Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Introducción a la Toxicología Forense Toxicología es la parte de la química que se ocupa de las sustancias que introducidas al organismo, ocasiona daño a la salud en mayor o menor grado. Es la ciencia que estudia las intoxicaciones y los venenos que las provocan. De acuerdo a lo anterior, tóxico es cualquier sustancia de naturaleza orgánica o inorgánica que introducido a un organismo vivo puede ocasionar daño. Otra definición sería; toda sustancia que actúa sobre el organismo química y fisiológicamente causando, en dosis tóxica, un disturbio de la función que puede resultar en enfermedad o muerte. En numerosos casos esta propiedad de ocasionar trastornos está relacionada con la cantidad de sustancia incorporada, es decir, la dosis. Muchas sustancias, hasta determinados límites, no tienen efectos tóxicos, eventualmente pueden llegar a ser terapéuticos, sin embargo cuando estas cantidades son superadas pueden producirse efectos indeseados. Es común en sustancias medicamentosas apreciar esta propiedad, es por ello que debe diferenciarse dosis tóxica de dosis terapéutica. En un medicamento, cuanto más separada esté una de la otra, más eficaz y más segura será la utilización del mismo, aquellos medicamentos que tienen ambas dosis muy cercanas son riesgosas para su utilización. Se define dosis tóxica como la cantidad de sustancia con la cual pueden evidenciarse los efectos nocivos, si la dosis es suficiente los daños pueden ser irreversibles produciendo la muerte del sujeto receptor, como las variaciones en las cantidades necesarias para producir el óbito pueden variar con relación a diversos sujetos se habla de dosis letal 50, definiéndose como la dosis que produce la mortandad en el 50% de individuos de un lote de animales de experimentación, habitualmente se utilizan ratas, ratones, cobayos. Cuando se definió toxicología s mencionó que las sustancias deben ser introducidas en el organismo, eso significa que las mismas deben ser absorbidas y distribuirse por el torrente sanguíneo para desarrollar su acción tóxica. En efecto hay sustancias que por sus características, aún ingeridas, no ejercen su efecto por no ser absorbidas, es el caso del Mercurio metálico, el cual tiene un efecto tóxico cuando es inhalado y sin embargo si es ingerido, por no ser absorbido en el tracto digestivo, no ejerce dicho efecto. Origen de los venenos 1. 2. 3. 4. Vegetal (morfina, atropina, nicotina) Animal (venenos de serpiente, epinefrina) Mineral (arsénico, plomo) Sintético (barbitúricos, tranquilizantes) Clasificación de los venenos 1. Venenos gaseosos (monóxido de carbono, hidrógeno sulfurado) 2. Venenos volátiles (alcohol, ácido cianhídrico, fósforo) 1 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 3. Venenos minerales (plomo, arsénico, ácidos y bases cáusticas) 4. Venenos orgánicos fijos (barbitúricos, alcaloides) Etiología de las intoxicaciones Accidental: propiamente dicha, alimentaria, profesional y medicamentosa Intencional: homicida, suicida Acción de los venenos 1. Local o cáustica Ácidos y sales metálicas: escara seca y friable. Álcalis: escara húmeda, blanda y jabonosa. 2. General Absorción: digestiva, respiratoria, cutánea y percutánea, mucosa (vesical, vaginal), parenteral. Fijación: afinidad mono o poli tropa. Eliminación: urinaria, pulmonar, glandular, mucosa, cutánea. Procesos de desintoxicación 1. Conjugación: con ácido glucurónico, glicocola, ácido mercaptúrico, glutamina y ornitina. 2. Oxidación: nitritos en nitratos, alcoholes en aldehídos. 3. Reducción: Hidrato de cloral en tricloroetanol, cetonas en alcoholes secundarios, nitro fenoles en diaminofenoles. 4. Hidrólisis: atropina, cocaína. 5. Alquilación: metilación (arsénico, selenio), acetilación (sulfanilamida). 6. Sulfonación: fenol en ácido y fenilsulfúrico. Vías de introducción de sustancias tóxicas a) Vía oral, de esta manera pueden ser incorporadas sustancias tóxicas en estado líquido o sólido, pudiendo producirse la absorción en la mucosa del tracto digestivo a partir de la mucosa bucal, estomacal y/o intestinal. b) Vía parenteral, por inyección ya sea subcutánea, intramuscular o más comúnmente intravenosa. c) Vía inhalatoria, por esta vía se introducen numerosos tóxicos volátiles como gases o vapores. La sustancia ingresa por las vías aéreas superiores y llega al torrente circulatorio por vía pulmonar. d) Vía rectal, constituye vía de intoxicación en el caso de sujetos a quienes se denomina “mulas”, que se introducen en el recto envoltorios de plástico en 2 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 forma cilíndrica, conteniendo drogas de abuso, intentando pasar de esa manera los controle aduaneros, al producirse por accidente la ruptura de los mismos con liberación del material generándose la correspondiente intoxicación por sobredosis. e) Vía vaginal, se utiliza esta cavidad para el transporte de envoltorios ya mencionados, con el objeto de superar las barreras aduaneras y policiales en el tráfico de drogas. f) Absorción cutánea, puede suceder que una sustancia pueda superar la barrera cutánea accidentalmente, fundamentalmente cuando la dermis está alterada por lesión y/o erosión de la piel. Tipos de intoxicación Las intoxicaciones pueden ser intencionales o accidentales, y por el tipo de dosis utilizada las podemos clasificar en agudas o crónicas. Un intento de suicidio será entonces una intoxicación intencional y aguda, existen las dos circunstancias, el voluntarismo de parte del suicida y la necesidad de una dosis elevada para asegurar el objeto deseado. También un intento de homicidio por envenenamiento será una intoxicación intencional, pero aquí puede darse la circunstancia de agudo o crónico según la dosis utilizada para lograr el objetivo. De manera similar pueden diferenciarse intoxicaciones accidentales de uno u otro tipo. Las agudas en el caso de accidentes industriales con derrames, o escapes de sustancias tóxicas en cantidades masivas que afectan en mayor o menor grado a operarios y/o población civil presente en la zona afectada. Las intoxicaciones accidentales crónicas también son frecuentes en actividades industriales, en donde sin haber intencionalidad existe una exposición reiterada al agente tóxico provocando una incorporación lenta y paulatina del elemento intoxicante. Materiales de pericia habituales para detectar una intoxicación El tipo de muestra a utilizar para la detección de una intoxicación determinada variará según las circunstancias, como podemos enumerar. En una situación de intoxicación aguda, ya sea accidental o intencional los materiales a utilizar para tratar de evitar la muerte de la víctima, podrán ser: contenido estomacal, para lo cual se realizan los lavados correspondientes, vómitos, sangre u orina de la víctima, materiales de diversos tipos hallados en donde se encontró al sujeto, vasos, restos de comida o bebida, medicamentos, polvos sospechosos, etc. Si la intoxicación ha sido mortal, a los materiales mencionados previamente debe sumarse las vísceras producto de la autopsia, generalmente los materiales más utilizados son: contenido estomacal, hígado, riñón, con menor frecuencia también suele utilizarse 3 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 cerebro (pesticidas) y pulmón (cianuros). En general el órgano utilizado dependerá del tipo de tóxico que se busca. En algunos casos se utiliza sangre obtenida por punción de grandes vasos o corazón, que aún luego de 48-72 hs puede hallarse sin coagular (alcoholes varios, fundamentalmente etanol, metanol). Diferentes tipos de muestras procesadas en análisis toxicológicos 1. Toxicología forense Estómago Contenido estomacal Sangre Pulmón Hígado Cerebro Vesícula biliar Bilis Humor vítreo Hisopados nasales, vaginales y rectales Pelos Uñas Piel a) Provenientes de exhumaciones Fauna cadavérica Huesos Tierra del cajón b) Provenientes del lugar del hecho Bebidas Alimentos Comprimidos Medicamentos en general Pelos Ropa Manchas 2. Toxicología ambiental Venenos volátiles Efluentes líquidos Residuos sólidos 3. Toxicología alimentaria Estudios bacteriológicos Estudios micológicos Micotoxinas Aflatoxinas 4 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Conservantes Clorantes 4. Toxicología clínica Sangre Orina Vómitos Contenido gástrico Pelo 5. Drogas de uso penado Cocaína Marihuana LSD Barbitúricos Opio, heroína, morfina Anfetamina y derivados. Metanfetamina y derivados anfetamínicos de anillo sustituido. Otros Clasificación de tóxicos Se pueden clasificar en: Tóxicos volátiles. (CO, CNH, CH4, SH2, etanol, metanol, acetona, formol, compuestos órganoclorados, nitroderivados, benceno, hidrocarburos en general, etc.) Tóxicos metálicos. (Arsénico, Mercurio, Antimonio, Bismuto, Plomo, Talio, Cadmio, Manganeso, Aluminio, etc.) Tóxicos orgánico fijos. (pesticidas órganoclorados y órganofosforados, barbitúricos, hidantoínas, glutetimidas, carbamatos, analgésicos, anfetaminas, benzodiacepinas, alcaloides, anestésicos, etc.) Procesamiento químico analítico de tóxicos En química analítica en general y en toxicología en particular, es necesario para proceder a la correcta identificación cualitativa y a una adecuada medición cuantitativa, separar la sustancia que se desea detectar y/o cuantificar del medio en el cual se la investiga. Es decir lo que denominamos la separación de la matriz. En el caso que nos ocupa, la separación de los distintos tóxicos de las matrices que hemos mencionado: materiales biológicos, sangre, orina, vómitos, contenido estomacal, vísceras, restos alimenticios y de diversos tipos presentes en la escena del evento, etc. es un aspecto de fundamental importancia y que se encara según el tipo de tóxico que se investiga. 5 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 En el caso de Tóxicos volátiles, se aprovecha su propiedad de pasar fácilmente al estado gaseoso para separarlo del resto de los componentes de la muestra. Este procedimiento puede limitarse a conservarlo en un recipiente hermético, a temperatura ambiente o ligeramente calefaccionado, de modo que el tóxico pase a la fase vapor, de donde luego lo tomaremos como corresponda para su análisis o también efectuar un tratamiento más enérgico mediante una destilación directa o por arrastre por vapor, reteniendo los vapores obtenidos mediante el procedimiento, con una solución apropiada, en un recipiente limpio y adecuadamente refrigerado. En el caso de los Tóxicos metálicos, se aprovecha su característica inorgánica, para proceder a la destrucción de materia orgánica de la matriz (mineralización), de modo de obtener una solución de sales que tendrá en su composición el catión correspondiente al metal en cuestión como nitrato o sulfato, el cual es entonces investigado sin las interferencias probables de los componentes orgánicos. Otra metodología utilizada consiste en complejar los metales con sustancias del tipo de los carbamatos con posterior extracción del complejo metálico con un solvente orgánico. Finalmente, en el caso de los Tóxicos orgánicos fijos, se aprovecha su mayor afinidad con los solventes orgánicos que por solventes acuosos, siendo estos últimos los que generalmente constituyen la matriz en donde se realiza la investigación, de modo que por un procedimiento de extracción con solventes se produce el traspaso de los tóxicos de una fase a la otra en donde luego se procede a la investigación adecuada. Investigación de tóxicos volátiles Se denominan así a aquellos compuestos o elementos de trascendencia toxicológica que independientemente de su estado físico, pueden separarse del material que los contiene mediante destilación directa o por arrastre por vapor de agua. Los mismos generalmente penetran al organismo por vía inhalatoria o por ingestión, es por ellos que su investigación puede efectuarse según los casos en sangre o en orina, en tejido pulmonar o en aire expirado. Entre ellos podemos citar: CO (monóxido de carbono), CNH (ácido cianhídrico) y cianuros alcalinos, CH2O (formol), NH3 (amoníaco), SH2, metano, algunos alcoholes como etílico y metílico (etanol, metanol), diversos solventes orgánicos (éteres, aldehídos, cetonas), compuestos bencénicos (tolueno, benceno), solventes clorados (cloroformo, cloruro de etilo, cloruro de metilo), compuestos nitrogenados (nitrobenceno, nitrotolueno). Un gran número de gases irritantes pueden producir daño agudo y en ocasiones crónico al sistema respiratorio La inhalación aguda puede ocurrir en una gran variedad de circunstancias, pero es más frecuente en el ámbito industrial. Los gases irritantes que usualmente alteran las vías respiratorias son: cloruro de hidrógeno, dióxido de azufre, cloro y sus óxidos, dióxido de nitrógeno, amoníaco y fosgeno. 