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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE QUIMICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
RICARDO LEAL CUNHA
DESENVOLVIMENTO DE MÉTODO ANALÍTICO PARA
DETERMINAÇÃO DE ESTIMULANTES ANFETAMÍNICOS
INALTERADOS DE INTERESSE FORENSE EM URINA
EMPREGANDO DLLME E GC-MS
Salvador 2013
2
RICARDO LEAL CUNHA
DESENVOLVIMENTO DE MÉTODO ANALÍTICO PARA
DETERMINAÇÃO DE ESTIMULANTES ANFETAMÍNICOS
INALTERADOS DE INTERESSE FORENSE EM URINA
EMPREGANDO DLLME E GC-MS
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Química, Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Química Analítica. Orientador: Prof. Dr. Pedro Afonso de Paula Pereira
Co-orientador: Prof. Dr. Wilson Araújo Lopes
Salvador 2013
3
4
Cunha, Ricardo Leal.
Desenvolvimento de método analítico para determinação de estimulantes anfetamínicos inalterados de interesse forense em urina empregando DLLME e GC-MS / Ricardo Leal Cunha. - 2013.
100 f.:il. Orientador: Prof. Dr. Pedro Afonso de Paula Pereira. Co-orientador: Prof.Dr. Wilson Araújo Lopes
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal da Bahia, Instituto de Química, Salvador, 2013.
1. Estimulantes - Anfetamínicos. 2. Anfetaminas - Abuso. 3. Drogas - Abuso. 4. Analise cromatográfica. 5. Microextração. I. Pereira, Pedro Afonso de Paula. II. Lopes, Wilson Araújo. III. Universidade Federal da Bahia. Instituto de Química. III. Título.
CDD – 615.19 CDU – 543.544:615..074
Sistema de Bibliotecas – IQ/UFBA
5
Dedico este trabalho
Aos meus pais, pelos ensinamentos, pela educação e por tudo que proporcionaram
ao longo da minha vida. A minha mãe Glória, pelas orações, pelo amor e dedicação,
por me incentivar sempre a continuar estudando e perseverando em busca dos
objetivos. Agradeço a Deus por ter uma mãe como você...
Aos meus irmãos, por fazerem parte da minha vida, fontes de constante incentivo e
companheirismo.
6
AGRADECIMENTOS Terei sempre que agradecer em primeiro lugar a Deus, por todas as bênçãos
dispensadas durante esses anos e por me fortalecer nos momentos de dificuldade na
realização desse trabalho.
Ao Prof. Pedro Afonso, pela orientação, pelos ensinamentos, pela paciência e
compreensão durante todo o trabalho e pela receptividade ao aceitar ser meu
orientador. Ao Prof. Wilson Lopes pela amizade e co-orientação.
Aos colegas da Coordenação de Toxicologia Forense e da Coordenação de
Análise Instrumental do Laboratório Central de Polícia Técnica (LCPT). Agradeço de
maneira especial a Ana Cecília e Celinalva pelos ensinamentos, pelo aprendizado
durante esses anos na Polícia Técnica e por confiarem em nosso trabalho.
Ao amigo e diretor do Laboratório Central de Polícia Técnica, Dr. Alexsandro
Fiscina por apoiar e incentivar a realização desse trabalho nas dependências do
LCPT. Ao amigo e Coordenador Técnico Paulo Portela por suas palavras de incentivo
e motivação.
Ao Dr. Bruno Gil de Carvalho Lima, Perito Médico-Legal do Instituto Médico-
Legal Nina Rodrigues (IMLNR), por sua ajuda e cooperação através do Comitê de
Ética em Pesquisa desse instituto.
Ao Perito Criminal Joaci da Coordenação de Hematologia Forense por sua
inestimável ajuda num momento determinante desse trabalho.
Aos colegas do Laboratório de Pesquisa em Química – LPQ (UFBA), pela
amizade e momentos agradáveis de conversas descontraídas. Ao amigo Fábio, pelas
estimulantes conversas sobre instrumentação analítica e espectrometria de massas.
A todas as pessoas que direta ou indiretamente colaboraram para a realização
desse trabalho. Muito obrigado!
7
“Pensava que nós seguíamos caminhos já feitos,
mas parece que não os há. O nosso ir faz o caminho."
C.S.Lewis (1898 – 1963)
8
CUNHA, Ricardo Leal. Desenvolvimento de método analítico para determinaç ão
de estimulantes anfetamínicos inalterados de intere sse forense em urina
empregando DLLME e GC-MS. 98 f. il. 2013. Dissertação (Mestrado) – Instituto de
Química, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2013.
RESUMO
O consumo de drogas de abuso é uma prática crescente no mundo moderno.
Dessa forma, as drogas sintéticas e mais particularmente os derivados da anfetamina,
ocupam um lugar de destaque. O consumo de estimulantes anfetamínicos tais como
fenproporex (FEN), dietilpropiona (DIE) e sibutramina (SIB) se tornou uma prática
comum entre motoristas profissionais nas estradas brasileiras nos últimos anos e
entre pessoas que desejam perder peso, mas fazem o uso dessas substâncias de
forma indiscriminada. O presente trabalho constitui o desenvolvimento de um método
analítico, empregando microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME), capaz de
detectar e quantificar esses medicamentos em baixas concentrações em amostras de
urina. As análises foram realizadas utilizando cromatografia à gás acoplada a
espectrometria de massas (GC-MS). O método apresentou boa performance analítica,
com excelente linearidade na faixa dinâmica de 1 a 1000 ng/mL para DIE, FEN e SIB,
com valores de R2 iguais a 0,9926 , 0,9994 e 0,9951, respectivamente. Os limites de
detecção (LD), foram de 0,1 ng/mL para DIE e FEN e de 0,05 ng/mL para SIB. O
coeficiente de variação intradia variou de 6,63% a 7,95% enquanto o interdia variou
de 3,89% a 5,47%. A recuperação relativa encontrada foi superior a 82,88% para DIE,
88,58% para FEN e 95,60% para SIB. O método desenvolvido mostrou-se bastante
útil na análise dos compostos estudados em amostras de urina postmortem ou in vivo.
Palavras-chave: estimulantes anfetamínicos; DLLME; GC-MS.
9
CUNHA, Ricardo Leal. Development of analytical method for determination of
unchanged amphetamines-type stimulants of forensic interest in urine using
DLLME and GC-MS. 98 f. il.(2013). Master Dissertation – Institute of Chemistry,
Federal University of Bahia, Salvador, 2013.
ABSTRACT
The drug abuse consumption is a growing practice in the modern world. Thus,
synthetic drugs and more particularly amphetamine derivatives, occupy a prominent
place. The consumption of stimulants-type amphetamines such as fenproporex (FEN),
diethylpropion (DIE) and sibutramine (SIB) has become a common practice among
professional drivers on Brazilian roads in recent years and among people who wish to
lose weight, but make use of these substances indiscriminately. The present work is
the development of an analytical method using dispersive liquid-liquid microextraction
(DLLME) capable of detecting and quantifying these drugs at low concentrations in
urine samples. Analyses were performed using gas chromatography coupled to mass
spectrometry (GC-MS). The method showed good analytical performance with
excellent linearity in a dynamic range from 1 to 1000 ng/mL for DIE, FEN and SIB,
with R2 values equal to 0.9926, 0.9994 and 0.9951, respectively. The limits of detection
(LOD) were 0.1 ng/ml for DIE and FEN and 0.05 ng/mL to SIB. The intraday variation
coefficient ranging from 6.63% to 7.95% while the interday ranged from 3.89% to
5.47%. The relative recovery founded was 82.88% for DIE, 88.58% for FEN and
95.60% for SIB. The method proved to be very useful in the analysis of these
compounds in postmortem or in vivo urine samples.
Keywords: amphetamine-type stimulants; DLLME, GC-MS.
10
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 – Estrutura química da anfetamina............................................................27
FIGURA 2 – Estrutura química da efedrina.................................................................27
FIGURA 3 – Tipos de anfetaminas consumidas por motoristas de caminhão no estado
de São Paulo em 2009................................................................................................29
FIGURA 4 – Posição dos grupos substituintes na estrutura da β-fenetilamina............29
FIGURA 5 – Estrutura química da dietilpropiona.........................................................31
FIGURA 6 – Esquema para a biotransformação da dietilpropiona..............................32
FIGURA 7 – Estrutura química do fenproporex...........................................................32
FIGURA 8 – Esquema da biotransformação do fenproporex......................................34
FIGURA 9 – Estrutura química da sibutramina............................................................35
FIGURA 10 – Esquema da biotransformação da sibutramina.....................................36
FIGURA 11 – Etapas envolvidas na microextração líquido-líquido dispersiva............45
FIGURA 12 – Espectro de massas do fenproporex empregando ionização por impacto
de elétrons (EI-MS).....................................................................................................49
FIGURA 13 – Esquema do procedimento de preparação das soluções padrão dos
analitos.......................................................................................................................54
FIGURA 14 - Procedimento da microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME) em
urina............................................................................................................................57
11
FIGURA 15 – Cromatograma de íons selecionados (SIM) de uma amostra de urina
contendo 100 ng/mL de DIE, FEN e SIB.....................................................................65
FIGURA 16 – Espectros de massas por impacto de elétrons (EI-MS) no modo full scan
para (a) DIE, (b) FEN e (c) SIB....................................................................................66
FIGURA 17 – Cromatograma de íons selecionados (SIM) para adicionado de 1 ng/mL
de DIE, FEN e SIB em urina........................................................................................68
FIGURA 18 – Medidas relacionadas ao cálculo do fator de assimetria........................69
FIGURA 19 – Área dos picos cromatográficos para DIE, FEN e SIB extraídos da urina
em concentração inicial de 100 ng/mL, utilizando-se CHCl3, CH2Cl2 e CS2 como
solventes extratores....................................................................................................71
FIGURA 20 – Área dos picos cromatográficos para DIE, FEN e SIB com
concentrações de 100 ng/mL, utilizando-se metanol, acetonitrila e acetona como
solventes dispersores.................................................................................................72
FIGURA 21 – Área dos picos cromatográficos em função do pH para DIE nas
concentrações de 1, 10 e 20 ng/mL.............................................................................73
FIGURA 22 – Área dos picos cromatográficos em função do pH para FEN nas
concentrações de 1, 10 e 20 ng/mL.............................................................................73
FIGURA 23 – Área dos picos cromatográficos em função do pH para SIB nas
concentrações de 1, 10 e 20 ng/mL.............................................................................73
FIGURA 24 – Avaliação do efeito salting out: áreas dos picos em função da adição de
NaCl na amostra nas quantidades percentuais de 0,0% m/v, 0,5% m/v e 5,0% m/v....75
FIGURA 25 – Variação na área dos picos cromatográficos para os analitos no teste
de estabilidade (1 ng/mL)............................................................................................77
12
FIGURA 26 – Variação na área dos picos cromatográficos para os analitos no teste
de estabilidade (100 ng/mL)........................................................................................77
FIGURA 27 – Variação na área dos picos cromatográficos para os analitos no teste
de estabilidade (1000 ng/mL)......................................................................................78
FIGURA 28 – Curva de calibração e coeficiente de correlação para DIE na faixa de 1
a 1000 ng/mL..............................................................................................................80
FIGURA 29 – Curva de calibração e coeficiente de correlação para FEN na faixa de 1
a 1000 ng/mL..............................................................................................................81
FIGURA 30 – Curva de calibração e coeficiente de correlação para SIB na faixa de 1
a 1000 ng/mL..............................................................................................................81
FIGURA 31 - Valores de recuperação relativa para DIE, FEN e SIB em urina............82
13
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - Grupos substituintes na estrutura da β-fenetilamina para anfetamina (ANF),
fenproporex (FEN), dietilpropiona (DIE) e sibutramina (SIB)...................................................30
TABELA 2 - Métodos analíticos utilizados na determinação de DIE em urina........................41
TABELA 3 - Métodos analíticos utilizados na determinação de FEN em urina.........................42
TABELA 4 - Métodos analíticos utilizados na determinação de SIB em urina..........................43
TABELA 5 – Propriedades físicas da água e de diferentes solventes orgânicos empregados
como extratores na otimização de microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME)............55
TABELA 6 - Íons selecionados para identificação e quantificação dos compostos
estudados...................................................................................................................67
TABELA 7 - Valores de fator de assimetria (As) a partir dos picos cromatográficos obtidos
em extrato de urina com adicionado de 100 ng/mL para DIE, FEN e SIB.................................70
TABELA 8 - Valores de fator de alargamento (TF) a partir dos picos cromatográficos obtidos
em extrato de urina com adicionado de 100 ng/mL para DIE, FEN e SIB.................................70
TABELA 9 - Valores de pKa para AMP, DIE, FEN e SIB.........................................................73
TABELA 10 - Valores de limites de detcção (LD) e limites de quantificação (LQ) para o
método....................................................................................................................................79
TABELA 11 - Valores determinados (%) para precisão do injetor do GC-MS, nas
concentrações de 1, 100 e 1000 ng/mL...................................................................................83
TABELA 12 - Valores adquiridos (%) para precisão intra-dia, nas concentrações de 1, 100 e
1000 ng/mL.............................................................................................................................83
14
TABELA 13 - Valores determinados (%) para precisão inter-dia, nas concentrações de 1, 100
e 1000 ng/mL..........................................................................................................................84
TABELA 14 - Parâmetros de performance analítica otimizados para DLLME..........................84
TABELA 15 – Valores de concentração, erro relativo, recuperação e fator de enriquecimento
(FE) para DIE, FEN e SIB em amostra de urina com adicionado de 1 ng/mL...........................86
TABELA 16 – Valores de concentração, erro relativo, recuperação e fator de enriquecimento
(FE) para DIE, FEN e SIB em amostra de urina com adicionado de 10 ng/mL.........................87
TABELA 17 – Valores de concentração, erro relativo, recuperação e fator de enriquecimento
(FE) para DIE, FEN e SIB em amostra de urina com adicionado de 1000 ng/mL.....................87
15
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ANF Anfetamina
ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária
As Fator de assimetria
ATR-FTIR Reflectância total atenuada acoplada a espectroscopia no infravermelho
por transformada de Fourier
CV Coeficiente de variância
D Debye
DAD Detector de arranjo de diodos
DIE Dietilpropiona
DI-SPME Imersão direta – microextração em fase sólida
DLLME Microextração líquido-líquido dispersiva
