p. 9).

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    O mtodo abordado chamado de SCAN, no qual se define os limites mnino e mximo das relaes de massa e carga para montar o espectro. Possui uma quantidade mnima detectvel da ordem de 10-12 g ou picograma (g) no modo de impacto de eltrons (EI). Outro mtodo existente o chamado SIM selective ion monitoring , ou monitoramento seletivo de on, no qual se selecionam algumas relaes de massa e carga, referentes a fragmentos inicos ou ao prprio on molecular. Deve ser realizado quando se tem certeza do tempo de reteno da substncia numa corrida cromatogr-fica determinada. geralmente utilizado para componentes da mistura em quantidade trao ou para quantificao da substncia, visto que um mtodo bem mais acurado e eficaz que o SCAN. Seu limite de deteco da ordem de 10-13 g ou dcimo de picograma (pg).

    5 SPME

    A microextrao em fase slida (SPME) uma tcnica bastante recente, que obteve um grande impacto na comunidade cientfica por ser rpida, de pouco custo, livre de solvente e reprodutvel. Baseia-se na partio dos analitos entre a matriz da amostra e a fase de extrao. Foi primeiramente desenvolvida para operar conjuntamente com a tcnica de cromatografia gasosa nas anlises de componentes que se apresentam com teores de trao. Nada mais do que uma fibra tica revestida por um filme polimrico acoplada em uma seringa cromatrogrfica, na qual foi implantada para ser inserida no cromatgrafo. O filme polimrico pode ter diversas composies, de acordo com o que se pretende analisar. Este filme o responsvel pela partio do analito, selecionando e concentrando por adsoro (Figura 13). Deve-se ter em mente que a anlise por SPME composta em duas fases: a primeira, de adsoro, na qual analitos so seletivamente adsorvidos e concentrados no filme polim-rico, e a segunda, de extrao, na qual os analitos so dessorvidos termicamente do filme polimrico. Isto realizado com a introduo da seringa de SPME no injetor do cromatgrafo gasoso.

    Figura 13: Representao ilustrativa de extrao por SPME.

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    5.1 Headspace

    A SPME foi inicialmente desenvolvida para realizar extraes com imerso direta, ou seja, com a introduo da fibra com filme polimrico numa soluo aquosa. Posteriormente, desenvolveu-se a extrao em headspace. uma tcnica que foi desenvolvida nos anos sessenta para a cromatografia gasosa aplicada para analitos volteis (Figura 14). A anlise realizada apenas nos componentes gaso-sos de uma amostra lquida armazenada em um frasco hermeticamente fechado. Aquecimento com salting out, que so duas formas de favorecer a volatilizao dos analitos, isto , a sua passagem para o estado gasoso. Salting out nada mais do que adicionar soluo um sal bastante solvel que far com que o analito de interesse torne-se menos solvel. No caso, sendo um composto voltil, com o aquecimento passar para a fase gasosa com mais facilidade

    Figura 14: Representao ilustrativa de headspace esttica10.

    O fator crtico em headspace a contaminao do ar na amostra analisada, seja procedente da seringa ou do frasco contentor da amostra. Quando aliada microextrao em fase slida, esse fator crtico desaparece.

    O ineditismo deste trabalho, em grande parte, devido tcnica de headspace introduzida de maneira diversa da qual foi originalmente planejada para operar com a microextrao em fase slida. A tcnica headspace microextrao em fase slida (HS-SPME) introduzida neste trabalho no utilizou uma matriz liquida, mas sim uma matriz slida, as prprias sementes da maconha. Os motivos so

    10 Baseada na obra de Grob e Barry (2004, p. 564).

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    bem simples. O THC voltil o suficiente para passar para o estado gasoso quando aquecido, prova disso que a forma mais comum de seu consumo pelo fumo. A quantidade do analito de interesse nas sementes de maconha bastante reduzida, de forma que extra-lo numa soluo para em seguida realizar um salting out haveria perda mssica, podendo comprometer o resultado. O THC insolvel em gua, o que acarretaria extra-lo da semente com solvente apolar, o que operacionalmente invia-bilizaria o processo, visto que o filme polimrico poderia ser destrudo pelo solvente.