6 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Ocasionalmente producen lesiones por inhalación el formaldehido, el cianuro de hidrógeno, el sulfuro de hidrógeno y los vapores de mercurio. Por otra parte, la inhalación masiva de humo proveniente de la combustión de materiales es la causante de aproximadamente el 50% de las muertes relacionadas con incendios. El aislamiento de los compuestos así calificados puede operarse en medio acuoso-ácido o en medio acuoso-alcalino, de acuerdo con sus propiedades químicas. La separación en medio acuoso-ácido permite aislar la mayoría de los compuestos de importancia toxicológica, mientras que la destilación en medio alcalino promueve ciertas descomposiciones que inciden en la investigación analítica toxicológica por su manifiesta interferencia, sobre todo con material alterado. Comenzaremos por detallar dos sustancias que existen normalmente en estado gaseoso y que generalmente actúan como tóxicos, en este estado de agregación: CO y CNH y que por lo tanto no requieren habitualmente el tratamiento mencionado precedentemente. Monóxido de Carbono (CO) Se trata de un gas inodoro e incoloro, que se produce por combustión incompleta del Carbono o sustancias hidrocarbonadas en presencia de insuficiente cantidad de oxígeno. Este compuesto inhalado conjuntamente con el aire va formando una combinación con la hemoglobina, que se denomina carboxihemoglobina, que es mucho más estable que las combinaciones del grupo hemo con el oxígeno y el anhídrido carbónico en la 7 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 respiración normal, esta estabilidad genera que paulatinamente mayor cantidad de oxihemoglobina se combine con el monóxido sustrayéndose al mecanismo normal de intercambio gaseoso de la respiración. Simultáneamente, producto de la carencia de aporte de oxígeno se genera u aumento en el ritmo respiratorio o que ocasiona el agravamiento de la situación, paralelamente se desarrolla una somnolencia, que dificulta la comprensión por parte de la persona afectada de tal situación, continuando el proceso mencionado con el agravamiento de la intoxicación. 8 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 La carboxihemoglobina (Hb.Fe.CO) posee una coloración intensa, lo que provoca en los afectados una coloración rosada, por lo tanto este aspecto impresiona al perito orientándolo hacia la causa del accidente o intoxicación, fundamentalmente si el porcentaje de carboxihemoglobina supera el 30%. Asimismo durante la sesión de autopsia la pigmentación de los órganos (cerebro, corazón, pulmones y músculos estriados), está notoriamente incrementada, lo que también alerta a los médicos legistas. En casos de muertes las muestras de sangre deben obtenerse lo antes posible. Se ha demostrado que CO no es absorbido post-mortem y, por lo tanto, la determinación en sangre constituye un índice de su contenido en el momento del deceso. La determinación de monóxido de carbono puede ser extremadamente importante en situaciones forenses, en particular en investigaciones de muertes en incendios. La presencia o ausencia de carboxihemoglobina ha sido utilizada como un indicador de si el fallecido estaba vivo o muerto al comenzar el incendio. Análisis a) Ensayo de dilución (Haldane) Se preparan dos soluciones de concentración similar (1%), una con sangre normal y otra con la sangre en estudio. Se observan simultáneamente en recipientes similares, con luz natural, difusa. La sangre normal presentará color rojo amarillento, mientras que la muestra, de contener Hb.Fe.CO (carboxihemoglobina) en concentración suficiente presentará un color carminado neto. b) Ensayo alcalino En un tubo de ensayo limpio y seco colocar III a V gotas de la sangre en estudio y en otro similar igual número de gotas de sangre normal, agregar 15ml de agua destilada a cada tubo, mezclar bien, incorporar luego a cada tubo V gotas de solución de hidróxido de sodio al 10%, mezclar bien, se observará que la sangre normal acusa color castaño a 9 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 castaño verdoso, por la presencia de hematina alcalina, mientras que la sangre con HB.Fe.CO (más de 10%), permanece un tiempo con la coloración carminada. c) Identificación espectroscópica Las soluciones de oxihemoglobina (Hb.Fe.O2) al 1-2%, observadas al espectroscopio presentan caracteres identificativos en la zona visible del espectro, entre las rayas D y E. La carboxihemoglobina (Hb.Fe.CO) presenta un espectro similar aunque desplazado. La posibilidad de identificar la carboxihemoglobina por vía espectroscópica depende de la concentración del pigmento, poder resolutivo del prisma, etc., generalmente conviene efectuar observaciones simultáneas con diluciones de sangre testigo mediante el acoplamiento al espectroscopio de prismas de reflexión total. En estas condiciones la dilución de oxihemoglobina presenta dos bandas de absorción: una alfa (ubicada a la izquierda) entre 586 y 566 mu, y otra beta (ubicada a la derecha), entre 550 y 528 mu, con máximos entre 576,9 y 540,4 respectivamente. La carboxihemoglobina presenta la banda alfa entre 580 y 560 mu y la beta entre 546 y 526 mu, con máximos respectivos a 570 y 538 mu. Como podemos apreciar las diferencias no son demasiados significativas, por lo tanto es necesario poseer una línea de referencia que puede hacerse por volatilización de una sal de sodio o contando con un retículo desplazable en el ocular que permita alinear el retículo con la banda alfa de la dilución de sangre normal y luego presentar la dilución de la sangre con carboxihemogloina, con la que podemos apreciar el pequeño desplazamiento. Mucho más efectiva es la aplicación de un prisma de aplicación total aun con espectroscopios de bajo poder resolutivo, pues permiten ubicar el espectro sobre el ocular y aprovechando la reflexión total, obtener una imagen especular del mismo, por supuesto entonces invertida, en un nivel inmediatamente superior, con lo cual invertimos las posiciones de las bandas alfa y beta, si hacemos coincidir la banda alfa en ambos con sangre normal, dado que la imagen reflejada la podemos desplazar, observaremos un conjunto de tres bandas, pues la alfa ya hemos dicho que coincide en ambos espectros superpuestos, si ajustamos así el dispositivo y luego reemplazamos por la dilución de sangre con carboxihemoglobina veremos la no coincidencia de la anda alfa por lo tanto observaremos cuatro segmentos y eso es definitorio. 10 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 d) Determinación cuali o cuantitativa de CO en sangre por micro difusión Para ello utilizaremos una Cámara de difusión de Conway. La misma es una caja de vidrio, de cierre hermético, que posee en su base un tabique que separa la misma en dos círculos concéntricos, de manera de poder colocar en ambas partes dos líquidos diferentes sin que se mezclen, pero de manera que la cámara aérea de ambas sea común y de esa manera puedan difundir sustancias volátiles entre las dos soluciones. Cámara de Conway Para el ensayo propuesto se coloca en el comportamiento externo 1ml de sangre, en el compartimiento interno 2ml de una solución de cloruro de paladio, constituida por cloruro de paladio en ácido clorhídrico 0,01N, finalmente sobre la sangre agregamos 1ml de solución de ácido sulfúrico al 10%, como agente liberante. Se cubre con la tapa asegurando un cierre hermético y se deja en reposo 1 hora a temperatura ambiente. Si en el sector central donde se colocó el reactivo no hay cambio puede considerarse un resultado negativo. De existir monóxido de carbono, aparecerá una pátina grisácea de Paladio metálico. Se puede cuantificar titulando el Pd++ sobrante de una solución de IK. e) Determinación de carboxihemoglobina Se basa en la separación física de la Hb.Fe.CO de otros derivados de la Hb.Fe.O2. 11 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Wolff desarrolló un procedimiento de valoración Hb.Fe.CO basado justamente en la mayor resistencia térmica de este derivado en condiciones rigurosas, controladas. Así, indica que un calentamiento a 50ºC durante cinco minutos exactos provoca en muestras de sangre saturadas de Hb.Fe.CO, la precipitación de trazas de material coloreado junto con otras proteínas incoloras. Al respecto declara Wolff que, de observarse color, ello es imputable a un fenómeno de coprecipitación. La sangre exenta de CO tratada en las condiciones señaladas, produce un filtrado amarillo pálido libre de hemoglobina. Eliminados la Hb.Fe y otros componentes precipitables por este tratamiento térmico, la Hb.Fe.CO puede valuarse por diferentes vías. Se advierte, acorde con la información que se ofrece, que los resultados se obtienen si la muestra original se divide en dos fracciones y una de ella es saturada con CO, la cantidad relativa de CO en ambos sobrenadantes será proporcional al porciento de saturación de la muestra de sangre en estudio. Puesto que los sobrenadantes pueden acusar manifiesta turbiedad, se recomienda efectuar diferentes lecturas en el máximo de absorción, donde la absorción es mínima. Es de señalar que el método de Wolff modificado es utilizado en los laboratorios de USA. Ácido cianhídrico y cianuros alcalinos Las intoxicaciones con ácido cianhídrico pueden suceder de manera accidental o intencional. El ácido cianhídrico es un gas a temperatura ambiente, que se produce de manera sencilla por hidrólisis de cianuros alcalinos (Na o K). La producción del ácido cianhídrico se debe a la hidrólisis ácida de los cianuros con un ácido mineral como el clorhídrico por ejemplo. La acción del ácido sobre los cianuros libera el CNH que como gas es inhalado y de manera casi inmediata produce la muerte por inhibición inmediata de la cadena respiratoria celular. La dosis tóxica de esta sustancia oscila entre 50 y 100mg. En todos los casos de muerte por cianuros o ácido cianhídrico el material visceral presentara un particular olor a almendras amargas, característico del cianhídrico, debido a la hidrólisis de los cianuros que generarán HCN. Coloración típica de la sangre de un intoxicado, con Nitrato (izquierda), y con Cianuro (derecha). 