DPRF Departamento de Polícia Rodoviária Federal
DPT Departamento de Polícia Técnica
EI Impacto de elétrons
EI-MS Espectrometria de massas por impacto de elétrons
EUA Estados Unidos da América
eV elétron-volt
FE Fator de Enriquecimento
FEN Fenproporex
GC Cromatografia à gás
GC-FID Cromatografia à gás acoplada ao detector de ionização em chama
GC-MS Cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas
GGLAS Gerência Geral de Laboratórios de Saúde Pública
HPLC-DAD Cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector de arranjo
de diodos
HR-MS Espectrometria de massas de alta resolução
ICH Conferência Internacional para Harmonização
IMLNR Instituto Médico-Legal Nina Rodrigues
IUPAC União Internacional de Química Pura e Aplicada
IV Infravermelho
16
LC Cromatografia líquida
LC-MS Cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas
LCPT Laboratório Central de Polícia Técnica
LLE Extração líquido-líquido
LD Limite de detecção
LQ Limite de quantificação
LPME Microextração em fase líquida
LPQ Laboratório de Pesquisa em Química
m/z Relação massa/carga
MDA 3,4-metilenodioxiamfetamina
MDEA Metildietanolamina
MDMA 3,4 –metilenodioximetamfetamina
MDPA 3,4-metilenodioxi-N-propilanfetamina
MEPS Microextração em adsorvente empacotado
MS Espectrometria de massas
MS/MS Espectrometria de massas em sequência
NIST Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia
NPD Detector de nitrogênio e fósforo
PA Para análise
PE Ponto de ebulição
pH Potencial hidrogeniônico
pKa Logaritmo negativo da constante de dissociação ácida
R2 Coeficiente de determinação
RDC Resolução da Diretoria Colegiada
RE Recuperação da extração
RPM Rotações por minuto
S/N Razão sinal-ruído
SIB Sibutramina
SIM Monitoramento de íon selecionado
SNC Sistema nervoso central
SPE Extração em fase sólida
SPME Microextração em fase sólida
TF Fator de alargamento
TOF-MS Espectrometria de massas por tempo-de-vôo
17
TR Tempo de retenção
UHPLC Cromatografia líquida de ultra eficiência
UNODC Escritório das Nações Unidas para Drogas e Crime
WCOT Tubo aberto com parede recoberta
18
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO......................................................................................................19
2. OBJETIVOS....................................... ...................................................................24
2.1. OBJETIVOS GERAIS.....................................................................................25
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS...........................................................................25
3. REVISÃO DA LITERATURA........................... .....................................................26
3.1. ANFETAMINA E DERIVADOS ANFETAMÍNICOS........................................27
3.1.1. Dietilpropiona........................................................................................30
3.1.2. Fenproporex..........................................................................................32
3.1.3. Sibutramina...........................................................................................34
4. ASPECTOS ANALITICOS............................. .......................................................37
4.1. ASPECTOS GERAIS.....................................................................................38
4.2. URINA COMO MATRIZ BIOLÓGICA..............................................................39
4.3. MÉTODOS CROMATOGRÁFICOS ASSOCIADOS A TÉCNICAS DE EXTRAÇÃO EMPREGADOS NA DETERMINAÇÃO DE DIE, FEN E SIB EM URINA.............................................................................................................40
4.4. PREPARO DE AMOSTRAS...........................................................................44
4.4.1. Microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME)................................45
4.5. CROMATOGRAFIA GASOSA ACOPLADA A ESPECTROMETRIA DE MASSAS (GC-MS)..........................................................................................48
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL....................... .............................................51
5.1. MATERIAIS...................................................................................................52
5.2. EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS...............................................................52
5.3. PREPARAÇÃO DAS SOLUÇÕES PADRÃO DE CALIBRAÇÃO....................52
5.3.1. Dietilpropiona........................................................................................53
5.3.2. Fenproporex..........................................................................................53
5.3.3. Sibutramina...........................................................................................53
19
5.4. PROCEDIMENTO DE OTIMIZAÇÃO DA EXTRAÇÃO POR DLLME.............55
5.4.1. Seleção do solvente extrator.................................................................55
5.4.2. Seleção do solvente dispersor...............................................................55
5.4.3. Efeito do pH na amostra........................................................................56
5.4.4. Influência do efeito salting-out...............................................................56
5.4.5. Volume do solvente extrator..................................................................56
5.5. PROCEDIMENTO EMPREGADO NA EXTRAÇÃO.......................................56
5.6. MÉTODO ANALÍTICO POR GC-MS..............................................................58
5.6.1. Condições de separação no cromatógrafo a gás...................................58
5.6.2. Condições do espectrômetro de massas...............................................58
5.6.3. Condições do amostrador CTC-COMBIPAL..........................................58
5.7. FIGURAS DE MÉRITO CONSIDERADAS NA VALIDAÇÃO DO MÉTODO
ANALÍTICO.....................................................................................................59
5.7.1. Seletividade...........................................................................................59
5.7.2. Linearidade...........................................................................................60
5.7.3. Precisão................................................................................................60
5.7.4. Limite de detecção (LOD)......................................................................61
5.7.5. Limite de quantificação (LOQ)...............................................................61
5.7.6. Fator de recuperação............................................................................62
5.7.7. Estabilidade...........................................................................................62
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO.......................... ..................................................64
6.1. DESENVOLVIMENTO DO MÉTODO ANALITICO........................................65
6.1.1. Separação cromatográfica e identificação por GC-MS..........................65
6.1.2. Otimização da microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME).........71
6.1.2.1. Seleção do solvente extrator.......................................................71
6.1.2.2. Seleção do solvente dispersor....................................................71
6.1.2.3. Efeito do pH da amostra..............................................................72
6.1.2.4. Influência do efeito salting-out.....................................................75
6.1.2.5. Estabilidade................................................................................76
20
6.2. VALIDAÇÃO DO MÉTODO ANALITICO........................................................79
6.2.1. Limites de detecção e quantificação (LD e LQ)......................................79
6.2.2. Linearidade...........................................................................................80
6.2.3. Fator de recuperação............................................................................82
6.2.4. Precisão do instrumento e do método....................................................83
7. APLICAÇÃO DO MÉTODO................................ ..................................................85
7.1. APLICAÇÃO DO MÉTODO DESENVOLVIDO NA ANÁLISE DE AMOSTRAS DE URINA.......................................................................................................86
8. CONCLUSÕES.....................................................................................................88
9. REFERÊNCIAS ....................................................................................................90
10. ANEXO................................................................................................................96
21
CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO
___________________________________________________________________
22
As drogas são um fator onipresente na sociedade moderna, com reflexos em
vários campos da atividade humana como, por exemplo, economia, saúde, segurança
e criminalidade. Diversos campos científicos se dedicam à análise e controle de
drogas e fármacos e, dentre esses, destaca-se a Química Analítica (Ojanperä, 2009).
Embora representem um problema marcante no atual contexto social, as drogas de
abuso são tão antigas quanto a humanidade e têm sido usadas para vários propósitos
no curso da história recente (Clarke, 2004).
Uma definição generalista para o termo “droga de abuso” é a que considera
qualquer substância que é usada para algum outro propósito diferente daquele para o
qual foi planejada (Clarke, 2004). Dessa forma, o uso intencional de uma determinada
substância pode ocorrer para fins terapêuticos, como os benzodiazepínicos, ou em
um uso laboratorial ou industrial como no caso dos solventes orgânicos voláteis.
Entretanto, esses compostos podem ser utilizados como entorpecentes (Clarke, 2004;
Levine, 2010).
Muitas drogas atualmente consumidas de forma abusiva foram, no passado,
não só comercializadas livremente, mas também promovidas como substâncias
benéficas pela indústria farmacêutica. Um padrão de consumo desordenado de
produtos farmacêuticos, tais como as anfetaminas usadas como moderadores do
apetite, levou ao aumento das restrições legais e à consequente escalada do comércio
ilícito dessas substâncias (Cody, 2000; UNODC, 2012).
De acordo com o relatório anual World Drug Report 2012, do Escritório das
Nações Unidas para Drogas e Crime (UNODC), o consumo de estimulantes
anfetamínicos (excluindo "ecstasy") teve uma prevalência estimada de 0,3% a 1,2%
da população mundial em 2010, ou entre 14 milhões e 52,5 milhões de usuários,
estimados globalmente. Esse grupo de drogas continua a ser o segundo mais utilizado
no mundo, perdendo apenas para a Cannabis (UNODC, 2012).
Na classe química dos estimulantes, estão incluídos estimulantes
psicomotores, aminas simpatomiméticas, anfetamina e os derivados anfetamínicos
(Ouyang, 2010). No âmbito forense, os derivados anfetamínicos utilizados como
estimulantes do sistema nervoso central, ocupam um lugar de destaque como, por
exemplo, em casos de suicídio (Bell, 2001) ou como droga de abuso (Cody, 2000).
23
No Brasil, o consumo de derivados anfetamínicos tornou-se um problema de
saúde pública nos últimos anos. O uso de substâncias como fenproporex (FEN) e
dietilpropiona (DIE) por motoristas profissionais nas estradas brasileiras, se tornou
uma prática comum (Nascimento, 2007).
Entre os caminhoneiros, a ingestão dessas substâncias ocorre com o intuito de
manter a vigília em percursos de longa distância. As propriedades estimulantes
dessas substâncias, no sistema nervoso central, são capazes de reduzir o cansaço e
aumentar o estado de alerta e a atenção (Yonamine, 2012). No entanto, ao passar
esses efeitos, os sintomas mais imediatos são sonolência profunda, agressividade e
depressão, fatores que podem provocar a ocorrência de graves acidentes (Fakhouri,
2010).
Essa constatação está de acordo com dados do Departamento de Polícia
Rodoviária Federal, DPRF (BRASIL, 2009), em que o Brasil figura como o líder
mundial em acidentes de trânsito em rodovias. Por outro lado, na última década,
apesar das medidas de prevenção tomadas em nível nacional, não houve redução no
número de acidentes (Pechansky et al. 2010).
De acordo com Nascimento et al. (2007), em um estudo realizado com
motoristas profissionais em uma rodovia do estado de Minas Gerais, ficou constatado
que as anfetaminas eram adquiridas em postos de combustíveis, drogarias e nas
próprias empresas de transportes. Em outro estudo realizado por Yonamine et al.
(2012), em rodovias no estado de São Paulo, o FEN e a DIE foram relatados como os
derivados anfetamínicos mais consumidos nas estradas. Dessa forma, é possível
estabelecer uma relação entre a aquisição dessas substâncias e o consumo por esses
profissionais em sua atividade laboral.
De acordo com o Art. 1º da Resolução RDC 52/2011 da Agência Nacional de
Vigilância Sanitária (ANVISA), é vedada, entre outras ações, a fabricação, importação,
distribuição, transporte, comércio e uso de medicamentos ou fórmulas
medicamentosas que contenham as substâncias dietilpropiona, fenproporex e
mazindol, seus sais e isômeros, bem como intermediários. A comercialização de
sibutramina (SIB), apesar de restrita, ainda pode ser realizada sob rigoroso controle
24
do profissional de saúde que a prescrever para fins terapêuticos, como adjunto no
tratamento da obesidade (ANVISA, 2011).
Apesar dessa proibição, apreensões desses medicamentos pela polícia ainda
têm ocorrido. De acordo com dados do Laboratório Central de Polícia Técnica do
Departamento de Polícia Técnica da Bahia (LCPT/DPT), desde 06 de dezembro de
2011, data em que a resolução entrou em vigor, houve apreensões no estado da
Bahia, em regiões com grande fluxo de caminhões, como nas cidades de Vitória da
Conquista e Feira de Santana.
Desde o início de 2012, novas apreensões de Desobesi®-M, contendo
cloridrato de sibutramina em suas cápsulas, têm sido realizadas na Bahia. Análises
preliminares empregando GC-MS e HPLC-DAD indicaram a presença desse princípio
ativo, demonstrando a prática de falsificação, considerando que esse medicamento
originalmente continha fenproporex. Em recente trabalho realizado por Mariotti et al.
(2013), cápsulas de Desobesi®-M apreendidas pela Polícia Federal no estado do Rio
Grande do Sul, foram analisadas por ATR-FTIR. Os resultados comprovaram a
presença de sibutramina numa quantidade até 2 vezes superior àquela presente nas
formulações farmacêuticas originais, numa clara tentativa de burlar a legislação e
manter o comércio ilegal de estimulantes anfetamínicos.
Diante desses fatos, torna-se necessário avaliar o consumo dessa classe de
droga de abuso, a partir da análise toxicológica de fluidos biológicos (p.e. saliva e
urina), sendo esta uma abordagem promissora (Souza et al., 2011). Ao considerar os
resultados obtidos com essa abordagem, é possível estabelecer a prevalência no uso
de determinadas substâncias em rodovias brasileiras (Yonamine, 2012; Zancanaro,
2012) ou em outro contexto de interesse forense como, por exemplo, o consumo ilegal
para fins terapêuticos.
O método analítico desenvolvido nesse trabalho, com o objetivo de determinar
estimulantes anfetamínicos inalterados em urina, justifica-se por haver uma grande
dificuldade de aquisição dos padrões de metabólitos das substâncias estudadas.
Embora as concentrações desses compostos em urina representem menos de 5% da
quantidade absorvida após a ingestão, ao empregar uma técnica de pré-concentração
25
(p.e. DLLME, SPME) e um método sensível de análise como GC-MS, é possível
determinar medicamentos e drogas de abuso inalterados em urina (Strano-Rossi et
al. 2009).