    5.2 Consideraes cinticas e otimizao

    A SPME um processo baseado em equilbrios simultneos em sistemas multifsicos. No caso deste trabalho, um sistema trifsico ideal simples o da fibra, da fase gasosa (headspace) e da matriz slida. Entretanto, um sistema real bem mais complexo, pois nenhum dos componentes so siste-mas ideais, alm de outros fatores como a possibilidade dos analitos reagiram entre si, de aderirem parede do frasco de vidro, que o caso, ou eventualmente ao basto de fibra tico, o que tambm bem provvel por se tratarem de materiais similares.

    Num sistema trifsico ideal, antes da extrao, n0 moles do analito estariam presentes na matriz com volume Vm em uma concentrao C0. Aps o equilbrio, terminada a extrao, os n0 mols estariam distribudos entre as fases, isto , nm na matriz, nh no headspace e nf na fibra. Desta forma, a conservao de massa dada pela Equao 9:

    As constantes de distribuio cinticas seriam: fibra-matriz (Kfm = Cf/Cm), fibra-headspace (Kfh = Cf/Ch) e headspace-matriz (Khm = Ch/Cm). Fazendo um rearranjo algbrico, obtm-se a Equao 10:

    Como o nmero de mols n resultado do produto entre a concentrao C e o volume V, substituindo-se as constantes de equilbrio na equao de conservao de massa, obtm a quantidade de analito extrado do sistema em equilbrio, dado pela Equao 11.

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    Ser esta equao que ir fornecer alguns parmetros para a otimizao do processo ope-racional para a anlise. Deve-se levar em conta que a otimizao diz respeito, fundamentalmente, a maior quantidade de analito adsorvido fibra de SPME e a menor quantidade de tempo para alcanar o equilbrio.

    5.2.1 Otimizao do volume do frasco

    O volume do headspace est intrinsecamente ligado ao volume do frasco. A forma mais rpida de transferir o analito do headspace diminuir o volume do frasco.

    5.2.2 Otimizao do tempo de extrao

    Idealmente, um sistema nunca entra em equilbrio, desta forma o tempo de extrao timo infinito. Entretanto, Pawliszyn (1997, p. 212) fornece o tempo necessrio para extrao de 95 % da massa extrada do headspace (t95) e funo da espessura do filme (Lf ) e do coeficiente do analito nesta camada (Df ), cuja relao dada pela Equao 12. Esse tempo definido de forma emprica.

    Pode-se notar que quanto menos espesso for o filme, mais rpido ser o tempo de extrao. Isso porque a fibra ficar saturada mais rpida. Deve-se considerar se isso no pode ser prejudicial ao processo, por exemplo, quando quantidades muito pequenas do analito que se deseja estudar estiverem presentes. Como, muito provavelmente, ele ter que competir com outras substncias pela partio na fibra, esta ir saturar com quantidades pequenas do analito alvo. Trata-se de uma questo experimental que dever ser solucionada com um estudo extenso dos tipos de fibra.

    5.2.3 Volume do liner

    Liner uma parte do injetor, que a interface do cromatgrafo gasoso com o mundo exterior. nele que feita a injeo da amostra para ser introduzida na coluna cromatogrfica, onde a mistura ser separada e posteriormente seus componentes identificados no espectrmetro de massas. Criou-se para evitar problemas operacionais tais como, calibre da seringa ser grande demais para introduzi-la na coluna, gerar uma mistura homognea com o gs carreador e evitar alargamentos de picos ou picos duplos, evitar que compostos termicamente degradados e outros tipos de sujeira contaminem a coluna. No caso, o injetor utilizado pelos aparelhos existentes no Departamento de Polcia Federal do tipo split/splitless. No modo split determina-se a quantidade a ser purgada da amostra injetada, ou seja, a amostra misturada ao gs carreador no injetor j aquecido e uma parte desviada e no lanada dentro da coluna. Com

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    isso poupa-se o tempo de vida da fonte de ons. J no modo splitless no h a purga, sendo empregado principalmente para tcnica headspace ou para componentes em quantidade trao.