12 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 El ácido cianhídrico (HCN) es un líquido volátil, incoloro de olor característico a almendras amargas que presenta gran difusibilidad debido a su elevada tensión de vapor. Las sales de cianuro (sodio o potasio) son de interés toxicológico. El cianuro de sodio es más tóxico que el de potasio porque desprende más HCN por gramo de compuesto. El mecanismo de acción tóxica lo ejerce inhibiendo la citocromooxidasa bloqueando de este modo la respiración celular generando hipoxia o anoxia cititóxica. También inhibe proteínas que poseen hierro en su máximo estado de oxidación (+3) como es la metahemoglobina. La sintomatología suele ser aguda con pérdida inmediata del conocimiento, convulsiones, rigidez muscular. La muerte ocurre en pocos minutos. La intoxicación aguda presenta tres períodos: a) Ardor y anestesia en la boca del estómago, luego vértigo y zumbidos. b) Pérdida del conocimiento con convulsiones, contractura espasmódica de maxilares, pulso irregular, cianosis. c) Relajación muscular y muerte por parálisis del centro respiratorio bulbar y paro cardíaco. En el material visceral tanto el agua presente en los tejidos, como la producción de CO2 por el proceso putrefactivo exacerban la liberación del cianhídrico a partir de los aniones cianuros. La alcalinidad de hidrólisis en este caso también generará una intensa coloración carminada de los tejidos, tal como con el CO, pero ahora acompañada del olor a almendras amargas ya mencionado. Ensayos cualitativos o inmediatos a) Muestras: cualquiera fuere su naturaleza (vísceras, alimentos) deben acondicionarse en recipientes bien limpios, secos y de cierre herméticos, sin agregado de sustancia alguna como conservador. El único medio de conservación compatible es el frio que simultáneamente servirá para evitar la volatilidad del tóxico recordando que su PE es de 20ºC y su PF es de 13ºC bajo cero. b) Fundamento: la identificación inmediata del ácido cianhídrico de cianuros alcalinos se efectúa en forma directa en la atmósfera del recipiente que contiene el material a analizar. La liberación del ácido cianhídrico se debe a un proceso hidrolítico que prosigue en variada magnitud según las condiciones del medio. 13 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 c) Técnicas: Ensayo guayaco-cúprico o de Schonbein El ensayo se basa en el aumento de potencial de oxidación de las sales cúpricas al pasar a sales cuprosas insolubles o poco disociadas. Si al sistema Cu (II)- cianuro, se acopla un compuesto reductor (resina de guayaco) que por oxidación origina un derivado coloreado, disponemos de un ensayo identificativo. Procedimiento: Se humecta un papel de filtro de 2 x 15cm con una solución de sulfato de cobre al 0,5% hasta 1/3 de su longitud empleando una cápsula de porcelana, escurrir el exceso y luego humectar con una solución de resina de guayaco al 10%. Colocar el papel en el ambiente interior del recipiente que contiene el material a analizar, de estar presente el ácido cianhídrico el papel pasa de color castaño a azul de forma inmediata. Interferencias: a) Oxidantes directos de la resina de guayaco b) Reductores que actúen de la misma forma que el cianuro sobre las sales de cobre Valor analítico del ensayo: tiene valor cuando es negativo, ya que es una reacción inespecífica. Cuando es positivo requiere confirmación por ensayos específicos. Sensibilidad: es un ensayo altamente sensible. Según algunos autores permite reconocer hasta 0,25 microgramos de ácido cianhídrico. Ensayo con O-toluidina El ensayo se basa en la misma interpretación dada para el guayaco-cúprico. El color azul es imputable a un derivado de estructura meriquinoide, similar al que produce la bencidina. Procedimiento: Se humedece la tercera parte de un papel de filtro con una solución de sulfato de cobre al 0,5% y luego, mediante una varilla de vidrio, extender sobre la superficie humectada I gota de solución alcohólica de O-toluidina al 1%. Colocar el papel en el interior del recipiente que contiene el material a analizar. En presencia de ácido cianhídrico se observa en forma inmediata la formación de una coloración azul verdoso que rápidamente vira al azul neto. La aparición de color azul tenue por exposición prolongada no tiene significación analítica. Interferencias-valor analítico: similares a las del guayaco cúprico. Sensibilidad: tiene mayor sensibilidad que el guayaco cúprico. 14 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Ensayo de Magnin Se basa en la obtención del denominado Azul de Prusia. Procedimiento: Se impregna un papel de filtro con una solución de hidróxido de sodio al 2% y se expone en el interior del recipiente durante algunos minutos. Se distribuye sobre la superficie expuesta IV gotas de una solución de sulfato ferroso al 2%: aparece un precipitado verde (hidróxido de hierro II), que se oscurece paulatinamente (hidróxido de hierro III). Se deja al aire unos minutos para favorecer la oxidación del Ion ferroso. Se acidifica con unas gotas de ácido clorhídrico concentrado. En presencia de Ion cianuro aparece precipitado Azul de Prusia del Ferrocianuro Férrico. CNH + HONa ------------- CNNa + H2O SO4Fe + 2HONa ------------- (OH)2Fe + SO4Na2 (OH)2Fe + 6CNNa ------------- Fe(CN)6Na4 + 2OHNa (OH)2Fe + O2 ------------- (OH)3Fe Fe(CN)6Na4 + 4(OH)3Fe + 4ClH ------------- (Fe(CN)6)3Fe4 + 4ClNa + 4H2O Azul de Prusia Valor analítico: el ensayo de Magnin constituye un recurso analítico categórico para demostrar la existencia de ácido cianhídrico dada su especificidad. Sensibilidad: es un ensayo menos sensible que los descriptos anteriormente. Transformación en sulfocianuro Consiste en tratar el destilado con exceso de solución de poli sulfuro de amonio a ebullición, reponiendo el poli sulfuro si fuera necesario, luego de 5 minutos, se deja enfriar, se disuelve en agua destilada, se acidifica y se efectúan 3 extractos consecutivos con éter etílico. Finalmente se evapora la fase etérea a BM y sobre el residuo se agregan III gotas de solución de Cloruro Férrico, en caso positivo aparecerá una intensa coloración roja por formación de Sulfocianuro Férrico ((SCN)3Fe). Aislamiento e identificación del ácido cianhídrico de cianuros alcalinos Cuando se comprueba la presencia de ácido cianhídrico mediante los ensayos antes descriptos se procede a su aislamiento y posterior identificación. Para el aislamiento se realiza una destilación simple o por arrastre con vapor de agua en medio ácido (se acidifica el material con ácido tartárico al 10%) recogiendo el producto dl destilado en unos ml de solución acuosa de hidróxido de sodio al 10% adecuadamente refrigerada. Luego sobre algunos ml del destilado se practica el ensayo ya descripto de Azul de Prusia, en tubo. Para ello se coloca en un tubo de ensayo unos ml del destilado y se agregan IV gotas de la solución de sulfato ferroso al 2%. Se calienta suavemente a ebullición hasta parición del precipitado de color castaño (hidróxido férrico). Se enfría y se agrega cantidad 15 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 suficiente (c.s) de ácido clorhídrico concentrado. En presencia del Ion cianuro aparece calor o precipitado azul. En ausencia del mismo aparece color amarillo débil, debido al Ion férrico. Técnicas cuantitativas Muestras: sangre, orina u homogenato de vísceras en presencia d fluoruro de sodio 1% como conservador. Fundamento: en la cápsula de Conway el ácido cianhídrico difunde del compartimiento externo al interno siendo fijado como cianuro alcalino en una solución alcalina. Se toma una alícuota del compartimiento interno y se agrega Cloramina T, formándose cloruro de cianógeno. Luego por el agregado de piridina se forma cloruro de cianopiridina. La acción hidrolítica determina la apertura del anillo glutacónico. Si este derivado se hace reaccionar con ácido barbitúrico se forma un complejo de color lila a violeta que se lee a 580nm. Procedimiento: Colocar en el compartimiento interno de la unidad de micro difusión de Conway 3,3ml de hidróxido 0,1N y en el compartimiento externo 2 a 4ml de sangre total u orina, o 5 ml del homogenato de tejido (aprox. 1g de tejido). Como reactivo liberante se agregan II a IV gotas de ácido sulfúrico al 10% en el compartimiento externo. Tapar inmediatamente y homogeneizar por rotación. Tiempo de difusión: 3 a 4hs a temperatura amiente. Transcurrido el tiempo indicado se toma 1ml de la solución alcalina del compartimiento interno y se transfiere a un tubo de ensayo. Se prepara un blanco colocando en otro tubo, 1ml de hidróxido de sodio 0,1N. A cada tubo agregar 2ml de fosfato monosódico 1M y 1 ml de Cloramina T al 0,25%. Mezclar y dejar en reposo 2 a 3 minutos, agregar por último 3ml del reactivo piridinabarbitúrico, mezclar y dejar en reposo 10 minutos. En presencia del Ion cianuro aparece un color lila a violeta cuya absorbancia se mide a 580nm. Se compara la absorbancia con testigos de cianuro de concentraciones comprendidas entre 1.0 y 2.0 microgramos por ml de solución de hidróxido de sodio 0.1N. Valor normal en sangre: hasta 15 microgramos por ciento. Interpretación de los resultados: El Ion cianuro es muy tóxico. En las intoxicaciones por inhalación de gas cianhídrico pueden registrarse valores de 100ug o más por 100ml de sangre. Por ingestión de dosis elevadas (200mg pueden provocar la muerte en un sujeto adulto), la concentración en sangre supera el orden de 1 a 2mg por cada 100ml. 16 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Venenos volátiles. Destilación en medio acuoso-ácido El material a analizar, mecánicamente dividido se coloca en un balón de destilación de capacidad adecuada con agua destilada, hasta obtener una papilla fluida, acidificada luego por agregado de solución al 10% de ácido tartárico. En el recipiente colector se coloca un volumen adecuado de agua destilada, que a su vez puede ser refrigerada exteriormente con hielo. La acidez tártrica confiere al contenido del balón un pH adecuado y evita alteraciones eventuales de ciertos complejos. La destilación, sea directa o por arrastre con vapor de agua, se prosigue hasta recoger 50 a 75ml de destilado, con esta fracción se procede a realizar una serie de ensayos genéricos que pueden sugerir o excluir la existencia de determinados tóxicos volátiles. 1. Aspecto Corrientemente el destilado debe ser límpido, ocasionalmente turbio blanquecino con separación de ácidos grasos de baso PM, que se destacan en la capa superior del líquido. En ocasiones la turbidez es debida a la existencia de vehículos orgánicos no miscibles con agua, benceno, solventes varios. 2. Olor Permite presumir la existencia de determinados compuestos siempre que pueda prevalecer sobre el olor propio que acusan los destilados, habitualmente el olor nauseabundo del material visceral deteriorado puede enmascarar la percepción de otros compuestos de trascendencia toxicológica. 3. Reacción En estas condiciones es ácido (acético, propiónico). Normalmente el pH debe ser ácido por la generación del CO2, el pH se determina con papeles indicadores o utilizando soluciones de indicadores químicos variados de todos modos la reacción ácida para ser importante debe estar acompañada de lesiones coincidentes en el material remitido (por ej. estómago). Debe notarse que en intoxicaciones mortales con ácidos clorhídrico (muriático) o sulfúrico, no suele determinarse la presencia de los ácidos al estado libre, pues los mismos son neutralizados por las bases de los tejidos destruidos por la acción caustica, allí lo que notaremos es el marcado aumento de los aniones cloruro o sulfato. 4. Carácter reductor En un tubo de ensayo se colocan 5ml del destilado y II gotas de sol. de cromato de potasio al 5%, mezclar y agregar por las paredes del tubo II gotas de ácido sulfúrico puro, procurando que los líquidos no se mezclen. En la zona límite aparecerá un anillo verde o azul, si existe material reductor. Entre los compuestos de interés toxicológico que dan este ensayo positivo debemos citar: metanol, etanol, formol, etanal, acetona, etc. tengamos en cuenta que este ensayo puede dar positivo por la formación de productos reductores cuando el material está muy deteriorado por la putrefacción. Por lo tanto debe asignarse más importancia con este ensayo a un resultado negativo. 