26
CAPITULO 2 – OBJETIVOS
_______________________________________________________________
27
2.1 Objetivos gerais
Desenvolver e aplicar um método analítico capaz de detectar, identificar e
quantificar, em níveis traço, fenproporex (FEN), dietilpropiona (DIE) e sibutramina
(SIB) inalterados em urina, empregando microextração líquido-líquido dispersiva
(DLLME) e cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-
MS).
2.2 Objetivos específicos
� Desenvolver e otimizar a técnica de microextração líquido-líquido dispersiva
(DLLME) para extração e pré-concentração dos analitos em urina;
� Desenvolver e otimizar método analítico para identificar e quantificar os analitos
em estudo, utilizando cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria
de massas (GC-MS);
� Validar a metodologia analítica considerando os parâmetros de validação já
estabelecidos na literatura;
� Aplicar a metodologia desenvolvida em amostras de urina provenientes do
Laboratório de Toxicologia Forense do Departamento de Polícia Técnica da
Bahia;
28
CAPITULO 3 – REVISÃO DA LITERATURA
29
3.1 Anfetamina e derivados anfetamínicos
Anfetamina e alguns derivados estruturalmente semelhantes são utilizados
como droga de abuso e causam sérios problemas sociais e de saúde pública em
muitos países (Balíková, 2007). O termo “anfetamínicos” refere-se ao grupo de
substâncias que contêm a anfetamina e/ou seus derivados, tais como metanfetamina,
dietilpropiona, fenproporex, dentre outros (Oga et al, 2008).
O composto denominado “anfetamina” representa, a partir da sua estrutura
química (FIGURA 1), a classe das β-fenetilaminas, substâncias que apresentam
atividades simpatomiméticas. Drogas simpatomiméticas "imitam" a ação de
neurotransmissores endógenos que funcionam como estimulantes do sistema
nervoso simpático (Moore, 2010).
FIGURA 1. Estrutura química da anfetamina.
A anfetamina foi sintetizada pela primeira vez pelo químico romeno Lazăr
Edeleanu em 1877, na Universidade de Berlin (atualmente, Universidade Humboldt
de Berlin), sendo chamada inicialmente de fenilisopropilamina. Este foi o primeiro de
uma série de compostos sintéticos relacionados à estrutura da efedrina (FIGURA 2),
isolada da planta Ephedra sinica, no mesmo ano (Shulgin, 1992).
FIGURA 2. Estrutura química da efedrina.
30
Na década de 1930, compostos da classe das anfetaminas foram utilizados
clinicamente como estimulantes do sistema nervoso central (SNC) no tratamento da
depressão, período em que se tornou evidente o seu potencial como droga de abuso.
Dessa forma, desde aquela época, a capacidade das anfetaminas em aliviar a fadiga,
melhorar o desempenho em atividades físicas e intelectuais, aumentar a confiança e
produzir euforia, tem levado ao seu uso abusivo (Ouyang, 2010; Moore, 2010; Chasin,
2008).
O consumo de anfetaminas (incluindo metanfetamina, fenmetrazina e
dietilpropiona), ganhou proporções epidêmicas entre os anos de 1940 e 1970.
Naquele período, soldados, trabalhadores de indústrias e prisioneiros de guerra
utilizaram essas substâncias, durante a Segunda Guerra Mundial e a Guerra do
Vietnam (Moore, 2010; Oga, 2008). Dessa forma, buscavam-se os principais efeitos
farmacológicos imediatos dos compostos anfetamínicos, tais como estimulação
locomotora, euforia, excitação e supressão do apetite (Rang, 2008).
Em anos recentes, o uso clínico de derivados anfetamínicos como fenproporex
e dietilpropiona, era justificado pelos efeitos anorexígenos percebidos durante o
consumo regular (Medley, 2010). Drogas anorexígenas, que são estruturalmente
relacionadas com a anfetamina, agem principalmente no centro da saciedade no
hipotálamo, sendo capazes de inibir a fome, tornando-se uma importante ferramenta
terapêutica no tratamento da obesidade (Oga, 2008; Rang, 2008; Craddock, 1976).
Por outro lado, a busca por efeitos relacionados às propriedades estimulantes desses
medicamentos, como o aumento do estado de alerta e atenção, levou ao consumo
irregular dos chamados “rebites” por motoristas de caminhões nas estradas brasileiras
(Nascimento, 2007; Yonamine, 2012; Zancanaro, 2012).
O estudo realizado por Yonamine et al. (2011), com motoristas profissionais
nas estradas do estado de São Paulo, comprova o uso abusivo de substâncias ilícitas:
de um total de 452 voluntários que cederam amostras de urina, 9,3% (n=42)
apresentaram resultado positivo para alguma das substâncias analisadas
(anfetaminas, canabinóides e cocaína). Entre os entrevistados, 7,5% (n=34) admitiram
consumir regularmente medicamentos derivados de anfetamina, como mostrado na
FIGURA 3.
31
FIGURA 3. Tipos de anfetaminas consumidas por motoristas de caminhão no estado de São Paulo em 2009 (adaptado de Yonamine et al., 2011).
Em geral, os efeitos semelhantes produzidos no SNC pela anfetamina e seus
derivados, são devidos à similaridade estrutural existente entre essas substâncias. A
estrutura química das anfetaminas possui o esqueleto básico da β-fenetilamina
(FIGURA 4).
FIGURA 4. Posição dos grupos substituintes na estrutura da β-fenetilamina
Os diferentes substituintes nas posições meta e para do anel aromático e no
carbono secundário da cadeia lateral (TABELA 1), determinam os efeitos periféricos
2%
50%
22%
35%
0
10
20
30
40
50
60
dietilpropiona fenproporex outras desconhecido
32
no sistema nervoso central, podendo acentuar alguns desses efeitos e abolir outros
(Oga, 2008; Rang, 2008; Balíková, 2007; Cody, 2000).
TABELA 1. Grupos substituintes na estrutura da β-fenetilamina para anfetamina (ANF), fenproporex (FEN), dietilpropiona (DIE) e sibutramina (SIB).
Substância R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7
ANF
DIE
FEN
SIB
H
CH2CH3
CH2CH2CN
CH3
H
CH2CH3
H
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3CH2(CH2)CH3
H
O
H
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H
H
H
H
H
H
Cl
H
H
H
H
Efeitos tóxicos, causados por substâncias classificadas como derivados
anfetamínicos, ocorrem principalmente nos sistemas cardiovascular e neuropsíquico.
Os sintomas da intoxicação aguda produzida pelos derivados anfetamínicos tais como
hipertermia, edema cerebral e colapso cardiovascular são semelhantes àqueles
causados pelo uso da cocaína. Podem provocar também, além dos efeitos
estimulantes clássicos, sensações psicodélicas (Oga, 2008; Rang, 2010; Balíková,
2007).
3.1.1 Dietilpropiona (DIE)
A dietilpropiona, [2-(dietilamino)-1-fenil-1-propanona], foi sintetizada pela
primeira vez em 1928, por Hyde e colaboradores (Korolkovas, 1982). Também
conhecida como anfepramona, é um estimulante anfetamínico originalmente
empregado como inibidor do apetite. Foi amplamente utilizado no Brasil e em outros
países americanos e europeus, para controle de peso e tratamento médico da
obesidade (Garcia-Mijares, 2009; Douglas, 1982). A sua produção e comercialização
foi proibida pela ANVISA através da Resolução RDC Nº 52, de 06 de outubro de 2011
(ANVISA, 2011).
33
O sal cloridrato apresenta-se na forma de um pó branco finamente dividido,
com aspecto cristalino, contendo aproximadamente 84,9% de base livre. Possui
fórmula química C13H19NO e massa molecular 205.29 Da. Considerando as suas
propriedades físico-químicas, possui ponto de fusão em torno de 181ºC e elevada
solubilidade em água, metanol, acetonitrila e clorofórmio. (ChemSpider, 2012;
Balíkóva, 2007).
A estrutura molecular da DIE apresenta uma amina terciária e um carbono
quiral (FIGURA 5), sendo ambos isômeros farmacologicamente ativos (Beckett, 1973).
No passado, até o ano de 2011, era comercializado na forma racêmica nos
medicamentos Dualid S® e Inibex S® (Mey, 1999; Medley, 2009; Aché, 2011).
FIGURA 5. Estrutura química da dietilpropiona (DIE).
Considerando a sua atividade farmacológica, a dietilpropiona é uma amina
simpatomimética que produz efeitos adversos como o aumento da transpiração,
palpitações, boca seca e estimulação do sistema nervoso central, refletido pelo
aumento da irritabilidade, nervosismo ou insônia e psicose. Muitos desses sintomas
têm sido relatados de forma semelhante à de outras drogas da classe das anfetaminas
(Medley, 2009; Douglas, 1982).
De acordo com Beckett et al. (1987), o metabolismo da dietilpropiona produz
cinco metabólitos que, ao todo, correspondem a 85% da droga excretada. Somente
em torno de 3-4% da dose é eliminada na forma inalterada exclusivamente pela via
renal (Rice et al., 2000). A via metabólica da dietilpropiona é mostrada na FIGURA 6.
34
FIGURA 6. Esquema para a biotransformação da dietilpropiona, proposto por Beckett et al. (1973)
3.1.2 Fenproporex (FEN)
O fenproporex, 3-[(1-fenil-2-propanil)-amino]-propanonitrila, é uma droga
anorexígena que foi banida em muitos países do mundo, inclusive no Brasil (Cody,
1996; ANVISA, 2011). Inicialmente classificada como uma substância não
estimulante, em um estudo realizado por Tognoni et al. (1972) ficou demonstrado que
a sua ingestão leva à formação de quantidades consideráveis de anfetamina no
organismo, pela clivagem enzimática da ligação entre o nitrogênio e o grupo cianoetil
(FIGURA 7).
FIGURA 7. Estrutura química do fenproporex (FEN).
35
Originalmente, foi sintetizado e ensaiado em laboratórios franceses, em 1965
(Korolkovas,1988). Apresenta-se normalmente como o sal cloridrato, na forma de um
pó branco de aspecto cristalino, possuindo fórmula química C12H16N2 e massa
molecular 188.26 Da. É solúvel em água, acetonitrila, metanol e etanol e apresenta
ponto de fusão em torno de 155ºC (ChemSpider, 2011; Budavari, 2001).
O FEN foi empregado com um propósito terapêutico, como inibidor do apetite,
por apresentar propriedades anorexígenas no tratamento de pacientes obesos com
concomitante comprometimento cardiovascular (Aché, 2009; Bell, 2001; Oga, 2008).
Entretanto, por causa dos efeitos estimulantes quando do seu uso, possui um grande
potencial de abuso (Cody, 1999). No Brasil, o consumo dessa substância em
particular por motoristas de caminhão, foi observado em alguns estados da federação
(Nascimento, 2007; Yonamine, 2004).
Apesar de o uso irregular de medicamentos derivados de anfetaminas ser
conhecido há alguns anos, a proibição de produzir e consumir o FEN no Brasil, surgiu
somente com a publicação da Resolução RDC Nº 52 de 6 de outubro de 2011 pela
ANVISA, sendo o mesmo regulamento que proibiu a comercialização da DIE
(ANVISA, 2011).
A ingestão de FEN origina 14 diferentes metabólitos, como mostrado na
FIGURA 8 (Kraemer, 1998; Maurer, 2000). Entretanto, o composto original pode ser
determinado na sua forma livre em urina, apesar de 25% a 30% da dose sofrer
biotransformação através do chamado efeito de primeira passagem, promovido por
enzimas presentes no fígado, por degradação enzimática na flora intestinal ou uma
combinação das duas causas (Bell, 2001).
De acordo com Cody (1993), entre 5,4% e 8,7% da droga é excretada na forma
inalterada na urina em pH ácido. Entretanto, sem controle do pH da urina, menos de
3% da dose é excretada na forma intacta.
36
FIGURA 8. Esquema da biotransformação do fenproporex proposto por Kraemer et al. (2000).
3.1.3 Sibutramina (SIB)
A sibutramina (SIB) foi desenvolvida e comercializada inicialmente, como um
potencial antidepressivo, na década de 1980 pelo laboratório Knoll Pharmaceuticals
(atualmente, Abbott Laboratories), na Alemanha (Luque et al., 2002). De acordo com
as normas da IUPAC, o seu nome sistemático é 1-[1-(4-clorofenil)-ciclobutil]-N,N,3-
trimetil-1-butanamina. Possui fórmula molecular C17H26ClN e massa molecular 279.84
Da.
Quando na forma de cloridrato, apresenta-se como um pó branco cristalino,
com ponto de fusão 191,5 ºC e solubilidade moderada em água e solventes orgânicos
polares como metanol e acetonitrila (ChemSpider, 2012). Sua estrutura molecular
apresenta um carbono quiral, na mesma posição que a anfetamina, o que confere
atividade farmacológica para ambos isômeros (FIGURA 9).
37
FIGURA 9. Estrutura química da sibutramina (SIB)
Assim como outros fármacos anorexígenos, a SIB é empregada para fins
terapêuticos, no tratamento da obesidade, ou quando a perda de peso é clinicamente
indicada (Heal et al., 1998). No Brasil, pode ser encontrada nas dosagens 10 mg
(equivalente a 8,37 mg de sibutramina) e 15 mg (equivalente a 12,55 mg de
sibutramina), sendo vendida mediante prescrição médica e retenção de receita. Seu
medicamento de referência é o cloridrato de sibutramina, sendo comercializado sob a
marca Reductil® (Abbott, 2012).