    No caso especfico da SPME, o volume do liner estar adstrito otimizao do processo de dessoro do analito na fibra. Sendo a mesma equao aplicada para otimizao do volume do frasco (Equao 11), uma vez que o caminho inverso. Alm de fornecer picos mais finos, diminui o tempo de dessoro, como demonstrado na Figura 15, a seguir.

    Figura 15: Efeito do dimetro do liner na resoluo de um cromatograma11.

    5.2.4 Temperatura de extrao e de dessoro

    Estes dois parmetros so puramente experimentais, sendo a temperatura de extrao mais complexa e trabalhosa. As constantes de equilbrio referentes s parties do analitos nas diversas fases so dependentes da temperatura. Deve-se ento encontrar uma temperatura tima para que a maior quantidade mssica fique adsorvida na fibra. Em uma temperatura muito alta, o analito ir prevalecer na fase do headspace e em uma temperatura muita baixa, o analito predominar na matriz.

    11 Baseada na figura do Boletim 923 (Supelco, 1998, p.3)

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    Para determinar eficientemente a temperatura de extrao deve-se lanar mo de uma tcnica de quantificao na qual so necessrios usos de padres primrios.

    Para a determinao da temperatura de dessoro, o fator crtico a economia da fibra. Uma vez a dessoro realizada no liner, que j se encontra aquecido, a tarefa no das mais complica-das. Temperaturas altas favorecem a dessoro, devendo ficar atento ao limite de temperatura que a fibra usa pode ficar expostas sem ser danificada. Outro fator a que se deve ficar atento o tempo de dessoro para evitar o chamado carry-over, ou efeito memria, que o resduo do analito que no dessorvido. Deve-se trabalhar o tempo, tambm de maneira emprica para minimizar ou excluir o carry-over.

    5.2.5 Seleo da fibra

    Apesar de existir uma recomendao do fabricante quanto escolha da melhor fibra para determinados tipos de analitos, entende-se ser necessrio um trabalho experimental para determinar a seleo. claro que a recomendao do fabricante deve ser usada como ponto de partida (Figura 16), uma vez que a gama de possibilidades extensa. Pode haver impedimentos operacionais para utilizar uma determinada fibra, mesmo que ela apresente um melhor rendimento, tais como degra-dao trmica ou pelo uso de solventes orgnicos.

    Figura 16: Diagrama para escolha da fibra de SPME12.

    12 Extrada, com permisso, da obra de Pawliszyn (1998, p. 99).

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    6 MATERIAIS E MTODOS

    6.1 Amostras de sementes

    As sementes utilizadas neste trabalho so resultado de uma apreenso realizada na cidade de Itaja, no ano de 2006. No local da apreenso havia plantas em diversos estgios de crescimento, realizado em estufas. Apresentava caractersticas de que havia sido feito um melhoramento gentico por seleo de espcimes com produo controlada de frutos e sementes. Foram encontrados ind-cios de que uma das linhagens era proveniente de sementes da variedade Bubblelicious, do breeder holands Nirvana.

    6.2 Instrumentos

    As anlises de GC-MS foram realizadas em um cromatgrafo gasoso da marca Agilent Technologies, modelo 6890N, equipado com injetor do tipo split/splitless e coluna capilar apolar DB1-MS (100 % de polidimetilsiloxano), com 25 m de comprimento e dimetro nominal de 0,2 mm e espessura do filme de 0,33 m. Acoplado ao cromatgrafo, um detector seletivo de massas da marca Agilent Technologies, modelo 5973 inert. O cromatgrafo foi operado com o software ChemStation verso 2.00d, da Agilent Technologies e a identificao dos compostos foi realizada comparando os espectros de massas obtidos experimentalmente com a biblioteca eletrnica NIST-MS verso 2.0, do National Institute of Standards and Technology.