17 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 5. Acción sobre el Ion diamino-plata Se basa en la propiedad oxidante del Ion plata, y en su capacidad de originar combinaciones insolubles con ciertos compuestos volátiles de importancia toxicológica. A 5ml de sol. de nitrato de plata al 5%, colocados en tubo de ensayo limpio, agregar goa a gota c.s de amoníaco puro hasta disolución exacta del precipitado de óxido de plata. Incorporar 5m del destilado, mezclar bien y dejar en reposo durante unos minutos. Puede observarse una reducción parcial (color castaño de intensidad variable), calentar a BM hirviente durante unos minutos y enfriar, la aparición de un precipitado negro o castaño oscuro que generalmente sobrenada es imputable a compuestos sulfurados, sin proyección médico legal. En presencia de formol, acetaldehído, cloroformo, fenol, hidrato de cloral, se origina un espejo metálico sobre la pared del fondo del tubo. 6. Ensayo de Lieben A 5ml del destilado agregar 1ml de hidróxido de sodio al 10% y gota a gota c.s del reactivo de Lieben hasta color amarillo neto. En presencia de etanol, etanal o acetona, aparecerá en frio un precipitado amorfo de color amarillo cristalino y un olor característico a yodoformo. El reactivo de Lieben origina yodoformo con todo compuesto que contenga la agrupación CH3-CO. Si se repite el ensayo pero alcalinizando con NH3 en lugar de HONa, solo la acetona produce el yodoformo por lo tanto esta variante constituye un ensayo diferencial. El Rvo. De Lieben es una solución de I2 y IK en agua destilada. 7. Ensayo de Fujiwara En tubo de ensayo limpio colocar 2ml del destilado e igual volumen de solución de hidróxido de sodio al 30%, mezclar e incorporar2-3ml de piridina pura, agitar y calentar a BM, aparecerá una coloración rosada o roja en la capa piridínica, la piridina debe ser pura y probarse mediante un ensayo en blanco. El ensayo positivo implica la existencia de derivados órgano-clorados como el cloroformo, el tetracloruro de carbono, tricloroetileno, dicloroetileno, hidrato de cloral, etc. 8. Ensayo con HONa al 30% A 5ml del destilado, agregar igual volumen de sol. de HONa 30% y calentar a BM hirviente durante 5 minutos, en presencia de nitroderivados aparecerá una coloración amarilla de intensidad variable. Este ensayo es útil para detectar al p-nitrofenol producto de la hidrólisis de un plaguicida órgano fosforado como el paration. 9. Formaldehído (formol) La presencia del formol, puede ser producto del agregado del mismo como conservador. Ya se ha mencionado que el único conservador que debe utilizarse es la refrigeración. Este produce un aspecto y consistencia típicos al material visceral cuando se agregó con esa finalidad. Pequeñas cantidades del mismo que podrían proceder de una intoxicación puede detectarse mediante el reactivo de ácido cromotrópico en sol. concentrada de 18 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 ácido sulfúrico, agregar al mismo luego de agitar vigorosamente II o III gotas del destilado y calentar a BM hirviente, en presencia de formol se generará una coloración borravino, rojo violeta o violeta. 10. Alcohol metílico Su identificación se realiza previa transformación en formol. A 5ml del destilado se agregan unas gotas de sol. acuosa fosfórica de permanganato de potasio, dejando en reposo 5 a 10 minutos, por agregado de sulfito de sodio sólido se reduce el exceso de permanganato. Sobre la solución límpida se efectúa el ensayo descripto en el punto anterior. Etanol o alcohol etílico La intoxicación con alcohol etílico es la más frecuente de las intoxicaciones, está asociada a la mayoría de los hechos delictivos y también en numerosos accidentes o contravenciones de tránsito. Es por ello que este veneno volátil es el más común y el que domina las estadísticas de todo laboratorio forense. Este tóxico es característico por ser muy raro que produzca intoxicaciones agudas, a pesar de que contribuye en mayor o menor medida a producir desenlaces fatales en sujetos intoxicados. Habitualmente los efectos del etanol se verifican por la intoxicación crónica. Proviene habitualmente de la ingesta de bebidas alcohólicas, preparadas por fermentación alcohólica a partir de azúcares. La concentración alcohólica suele expresarse como grado alcohólico siendo el mismo el volumen de etanol obtenido por destilación a partir de 100ml de la bebida. La absorción de etanol por el organismo sucede luego de su ingesta oral por la mucosa gástrica (20%) e intestinal (75%) y parte incluso de la mucosa bucal (2%). La velocidad de dicha absorción está vinculada al contenido estomacal, la misma se acelera por la presencia de hidratos de carbono y se retarda por la presencia de grasas. Luego de ser absorbido, el etanol se distribuye por el organismo por el sistema circulatorio, constituyendo el hígado el órgano fundamental de su metabolismo. El 90% del alcohol ingerido se metaboliza en el hígado. El mecanismo metabólico se atribuye a la enzima alcohol deshidrogenasa, con la cual el etanol se transforma en aldehído (etanal), aunque actualmente existen indicios que existirían otras vías metabólicas aún no esclarecidas. 19 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Finalmente la enzima acetaldehído deshidrogenasa lleva la transformación hasta ácido acético o etanoico. El etanol es una sustancia no fácil de metabolizar pudiendo producir finalmente lesiones hepáticas más o menos importantes por su ingesta reiterada, aunque el verdadero causante de las mismas es el acetaldehído, las lesiones hepáticas por intoxicaciones reiteradas pueden llegar a ser irreversibles constituyendo la denominada Cirrosis. Existe también la hipótesis de que las lesiones son responsabilidad del mal estado nutricional del alcohólico crónico. Las vías de eliminación de este tóxico son los riñones y dada su volatilidad también por vía pulmonar y es por ella su investigación en el aliento para controlar contravenciones de tránsito. Luego de la ingesta el tenor será inicialmente alto en sangre y es en ese momento también es cuantificable en aliento. Luego de unas horas de la ingesta disminuirá sustancialmente el tenor en estos dos materiales, y entonces será más apropiada su investigación en orina. Es por ello que para tratar de cubrir al máximo las distintas etapas de una intoxicación etílica debe investigarse tanto en sangre como en orina. La extracción de sangre se realiza por veni-puntura, para desinfectar el área donde se va a pinchar no debe utilizarse etanol como desinfectante, siendo preferible la utilización de otros antisépticos. La sangre se debe acondicionar en recipientes de vidrio de capacidad adecuada, con cierre hermético, tapón de algún polímero o de goma adecuada 20 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 y sobre-tapa de latón o aluminio y con el agregado de algún anticoagulante, para lo cual suele utilizarse FNa, que a su vez actuará como conservante. El recipiente convenientemente individualizado debe conservarse refrigerado hasta el momento de su análisis, se debe preservar la putrefacción bacteriana, así como por hongos o levaduras, pues pueden producir pequeñas cantidades de alcohol. Ya hemos mencionado que habitualmente no produce intoxicaciones mortales, hay cierta relación entre el tenor en sangre y la sintomatología que se puede observar en el intoxicado, sin embargo los parámetros mencionados son sumamente variables y por lo tanto la sintomatología que se menciona es a efecto ilustrativo. De 0,1 g/l a 0,5 g/l, habitualmente no se observa sintomatología. De 0,5 g/l a 1 g/l, se produce euforia, pérdida de la inhibición y alteraciones en la adaptación visual fundamentalmente en la penumbra. Dificultades oratorias (disartria). De 1 g/l a 1,5 g/l, se detectan tiempos de reacción prolongadas. Esta situación está vinculada con la mayoría de los accidentes de tránsito. Dificultades motoras, sensoriales y cognitivas, por disminución de flujo sanguíneo al cerebro. De 1,5 g/l a 2 g/l, se podría denominar intoxicación media. Tiempo de reacción con prolongación acentuada, inhibición abolida y trastornos de la coordinación y del equilibrio. De 2 g/l a 2,5 g/l, síntomas de ebriedad, trastornos acentuados del equilibrio y de la coordinación. De 2,5 g/l a 3,5 g/l, síndromes paralíticos, incoordinación, trastornos acentuados del equilibro. Obnubilación. Estupefacción, posible pérdida de conocimiento. De 3,5 g/l a 4 g/l, coma profundo, en ocasiones mortal, por paro respiratorio. 21 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Fórmula de Widmark El químico sueco Erik M. P. Widmark desarrolló la siguiente fórmula para determinar la concentración de alcohol en la sangre (control o test de alcoholemia) máxima teórica. c=A m.r Dónde: c es la concentración de alcohol en la sangre en kilogramos/litro A es la masa (cantidad) de alcohol ingerida en gramos. r es el factor de distribución del individuo (0,70 en hombres y 0,60 en mujeres), expresado en l/Kg. o Hombres: 0,68 - 0,70 o Mujeres/ Jóvenes: 0,55 – 0,60 22 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 o Lactantes/ Niños pequeños: 0,75 – 0,80 m es la masa de la persona en gramos (g), realmente se trata de la cantidad de gramos y no en kilogramos, o bien A debe ser dado también en kilogramos. Por ejemplo: c = 40/70.000 x 0,7 = 0,0008163 Kg/l, O por mil: 0,0008163 x 1000 = 0,8 g/l No existe criterio uniforme respecto del valor de alcohol en sangre que puede considerarse mortal. Se puede verificar en la bibliografía valores que van desde los 5 g/l hasta 10 g/l. Método por micro difusión de Feldstein y Klendshoj Muestras: puede utilizarse: sangre, orina, homogenato de tejido (cerebro, hígado), contenido gástrico. Condiciones de recolección: en caso de sangre, para la extracción no debe utilizarse como antiséptico local alcohol u otras soluciones de sustancias reductoras, ya que interfieren en la determinación. Se aconseja usar solución jabonosa o solución acuosa de bicloruro de mercurio al 0,5%. Condiciones de conservación de la muestra: colocar la muestra en recipientes de plástico con tapa hermética (no usar tapones de goma), conteniendo 2 a 5mg de fluoruro de sodio (anticoagulante y conservador de preferencia) o citrato de sodio u oxalato de sodio. Procedimiento: Se colocan en el compartimiento interno de la cámara de Conway 1,0ml de una solución de dicromato de potasio sulfúrica. En un extremo del compartimiento externo se coloca 1,0 ml de sangre u orina; en el otro extremo de la cámara se agrega 1,0ml del reactivo liberador (solución saturada de carbonato de potasio). Tapar la cámara y hacer girar la misma suavemente sobre la mesa de trabajo. Efectuar paralelamente un blanco con agua destilada. Se deja difundir 10hs a 25ºC, 6hs a 37ºC o 2hs a 50ºC. Una vez cumplido el tiempo de difusión, se destapa la cámara y se procede a efectuar la micro titulación, directamente en el compartimiento interno. Para ello se agrega 0,5ml de la solución de yoduro de potasio 3N, se agita con varilla y se comienza a titular rápidamente al principio y más lentamente luego, con una solución valorada de tiosulfato de sodio 0,1N colocada en la micro cubeta. Cuando se observa la aparición fugaz del color celeste-verdoso del cromo III, se adiciona una gota de la solución de almidón, y se continúa ahora gota a gota la titulación, hasta desaparición del color azul del yodo. Se titula el blanco de igual manera, anotando los volúmenes del tiosulfato gastados en cada uno de los casos. 