A comercialização da SIB no Brasil foi recentemente regulamentada, pela
resolução RDC Nº 52 da ANVISA, mesmo instrumento jurídico utilizado para proibir a
venda de FEN e DIE (ANVISA, 2011). Nesse sentido, no Art. 2º, parágrafo único,
existe a determinação de que a prescrição e a venda de medicamentos ou fórmulas
que contenham a SIB deverão ser realizadas por meio da Notificação de Receita "B2",
mediante receituário azul, numerado e identificado com os dados do médico. De
acordo com o Art. 4º, as prescrições deverão ser também acompanhadas de um termo
de responsabilidade entre o médico e o paciente em três vias, sendo uma para ser
arquivada no prontuário do paciente, outra na farmácia que dispensar o medicamento
e outra com o paciente (ANVISA, 2011).
As restrições quanto à prescrição e uso do medicamento devem-se aos seus
importantes efeitos adversos. Além de apresentar potencial de abuso (Arfken et al.,
2003), os principais distúrbios provocados pelo uso de SIB, são aqueles relacionados
com problemas cardiovasculares, tais como aumento da frequência cardíaca e da
pressão arterial (Luque, 2002; Abbott, 2011).
38
O mecanismo de ação da SIB envolve a inibição da recaptação da serotonina
(5-hidroxitriptamina) e norepinefrina. Porém, esse efeito é provocado por um ou mais
de seus metabólitos, sendo esses, assim, os princípios ativos, indicando que o
composto inalterado atua apenas como um pró-fármaco (Botrè et al., 2007).
Após a ingestão de SIB, ocorre a eliminação urinária de seis metabólitos
principais, além da SIB na forma livre, porém em níveis traço (Strano-Rossi et al.,
2007). A biotransformação da SIB ocorre de acordo com a FIGURA 10.
FIGURA 10. Esquema da biotransformação da sibutramina proposto por Sardela et al.(2009).
39
CAPÍTULO 4 – ASPECTOS ANALÍTICOS
___________________________________________________________________
40
4.1 Aspectos gerais
Em toxicologia forense, para que compostos de interesse possam ser
quantificados em diferentes matrizes biológicas é necessário, inicialmente, identificá-
los através de uma triagem, utilizando-se testes de imunoensaio, que identificam
classes de compostos de interesse toxicológico (Flanagan et al. 2007). Atualmente,
técnicas cromatográficas hifenadas, tais como cromatografia gasosa acoplada à
espectrometria de massas (GC-MS) ou cromatografia líquida acoplada à
espectrometria de massas (LC-MS), são consideradas "padrão-ouro" em análise
toxicológica, pois oferecem altas sensibilidade, especificidade e capacidade de
identificação nesse tipo de análise (Maurer, 2012; Kraemer, 1998; Cody, 2000;
Chasin, 2008).
Essas técnicas são de particular importância para a análise de diferentes
substâncias de interesse toxicológico em matrizes biológicas complexas, tais como
sangue, urina, conteúdo estomacal, tecidos ou matrizes alternativas como cabelo,
saliva, mecônio ou unhas (Maurer, 2012; Alves, 2010). A necessidade de separação
dos diferentes compostos presentes nessas matrizes, para que possam ser
posteriormente identificados e quantificados, torna essencial o uso de técnicas
cromatográficas. Por outro lado, a espectrometria de massas (MS) oferece
capacidade de identificação inequívoca, quando aliada a outros critérios de
confirmação como, por exemplo, tempo de retenção cromatográfico obtido com um
padrão de referência (Chasin, 2008).
A cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas (LC-MS), oferece
importantes vantagens quando utilizada em análises toxicológicas no âmbito forense.
Dentre essas, destaca-se a capacidade de identificação e quantificação de drogas de
abuso, medicamentos, venenos e seus metabólitos polares, sem necessidade de
derivatização e à temperatura ambiente, preservando substâncias termolábeis
(Peters, 2011; Flanagan, 2007). Entretanto, pouquíssimos laboratórios de toxicologia
forense no Brasil dispõem dessa técnica, pelo fato de demandar um alto custo de
aquisição, operação e pessoal especializado (Guttman, 2004; Thurman et al., 2009).
41
Nesse sentido, o relatório intitulado “Levantamento de laboratórios analíticos
de toxicologia forense”, produzido pela Gerência Geral de Laboratórios de Saúde
Pública (GGLAS) da ANVISA, demonstra que a cromatografia gasosa acoplada à
espectrometria de massas (GC-MS), atualmente, é a técnica analítica mais
amplamente empregada nesses laboratórios (Guttmann et al., 2004).
4.2 Urina como matriz biológica
Muitas amostras biológicas como fluidos corporais (p.e. sangue, urina, humor
vítreo), tecidos, cabelo e outras partes do corpo humano, podem ser coletadas durante
a autopsia ou exame ‘in vivo’. Quando uma ou mais amostras dessas matrizes são
corretamente processadas em laboratório, é possível adquirir dados analíticos que
podem auxiliar na resolução de crimes (Levine, 2009).
Nesse sentido, a urina é bastante útil na determinação de substâncias de
interesse toxicológico. Importantes vantagens na sua utilização envolvem a
disponibilidade frequente e em grande volume (em torno de 1000 mL a 2000 mL por
dia) e a presença de venenos, drogas de abuso, fármacos inalterados e metabólitos
em concentrações relativamente altas (Flanagan, 2007; Miller, 1999).
A urina humana é composta por, aproximadamente, 98% de água, possuindo
poucos interferentes endógenos na sua constituição (Raikos et al., 2003). Esse
aspecto a torna uma matriz relativamente limpa, somente apresentando níveis
significativos de proteínas e lipídeos (que podem interferir no processo de extração),
durante estados patológicos (Costa, 2004).
Apesar de as concentrações de fármacos/drogas obtidas em urina,
estabelecerem somente um vínculo relativo com os efeitos farmacológicos, é possível
obter importantes informações toxicológicas quando essa matriz é analisada.
A exemplo dessa afirmação, de acordo com Bell et al. (2001), em um caso de
suicídio com o uso de anfetaminas, foi encontrado um teor de 1,2 µg/mL de FEN na
urina, indicando uma ingestão em grande quantidade dessa substância pela vítima.
42
4.3 Métodos cromatográficos associados a técnicas d e extração empregados na
determinação de DIE, FEN e SIB em urina
Nas TABELAS 2, 3 e 4 a seguir são relacionados alguns trabalhos envolvendo
a determinação, respectivamente, de DIE, FEN e SIB em urina, usando diferentes
técnicas de extração e análise.
De acordo com Ouyang et al. (2005), DIE e SIB podem ser analisadas
empregando-se extração líquido-líquido (LLE) e posterior injeção em GC-MS, sem
derivatização. Os íons qualificadores utilizados na identificação de DIE foram m/z 72,
77 e 100.
Com o objetivo de quantificar o analito, foi escolhido o íon m/z 100 considerando
o critério da singularidade, de modo que íons com maior razão massa/carga permitem
uma maior discriminação (Sparkman, 2007). Por sua vez, a SIB apresentou os íons
qualificadores m/z 58, 72 e 114, sendo este último utilizado para quantificação.
43
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Na determinação de FEN inalterado em urina, foram empregados diferentes
métodos analíticos, de acordo com a descrição na TABELA 3. A identificação foi
realizada, monitorando-se os íons qualificadores m/z 56, 91 e 97. O íon m/z 97 foi
selecionado como íon quantificador. Strano-Rossi et al. (2005), determinou FEN
utilizando microextração em fase sólida por imersão direta (DI-SPME) e sem
derivatização, com posterior injeção em GC-MS.
4.4 Preparo de amostras
A complexidade do procedimento aplicado na preparação de amostras
dependerá de importantes fatores, tais como a natureza da amostra, a natureza da
droga a ser analisada, o método cromatográfico a ser utilizado e o seu respectivo
sistema de detecção. De uma forma geral, todos esses fatores são interdependentes
(Flanagan, 2007).
Atualmente, muitos sistemas de extração miniaturizados têm sido empregados
em toxicologia analítica. Dentre esses, a microextração em fase sólida (SPME), a
microextração em sorvente empacotado (MEPS) e a microextração em fase líquida
(LPME) têm sido alternativas importantes (Kokosa, 2012; Abdel-Rehim, 2010; Pragst,
2007). No entanto, essas técnicas apresentam limitações em termos de custo de
operação (p.e. SPME e MEPS) ou baixa seletividade para analitos muito polares (p.e.
LPME).
As tendências mais recentes apontam no sentido da utilização de técnicas que
utilizam uma menor quantidade de amostra e quantidade mínima de solventes
orgânicos, até mesmo para análise de traços. Os principais objetivos são obter maior
sensibilidade e especificidade na extração (Bonato et al., 2008), aliado à mínima
geração de resíduos, indo ao encontro de um dos princípios da Química Verde.
Nesse contexto, a microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME), tem se
destacado como uma técnica simples e de baixo custo, apresentando excelentes
resultados em diferentes aplicações analíticas, inclusive em análises forenses
(Mudian, 2012; Yamini, 2010; Jofré, 2010).
47
4.4.1 Microextração líquido-líquido dispersiva (DLL ME)
A microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME) foi introduzida por Rezaee
et al. em 2006, como uma técnica de microextração baseada em um sistema ternário
de solventes. É um método simples e rápido, onde são utilizados alguns microlitros de
um solvente extrator apropriado, ou seja, um solvente orgânico, pouco miscível em
água e que deve possuir densidade maior que a da água, como diclorometano,
clorofórmio ou dissulfeto de carbono e um solvente dispersor como metanol, acetona
ou acetonitrila, que deve ser solúvel na amostra e no solvente extrator (Yamini, 2010;
Mashayekhi, 2012).
A técnica consiste na injeção de uma mistura dos solventes, extrator e
dispersor, em uma amostra aquosa com os analitos de interesse, acondicionada em
um tubo tipo Falcon (Zanella, 2011). Após a rápida injeção da mistura, uma grande
turbulência é produzida resultando na dispersão do solvente extrator em uma nuvem
de gotículas finamente divididas. A solução turva formada guarda uma grande área
superficial na interface entre o solvente extrator presente nas gotículas e o meio
aquoso da amostra (FIGURA 11).
FIGURA 11. Etapas envolvidas na microextração líquido-líquido dispersiva (adaptado de Zanella, 2011).
48
O estado de equilíbrio entre as duas fases é alcançado rapidamente. Logo, o
tempo de extração é muito curto, sendo esta uma das principais vantagens da técnica
(Rudaz, 2013; Yamini, 2010). A segunda etapa do procedimento de extração é a
centrifugação da solução contendo a dispersão, o que levará à formação de uma gota
sedimentada no fundo cônico do tubo. Uma seringa de pequeno volume é utilizada
para transferir a gota sedimentada (20 a 150 uL) para um pequeno frasco contendo
um microtubo onde é colocada a amostra, que será levado ao GC-MS para análise.
As recentes aplicações da DLLME demonstram importantes vantagens do seu
uso em relação às técnicas convencionais de extração (Yamini, 2010; Rudaz, 2013),
tais como redução da quantidade usada de solventes orgânicos, simplicidade e baixo
custo do procedimento e o considerável fator de enriquecimento do analito.
Por fator de enriquecimento, compreende-se o aumento expressivo da
concentração dos analitos no extrato final, em relação às concentrações destes na
amostra, de modo que quantidades traço dos analitos de interesse podem ser
determinadas mesmo com um pequeno volume de amostra. Nesse sentido, torna-se
viável o emprego de diferentes métodos de análise, até mesmo aqueles com menor
sensibilidade que a técnica de GC-MS, graças à capacidade de pré-concentrar que a
DLLME apresenta (Rezaee, 2006).
As principais variáveis que influenciam de maneira crítica a eficiência do
procedimento de extração em DLLME são a natureza do solvente extrator e do
solvente dispersor, o pH da amostra e o volume dos solventes extrator e dispersor
utilizados (Mashayekhi, 2012; Rudaz, 2013; Jofré, 2010; Yamini, 2010; Rezaee, 2006).
Por causa das propriedades dos solventes extratores, a cromatografia gasosa
(GC) foi a primeira técnica analítica empregada para analisar os extratos obtidos com
DLLME, na determinação de pesticidas e contaminantes não-polares em amostras
de água (Yamini, 2010; Rezaee, 2006). Dessa forma, um fator importante que
influencia a recuperação da extração é a escolha de um solvente orgânico apropriado.
No estudo realizado por Mashayekhi et al. (2012), diferentes solventes orgânicos
apresentaram valores de recuperação muito distintos na determinação de anfetaminas
em urina.
49
Ainda considerando a eficiência da extração, o solvente dispersor exerce um
papel importante na formação das pequenas gotículas do solvente extrator na solução
contendo a amostra. Torna-se necessário que este apresente miscibilidade
intermediária entre o meio aquoso polar, considerando a diluição da amostra de urina
em água, e o caráter apolar ou fracamente polar do solvente extrator. Dessa forma, a
interface formada serve como meio de transferência de massa da fase aquosa para a
fase orgânica, sendo que a grande superfície de contato entre as gotículas de solvente
extrator e a fase aquosa contribui para a ocorrência desse fenômeno.
Para que a transferência de massa entre as duas fases ocorra de maneira
efetiva, é necessário que os analitos estejam na forma não ionizada. O principal fator
que favorece essa condição é o pH da amostra. Os experimentos realizados por Jofré
et al. (2010), demonstraram que diferentes valores de pH influenciam o fator de
enriquecimento dos analitos na fase orgânica. Logo, o pH da amostra de urina é
particularmente importante para a extração de compostos ionizáveis, como as
substâncias de interesse toxicológico (p.e. anfetaminas) que possuem caráter
predominantemente básico, com valores de pKa entre 6 e 10.5 (Rudaz, 2013).
Além desses importantes parâmetros, os volumes dos solventes extrator e
dispersor são críticos para a formação da gota no fundo do tubo de extração. Uma
pequena quantidade do solvente extrator dificulta a formação da gota, em um volume
tal que possa ser transferida para um microtubo, além de, possivelmente, não fornecer
gotículas capazes de extrair quantitativamente os analitos que serão levados
posteriormente ao GC-MS. Por outro lado, o volume do solvente dispersor afeta
diretamente a formação do sistema trifásico (água/solvente dispersor/solvente
extrator), e o grau de dispersão do solvente extrator na fase aquosa e,
consequentemente, o fator de enriquecimento, que também é diminuído ao ser
utilizado grande volume do solvente extrator (Rezaee, 2010).