    A extrao por HS-SPME foi realizada utilizando uma seringa manual de SPME da Supelco, modelo 57330-U, equipada com fibras recobertas por filme de PDMS com 100 m, fabricadas pela Supelco.

    6.3 Procedimentos

    Quatro sementes foram separadas de seu perianto e acondicionadas em frasco de vidro de 2,0 mL, sendo em seguida, trituradas. O frasco foi lacrado com tampa de alumnio e septo de teflon.

    No procedimento de extrao, o frasco foi pr-aquecido. Aps a introduo da seringa no frasco e a liberao da fibra, a mesma foi mantida por quinze minutos a uma temperatura de 65 oC.

    Imediatamente aps ser retirada do frasco, a seringa foi inserida no cromatgrafo para a dessoro no headspace. Utilizou-se um liner de 2 mm de dimetro interno, com o injetor a uma temperatura de 270 oC, no modo pulsed splitless, no qual foi mantida uma presso de 35 psi por 5

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    minutos em modo splitless seguido do modo split com presso de 20 psi no restante da corrida cro-matogrfica. A fibra ficou exposta no liner durante os 5 minutos de modo splitless evitando maiores perdas durante a dessoro.

    A separao dos componentes no cromatgrafo gasoso utilizou temperatura programada para uma rampa trmica que iniciou em 50 oC por cinco minutos, com um gradiente de 15 oC por minuto at a temperatura de 260 oC. O hlio foi usado como gs carreador com um fluxo constante de 1,2 mililitros por minuto.

    Na metodologia de identificao dos componentes, isto , no espectrmetro de massas utilizou-se a temperatura de interface com o cromatgrafo a 300 oC, a temperatura da fonte de ons em 230 oC e o quadrupolo a 150 oC. O filtro quadrupolo foi utilizado nos modos SCAN e SIM, simul-taneamente.

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    7 RESULTADOS E DISCUSSES

    O resultado das anlises foi feito em triplicata e demonstrou ser uma tcnica eficiente e, principalmente, reprodutvel na identificao de canabinides presentes em sementes de Cannabis sativa, mostrando-se capaz de identific-las com tal. Foram identificados o canabidiol (CBD), D9-tetra-hidrocanabinol (THC) e o canabinol (CBN). Os cromatogramas (Figuras 17 e 18) apresentaram-se bem resolvidos, ao menos na rea onde se encontravam os canabinides, com picos relativamente finos e abundantes.

    Figura 17: Cromatograma de ons totais obtido por HS-SPME-GC-MS com quatro sementes de maconha.

    Figura 18: Cromatograma de ons totais obtido, ampliado no tempo de reteno do CBD, THC e CBN.

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    Figura 19: Espectro de massas do CBD obtido experimentalmente.

    Figura 20: Espectro de massas do THC obtido experimentalmente.

    Figura 21: Espectro de massas do CBN obtido experimentalmente.

    importante relatar que os procedimentos e os resultados apresentados so fruto de um trabalho habitual que foi apresentado a este autor. Somente mais tarde, que se verificou sua poten-cialidade como um projeto de pesquisa cientfico. Desde ento foram estabelecidos esforos para adquirir materiais para a realizao e otimizao do processo. Infelizmente, at ento, os materiais necessrios no foram adquiridos pela administrao, visto que se mostrou uma poderosa ferramenta para os processos operacionais da criminalstica. Alm disso, o GC-MS encontra-se inoperante devido quebra de seu no-break. Portanto, todas as etapas de otimizao que seriam realizadas para compor este projeto no foram realizadas, entretanto sero discutidas e apresentadas da forma que foram idealizadas.