23 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Interferencias: en este método interfieren las siguientes sustancias: acetaldehído, alcohol metílico, alcohol isopropílico, propanaldehído, alcohol amílico, octanol y éter etílico. No interfieren acetona, cloroformo, benceno, tetracloruro de carbono, tricloroetileno, etc. Método de Kozelka y Hine Es un método oximétrico que presenta la ventaja de excluir varias de las posibles interferencias que se observan en la micro difusión de Feldstein. Muestras: sangre u orina. Materiales y equipamiento: dispositivo de Koselka- Hine. Baño de María. Procedimiento: En el tubo A de la figura se coloca 1,0ml de sangre y 5ml de una solución de wolframato de sodio al 10%. Se mezcla y se agrega gota a gota agitando 5ml de solución se ácido sulfúrico 1N. En el tubo B se colocan 10ml de una solución saturada de hidróxido de sodio y 10ml de solución de cloruro mercúrico. Se adaptan los tubos y se coloca agua en el erlenmeyer colector. Se destila por arrastre de vapor de agua hasta recoger 25-30ml. El vaso que contiene los tubos A y B dbeen calentarse a 90-100ºC para evitar condensaciones. 24 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Al destilado se agregan 10ml exactamente medidos de solución de bicromato de potasio 0,1N y 5ml de ácido sulfúrico pa. por las paredes de manera de obtener 2 capas. Cerrar el erlenmeyer con la tapa y mezclar con cuidado. Se calienta a BM hirviente 20 minutos. Se enfría y se diluye hasta alrededor de 50ml. Se adiciona 0,2g de yoduro de potasio pa. y se mezcla hasta disolución total. Se titula con solución de tiosulfato de sodio 0,1N, hasta casi decoloración, se adicionan II gotas de solución de almidón y se continúa la titulación hasta el punto final (viraje del color azul-violeta al verde). Ecuaciones y cálculos: (Vd.Nd) – (Vt.Nt) x 11.51 = mg Etanol / ml de sangre Vs Vd = Volumen de la solución de bicromato de potasio. Nd = Normalidad de la solución de bicromato de potasio. Vt = Volumen gastado de la solución de tiosulfato de sodio. Nt = Normalidad de la solución de tiosulfato de sodio. Vs = Volumen de sangre u orina utilizado. Determinación cuantitativa de alcohol etílico por C.F.G Extraer por punción venosa 10ml de sangre acondicionándola sobre heparina como anticoagulante. La punción debe hacerse desinfectando la zona con una sustancia adecuada carente de alcohol etílico. La muestra hasta su peritación debe reservarse a 4ºC, hasta el envío al laboratorio en la misma jeringa en que fue extraída con su respectivo capuchón de aguja y rotulada debidamente. Si la muestra es de orina, se acondiciona en frasco de plástico limpio, bien cerrado e identificado en forma refrigerada a 4ºC. Método enzimático para la determinación de alcohol etílico en líquidos biológicos Es una técnica accesible para cualquier laboratorio aún de pequeña complejidad, tiene alta sensibilidad y absoluta especificidad, permitiendo la realización en tandas de muestras situación habitual en los laboratorios forenses, como equipamiento solo requieren un espectrofotómetro visible con alcance hasta 340nm en el UV. La determinación se basa en la acción enzimática que realiza la alcoholdeshidrogenasa sobre alcohol etílico transformándolo por la sustracción de H en aldehído etílico, la 25 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 acción de la enzima es absolutamente específica y sólo actúa sobre el etanol, el cual en este caso es el “sustrato”. Los átomos de H secuestrados por la enzima son cedidos a un nucleótido denominado adenosin di nucleótido (NAD), el cual se transforma en adenosin di nucleótido reducido (NADH), la absorbancia del NADH es a 366 mu en el UV y la concentración de NADH que se forme será proporcional a la concentración de alcohol etílico en el material analizado. Etanol + ADH ---------------- Etanol ADH reducida ADH reducida + NAD ---------------- NADH ADH Trabajando con una curva de calibración elaborada con las absorbancias de soluciones testigo de conc. conocida, se interpola en la misma el valor de absorbancia obtenido con las muestras, obteniendo de esta manera los valores de concentración. Determinación de alcohol metílico en sangre Dónde se encuentra Anticongelante Combustibles enlatados Líquidos para copiadoras Aditivos para combustibles (mejoradores del octanaje) Removedor o disolvente de pintura Goma laca Barniz Líquido limpiador de parabrisas Bebidas alcohólicas adulteradas Muestras: Sangre No usar etanol como antiséptico, se recomienda el uso de cloruro mercúrico al 0,5 %. Extraer sangre usando como anticoagulante fluoruro de sodio al 1 % y trasvasar a un tubo de plástico provisto de tapa a rosca, llenar totalmente el tubo. Conservar en la heladera entre 0 y 4º C En caso de no contar con fluoruro de sodio, usar citrato u oxalato. No usar EDTA ni heparina como anticoagulante. Líquido cefalorraquídeo u orina. Recoger la orina sobre fluoruro de sodio al 1 % en recipientes con características similares a las descriptas anteriormente. Conservar en heladera entre 0 y 4º C. 26 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Fundamento del método El alcohol metílico es aislado por micro difusión y posteriormente oxidado a formaldehido, el cual es cuantificado por reacción con el ácido cromotrópico. El complejo obtenido (de color violeta) se lee a 580 nm. Técnica: micro difusión Colocar en el compartimiento interno de la cámara de Conway, 2,2 ml de solución acuosa de ácido sulfúrico al 10 % (V/V) Agregar en uno de los extremos del compartimiento externo de la cámara, 1ml de solución saturada de carbonato de potasio. Tapar parcialmente la misma. Seguidamente, en el otro extremo del mismo compartimiento, colocar 1ml de la muestra, cuidando de que no entre en contacto con la solución liberadora. Cerrar la cámara. La reacción se inicia desplazando la cámara en forma circular sobre el plano e la mesa de trabajo. Dejar difundir 2 hs. a temperatura ambiente. Reacción de color Una vez finalizada la micro difusión preparar distintas disoluciones del contenido del compartimiento interno, (1/2, 1/10, 1/40). Las mismas se realizan en solución de sulfúrico al 10 % (V/V) Paralelamente se procesa un blanco de reactivos y un blanco de muestra. Proseguir de la siguiente manera, en tubos de ensayo. Muestra Alícuota del compartimiento 1 ml interno o dilución corresp. H2SO4 10% (V/V) -----------kmnO4 5% (gotas) 1 Dejar en reposo 10 minutos Bisulfito de Sodio (una pizca 1 sólida o una gota de solución saturada) Ácido cromotrópico 0,5 % 0,2 ml Colocar en baño de hielo Ácido sulfúrico conc. 4 ml Colocar en baño María hirviente 15 minutos Blanco muestra 1 ml Blanco reactivos ---------- ----------1 1 ml 1 1 1 0,2 ml 0,2 ml 4 ml 4 ml 27 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Enfriar y diluir a 10 ml con agua destilada. Leer en espectrofotómetro a 580 nm contra ácido sulfúrico concentrado. El valor de absorbancia obtenido se interpola en una curva de calibración preparada con las soluciones testigos de MeOH a partir de una solución madre de metanol, previa sustracción del valor de absorbancia del blanco de muestra. Cálculos Metanol (g/l) = X ug. 1,21 x 2,2 x 0,01 dilución Donde X = microgramos de metanol obtenidos de la curva de calibración. 1,21 = factor de corrección que se debe usar porque la tensión del metanol no es reducida a cero en el fluido absorbente y el equilibrio de difusión de aproximadamente el 82,5 % de absorción es alcanzado. 2,2 = volumen de reactivo fijador 0,01 = factor de conversión de las unidades Interferencias La especificidad de la reacción entre el formaldehído y el ácido cromotrópico está indicada por el hecho de que los alcoholes, cetonas y los siguientes aldehídos no reaccionan para dar compuestos coloreados: Acetaldehído, propionaldehído, butiraldehído, isobutiraldehído, isovaleraldehído, cloral, glioxal, benzaldehído, ftalaldehído, el gliceraldehído de color amarillo. Los cuerpos cetónicos presentes en la muestra interfieren en la determinación, arrojando resultados falsos positivos. La existencia de formaldehido en alta proporción hace que el método sea inaplicable para metanol. Es importante tener en cuenta que una concentración superior a 0,8 g/l de metanol es de severo riesgo de muerte para el paciente. Investigación de tóxicos orgánicos fijos Como ya se ha mencionado la investigación de los tóxicos orgánicos fijos se efectúa aprovechando la mayor solubilidad de estos en solventes orgánicos que en el agua, de modo que poniendo en íntimo contacto el material a investigar con un solvente orgánico y no miscible con el agua, se aprovecha por partición el traspaso de las sustancias orgánicas de la fase acuosa a la orgánica, recordemos que el 70 % de la masa del cuerpo humano está constituído por agua, de modo que cuando buscamos tóxicos de este tipo en orina, sangre, vómitos y aún material visceral los mismos se encontraran en fase acuosa. 28 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 El tratamiento de la muestra variará con el tipo de la misma, pero el fundamento será el mismo y consiste en realizar una apropiada transferencia de las drogas a la fase orgánica. Los solventes habitualmente utilizados para esta técnica son el Éter de Petróleo y el Éter Etílico también denominado Éter Sulfúrico por su modo de obtención, en ambos casos se aprovecha su carácter de inmiscibles con el agua y su bajo punto de ebullición que facilitará su posterior evaporación. La extracción no es demasiado selectiva y es por ello que se utiliza una marcha aprovechando ligeras diferencias en cuanto a la afinidad de algunos de los tóxicos de interés, realizándose primero una extracción con Éter de Petróleo, denominado extracto “Éter neutro”, a continuación y sobre la misma muestra ya procesada se realiza un tratamiento con Éter Etílico en medio ácido, denominando a este segundo extracto “Éter Ácido” y finalmente sobre la misma muestra se efectúa un tercer extracto ahora en medio alcalino con Éter Etílico, denominando a este extracto “Éter Alcalino”. Como puede verse se efectúan tres extracciones sucesivas de modo de recuperar tres grupos de tóxicos orgánicos de interés. Mediante esta técnica que detallaremos a continuación podemos separar los siguientes grupos de tóxicos orgánicos: “Éter neutro”: pesticidas organoclorados y organofosforados. “Éter ácido”: barbitúricos, hidantoínas, glutetimidas, carbamatos, analgésicos. “Éter alcalino”: anfetaminas, benzodiacepinas, fenotiacinas, alcaloides, anestésicos sintéticos, analgésicos. Para aprovechar la mencionada selección es imprescindible el orden sucesivo propuesto, pues de invertirlo y extraer inicialmente con el Éter alcalino en el mismo se extraerían los tres grupos desperdiciándose la posibilidad de seleccionar los tóxicos. A continuación detallaremos el procedimiento sobre una muestra de orina, la elección de este material se debe a su menor complejidad y también a la mayor frecuencia de realización en el ámbito de los laboratorios de Criminalística. Se toman 50 ml de orina y se colocan en una ampolla de decantación limpia, se verifica su pH que debe ser 6,5 a 7,0. Este se efectúa con un pHmetro o con un papel indicador de pH. Si la orina fuera de varios días o estuvo mal conservada es probable que su pH sea superior, en cuyo caso se debe regular mediante el agregado de adecuadas cantidades de ClH. A continuación de agregan 5-10 ml de Éter de Petróleo. Recordemos que el mismo es un corte de HC constituidos fundamentalmente por Hexano y Heptano. Se mezcla suavemente por inversión reiteradamente para colocar ambas fases (acuosa-orgánica) en íntimo contacto, de modo de evitar una violenta agitación que podría formar emulsiones no deseadas y que complicarían la posterior operación de la muestra. A continuación se deja en reposo de modo que ambas fases se separen espontáneamente por su 29 