Em DLLME, o fator de enriquecimento (FE), é definido como a razão da
concentração do analito na fase sedimentada (Csed) e a concentração inicial do analito
na amostra (Co), de acordo com a EQUAÇÃO 1:
50
FE = ����� (1)
O valor de Csed é obtido a partir de uma curva de calibração adequada. A
recuperação da extração (RE) é definida como a porcentagem da quantidade total do
analito (ŋo), extraído da fase orgânica sedimentada (ŋsed), de acordo com as
EQUAÇÕES 2 e 3:
RE = ŋ���ŋ x100 = �������������� x100 (2)
RE =�������� � FEx100 (3)
onde Vsed e Vaq são os volumes de fase sedimentada e da solução da amostra,
respectivamente (Mashayekhi, 2012; Rezaee, 2010).
4.5 Cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS)
A cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-
MS) é uma combinação de duas técnicas microanalíticas: cromatografia a gás (GC),
uma técnica de separação e, espectrometria de massas (MS), uma técnica de
identificação e quantificação (Kitson et al., 1996; Sparkman, 2007).
Essa combinação apresenta importantes vantagens (Abian, 1999). A mais
relevante é a capacidade de fornecer a identidade das substâncias analisadas. O
espectro de massas é muito mais específico que aqueles fornecidos por detectores
de absorção molecular, tais como DAD (detector de arranjo de diodos) ou IV
(infravermelho), principalmente ao serem utilizadas diferentes técnicas de ionização
(Sparkman, 2007; Pavia, 2010).
51
Quando empregada em análises forenses, a ionização por impacto de elétrons
(EI) é de grande utilidade, pois o espectro obtido por essa técnica (FIGURA 12) pode
ser comparado com bancos de dados específicos, que contêm milhares de espectros
de massas de substâncias de interesse toxicológico. (Maurer et al., 2011; NIST, 2011;
Sparkman, 2007; Levine, et al., 2010; Pavia, 2010).
A aquisição de dados em espectrometria de massas por impacto de elétrons
(EI-MS), começa com a fragmentação das moléculas que eluem da coluna
cromatográfica capilar e se chocam com um feixe de elétrons com energia média de
70 eV. Os fragmentos ionizados formados com diferentes razões massa/carga (m/z)
são separados ao passar por um analisador de massas (p.e. quadrupolo de
transmissão), que gera um campo eletromagnético por onde são conduzidos os íons
ressonantes até o detector.
FIGURA 12. Espectro de massas por impacto de elétrons (EI-MS) do fenproporex (FEN)
Outro importante aspecto da técnica é a eficiente separação proporcionada
pela cromatografia em fase gasosa (GC) com colunas capilares. Mesmo analisando
amostras de natureza complexa, como matrizes biológicas, é possível conseguir uma
separação com excelente resolução, pois esse tipo de coluna fornece bandas muito
estreitas, proporcionando picos cromatográficos finos e simétricos, que são utilizados
para distinguir diferentes substâncias com tempos de retenção muito próximos
(Collins, 2007; Skoog, 2009).
(replib) Fenproporex
50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 2000
50
100
51
56
6877
91
97
115 132 144 173 187
NH
N
52
Frequentemente, para que as substâncias de interesse toxicológico possam ser
determinadas por essa técnica, torna-se necessária a transformação do analito em
um produto derivatizado (Maurer, 2011). Reações de derivatização são empregadas,
principalmente, quando se deseja obter um composto de maior volatilidade ou um
aumento de resposta a um dado tipo de detector, favorecendo a sua análise por
cromatografia gasosa. Outro aspecto importante é aquele relacionado à degradação
do analito frente as altas temperaturas do sistema de injeção (Collins et al., 2007;
Lanças, 1993; McNair, 2009).
No entanto, o emprego de uma reação de derivatização requer minucioso
estudo da cinética de formação do produto e da determinação do rendimento dessa
reação, para que seja possível o desenvolvimento de um método quantitativo. Diante
das dificuldades impostas por essa estratégia analítica e considerando os
procedimentos anteriormente empregados por Strano-Rossi et al.(2010) e Ouyang
(2010) na análise de FEN, DIE e SIB inalterados em urina, considera-se mais fácil a
determinação desses analitos sem a utilização de reações de derivatização.
53
CAPÍTULO 5 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ___________________________________________________________________
54
5.1 Materiais
As substâncias químicas de referência (SQR) utilizadas como padrões
secundários foram obtidas a partir de produtos comerciais. A dietilpropiona (cloridrato
de anfepramona) foi obtida do medicamento Inibex® S (Medley), em cápsulas de 50
mg. A sibutramina (cloridrato de sibutramina) foi obtida do medicamento Plenty®
(Medley), em cápsulas de 15 mg. O fenproporex (cloridrato de fenproporex) foi obtido
do medicamento Desobesi-M® (Aché), em cápsulas de 25 mg. Os solventes orgânicos
utilizados foram metanol, diclorometano, acetonitrila, clorofórmio e dissulfeto de
carbono grau P.A. da Merck (Darmstadt, Alemanha). O hidróxido de sódio P.A. foi
adquirido da Synth (Brasil).
5.2 Equipamentos e acessórios
No procedimento de análise das amostras de urina foi utilizado cromatógrafo a
gás Agilent (EUA) modelo 7890A acoplado a espectrômetro de massas (quadrupolo
simples) Agilent (EUA) modelo 5975C, com amostrador automático CombiPAL da
CTC Analytics (Suiça). A coluna instalada no cromatógrafo durante a realização das
análises foi uma coluna capilar de sílica fundida do tipo WCOT (Wall Coated Open
Tubular), fase estacionária HP-5ms (30 m x 0,25 mm x 0,25 µm), marca Agilent J&W
Scientific (EUA). O gás de arraste utilizado foi hélio 6.0 (99,9999%) da White Martins
(Brasil). No procedimento de extração foi utilizada centrífuga universal para tubos
falcon da Cientec (Brasil). A água ultrapura foi obtida do purificador Milli-Q modelo
RiOS da Merck Millipore (Alemanha). Na preparação das soluções padrão utilizou-se
balança analítica modelo AUW-220 da marca Shimadzu (Japão). As membranas de
nylon 0,45 µm Millex®, utilizadas para filtração, foram da marca Merck Millipore
(Alemanha).
5.3 Preparação das soluções padrão de calibração
A preparação das soluções padrão para a calibração foi feita a partir de
diluições do conteúdo das cápsulas contendo dietilpropiona, fenproporex e
sibutramina em acetonitrila. As diluições dos padrões procederam-se como a seguir:
55
5.3.1 Dietilpropiona (DIE)
Para preparar a solução padrão de DIE, o conteúdo de uma cápsula foi pesado
em balança analítica, obtendo-se a massa de 0,4842 g. Considerando o teor de 75
mg do princípio ativo em cada cápsula, pesou-se 0,3228 g para a obtenção de uma
solução estoque de concentração 500 µg/mL. Dessa forma, o conteúdo pesado
equivalente a 50 mg de DIE foi solubilizado em acetonitrila, levado ao ultrassom por
20 minutos, filtrado em membrana de nylon 0,45 µm e adicionado em balão
volumétrico aferido em 100 mL.
5.3.2 Fenproporex (FEN)
A solução padrão de FEN foi preparada, inicialmente, pesando-se o conteúdo
de uma cápsula em balança analítica, obtendo-se a massa de 0,4137g. Considerando
o teor de 25 mg do princípio ativo em cada cápsula, tomou-se 0,8275g do pó para a
obtenção de solução estoque de concentração 500 µg/mL. A massa equivalente a 50
mg do princípio ativo foi solubilizada em acetonitrila e levado ao ultrassom por 20
minutos. A solução foi filtrada em membrana de nylon 0,45µm e transferida para um
balão volumétrico de 100 mL, sendo posteriormente aferido.
5.3.3 Sibutramina (SIB)
A solução estoque de SIB foi preparada a partir de 0,8166 g do pó contido na
cápsula do medicamento. O conteúdo de cada cápsula, pesando 0,2450 g, continha
15mg do princípio ativo. Dessa forma, tomou-se o equivalente a 50mg de SIB, que foi
solubilizado em acetonitrila, levado ao ultrassom por 20 min, filtrado em membrana de
nylon 0,45 µm e transferido para balão volumétrico aferido em 100 mL.
Todas as soluções estoque preparadas foram armazenadas em balões
volumétricos previamente condicionados com acetonitrila e posteriormente vedados
com tampa de vidro e fita teflon. Os balões foram mantidos em geladeira à temperatura
média de 5ºC. O fluxograma a seguir (FIGURA 13) demonstra o esquema utilizado na
preparação das soluções:
56
FIGURA 13. Esquema do procedimento de preparação das soluções padrão dos analitos.
O ideal para qualquer análise é ter a garantia de um padrão primário, ou seja,
um padrão analítico certificado. Entretanto, ao utilizar como padrão um produto
comercial de procedência conhecida, como por exemplo, formulações farmacêuticas
adquiridas dentro do prazo de validade, é possível considerá-lo como um padrão
secundário de boa qualidade (Leite, 2008).
Dessa forma, é preciso levar em consideração o grau de pureza oferecido por
esse material e a forma correta de armazenamento, de modo a manter a confiabilidade
dos resultados adquiridos no método analítico desenvolvido.
Conteúdo pesado da cápsula
Béquer com acetonitrila
Filtração em membrana 0.45µm
ultrassom por 20 minutos
Balão volumétrico 100 mL
Solução estoque
aferição do balão
57
5.4 Procedimento de otimização da extração por DLLME
5.4.1 Seleção do solvente extrator
Diferentes solventes orgânicos foram testados, considerando as propriedades
físicas mais importantes para DLLME como densidade, polaridade e solubilidade, de
acordo com a TABELA 5.
TABELA 5. Propriedades físicas da água e de diferentes solventes orgânicos empregados como extratores na otimização de microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME).
Solvente Densidade (g/mL) Momento dipolar (D) Solubilidade em H2O P.E. (ºC)
H2O 1,000 1,85 - 100,0
CHCl3 1,498 1,04 0,8 g/100 mL 61,2
CH2Cl2 1,326 1,60 1,3 g/100 mL 40,0
CS2 1,260 0,00 0,3 g/100 mL 46,0
Foram preparadas soluções com 1 mL de metanol (MeOH), contendo diferentes
volumes de solventes extratores (CS2, CHCl3 e CH2Cl2) de modo a obter uma gota de
50 µL no fundo do tubo de extração e a maior área para os picos cromatográficos de
cada analito. Para cada solvente foi realizada a extração em urina de acordo com o
procedimento de DLLME descrito na seção 5.5.
5.4.2 Seleção do solvente dispersor
Ao contrário do solvente orgânico utilizado como extrator em DLLME, o
solvente dispersor deve ser miscível com a água e com o solvente extrator, de modo
a atuar na interface existente entre esses dois líquidos. Dessa forma, foram realizados
três experimentos de acordo com o procedimento de extração por DLLME,
adicionando-se 1 mL de metanol, acetonitrila e acetona, em cada tubo falcon, com o
objetivo de otimizar a formação de pequenas gotículas do solvente extrator na
dispersão.
58
5.4.3 Efeito do pH da amostra
Foram realizados experimentos com o objetivo de testar o efeito da variação do
pH da amostra nas áreas dos picos cromatográficos dos analitos. O procedimento de
extração por DLLME já descrito, foi realizado após adição de gotas de NaOH 1 mol/L,
de modo a ajustar o pH das amostras para 9, 10 e 11, em três experimentos distintos.
5.4.4 Influência do efeito salting-out
Considerando o mesmo procedimento de extração, foram realizados
experimentos com a adição de NaCl. Adicionou-se em três tubos falcon diferentes
quantidades de sal, nas proporções de 0,0% m/v, 0,5% m/v e 5,0% m/v, ou seja, 0,0g,
0,02580g e 0,25218g, respectivamente, em 5 mL de urina. Posteriormente, foram
realizadas extrações por DLLME.
5.4.5 Volume do solvente extrator
O ajuste do volume de solvente extrator foi realizado acrescentando-se
pequenas quantidades de CS2(100µL), CHCl3(180 µL) e CH2Cl2 (300 µL), com o
objetivo de obter, após o procedimento de extração e centrifugação, uma gota
sedimentada com o volume de 50 uL.
5.5 Procedimento empregado na extração
O procedimento empregado na extração de DIE, FEN e SIB em urina foi
desenvolvido a partir dos trabalhos de Rezaee et al. (2006) e Mashayekhi (2012).
Entretanto, o procedimento foi otimizado considerando os diferentes parâmetros que
influenciam a recuperação dos analitos na microextração líquido-líquido dispersiva
(Jofré, 2010). As etapas gerais do procedimento foram realizadas de acordo com o
esquema proposto na FIGURA 14:
59
FIGURA 14. Procedimento da microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME) em urina.
Em um tubo falcon de 15 mL, foram adicionados 5 mL da amostra de um pool
de urina (mistura de amostras negativas), previamente filtrada em membrana de nylon
Millex 0,45 µm. O pH foi ajustado para 2 unidades acima do valor de pKa do analito
mais básico estudado, de modo a garantir o estado não ionizado dos mesmos.
Separadamente, foi preparada uma solução contendo 1 mL de metanol e 300 µL de
diclorometano. A solução formada pelos solventes dispersor e extrator foi injetada
rapidamente no tubo falcon contendo a amostra de urina, utilizando-se uma seringa
hipodérmica de 5 mL, de modo a formar uma dispersão das gotículas finamente
divididas de diclorometano.