    No trabalho de Valente e Augusto (2000, p. 527) apresentado um roteiro para desenvolvimento de um mtodo de SPME, no qual se devem verificar as condies cromatogrficas para o analito alvo, realizar estudo sobre seleo da fibra mais apropriada para o analito alvo, verificar as condies da extrao

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    e da dessoro. O roteiro divido em duas partes. A primeira etapa uma aproximao do problema representado pela matriz, que deve ser realizada com o uso de padro primrio do analito alvo:

    Dar preferncia a fibras com recobrimento menos espesso;1.

    Dar preferncia a extrao por 2. headspace;

    Verificar a necessidade de redimensionar as condies de extrao e de cromatografia;3.

    Verificar se os perfis de extrao podem ser aplicados nas concentraes prximas s 4. reais, apresentadas pela matriz.

    A segunda etapa uma simulao da matriz, na qual alm da amostra sinttica do analito alvo, so adicionados outros padres primrios relativos aos componentes secundrios da matriz para verificar:

    Se os componentes da matriz podem contaminar ou deteriorar a fibra, impedindo anlises 1. posteriores;

    Se as condies de extrao e de cromatografia precisam ser revistas;2.

    Ser vivel a anlise simultaneamente dos componentes da matriz;3.

    Terminada a segunda etapa, deve-se realizar a fase experimental com a matriz, verificando se as condies anteriores precisam ser reavaliadas, e, por fim, validar o mtodo, que consiste em estabelecer a linearidade por mtodos quantitativos, a recuperao do analito proveniente da fibra, a reprodutibilidade, a comparao com outros mtodos convencionais, a avaliao com amostras padres e comparaes interlaboratoriais com resultados de anlises por instituies independentes.

    Uma anlise do que foi realizado ser discutido a seguir em conjunto com o roteiro proposto. As condies cromatogrficas demonstraram xito no tempo de reteno relativo aos analitos de inte-resse, tanto para o THC quanto para o CBN, que se apresentaram em picos relativamente finos e bem resolvidos. A rampa trmica foi construda levando-se em conta o tempo de dessoro. Planejando um tempo de dessoro relativamente longo, 5 minutos, uma temperatura alta no incio da programao provavelmente causaria picos largos e uma coeluio de muitos componentes. Isto ocorreria porque, medida que os componentes fossem dessorvidos da fibra j seriam carreados pela fase mvel. Ao contrrio, com uma temperatura baixa, 50 oC, a maioria dos componentes ficaria particionado na fase estacionria durante a dessoro. Entretanto, os analitos secundrios, constitudos de substncias mais volteis, ficaram bastante espremidos no incio do cromatograma, apresentando baixa resoluo. Algo que pode ser melhorado.

  • 40CADERNOS ANP

    A escolha do recobrimento da fibra foi bastante acertada. Levou-se em conta a recomendao do fabricante. A fibra usada, 100 m PDMS, recomendada para substncias volteis apolares, bem o caso do THC e do CBN, alm de ser a que menos afetada pela umidade, componente presente em materiais de origem vegetal. Obviamente um estudo utilizando vrias fibras e um mtodo quantitativo usando padres primrios seria o recomendado, o que no pode ser realizado devido aos problemas expostos anteriormente. Entretanto esta etapa poderia ser superada face ao trabalho de Nadulski e Pragst (2007, p. 81) no qual demonstra que a fibra escolhida foi a de melhor rendimento na extrao de canabinides (Figura 22).

    Figura 22: Escolha da melhor fibra para THC em funo do rendimento da extrao .

    Da mesma forma deve ser tratado o estudo das condies da extrao, com padres primrios e uma srie de experimentos em funo do tempo e da temperatura. Quanto ao volume do frasco, foi visto anteriormente que a reduo do volume do headspace favorece a extrao. Como o caso se trata de uma matriz slida, o menor frasco disponvel no mercado foi utilizado. Novamente, Nadulski e Pragst (2007, p. 82) realizaram tambm o estudo de otimizao da extrao, poupando esforos (Figura 23).