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 inmiscibilidad y diferencia de densidad (la capa orgánica se distribuirá en la capa superior). Una vez producida la separación neta, se deja escurrir por el vástago de la ampolla la capa acuosa, recogiéndola en un vaso de precipitado limpio. La capa orgánica se retira de la ampolla por el orificio superior colocándola en otro vaso de precipitado limpio e individualizado “Extracto Éter de Petróleo”. La fase acuosa se vuelve a introducir en la ampolla de decantación y sobre la misma se reitera por 2 veces el procedimiento antes mencionado con 2 porciones nuevas de 10 ml de Éter de Petróleo. Haciendo el procedimiento 3 veces consecutivas estadísticamente se puede comprobar que el 97 % de las sustancias a extraer pasarán a la fase orgánica lo que garantiza la eficiencia del procedimiento. Las capas de solvente orgánico que se generan en cada extracción se agregarán al recipiente individualizado “Extracto Éter de Petróleo”. Finalizada esta etapa se procede a acidificar con cantidad adecuada ClH la alícuota de orina ya extraída de modo de llevarla a pH 5-5,5 lo que se verifica con pHmetro o papel indicador, una vez logrado tal objeto se coloca en otra ampolla de decantación en donde se reitera por 3 veces el procedimiento de extracción en idénticas condiciones a las detalladas y con las mismas precauciones mencionadas, ahora con 3 alícuotas de “Éter Etílico” las que luego de separadas se acondicionan en un recipiente individualizado “Extracto Éter ácido”. Finalmente la muestra extraída se acondiciona en una tercera ampolla de decantación procediendo a alcalinizar con amoníaco a pH 9,5-10, lo que se verifica del mismo modo ya citado, efectuando a continuación el procedimiento de extracción por 3 veces consecutivas con Éter Etílico. Los extractos así obtenidos se denominan “extracto Éter Alcalino”. Los 3 extractos obtenidos se evaporan a sequedad calefaccionando con baño de agua hirviente o en plancha calefactora, recordemos que los puntos de ebullición de los solventes son bajos y se debe evitar la presencia de llama por su combustibilidad, así como también exagerado calentamiento que podría provocar una ebullición brusca con pérdida de material. Los residuos se redisuelven e un volumen pequeño de alcohol etílico y con el mismo se proceden a sembrar cromatogramas en placa, una para cada grupo, para detectar inicialmente si se hallan presentes algunos de los tóxicos ya mencionados. Por supuesto que las mismas serán orientativas y con idea de rastreo, de encontrarse algún indicio de tóxico los mismos deben ser verificados y confirmados por otras técnicas, ya sea cromatografía en placas específicas, cromatografía en fase gaseosa, líquida, IR, etc. 30 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Otro método de extracción El procedimiento descripto anteriormente puede simplificarse utilizando columnas cromatográficas de diversos tipos, entre ellas las de tierra silíceas (Extrelut de Merck). El fundamento de la extracción es similar, partición líquido-líquido. Aventaja a la técnica anterior en cuanto a economía de materiales, tiempo, evitando la formación de emulsiones y ofreciendo extractos de mayor pureza. a) Extracción en medio ácido En una columna de Extrelut se agregan 20 ml de orina o líquido de lavado gástrico cuyo pH ha sido fijado entre 3 y 4 con ácido sulfúrico al 10 % V/V y se deja penetrar en la misma. Se eluye con 40 ml de Éter Etílico, cloroformo o diclorometano. El eluído se concentra o se extrae con una solución reguladora de pH 9,5. Debe evitarse cuidadosamente llevar la muestra a pH inferior a 1, lo que ocasionaría pérdidas de rendimiento por absorción. b) Extracción en medio débilmente alcalino Se pasa por la columna 20 ml de orina sin filtrar cuyo pH haya sido fijado previamente entre 8,5 y 9,5 con solución reguladora de ClNH4-NH3. Después de la penetración de la muestra se eluye con 40 ml de la solución eluyente, diclorometano-isopropano (85-15), cloroformo o acetato de etilo, se concentra o extrae en medio alcalino. Muestras sólidas: Papilla de vísceras, fracciones de cerebro, hígado, riñón, estómago y su contenido, intestino y su contenido. La conservación del material visceral debe hacerse exclusivamente mediante refrigeración, preferentemente a -20º C en recipientes con cierre hermético sin agregados de ninguna naturaleza. Extracción: son varios los métodos que pueden adoptarse a) Método de Stass Otto, de precipitación alcohólica de las proteínas, es de aplicación sencilla, pero sumamente lento y ofrece extractos impuros. b) Sulfato de amonio, resulta poco eficiente para extraer drogas neutras y ácidas. c) Digestión ácida, libera drogas unidas a proteínas y las conjugadas, pero es reducida la recuperación de drogas termolábiles o ácido-lábiles, por ej. dextroproporxifeno, nitrazepan, clordiacepóxido, diazepan. d) Extracción directa, método simple y rápido pero que no ofrece adecuada recuperación de drogas fuertemente unidas a proteínas. e) Precipitación wolfrámica (curry), no ofrece recuperaciones óptimas de las drogas a extraer, pero tiene extractos medianamente puros. f) Digestión enzimática de las proteínas con subtilisina, permite una recuperación muy superior de fármacos. 31 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Análisis de rastreo de tóxicos orgánicos fijos por TLC Las cromatografías de rastreo utilizan fases móviles diferentes según el grupo de tóxicos investigados. Para el extracto “Éter de Petróleo, o Éter neutro” puede utilizarse un solvente constituido por Hexano (40), Ciclohexano (40), Cl3CH (10), Acetona (10). Para el extracto “Éter Ácido” puede utilizarse un solvente constituido por Cl3CH, acetona (80 – 20). Para el extracto “Éter alcalino” pueden utilizarse o Butanol – AcH (99 – 1) ó Metanol – NH3 (99 – 1). Los cromatogramas deben efectuarse simultáneamente con testigos de los distintos grupos de drogas mencionadas en cada caso que sirvan de orientación para su individualización posterior. Debido a que se desconoce la concentración de los eventuales tóxicos presentes es recomendable sembrar al menos tres puntos de la muestra, utilizando distintas cantidades de la misma para asegurarnos entrar en el rango adecuado. Por ej. II gotas, XV gotas y L gotas. Una vez efectuados los corrimientos, se marca el frente del solvente, se deja secar adecuadamente la placa y se efectúan los revelados correspondientes de manera de lograr una reacción cromógena con los tóxicos que permitan su ubicación en la placa para poder calcular su Rf y también que el color desarrollado sirva de orientación para la individualización de las sustancias o al menos de a que grupo de los mencionados pueda corresponder. Se debe tener en cuenta que dado el carácter secuencial de la técnica las distintas aspersiones que realizarán deben efectuarse con mucho cuidado y permitiendo el secado entre uno y otro para evitar lo que denominamos “el derrumbe de la placa” con la consiguiente inutilización de la misma. Para los tóxicos del grupo “éter de Petróleo”, una vez realizado el corrimiento cromatográfico se procede a marcar el frente de solvente y a continuación se realiza el revelado por aspersión secuencial, a) Con Solución alcohólica de Difenilamina, con posterior exposición a la luz UV, de ese modo se ponen en evidencia los pesticidas organoclorados por la aparición de unas manchas de color azul violáceo. A continuación se deja secar la placa. b) Se realiza una nueva aspersión, esta vez con solución de Cloruro de Paladio en ácido clorhídrico al 10 %, de este modo se revelan los pesticidas organofosforados que aparecen como manchas amarillo castañas. 32 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Para los tóxicos del grupo “éter ácido”, una vez efectuado el corrimiento cromatográfico y marcado el frente del solvente, se efectúa el revelado secuencial como sigue: a) Sol. de Acetato de Cobalto al 0.5 % en metanol, para poner evidencia los barbitúricos los que aparecerán como manchas de color lila. b) Sol. de Hidróxido de Litio al 0.5 % en metanol. c) Sol .saturada de Nitrato Mercúrico, que colorea los barbitúricos de color gris, quedando las glutetimidas e hidantoinas, como manchas blancas sobre un fondo oscuro. d) Finalmente una aspersión con solución acuosa de cloruro férrico al 1 % sirve para evidenciar los analgésicos como manchas de color anaranjado-rojizo (Acido acetil-salicílico) Finalmente para los tóxicos del grupo denominado “éter alcalino”, luego de efectuar el corrimiento cromatográfico se efectúa la siguiente secuencia de aspersiones: a) 2-4 dinitrofluorbenceno al 0.5 % en etanol, con este se evidencian las anfetaminas que se colorean de amarillo, sobre un fondo del mismo color. b) Sol. concentrada de ácido fosfórico, de esta manera se decolora la placa que vuelve a su original color blanco, quedando las manchas amarillas de las anfetaminas si es que están presentes. c) Con solución de ácido clorhídrico al 10 %. Luego se expone la placa al UV y de haber benzodiacepinas presentes aparecerán con una fluorescencia azulada. d) Rvo. de Marquis, que consiste en una solución de formol en ácido sulfúrico concentrado, con el cual los alcaloides morfiólicos adquieren una clásica coloración violeta. e) Rvo.naftoquinonsulfonato de sodio (NQS), con el cual los anestésicos sintéticos (novocaína, xilocaína, benzocaína, etc.) desarrollan una coloración anaranjada rojiza. f) Rvo. de Draggendorf o Rvo. Iodoplatínico, con el cual todos los alcaloides y/o sustancias psicotrópicas dan manchas de color rojo o violáceo respectivamente. Debe tenerse en cuenta que esta técnica debe utilizarse solamente a título de rastreo inespecífico, las sustancias que se detecten deben posteriormente ser correctamente identificadas mediante corrimientos cromatográficos específicos, es decir con solventes y testigos adecuados para la resolución e identificación de una determinada sustancia en un grupo de drogas. De todos modos actualmente la identificación se efectúa mediante alguna técnica instrumental que permita obtener el espectro de la sustancia investigada, siendo las más comunes Espectrofotometría UV, IR, Espectrografía de Masa o Resonancia nuclear magnética 33 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Toxicomanías Marihuana El término Marihuana se aplica a un conjunto de sustancias, que se encuentran en la planta de Cáñamo (Cannabis sativa), capaces de provocar una severa y característica acción sobre el SNC del hombre. La planta del cáñamo es originaria del Asia, especialmente de la región central. Pertenece a la familia de las Moráceas, del orden de las Urticales. La variedad que produce mayor proporción de resina, rica en principios activos capaces de provocar estados psíquicos anormales en el hombre, es la Indiana (Cannabis sativa, var. Indica). El cultivo del cáñamo se halla muy difundido, debiendo destacarse que tanto sus fibras como las semillas tuvieron amplia aplicación, hoy un tanto disminuido, en actividades industriales y comerciales, las fibras por su aplicación en la fabricación de sogas y tejidos y las semillas por producir un aceite secante de gran aplicación en la fabricación de pinturas y barnices, las semillas también tienen gran aplicación como alimentos para pájaros. La forma de cultivar este vegetal, varía según se pretende obtener mayor cantidad de fibra o semilla, o de resina de marcada acción sobre el SNC. Cuando se orienta el cultivo con finalidad de obtener la resina biológicamente activa, se elimina las plantas masculinas no bien florecen y se podan las hojas grandes de las ramas femeninas. En tales condiciones al florecer las plantas femeninas, sus sumidades se cubren de pelos celulares, segregando abundante resina activa, lo que las hace tornarse muy pegajosas, llegando a parecer como cubiertas de rocío. El cáñamo es una planta dioica como ya se destacó, existiendo ejemplares masculinos y femeninos. Las flores masculinas se presentan agrupadas en racimos, mientras que las femeninas aparecen apretadas en pequeños grupos. Las hojas de la porción superior difieren de la inferior de la planta, las inferiores son pecioladas, con cinco a siete segmentos. Las hojas superiores en general carecen de pecíolo y son trisectas. 