Após a injeção dos solventes e a formação da dispersão, o tubo falcon foi
centrifugado a 3000 rpm por 5 minutos. Dessa forma, uma gota com 50 µL do solvente
amostra de urina (5 mL) filtrada em membrana Millex 0,45 µm
tubo falcon (15mL)
ajuste para pH 11
injeção rápida de dispersor (1 mL de MeOH) + extrator (300 µL de DCM)
centrifugação (3000 rpm / 5 min)
retirada da gota do fundo do tubo (50 µL)
injeção no GC-MS (1 µL)
transferência para frasco pequeno
60
extrator foi decantada no fundo cônico do tubo. Com uma microseringa de vidro de
250 µL, a gota foi retirada e transferida para um pequeno frasco de 1,5 mL contendo
um microtubo, que foi levado ao GC-MS para análise.
5.6 Método analítico por GC-MS
A otimização das condições analíticas foi realizada visando a obtenção de um
método capaz de separar, detectar, identificar e quantificar os analitos em estudo.
Dessa forma, os parâmetros utilizados foram os seguintes:
5.6.1 Condições de separação no cromatógrafo a gás (GC):
• Rampa de aquecimento do forno da coluna:
o Temperatura inicial: 60ºC por 2 min.
o Rampa 1: 10ºC/min até 200ºC
o Rampa 2: 6ºC/min até 220ºC
• Temperatura do injetor e modo de injeção: 250ºC (splitless)
• Fluxo do gás de arraste: 0,8 mL/min
• Tempo de corrida: 20 min
5.6.2 Condições do espectrômetro de massas (MS):
• Temperatura da fonte de íons: 230ºC
• Temperatura da linha de transferência: 280ºC
• Temperatura do quadrupolo: 150ºC
• Faixa de aquisição em full scan (m/z): 45 – 550
• Tempo de aquisição por scan: 1 scan/500 ms
• Voltagem do detector: 1188 V
• Energia de ionização: 70 eV
5.6.3 Condições do amostrador CTC-CombiPAL:
61
• Volume da microseringa: 10 µL
• Volume de injeção: 1 µL
• Número de lavagens pré-injeção: 1x em MeOH
• Número de lavagens pós-injeção: 2x em hexano, 2x em MeOH
5.7 Figuras de mérito consideradas na validação do método analítico
A validação de um método analítico é um conjunto de verificações que devem
ser realizadas, de modo a garantir que as características de desempenho sejam
satisfatórias para o fim desejado e que o método seja cientificamente coerente
(ANVISA, 2005). Dessa forma, o método validado deve produzir resultados que
atendam às necessidades do problema analítico em questão.
De acordo com o ICH (The International Conference on Harmonisation), os
parâmetros empregados na validação dependerão da natureza da análise. Logo, o
objetivo do procedimento analítico deve ser claramente entendido, pois este irá
direcionar as características de desempenho que precisarão ser avaliadas (ICH,
2005). Os principais parâmetros de desempenho que devem ser considerados na
validação são os seguintes:
5.7.1 Seletividade
A seletividade de um método irá demonstrar a extensão na qual um analito
poderá ser determinado numa amostra complexa, sem sofrer interferências dos
componentes da matriz. Considerando a urina como a matriz biológica de eleição
nesse estudo, tornou-se necessária a avaliação do efeito matriz diante dos compostos
estudados.
Dessa forma, foi realizada extração em urina com adicionado de 1 ng/mL de
DIE, FEN e SIB. O objetivo desse experimento foi observar uma possível
sobreposição entre picos cromatográficos provenientes da matriz e aqueles referentes
aos analitos extraídos da urina.
62
5.7.2 Linearidade
A quantificação de compostos de interesse requer a medição de respostas
analíticas para uma série de padrões, abrangendo a faixa dinâmica ajustada para o
método. Os valores resultantes são utilizados na obtenção de uma reta que deverá
expressar a correlação linear entre as concentrações dos padrões e a resposta do
detector, empregando-se o método dos mínimos quadrados. Dessa forma, um método
será linear ao longo da faixa dinâmica considerada, quando o fator de correlação linear
for próximo a 1.
A verificação da linearidade do método desenvolvido para os três analitos, foi
realizada numa faixa dinâmica compreendida entre 1 – 1000 ng/mL. As curvas de
calibração foram feitas a partir de adicionado dos analitos em alíquotas de 5 mL de
urina, filtrada em membrana Millex, nas concentrações de 1, 20, 50, 100, 500 e 1000
ng/mL. Após a adição dos analitos e ajuste para o pH 11, foram realizadas extrações
utilizando a técnica de DLLME já descrita.
5.7.3 Precisão
Demonstra a reprodutibilidade e a repetibilidade dos resultados, ou seja, a
concordância entre os valores obtidos para duas ou mais replicatas das medidas ou
entre medidas que foram realizadas da mesma forma. Considerando um mesmo
método analítico, a precisão poderá ser determinada pela simples repetição da
medida. Dessa forma, será denominada repetibilidade, pois está relacionada com as
medições que podem ser repetidas. Nesse caso emprega-se em todas as análises, o
mesmo método, o mesmo material, o mesmo analista e o mesmo laboratório em um
curto espaço de tempo entre as análises. Por outro lado, a reprodutibilidade é uma
modalidade de precisão que está relacionada com as medições feitas em condições
que podem ser reproduzidas.
A avaliação da precisão do método foi realizada através de experimentos de
precisão intradia, precisão interdia e precisão do instrumento. A precisão intradia foi
avaliada realizando-se cinco extrações consecutivas em urina com DLLME. As
63
análises dos extratos foram feitas em um mesmo dia, considerando as concentrações
de 1, 100 e 1000 ng/mL, a partir do procedimento descrito na FIGURA 14.
A precisão interdia foi realizada por um período de cinco dias consecutivos
onde, em cada dia, foram realizadas cinco extrações simultâneas para cada uma das
concentrações baixa, média e alta (1, 100 e 1000 ng/mL), utilizando o mesmo
procedimento de DLLME já descrito. A precisão do instrumento foi realizada, de modo
a avaliar a performance do injetor CTC do GC-MS. Logo, de um mesmo extrato nas
concentrações baixa, média e alta, foram feitas cinco injeções consecutivas, com o
objetivo de verificar a repetibilidade da injeção.
5.7.4 Limite de detecção (LD)
Em termos gerais, o limite de detecção (LD) é a menor quantidade ou
concentração do analito na amostra de teste, que pode ser distinguida do zero, com
segurança (IUPAC, 2002). Normalmente, ao serem utilizadas técnicas analíticas
instrumentais, o limite de detecção é dado como 3 vezes a razão sinal-ruído do
instrumento (S/N) para o analito em estudo. Dessa forma, os valores foram
determinados em amostras de urina com adicionado dos analitos em baixas
concentrações, após o procedimento de extração com DLLME, de modo a alcançar o
valor mínimo de concentração capaz de atender a esse critério (S/N ≥ 3:1).
5.7.5 Limite de quantificação (LQ)
Esse parâmetro é útil para indicar a concentração abaixo da qual o método
analítico não pode operar com uma precisão aceitável. Com frequência essa precisão
é arbitrariamente definida como 10% do desvio padrão relativo (DPR) ou o limite é
tomado arbitrariamente como sendo igual a um múltiplo do limite de detecção (IUPAC,
2002). Em métodos instrumentais, o limite de quantificação é considerado como sendo
10 vezes a razão sinal-ruído (S/N). Normalmente é o ponto inferior na curva de
calibração, excluindo-se o branco. Considerando a faixa dinâmica linear para o
método (1 - 1000 ng/mL), o LQ foi fixado como sendo a menor concentração da curva
de calibração que foi feita em urina, após o procedimento de DLLME.
64
5.7.6 Fator de recuperação
Quando uma amostra recebe tratamento para análise indireta (extração,
diluição, derivatização, etc) ou é determinada de forma direta (quando há, por
exemplo, baixa solubilidade) torna-se necessário calcular experimentalmente as
perdas das espécies analisadas. Dessa forma, a recuperação é o número que
expressa a quantidade de massa do analito que foi extraída de uma amostra que
contém outros componentes (Leite, 2008).
O objetivo de determinar o fator de recuperação é estimar a eficiência do
método, de modo a garantir que o composto seja analisado na totalidade de sua
massa presente na amostra. O principal método de obtenção desse parâmetro, é
aquele em que se utiliza uma alíquota da matriz isenta da espécie a analisar, faz-se
um adicionado do analito de interesse nessa matriz e, após todo o processo de
extração, calcula-se o fator de recuperação.
Os valores de recuperação relativa foram obtidos considerando as curvas
analíticas para DIE, FEN e SIB feitas em matriz, ou seja, a partir de extratos em pool
de urina utilizando o procedimento de DLLME. Após a obtenção das curvas, foram
realizadas extrações, empregando uma amostra distinta de urina, com adicionado dos
analitos de 1, 100 e 1000 ng/mL em triplicata.
5.7.7 Estabilidade
É o parâmetro que visa determinar se um analito mantém-se quimicamente
inalterado numa dada matriz sob condições específicas, em determinados intervalos
de tempo (ANVISA, 2005). A estabilidade da amostra é fundamental para garantir a
confiabilidade na quantificação. É um parâmetro que permite avaliar a capacidade do
analito em suportar as condições laboratoriais durante uma análise.
De acordo com a Resolução 899 da ANVISA, para a realização do estudo de
estabilidade, devem ser observados parâmetros previamente validados para o método
analítico, tais como exatidão, precisão, linearidade, limite de detecção, limite de
65
quantificação e especificidade. A estabilidade do fármaco em fluidos biológicos
depende de suas propriedades químicas, da matriz biológica e das condições de
acondicionamento. Os ensaios de estabilidade devem reproduzir as reais condições
de manuseio e análise das amostras em laboratório.
A partir dessa consideração inicial, as amostras de urina, após adicionar os
analitos em concentrações baixa, média e alta (1, 100 e 1000 ng/mL), foram
congeladas à uma temperatura de -18ºC por um período de um mês. No primeiro dia
de realização do experimento e a cada 7 dias até o 28º dia, as amostras de urina foram
descongeladas e analisadas seguindo o procedimento de extração por DLLME.
66
CAPITULO 6 – RESULTADOS E DISCUSSÃO
___________________________________________________________________
67
6.1 Desenvolvimento do método analítico
6.1.1 Separação cromatográfica e identificação por GC-MS
Durante o desenvolvimento da metodologia analítica para determinação de
DIE, FEN e SIB em urina, foram testados diferentes métodos de separação como
cromatografia líquida de alta eficiência e cromatografia gasosa. Entretanto, esta
demonstrou maiores vantagens na separação dos compostos estudados.
O desenvolvimento do método de análise empregando GC-MS levou em
consideração, em princípio, a capacidade de os analitos serem volatilizados no injetor
aquecido do cromatógrafo à gás, sem que houvesse degradação térmica. Outros
importantes fatores foram a excelente separação dos analitos, a simetria dos picos
cromatográficos proporcionada pela coluna capilar (FIGURA 15) e a detecção por
espectrometria de massas, que demonstra grande capacidade de discriminação e
identificação dos compostos em extratos de urina (FIGURA 16).
FIGURA 15. Cromatograma de íons selecionados (SIM) de uma amostra de urina adicionada com 100 ng/mL de DIE, FEN e SIB.
68
(a)
(b)
(c)
FIGURA 16. Espectros de massas por impacto de elétrons (EI-MS) no modo full scan para (a) DIE, (b) FEN e (c) SIB.
69
A seleção dos íons para identificação e quantificação dos analitos, levou em
consideração a relação percentual existente entre aqueles de maior intensidade no
espectro normalizado. A quantificação de um determinado analito por espectrometria
de massas, geralmente é realizada selecionando-se o pico base, ou seja, o íon de
intensidade 100% por ser aquele que resulta em maior relação sinal-ruído (S/N) para
o pico cromatográfico correspondente.
Por outro lado, a identificação é feita considerando-se ao menos três íons
qualificadores, preferencialmente aqueles que apresentam maior razão massa/carga
(m/z), como mostrado na TABELA 6.
TABELA 6. Íons selecionados para identificação e quantificação dos compostos estudados
Analito Quantificação (m/z) Identificação (m/z) T.R. (min)
Dietilpropiona( DIE) 100 72(5,3%), 77(8,5%), 100(100%) 14,009
Fenproporex (FEN) 97 56(31,4%), 91(18,2%), 97(100%) 15,276
Sibutramina (SIB) 114 58(4,6%), 72(13%), 114(100%) 18,231
Apesar de a urina se apresentar como uma matriz limpa em relação a outras
matrizes biológicas como sangue ou tecidos, o seu extrato resultou em um
cromatograma com evidência de impurezas, quando foram feitas extrações com
adicionado dos analitos com concentração de 1 ng/mL.
O cromatograma de íons selecionados (SIM), mostrado na FIGURA 17, sugere
que há uma contribuição dos interferentes da matriz na aquisição dos íons
selecionados para a quantificação. Porém, não foram observadas sobreposições de
picos cromatográficos dos analitos com aqueles de interferentes presentes na urina.
A janela de aquisição para o íon m/z 97 (o pico base do FEN utilizado para
quantificação), compreendida entre 14,50 e 17,00 minutos, apresenta, em baixas
concentrações, maior deslocamento da linha de base e um ruído acentuado. Isso se
deve principalmente ao sangramento da coluna cromatográfica, considerando o
aumento da temperatura nesse tempo de eluição e a contribuição do íon m/z 97
proveniente da fase estacionária.
70
FIGURA 17. Cromatograma de íons selecionados (SIM) para adicionado de 1 ng/mL de DIE, FEN e SIB em urina.
De outra forma, mesmo em baixas concentrações como em 1 ng/mL, os picos
cromatográficos de DIE em 14,008 minutos e SIB em 18,230 minutos, apresentaram-
se de forma simétrica, com boa resolução e linha de base menos ruidosa que aquela
do FEN (FIGURA 17). Mesmo eluindo em uma região de programação de maior
temperatura que o FEN, a SIB não apresentou deslocamento da linha de base,
provavelmente pelo fato de haver pouca contribuição do íon m/z 114 durante o
sangramento da fase estacionária da coluna.