    Figura 23: Otimizao da temperatura de adsoro para canabinides em funo do rendimento da extrao .

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    Figura 24: Otimizao do tempo de adsoro para canabinides .

    Verifica-se que a temperatura aplicada em nosso trabalho acarreta um rendimento muito baixo na extrao. No obstante, o resultado deste trabalho foi positivo, demonstrando sua potencia-lidade. No se deve deixar de esclarecer que no trabalho usado como modelo, a matriz era lquida, proveniente de uma digesto de fios de cabelo de usurios da droga. A baixa temperatura usada para a extrao deve-se em parte falta de material adequado. Para aplicar uma temperatura mais alta e mant-la homognea por todo o frasco, garantindo a eficcia torna-se necessrio o uso de uma camisa ou banho de leo. Outro fator determinante para a escolha de uma temperatura mais baixa foi a reatividade do THC. Visto anteriormente, o THC naturalmente degrada em CBN com o decorrer do tempo, o que tambm se reflete quando a temperaturas altas. Pode-se verificar na Figura 24 que a extrao de CBN aumenta exponencialmente enquanto o THC aumenta linearmente. O tempo, no entanto, foi prximo ao deste trabalho.

    A otimizao da dessoro deve levar em conta dois fatores: estabilidade trmica da fibra e carry-over. Quanto maior a temperatura, mais rpida ser a dessoro, implicando que a temperatura de dessoro ser a mxima que a fibra pode ser exposta, de acordo coma as informaes do fabricante. Isto foi aplicado neste trabalho e tambm visto em praticamente todos os trabalhos publicados em peridicos cientficos. Quanto ao carry-over, a chave para evit-lo o tempo. Entretanto, deve-se pesar entre minimiz-lo e comprometer a eficincia e a resoluo da corrida cromatogrfica. Um tempo de dessoro muito longo, certamente, ir comprometer o cromatograma. Desta vez, Hall et alli (1998, p. 1791) que ratifica o tempo de dessoro aplicado (Figura 22).

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    Figura 25: Otimizao do carry-over em funo do tempo de dessoro .

    Apesar dos bons resultados colhidos, muito poderia ter sido melhorado em relao ao aspecto do cromatograma e ao carry-over, que sempre foi um fator crtico nas anlises. Aponta-se a causa desses problemas como um liner de dimetro e volume altos. Foi utilizado um liner de 2 mm de dimetro ao invs do 0,75 mm recomendado. Para tentar contornar esse obstculo, aplicou-se o modo pulsed splitless no qual a presso do liner aumentada por certo perodo de tempo no modo splitless, no caso o tempo de dessoro. Aumentando-se a presso do liner, aumenta-se tambm a velocidade do gs. Foi uma tentativa de simular um liner mais fino, que aparentemente rendeu frutos, porm nada melhor que trabalhar com o material recomendado. O modo splitless fundamental no uso de SPME, uma vez que evita perdas de massa para a purga, ainda mais quando se analisa componentes com concentraes muito baixas.

    As duas etapas do roteiro recomendado, citado anteriormente, foram parcialmente seguidas, devido, principalmente, falta de material. O que vale a pena ser citado, que j no tenha sido discu-tido, em relao simulao da matriz. Devido ausncia de padres primrios, tanto do analito alvo como dos analitos secundrios, fez-se, realmente, um estudo antes de abordar a tcnica com a matriz de interesse. Simularam-se os componentes da semente utilizando-se inflorescncias, que em princpio, seriam originrias da mesma linhagem. Os resultados mostraram-se promissores, o que incentivou a realizao do projeto. Deve-se considerar que a simulao de uma matriz proveniente de um material vegetal bastante complexa, visto a existncia de uma mirade de compostos, muitos ainda nem identificados.