34 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 El fruto es grisáceo, liso conteniendo una sola semilla. Su tamaño oscila entre los 4 y 6 mm. de diámetro, y es un aquenio ovoideo. En América, la droga se emplea preferentemente en forma de cigarrillos. Estos suelen estar preparados exclusivamente con picaduras de cáñamo, pudiendo encontrar en ellos parte de hojas, tallos, inflorescencias y algo de resina. En general de confección casera. A veces mezclado con tabaco. En USA también circular cigarrillo de confección industrial. En cuanto a los efectos, pueden establecerse cuatro períodos en el orden psíquico de la intoxicación marihuánica. a) Período de euforia, hay risas, locuacidad, excitación neuromuscular. b) Inestabilidad mental con alucinaciones. Este periodo sería el verdaderamente característico, aquí el intoxicado magnifica las percepciones, invadiéndole la fantasía. Tiene visiones paradisíacas, que se suceden rápidamente y sin interrupción. c) El tercer periodo es de éxtasis d) El cuarto de hipnosis, finalizando con un sueño muy profundo. Estos trastornos son acompañados de una sintomatología física que consiste en palpitaciones, taquicardia, sequedad de boca, etc. Los principios activos, responsables de la actividad psíquica del Cáñamo se encuentran distribuidos en casi todas las partes del vegetal, con la característica de los distintos niveles, así el producto más rico es la secreción resinosa, luego las inflorescencias, a continuación las hojas y finalmente las ramas y tallos. Los principios activos son compuestos cíclicos con tres anillos, dos bencénicos y un heterociclo, condensados y que varían en las diversas sustituciones que presentan o en el grado de sustitución entre carbonos de los anillos, de esta manera podemos mencionar el cannabinol, tetrahidrocannabinol, cannabidiol, tetra hidro cannabidiol y ácido cannabidiólico. La responsabilidad de su acción alucinogénica se la atribuye al THC. Es de destacar que durante la combustión del cáñamo, al fumarlo, se ha establecido muy escasa pérdida de éste último a diferencia de los restantes que si son afectados en cerca de un 40% de merma. 35 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Tratamiento pericial 1. Examen macroscópico de los caracteres botánicos En el caso de plantas completas o trozos grandes del vegetal permitirá reconocer las características botánicas de la planta (flores, frutos, hojas de la cúspide, del tallo, etc.). Si se dispone de inflorescencias se deberá establecer el sexo de las mismas. En caso de tratarse de picaduras de vegetales, se deberán separar por tamizado las partes que pudieran corresponder a flores, hojas, frutos, etc. 2. Examen microscópico Permitirá establecer la presencia de unas formaciones características como son los pelos cistolíticos y los pelos glandulares. Para ello se deben montar porciones de la picadura entre porta y cubreobjetos, por capilaridad colocar una gota de agua destilada y observar al microscopio, inicialmente con bajo aumento y luego con mayor aumento. Los pelos cistolíticos se verán como elementos refringentes, unicelulares, curvos, rígidos, que por agregado de ácido clorhídrico desprender burbujas de gas, por tener en su base un cristal de CO3Ca que por acción del ácido se descompondrá en CO2 y Cl2Ca. Asimismo los pelos glandulares se podrán visualizar como multicelulares, y eventualmente recubiertos de finas gotitas de resina. La ausencia de dichos elementos permitirán descartar cáñamo, la presencia si bien es significativa no es definitoria. 3. Análisis químico Se trata de verificar la presencia en la picadura vegetal de los principios activos típicos de la Marihuana, para ello se practica una extracción con solventes orgánicos (éter de petróleo, heptano, acetona, acetato de etilo), la que puede realizarse por simple maceración o si es necesario efectuarla para cuantificar el tenor de principios activos, por extracto hasta agotamiento de una cantidad pesada de picadura vegetal y llevando finalmente a un volumen determinado al extracto obtenido, para poder expresar el porcentual de participación de cada uno de los principios extraídos. Con el extracto se practica: a) Reacción de Duquenois –Levine El Rvo. de Duquenois es una solución de IV de acetaldehído y 4 mg. de vainillina en 4 ml. de alcohol etílico. Un par de ml. del extracto se evapora a baja temperatura sobre un vidrio de reloj, evitando las proyecciones, producto de la evaporación del solvente quedará un residuo verdoso. Se deja enfriar a temperatura ambiente y entonces se agrega el Rvo mencionado, se aprecia que por agitación suave el residuo del vidrio de reloj se disuelve en el líquido, obteniéndose una solución más o menos verdosa, debido a la extracción de clorofila. A continuación se agrega 1 ml. de ClH concentrado, apreciándose el desarrollo de una secuencia de color, inicialmente verde, pasa al gris, luego al celeste, azul y finalmente violeta. 36 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Esta secuencia podrá apreciarse si se respeta el enfriamiento citado, sino el pasaje será muy rápido y no podrá observarse. Este resultado no es especifico, por ello la modificación de Levine, el cual propone el agregado a continuación de unas gotas de Cl3CH, el cual por ser inmiscible y más denso que el agua, formará una gota en la zona más cóncava del vidrio de reloj y donde paulatinamente se extraerán los principios activos generando una coloración lila. b) Cromatografía en capa fina Se siembran gotas del extracto en la línea de siembra respetando las normas de la TLC, incluso como no sabemos el tenor de principios activos es recomendable sembrar puntos con pocas gotas y otros con mayor cantidad. La fase móvil es benceno, se corre y finalmente se revela con una solución alcohólica de Fast Blue, que es un reactivo cromogénico para alcoholes, obteniéndose una sucesión de manchas de distintos tonos y Rf, característicos del cáñamo. El THC aparecerá como mancha roja de Rf aproximadamente 0.70. c) Cuantificación de THC La determinación cuali-cuantitativa de THC se hace por Cromatografía en Fase Gaseosa. Metodología: pesar 0.100 g de picadura del vegetal en estudio previamente pulverizada y tamizada. Colocar en un tubo de ensayo. Agregar 1 ml de una solución al 0.2 % de tetracosano en cloroformo: metanol (1:1), macerar durante unos minutos a temperatura ambiente. El tetracosano es el standard interno que se agrega para independizarse de las variaciones del método, fundamentalmente el volumen inyectado y las interacciones que pudieran ocurrir alterando los resultados cuantitativos. La solución que se utilizará como referencia se prepara también con el mismo estándar interno. Temperatura del horno: 240 oC Cálculos: Se hacen sobre la base de las áreas obtenidas por el tetracosano y el THC. Realizando el cociente del área del THC por la del estándar interno. Ejemplo: En el testigo o sol. de referencia: Area THC= 10.45: Area tetracosano=2.55; Cociente 4,23 En la muestra: Area THC =1,99; Area tetracosano=1.17; Cociente 1,70 37 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Los resultados en la muestra deben multiplicarse por el factor correspondiente, suponiendo que haya que diluir la misma en mayor o menor medida según el tenor de THC para poder hacer el análisis, en el caso utilizado como ej. dada la alta concentración del THC se procedió a diluir en 3 ml en lugar del ml propuesto en la técnica, luego el cociente sería 5,1. Como en el testigo la concentración del THC es de 0,8%, el cálculo definitivo será: 4,7 ___________ 0,8% 5,1 ___________ X = 0,96% Cuando se trata de realizar el análisis de lotes constituidos por más de 10 muestras, se realiza tal como sugiere la ONU, cromatografía planar que incluirá todas las muestras en forma individual. Si el resultado fuera similar para todas se procede a realizar un muestreo para el estudio cuantitativo. En la cromatografía plana también se utiliza como fase móvil tolueno y como reactivo revelador se utiliza el colorante Fast blue en sol. alcohólica. Con ello se revelan no solo el THC sino también productos relacionados y de degradación. Incorporación, distribución y metabolismo de principios activos Tras inhalar el humo las concentraciones plasmáticas de THC alcanzan su máximo (unos 100 ng/ml, siendo 1 ng=milmillonésima parte de 1 gr) al cabo de unos minutos aunque desaparecen rápidamente mediante un importante proceso de redistribución. El THC experimenta una primera metabolización a nivel pulmonar y hepático, transformándose en 11-hidroxi-THC, para posteriormente volver a transformarse en otros metabolitos inactivos como el 11-nor-carboxi-alfa9-THC (THC-COOH), que es el metabolito mas abundante en plasma y en orina y el que se busca en los análisis de detección. Su tiempo de permanencia es relativamente largo debido a que se conjuga con ácidos grasos de cadena larga (oleico y esteárico). 38 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Los metabolitos de THC se excretan principalmente por la bilis y las heces (65-70%) y el resto se elimina por la orina. La eliminación por orina tiene especial importancia en los consumidores crónicos, para quienes es posible detectar un consumo hasta un mes después de inhalar el último cigarro. Esto es debido a que el THC y sus metabolitos se concentran en tejidos con alto contenido lipídico, como el tejido adiposo, pulmones, riñones, hígado, corazón, bazo y glándula mamaria, que se comportan como reservorios de THC y justifican su largo período de permanencia en el organismo. Investigación de principios activos metabolizados en fluidos biológicos Si bien existe la posibilidad instrumental ya mencionada, la escasa concentración de los mismos en fluidos biológicos, hace recomendable su investigación por métodos inmunológicos, destacándose por su sencillez y sensibilidad el método denominado Emit, en donde se realiza la conjugación del antígeno buscado con anticuerpos específicos anclados a un soporte adecuado, y en donde compiten los mismos con principios activos, marcados con una enzima adecuada. No debe descartarse la posibilidad de obtención de reacciones cruzadas. Cocaína La coca es botánicamente el Erythroxilon Coca Lamark, y sus variantes más importantes son la Bolivianum Burck y la Novagratense Norris, todas pertenecientes a las Erythroxylaceas. Se trata de un arbusto que puede alcanzar de uno a tres metros de alto, con flores blancas y frutos carnosos, rojos y ovales, siendo las hojas la parte de la planta que tiene mayor proporción de principio activo, y que se emplea como tal o se utiliza para realizar la extracción de su principal alcaloide la cocaína. La hojas de coca, poseen una proporción de alcaloides que varían del 0.5 % al 1,5 %. En el caso de la coca americana, el 70% de los alcaloides totales corresponde a cocaína. 