Os parâmetros cromatográficos mais relevantes para a cromatografia gasosa
foram considerados durante a avaliação da separação dos compostos estudados.
Dessa forma, os fatores de assimetria (As) e alargamento dos picos (TF) foram
71
avaliados no cromatograma obtido a partir da amostra de urina enriquecida com os
analitos na concentração de 100ng/mL (FIGURA 14). Os analitos foram extraídos com
o procedimento de microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME), descrito no item
5.4.
O fator de assimetria (As) é o parâmetro que considera a simetria do pico
cromatográfico, sendo este calculado a 10% da altura do pico, através da EQUAÇÃO
9,
�� = �� (9)
onde, A e B correspondem às distâncias entre o centro do pico cromatográfico (tp) e
as bordas laterais a 10% da altura, de acordo com a FIGURA 18.
FIGURA 18. Medidas relacionadas ao cálculo do fator de assimetria (adaptado de Caramão et al. 2010). Dessa forma, se A/B > 1, considera-se a formação de cauda no pico
cromatográfico, o que influencia de forma negativa a simetria. Logo, quanto mais
simétrico e resolvido for um pico, menor será a possibilidade de coeluição, pois bandas
largas e pouco separadas tendem a sobrepor-se.
A partir dessas considerações iniciais, foram obtidos os seguintes valores de
fator de assimetria (As) para os compostos estudados, de acordo com a TABELA 7:
72
TABELA 7. Valores de fator de assimetria (As) a partir dos picos cromatográficos obtidos em extrato de urina com adicionado na concentração de 100 ng/mL para DIE, FEN e SIB.
Analito A(min) B(min) Fator de assimetria (As)
Dietilpropiona (DIE) 0,025 0,025 1,00
Fenproporex (FEN) 0,027 0,028 0,96
Sibutramina (SIB) 0,028 0,028 1,00
Considerando que, para valores de As ≤ 1 os picos são simétricos, é possível
observar a partir dos valores da tabela que DIE, FEN e SIB, apresentaram boa simetria
no cromatograma considerado na FIGURA 14.
O fator de alargamento (TF) é outro parâmetro empregado para avaliar a
simetria dos picos cromatográficos e pode ser obtido a partir da EQUAÇÃO 10:
�� = (���)�� (10)
onde, A e B correspondem às mesmas medidas obtidas para o fator de assimetria
(As), encontrados na TABELA 6. Dessa forma, os valores obtidos para os fatores de
alargamento dos analitos estudados, são mostrados na TABELA 8.
TABELA 8. Valores de fator de alargamento (TF) a partir dos picos cromatográficos obtidos em extrato de urina com adicionado na concentração de 100 ng/mL para DIE, FEN e SIB.
Analito A(min) B(min) Fator de alargamento (TF)
Dietilpropiona (DIE) 0,025 0,025 1,00
Fenproporex (FEN) 0,027 0,028 1,02
Sibutramina (SIB) 0,028 0,028 1,00
Valores ótimos para esse parâmetro são aqueles em que TF ≤ 2, de acordo
com Ribani et al. (2004). Logo, para os três compostos analisados, os valores para o
fator de alargamento estão dentro da faixa aceitável.
73
6.1.2 Otimização da microextração líquido-líquido d ispersiva (DLLME)
6.1.2.1 Seleção do solvente extrator
O primeiro parâmetro otimizado no procedimento de extração foi a escolha do
solvente extrator. De acordo com Mashayekhi et al. (2012), o solvente extrator deve
ser pouco miscível com a água, deve apresentar maior densidade que esta e
capacidade de extrair os analitos em questão. De acordo com a FIGURA 19, o CH2Cl2
proporcionou maiores áreas dos picos cromatográficos para os três analitos,
simultaneamente, após a extração em concentrações de 100 ng/mL em 5,0 mL de
urina.
FIGURA 19. Áreas dos picos cromatográficos para DIE, FEN e SIB extraídos da urina em concentração inicial de 100 ng/mL, utilizando-se CHCl3, CH2Cl2 e CS2 como solventes extratores. 6.1.2.2 Seleção do solvente dispersor
Foram avaliados diferentes solventes dispersores que possuem solubilidade
adequada em água, considerando o caráter aquoso da matriz e boa miscibilidade com
o extrator. Metanol, acetonitrila e acetona foram testados como dispersores, obtendo-
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
1600000
1800000
2000000
CHCl3 CH2Cl2 CS2
Áre
a
DIE FEN SIB
74
se diferentes valores de área dos picos cromatográficos para DIE, FEN e SIB, de
acordo com a FIGURA 20. No procedimento de extração, utilizou-se 1mL do solvente
dispersor e 300 µL de diclorometano em 5,0 mL de urina.
FIGURA 20. Áreas dos picos cromatográficos para DIE, FEN e SIB extraídos de urina com concentração inicial de 100 ng/mL, utilizando-se metanol, acetonitrila e acetona como solventes dispersores.
Os resultados ilustrados na FIGURA 20 demonstram a variação nos valores de
área para os picos com diferentes dispersores. O metanol proporcionou maior área
dos picos em relação aos outros solventes, sendo esse empregado na metodologia.
Como já discutido anteriormente, o solvente dispersor afeta diretamente o grau de
dispersão do extrator na fase aquosa e, por consequência, a eficiência da extração
(Rezaee et al. 2010).
6.1.2.3 Efeito do pH da amostra
O pH é um dos parâmetros que afetam a eficiência da extração e a seletividade
em DLLME. A amostra deve ter o seu pH ajustado para um valor em que os analitos
sejam mantidos na forma molecular, ou seja, não ionizada, com o objetivo de tornar a
partição destes, da solução para as pequenas gotas de CH2Cl2, mais eficiente.
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
METANOL ACETONITRILA ACETONA
Áre
a
DIE FEN SIB
75
Diferentes valores de pH foram testados, no sentido de avaliar a influência dessa
variável na recuperação dos analitos durante o procedimento de extração. Dessa
forma, foram considerados os valores de pKa de DIE, FEN e SIB, que são próximos
do pKa da anfetamina (AMP) e são mostrados na TABELA 9. Os derivados
anfetamínicos possuem, em sua maioria, valores de pKa < 10.
TABELA 9. Valores de pKa para AMP, DIE, FEN e SIB (Kolmonen et al. 2007; PubChem, 2013).
Analito pKa
AMP 10,2
DIE 8,5
FEN 7,9
SIB 8,5
Considerando os valores de pKa para os compostos estudados foram
realizados experimentos de DLLME, de acordo com o procedimento descrito na seção
5.5, empregando-se pH 9, 10 e 11. As áreas dos picos cromatográficos foram
avaliadas em função da variação de pH da amostra, para os analitos em
concentrações de 1, 10 e 20 ng/mL em urina. Os resultados são mostrados nos
gráficos contidos nas FIGURAS 21, 22 e 23, para DIE, FEN e SIB, respectivamente.
FIGURA 21. Área dos picos cromatográficos em função do pH para DIE nas concentrações de 1, 10 e 20 ng/mL.
0,0E+00
1,0E+05
2,0E+05
3,0E+05
4,0E+05
5,0E+05
6,0E+05
7,0E+05
pH 9 pH 10 pH 11
Áre
a
DIETILPROPIONA
1 ng/mL 10 ng/mL 20 ng/mL
76
FIGURA 22. Área dos picos cromatográficos em função do pH para FEN nas concentrações de 1, 10 e 20 ng/mL
FIGURA 23. Áreas dos picos cromatográficos em função do pH para SIB nas concentrações de 1, 10 e 20 ng/mL
0,0E+00
1,0E+05
2,0E+05
3,0E+05
4,0E+05
5,0E+05
6,0E+05
7,0E+05
pH 9 pH 10 pH 11
Áre
aFENPROPOREX
1 ng/mL 10 ng/mL 20 ng/mL
0,0E+00
1,0E+05
2,0E+05
3,0E+05
4,0E+05
5,0E+05
6,0E+05
pH 9 pH 10 pH 11
Áre
a
SIBUTRAMINA
1 ng/mL 10 ng/mL 20 ng/mL
77
A partir dos resultados experimentais contidos nos gráficos anteriores, é
possível observar a influência do pH na recuperação dos analitos. Considerando que
os valores de pKa dos compostos (TABELA 9) são próximos de 9, sendo este o
primeiro valor de pH testado, é possível inferir que uma fração das moléculas estará
no estado ionizado. Logo, a transferência de massa para a fase orgânica será
dificultada pelo fato da espécie ionizada ser mais solúvel na fase aquosa.
Comparando este resultado com aqueles obtidos em pH 10 e pH 11, observa-se uma
variação nas áreas dos picos e o aumento destas. Esse comportamento é justificado
pelo fato de esses valores estarem em torno de 2 unidades acima dos valores de pKa
dos compostos estudados. Assim, a quase totalidade das moléculas estará na forma
não ionizada, favorecendo a transferência para a fase orgânica. Por outro lado, não
foram observadas variações importantes nos valores de recuperação entre o pH 10 e
11, considerando que nessas condições a forma molecular das espécies é
predominante.
6.1.2.4 Influência do efeito salting-out
Foram adicionadas diferentes quantidades de sal para avaliar a influência do
efeito salting-out nas áreas dos picos cromatográficos. Os resultados obtidos para
esse experimento são mostrados na FIGURA 24.
FIGURA 24. Avaliação do efeito salting-out: áreas dos picos em função da adição de NaCl na amostra nas quantidades percentuais de 0,0% m/v, 0,5% m/v e 5,0% m/v.
0,0E+00
1,0E+05
2,0E+05
3,0E+05
4,0E+05
5,0E+05
6,0E+05
7,0E+05
0,0% m/v 0,5% m/v 5,0 % m/v
Áre
a
DIE FEN SIB
78
As condições do procedimento de extração foram idênticas àquelas já descritas
nas etapas anteriores de otimização do método. A força iônica foi avaliada pela adição
de cloreto de sódio (NaCl) nas quantidades percentuais de 0 – 5 % m/v e na
concentração de 100 ng/mL dos analitos em estudo. Logo, é possível observar o
decréscimo nas áreas em função do aumento da quantidade de sal na amostra.
Ao contrário do que ocorre em outras técnicas de microextração como, por
exemplo, na microextração em fase sólida (SPME), o efeito salting-out não favorece
uma maior recuperação dos analitos em DLLME. Isso ocorre porque, com o aumento
da força iônica, haverá diminuição da solubilidade do solvente extrator na amostra,
provocando o aumento do volume da gota depositada no fundo do tubo de extração,
diminuindo o fator de pré-concentração. Diante dessa constatação, os experimentos
foram realizados sem a adição de sal.
Após a otimização dos parâmetros mais importantes da microextração líquido-
líquido dispersiva (DLLME), definiu-se as condições ideais para a realização do
procedimento, como a seguir:
� Volume de amostra: 5 mL
� Volume do solvente extrator (CH2Cl2): 300 µL
� Volume do solvente dispersor (metanol): 1 mL
� Valor de pH: 11
� Concentração de sal (salting out): 0,0% (m/v)
� Centrifugação: 3000 RPM (5 min)
� Volume da gota decantada no tubo: 50 µL
6.1.2.5 Estabilidade
De acordo com os critérios estabelecidos para o teste de estabilidade, o
procedimento ideal é aquele que retrata com maior fidelidade as condições reais de
armazenamento e manuseio da amostra. As variações das concentrações dos
analitos em urina são mostradas nas FIGURAS 25, 26 e 27, para DIE, FEN e SIB,
respectivamente.
79
FIGURA 25. Variação na área dos picos cromatográficos para os analitos no teste de estabilidade (1 ng/mL)
FIGURA 26. Variação na área dos picos cromatográficos para os analitos no teste de estabilidade (100 ng/mL)
0,0E+00
2,0E+05
4,0E+05
6,0E+05
8,0E+05
1,0E+06
1,2E+06
1,4E+06
1,6E+06
1,8E+06
1º 7º 14º 28º
Áre
a
Dia
1 ng/mL
DIE
FEN
SIB
0,0E+00
1,0E+06
2,0E+06
3,0E+06
4,0E+06
5,0E+06
6,0E+06
7,0E+06
8,0E+06
9,0E+06
1,0E+07
1º 7º 14º 28º
Áre
a
Dia
100 ng/mL
DIE
FEN
SIB
80
FIGURA 27. Variação na área dos picos cromatográficos para os analitos no teste de estabilidade (1000 ng/mL).
É possível observar, através das curvas decrescentes indicadas nos gráficos,
que houve diminuição na área dos picos cromatográficos dos analitos durante os
testes. Essa constatação é justificada pelo fato de parte das proteínas e outras
macromoléculas presentes na urina, precipitarem juntamente com os analitos.
Dessa forma, ocorre a diminuição da concentração entre o primeiro e o sétimo
dias e pouca variação é observada entre os dias posteriores. Por outro lado, nas
amostras contendo, inicialmente, 1 ng/mL dos analitos, a diminuição das áreas dos
picos ocorre de forma mais acentuada e de maneira decrescente em todo o período
de testes. Isso se deve, possivelmente, à maior influência da precipitação de
macromoléculas durante o processo de descongelamento e à degradação dos
compostos na matriz.
Entretanto, vale ressaltar que, mesmo após 28 dias e com uma baixa
concentração inicial (1 ng/mL), o método ainda foi capaz de detectar os analitos
presentes na urina.
0,0E+00
1,0E+07
2,0E+07
3,0E+07
4,0E+07
5,0E+07
6,0E+07
7,0E+07
8,0E+07
9,0E+07
1º 7º 14º 28º
Áre
a
Dia
1000 ng/mL
DIE
FEN
SIB
81
6.2 Validação do método analítico
6.2.1 Limites de detecção e quantificação (LD e LQ)
Particularmente, em toxicologia forense, é de suma importância conhecer os
limites de detecção do método para os analitos em questão, de modo que não haja
ocorrência de falsos negativos. A abordagem aplicada com maior frequência é aquela
em que o LD de uma substância corresponde à menor concentração em que a relação
sinal-ruído é maior ou igual a 3, ou seja, S/N ≥ 3:1 (Peters et al. 2007; Rivier, 2003).