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    Outro ponto a validao do mtodo. Entre os estgios necessrios para a validao est a comparao com outros mtodos tradicionais. No obstante haver um consenso, principalmente, na criminalstica da Polcia Federal, de que a extrao por solvente do THC proveniente de sementes de maconha infrutfera, realizou-se um estudo, visto que esta tcnica nunca havia sido relatada. Tambm gerou resultados negativos, acredita-se que devido pequena amostragem utilizada, uma vez que Lachenmeier et alli (2004, p. 183-189) relata anlises positivas para ambos os casos.

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    CONSIDERAES FINAIS

    A despeito das dificuldades encontradas no decorrer deste projeto, isto , a ausncia de materiais essenciais e a inoperncia do GC-MS, os resultados obtidos mostraram-se consistentes para disseminar a tcnica no mbito da criminalstica brasileira e, fundamentalmente, na Polcia Federal.

    Em primeiro lugar porque os materiais bsicos necessrios para sua implementao j esto disponveis na maioria dos Setores Tcnicos-Cientficos das unidades descentralizadas da Polcia Federal e em alguns institutos de periciais estaduais, ou seja, a seringa e as fibras de SPME, bem como os cromatgrafos e espectrmetros de massa. A aquisio de outros materiais necessrios como vials e liners especficos para SPME, camisas para aquecimento do vials e guia para a seringa no compem um investimento alto .

    Segundo lugar, trata-se de uma tcnica barata, rpida, simples e sem uso de solvente. Como foi demonstrada, a aplicao da tcnica emprega poucas horas de trabalho, utilizou apenas quatro sementes de maconha, sem necessidade de extrao por solvente. Em contrapartida, o plantio das sementes e a colheita das inflorescncias acarretariam em semanas de espera, sem mencionar a extrao do THC por solvente para injeo no GC-MS.

    Em terceiro lugar, a SPME pode ser aplicada em vrios outros campos da criminalstica, tais como percias ambientais, balstica forense, medicina legal, etc. Inclusive seu desenvolvimento foi aplicado na rea ambiental (Pawliszyn e Arthur, 1990, p. 2145).

    Mesmo diante de resultados expressivos, no h como considerar o processo finalizado, at porque foi interrompido por causas exgenas em seu estgio mais importante, que sua otimizao. A SPME provou ser uma tcnica eficiente para o problema, entretanto no se foi capaz de torn-la mais eficiente. Pretende-se, portanto, realizar os estudos necessrios para este fim, abordando as variveis relativas ao volume do headspace, tempos e temperaturas de extrao e dessoro, bem como, reavaliar novos parmetros em cromatografia.

    Paradoxalmente, o Setor Tcnico-Cientfico de Santa Catarina est em vias de obter certifi-cao junto a Organizao das Naes Unidas, por intermdio do escritrio de combate a crimes e entorpecentes, United Nations Office on Drugs and Crime UNODC. Neste convnio o SETEC/SC ir receber padres primrios de drogas, entre eles de canabinides, o que propiciar uma alavancagem neste estudo. Alm disso, o processo de licitao para a compra de materiais para SPME est em vias de terminar, o que completa os requisitos necessrios para tornar o projeto completo.

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    Outras aplicaes tm sido idealizadas para a SPME na rea de percia. Pretende-se realizar um estudo quanto potencialidade em se identificar e, talvez, quantificar explosivos por intermdio da anlise de seus resduos em solos e outros suportes. Estudos de insumos qumicos utilizados para o refino de cocana e drogas sintticas como ectasy tm sido ventilados. J se realizou trabalho refe-rente a disparo de arma de fogo no SETEC/SC utilizando SPME, o que tambm pode se tornar fonte de novos projetos cientficos.

    Com exceo das apreenses de drogas, que geram grandes volumes de material para anlise, as outras reas de percias em qumica forense, geralmente apresentam analitos de interesse em quan-tidades nfimas. A microextrao em fase slida tem se apresentado como uma poderosa ferramenta para anlise de componentes-trao. Este trabalho, possivelmente pioneiro na rea da segurana pblica, uma contribuio para alertar e difundir este nova tcnica, que apresenta um futuro promissor nas investigaes policiais.

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