O limite de quantificação (LQ) para o método foi definido como a quantidade
mínima do analito que pôde ser determinada com precisão e exatidão aceitáveis. Os
valores obtidos experimentalmente para DIE, FEN e SIB são mostrados na TABELA
10.
TABELA 10. Valores de limites de detecção (LD) e limites de quantificação (LQ) para o método.
Analito LD (ng/mL) LQ (ng/mL)
DIE 0,1 1,0
FEN 0,1 1,0
SIB 0,05 1,0
De acordo com Botré et al.(2010), os limites de detecção (LD) para DIE e FEN
foram 10 ng/mL e 50 ng/mL, respectivamente. Considerando a técnica de DLLME e o
fator de enriquecimento proporcionado por esta, foi possível atingir limites menores
no presente estudo.
Strano-Rossi et al. (2005) ao empregarem SPME-GC-MS, encontraram para os
mesmos compostos, valores de LD da ordem de 50 ng/mL. Em outro trabalho, Ouyang
et al. (2010) estabeleceram para DIE e SIB os valores de limite de detecção (LD) em
10 ng/mL e 20 ng/mL, respectivamente.
82
6.2.2 Linearidade
O método analítico desenvolvido demonstrou excelente linearidade para os
estimulantes anfetamínicos estudados, na faixa dinâmica de 1 a 1000 ng/mL, quando
realizado procedimento de DLLME em urina. Strano-Rossi et al. (2005) fixaram para
DIE e FEN, a faixa de 50 a 1000 ng/mL, obtendo valores de R2 iguais a 0,985 e 0,980,
respectivamente.
Botré et al.(2010), em um método desenvolvido para análise em GC-MS,
obtiveram para os mesmos analitos em uma faixa linear de 10 a 2000 ng/mL,
excelentes valores de correlação: 0,994 para DIE e 1,0 para FEN. As curvas de
calibração obtidas com o método em extratos de urina, após a realização do
procedimento de DLLME, são mostradas nas FIGURAS 28, 29 e 30 com os
respectivos valores de R2.
Em um método desenvolvido por Thörngren et al. (2008), para determinação
de SIB em urina empregando LC-MS, foi obtido o coeficiente de determinação de
0,980 para uma faixa de concentração de 50 a 1000 ng/mL.
FIGURA 28. Curva de calibração e coeficiente de determinação para DIE na faixa de 1 a 1000 ng/mL.
y = 32587x - 158993R² = 0,9926
-5,0E+06
0,0E+00
5,0E+06
1,0E+07
1,5E+07
2,0E+07
2,5E+07
3,0E+07
3,5E+07
4,0E+07
0 200 400 600 800 1000 1200
Áre
a
ng/mL
83
FIGURA 29. Curva de calibração e coeficiente de determinação para FEN na faixa de 1 a 1000 ng/mL.
FIGURA 30. Curva de calibração e coeficiente de determinação para SIB na faixa de 1 a 1000 ng/mL.
y = 35781x - 215032R² = 0,9994
-5,0E+06
0,0E+00
5,0E+06
1,0E+07
1,5E+07
2,0E+07
2,5E+07
3,0E+07
3,5E+07
4,0E+07
0 200 400 600 800 1000 1200
Áre
a
ng/mL
y = 19726x - 345004R² = 0,9951
-5,0E+06
0,0E+00
5,0E+06
1,0E+07
1,5E+07
2,0E+07
2,5E+07
0 200 400 600 800 1000 1200
Áre
a
ng/mL
84
6.2.3 Fator de recuperação
Em métodos bioanalíticos o fator de recuperação é um parâmetro de grande
importância, considerando o efeito matriz, ao se utilizar a espectrometria de massas
como sistema de detecção (Veuthey et al., 2010). Dessa forma, durante o
desenvolvimento do método, foram avaliadas as recuperações relativas para os
analitos estudados, presentes em urina nas concentrações de 1, 100 e 1000 ng/mL.
Os resultados experimentais demonstraram que a recuperação variou de 82,08% para
SIB (100 ng/mL) até 104,22% para FEN (1000 ng/mL), de acordo com os dados
apresentados na FIGURA 31.
FIGURA 31. Valores de recuperação relativa para DIE, FEN e SIB em urina.
Levando-se em consideração a classe dos compostos anfetamínicos, os
valores de recuperação relativa obtidos, estão de acordo com aqueles encontrados
por Mashayekhi (2010). Ao utilizar DLLME na determinação de MDMA, MDA, MDEA
e MDPA em urina empregando GC-FID, foram encontrados valores da ordem de
90 - 98,5% para todos os analitos. Neste estudo, os valores médios obtidos para DIE,
FEN e SIB foram na faixa de 91,7 a 96,6%.
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
1 ng/mL 100 ng/mL 1000 ng/mL
Re
cup
era
ção
(%
)
DIE FEN SIB
85
6.2.4. Precisão do instrumento e do método
Foram avaliados parâmetros de precisão para o método de extração e para o
instrumento utilizado. Dessa forma, os valores obtidos para precisão instrumental,
precisão intradia e precisão interdia são mostrados a seguir. A TABELA 11 apresenta
a precisão após a injeção de cinco alíquotas do mesmo extrato obtido pelo
procedimento de DLLME.
TABELA 11. Valores determinados (%) para precisão instrumental, nas concentrações de 1, 100 e 1000 ng/mL.
Analito 1 ng/mL 100 ng/mL 1000 ng/mL Média
DIE 4,18 4,45 3,63 4,08
FEN 4,96 4,61 4,16 4,50
SIB 4,80 4,26 3,64 3,23
De acordo com Leite (2008), a repetibilidade do instrumento deve ser avaliada
em termos de precisão, sob as mesmas condições de análise, ou seja, utilizando a
mesma amostra, o mesmo instrumento, a mesma calibração e o mesmo analista.
Valores ótimos para esse parâmetro devem ser obtidos com precisão de até 5%. Logo,
considerando os valores experimentais, a precisão instrumental apresentou valores
dentro da faixa aceitável.
Os valores de precisão intradia e precisão interdia, estão em concordância com
aqueles citados por Peters et al.(2007), ao afirmarem que os critérios de aceitação
para a precisão são de CV(%)≤15 para concentrações média e alta e CV(%)≤20 para
o valor próximo ao LQ, os quais têm sido amplamente aceitos em métodos
bioanalíticos. Os resultados são mostrados nas TABELAS 12 e 13.
TABELA 12. Valores determinados (%) para precisão intra-dia, nas concentrações de 1, 100 e 1000 ng/mL.
Analito 1 ng/mL 100 ng/mL 1000 ng/mL Média
DIE 10,09 5,14 5,19 6,63
FEN 10,53 7,07 4,67 7,42
SIB 10,93 7,56 5,38 7,95
86
TABELA 13. Valores determinados (%) para precisão inter-dia, nas concentrações de 1, 100 e 1000 ng/mL.
Analito 1 ng/mL 100 ng/mL 1000 ng/mL Média
DIE 5,48 5,86 5,07 5,47
FEN 4,12 4,76 4,50 4,46
SIB 3,65 4,55 3,47 3,89
Os parâmetros de performance analítica otimizados para o método de
microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME) são mostrados na TABELA 14.
Estão reunidos valores de precisão intradia e interdia, linearidade (R2), faixa dinâmica
linear e limites de detecção para os estimulantes anfetamínicos estudados.
TABELA 14. Parâmetros de performance analítica otimizados para o procedimento de extração por DLLME. Analito Equação de
regressão linear
R2 Faixa linear
(ng/mL)
LD
(ng/mL)
CV(%)
Interdia
CV(%)
Intradia
DIE y = 32587x - 158993 0,9926 1 – 1000 0,1 5,47 6,63
FEN y = 35781x - 215032 0,9994 1 – 1000 0,1 4,46 7,42
SIB y = 19726x - 345004 0,9951 1 - 1000 0,05 3,89 7,95
87
CAPÍTULO 7 – APLICAÇÃO DO MÉTODO
___________________________________________________________________
88
7.1 Aplicação do método desenvolvido na análise de amostras de urina
Foram analisadas 20 amostras de urina provenientes do Laboratório de
Toxicologia Forense com o objetivo de detectar a presença de DIE, FEN e SIB,
utilizando o método analítico desenvolvido nesse trabalho. Entretanto, confirmando os
resultados preliminares da triagem realizada por técnicas de imunoensaio comumente
aplicadas em urina, em nenhuma das amostras analisadas foram detectados os
analitos estudados. De modo a simular condições reais, três amostras de urina que
apresentaram resultados negativos foram utilizadas na aplicação do método.
Após a análise e confirmação da inexistência dos analitos nas três amostras de
urina, para cada uma delas foram feitos adicionados nas concentrações de 1, 100 e
1000 ng/mL, com DIE, FEN e SIB. O passo seguinte foi a extração utilizando DLLME
com o procedimento já descrito na seção 5.5. Para cada amostra, incialmente foi
realizada a identificação com os respectivos íons qualificadores, de acordo com a
TABELA 6.
O método de identificação foi satisfatório, considerando a relação percentual
existente entre íons qualificadores e o pico base para cada espectro. De outra forma,
a quantificação dos analitos nas amostras foi realizada com a seleção do íon
quantificador como sendo o pico base (o íon mais intenso do espectro de massas),
pelo fato de este fornecer melhor relação sinal-ruído (S/N).
As concentrações de cada analito nas amostras, juntamente com o erro relativo
(exatidão), a recuperação e o fator de enriquecimento (FE) para DIE, FEN e SIB, são
mostrados nas TABELAS 15, 16 e 17, para concentrações de 1, 100 e 1000 ng/mL,
respectivamente.
TABELA 15. Valores de concentração, erro relativo, recuperação e fator de enriquecimento (FE) para DIE, FEN e SIB em amostra de urina com adicionado de 1 ng/mL.
Analito C (ng/mL) Erro relativo (%) Recuperação (%) FE
DIE < LQ (0,95)* 4, 40 95,60 95,60
FEN < LQ (0,88)* 11,41 88,58 88,58
SIB < LQ (0,82)* 17,11 82,88 82,88
* Valores estimados a partir dos resultados encontrados nas análises
89
TABELA 16. Valores de concentração, erro relativo, recuperação e fator de enriquecimento (FE) para DIE, FEN e SIB em amostra de urina com adicionado de 100 ng/mL.
Analito C (ng/mL) Erro relativo (%) Recuperação (%) FE
DIE 103,67 3,67 103,67 103,67
FEN 107,12 7,12 107,12 107,12
SIB 91,90 8,10 91,90 91,90
TABELA 17. Valores de concentração, erro relativo, recuperação e fator de enriquecimento (FE) para DIE, FEN e SIB em amostra de urina com adicionado de 1000 ng/mL.
Analito C (ng/mL) Erro relativo (%) Recuperação (%) FE
DIE 1018,19 1,82 101,82 101,82
FEN 973,03 2,69 97,30 97,30
SIB 1045,58 4,55 104,56 104,56
A quantificação dos analitos em amostras de urina foi satisfatória, considerando
que os resultados para a concentração e a recuperação mostrados nas tabelas
anteriores se encontram dentro da faixa considerada na otimização do método. Por
outro lado, o fator de enriquecimento (FE) em torno de 100, demonstrou que a DLLME
apresenta uma boa capacidade de pré-concentrar os analitos presentes na urina,
sendo esse um importante parâmetro na determinação de compostos traço.
Acredita-se que a diminuição do consumo ilícito dos medicamentos estudados,
principalmente por causa da proibição de fabricar e comercializar DIE e FEN e o maior
controle na venda de SIB no Brasil, tenham sido as principais dificuldades em detectar
esses analitos em amostras de urina. Por outro lado, é importante ressaltar que,
apesar de tais restrições terem sido impostas no final de 2011, ainda são observadas
apreensões desses medicamentos, principalmente de cloridrato de fenproporex e
cloridrato de sibutramina, sendo este, atualmente, contrabandeado do Paraguai. Esse
fato aponta para a continuidade do consumo dessas substâncias de forma criminosa
e para fins não-terapêuticos.
90
CAPÍTULO 8 - CONCLUSÕES
___________________________________________________________________
91
8. Conclusões
1. O método analítico desenvolvido empregando cromatografia em fase
gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC-MS) é capaz de
identificar e quantificar dietilpropiona (DIE), fenproporex (FEN) e
sibutramina (SIB) inalterados em urina em concentrações a nível de traços.
2. A microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME), mostrou ser uma
técnica de extração bastante útil para a determinação de derivados
anfetamínicos em urina, na forma inalterada, ainda que estes estejam
presentes em baixas concentrações, sendo sua capacidade de pré-
concentração um dos fatores relevantes. A faixa dinâmica linear
determinada permitiu limites de detecção e quantificação para os três
analitos abaixo daqueles encontrados na literatura para métodos
semelhantes. Isso se deve principalmente ao fator de enriquecimento
alcançado no procedimento de extração.
3. O uso da técnica de microextração em análises de rotina é facilitado pelo
fato de serem utilizados somente pequenos volumes de solventes orgânicos
e materiais de uso comum em laboratório, não necessitando de materiais
de alto custo ou adsorventes específicos.
4. O método demonstrou ser relevante para análises forenses, considerando
a sensibilidade e a rapidez de execução proporcionadas pela técnica de
microextração, podendo ser implementado em laboratórios de toxicologia
no âmbito da polícia científica.
5. Como sugestão de trabalhos futuros empregando a microextração líquido-
líquido dispersiva, a investigação de metabólitos de estimulantes
anfetamínicos em urina torna-se relevante pela continuidade na
comercialização e no consumo de forma ilícita.
92
CAPÍTULO 9 – REFERÊNCIAS
___________________________________________________________________
93
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98
CAPÍTULO 10 – ANEXO
___________________________________________________________________
99
100