39 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Los alcaloides de las hojas de coca corresponden químicamente a dos grupos: a) Metil – acil – ecgoninas, A este grupo pertenecen la cocaína (metil-benzoil ecgonina), la cinamil-cocaína (Metil-cinamoil-ecgonina) y las alfa y beta truxillinas (Metil alfa o beta truxiloil-ecgoninas. b) Tropínas. Son ésteres de la seudotropina. El esqueleto fundamental de la cocaína, que es el alcaloide de interés fármaco y toxicológico es el tropano, el cual modificado, se transforma en la Metil – Benzoil – ecgonina, a partir de dicha conjunción aparece el efecto anestésico de la cocaína, si falta en la ecgonina, el grupo metilo o el bencilo dicho efecto es inexistente. Ecgonina La cocaína es un polvo blanco, poco soluble en agua, con PF 96-98 oC. El clorhidrato de cocaína, tiene un PF de 200 – 202 oC, muy soluble en agua. Tiene sabor ligeramente amargo y produce en la lengua una sensación de hinchamiento y adormecimiento. La cocaína se obtiene a partir de las hojas por extracción y también por síntesis parcial, a partir de la ecgonina preparada por hidrólisis de los extractos de alcaloides totales, a la misma se le la benzoila y se la metila para llegar al producto deseado. Las acciones farmacológicas de la cocaína son fundamentalmente locales constituyendo un excelente anestésico muy utilizado en oftalmología y otorrinolaringología, al efecto anestésico debe sumarse dos acciones muy positivas, atraviesa fácilmente las membranas, con lo cual el efecto es instantáneo y produce una vasoconstricción en la zona que prolonga la duración del efecto anestésico. La velocidad de absorción es la propiedad que permite a los adictos evaluar la calidad del producto adquirido colocándose unos granos de polvo sobre la mucosa de la lengua. Desde el punto de vista toxicológico los efectos que interesan son los generales, que inducen al hábito y que carecen de aplicaciones terapéuticas, actuando como poderoso estimulante de la corteza cerebral, efecto del cual carecen los anestésicos sintéticos que se han desarrollado y que muchos de ellos son utilizados para adulterar la cocaína ilícita. La estimulación sobre la corteza cerebral se evidencia por una excitación psicomotriz, acompañada por locuacidad y seguida por una etapa de euforia con sensación de aumento de las posibilidades de actividad física y psíquica. Es en estos momentos que el sujeto siente incrementada sus fuerzas, su capacidad intelectual, su sensibilidad emotiva y de captación de estímulos placenteros y esto constituye la causa del acostumbramiento 40 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 al uso de la droga, en casos de sobredosis pueden sobrevenir convulsiones, confusión mental y delirio. La estimulación del SNC es descendente y continúa con una estimulación bulbar, con las consecuencias de aumento de ritmo respiratorio, incremento de presión, y en algunos casos también se estimula el centro del vómito que se encuentra próximo al respiratorio. Si la dosis es muy alta puede sobrevenir para respiratorio o cardiaco por exceso de presión sanguínea. 41 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Luego del efecto estimulante sobreviene una etapa de depresión como es habitual en cualquier estimulante central, y si la depresión es demasiado intensa puede producirse también paro cardio-respiratorio. La intoxicación crónica es generalmente consecuencia del uso reiterado de la droga. Los adictos utilizan habitualmente la vía nasal para su utilización, para lo cual la inhalan en forma de polvo. Rara vez se usa la vía subcutánea o bucal mezclándola con bebidas alcohólicas. El sujeto que utiliza la droga por inhalación siente a los pocos minutos, anestesia completa de la mucosa, acompañada de una sensación de frío que se extiende de la nariz a la boca y pómulos. El uso prolongado de la cocaína por esta vía puede ocasionar la destrucción del tabique nasal y perforación del cartílago cuadrangular. Los síntomas de la intoxicación crónica son híper-excitabilidad neuromuscular, trastornos de la sensibilidad, convirtiendo al individuo en irritable y difícil para la convivencia, alucinaciones y delirios, depresión intelectual, trastornos circulatorios y nutritivos. La cocaína produce acostumbramiento y genera dependencia psíquica, paralelamente a la tolerancia lo que exige el aumento progresivo de la dosis para lograr los efectos deseados, así algunos sujetos necesitan varios gramos diarios cuando la dósis inicial podría estar en los 50 mg. Durante la carencia, aparecen depresión y angustia, los que los lleva a cometer actos violentos y delictivos para procurarse el tóxico. Métodos recomendados para el ensayo de Cocaína Aspectos físicos y características químicas de la hoja de coca y materiales ilícitos que contienen cocaína Conviene señalar que no existen dos muestras de hoja de coca, de pasta de coca o de clorhidrato de cocaína que tengan exactamente el mismo aspecto físico. 42 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Hoja de coca Diferentes especies de Erythroxilon producen hojas de distintos tamaños y aspectos. En todas las especies, la cara superior de la hoja es más oscura que la cara inferior, que puede ser de color gris verdoso. En la cara inferior de la hoja se aprecian dos líneas paralelas al nervio central, y que se consideran característicos de la hoja de coca. Las hojas de Erythroxilon coca Lam. Son característicamente grandes y gruesas, en forma de ancha elipse, más o menos puntiagudas en el ápice y de color verde oscuro. Pasta de coca Polvo de color blanco mate, cremoso o pajizo. Raramente fino, suele contener agregados y es generalmente húmedo. A menos que los agregados sean cristalinos, suelen disgregarse bajo una ligera presión. Tiene un olor característico. Cocaína Aunque fabricada a partir de un producto natural un tanto variable, por un proceso discontinuo susceptible de amplias variaciones, la cocaína varía relativamente poco si se la compara, por ejemplo, con los productos de heroína. Sin embargo, no existen dos muestras ilícitas de cocaína que sean idénticas. En su mayor parte, es un polvo blanco o blanco mate a menudo fino y raramente húmedo. Tiene un olor característico. Su adulteración es relativamente rara, pero no desconocida, en los países en desarrollo y es objeto de tráfico internacional con una pureza que llega a ser a menudo del 80 al 90 %, como clorhidrato de cocaína. Su ulterior adulteración y transformación con fines de tráfico en los países económicamente desarrollados entraña la adición de algún anestésico sintético local no fiscalizado, por ejemplo, lidocaína, procaína o benzocaína, o un carbohidrato, por ejemplo, manitol, lactosa o glucosa. En cualquier caso, el aspecto físico solo se modifica ligeramente, pues virtualmente todos los adulterantes son también polvos blancos y finos. La pureza típica de la cocaína objeto de tráfico es de aproximadamente 30 %; el material objeto de tráfico a nivel internacional es adulterado con un diluyente cuyo peso viene a ser tres veces superior. Ocasionalmente la cocaína se presenta en forma de grandes cristales a veces incoloros, “cocaína de roca”, que pueden ser muy duros. De ordinario, alguna de tales muestras, si no la mayor parte, son de un material análogo a la cocaína en polvo o corriente. Si el material sometido a examen no tiene ninguna relación física con la descripción que aquí se hace, eso no significa, desde luego, que no sea cocaína o un producto que la contenga. 43 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Análisis químico de la hoja de coca (entera o pulverizada) Una breve inmersión en etanol hirviente permite la eficaz extracción de alcaloides del tipo ecgonina y reduce al mínimo la disgregación de la cocaína. La extracción con metanol caliente también ha resultado eficaz. Todo procedimiento sistemático de extracción cuantitativa debe seguir el esquema descripto a continuación: Un gramo de hojas de coca secas se trata a reflujo con 40 ml de etanol 95% durante 15 minutos, se enfría y se filtra, se desecha el residuo y el filtrado se evapora a sequedad a baja temperatura, se redisuelve en 20 ml de cloroformo y 10 ml de una solución acuosa de ácido cítrico al 1,5 %, se separa la capa cloroformica y se desecha, la fase acuosa se alcaliniza con CO3HNa a pH 8.2, y se trata con 20 ml de cloroformo, se mezcla y al separarse ambas capas se reserva la capa clorofórmica, la que se seca con SO4Na2 anh, se filtra y evapora a sequedad, sobre el residuo se investiga por CFG la cocaína presente. Si no es necesaria la extracción cuantitativa, puede realizarse una extracción cualitativa tratando el material pulverizado con etanol o metanol triturando en un mortero, realizando luego la identificación por cromatografía en placa. Ensayos presuntivos para determinar cocaína Aspecto: Ya se han comentado sobre las características organolépticas que pueden presentar los distintos materiales relacionados con esta droga. Solubilidad en agua destilada fría: De tratarse de Clorhidrato de cocaína, la solubilidad será total, por el contrario la denominada cocaína base, es insoluble en el agua, de todos modos téngase presente la probabilidad de estar presente alguna sustancia adulterante cuyo comportamiento en el agua puede enmascarar lo anteriormente citado. Los productos de cocaína ilícita solubles en agua se encuentran invariablemente en forma de sal de cloruro; la existencia de cualquier otro anión es rara, aunque se ha encontrado sulfato en ciertos casos. En la mayoría de las muestras de cocaína sospechosa, lo normal es que el polvo o material se disuelva totalmente en etanol. La formación de cristales incoloros insolubles es indicio que la cocaína ha sido adulterada mediante un carbohidrato, como por ej. lactosa. Este material insoluble, convenientemente separado puede someterse a espectrofotometría en el IR. y Cromatografía en capa delgada. La cantidad de material insoluble puede dar una idea del grado de adulteración de la cocaína pero debe tenerse en cuenta que todos los hidratos de carbono son solubles en diversos grados en etanol. Reacción de la solución acuosa (pH): De la misma manera la solución acuosa de clorhidrato de cocaína dará pH ácido, (5,5 a 6,5), mientras que la cocaína base dará soluciones de reacción alcalina. Debe tenerse en cuenta el mismo comentario del párrafo precedente para esperar resultados contradictorios. 44 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Precipitación con reactivos generales de alcaloides: Se utilizan los clásicos reactivos de Draggendorf, Mayer y Bouchardat, obteniéndose los clásicos precipitados de color anaranjado, blanco y castaño oscuro respectivamente. El Rvo. de Draggendorf, se prepara con 8 g de subnitrato de bismuto, en 20 ml de ácido nítrico aproximadamente 33 %, agregando a esta solución 22.7 g de IK en 20-25 ml de agua dest. Dejar en reposo para decantar el Nitrato de Potasio, decantar y diluir a 100 ml con agua dest. El Rvo de Bouchardat. Yodo 1 g; IK 2 g agua destilada c.s.p. 100 ml El Rvo. de Mayer (Valser–Mayer). Se debe saturar una solución al 10 % de IK con exceso de I2Hg. Investigación de Ion Cloruro: Las soluciones de cloruros, cuando son tratadas con una solución de nitrato de plata dan un precipitado blanco, de aspecto gelatinoso, que es insoluble en ácido nítrico, pero soluble, una vez bien lavado con agua, en una solución de amoníaco diluido, de la que vuelve a precipitarse mediante la adición de ácido nítrico. Investigación del Ion Sulfato: Las soluciones de sulfatos, cuando se tratan con una solución de cloruro de bario, dan un precipitado blanco de sulfato de bario, que es insoluble en ácido clorhídrico. Este ensayo debe confirmarse, a ser posible, mediante espectroscopia infrarroja y/o métodos de difracción de rayos X. Investigación de adulterantes habituales: Azúcares: Poder reductor (glucosa), Espectroscopia IR. Cromatografía en placa, solvente: Butanol-Acido acético-Éter etílico-Agua (90-60-30-1) Revelador: anisaldehído 1 ml, etanol 18 ml, ácido sulfúrico 1 ml Testigos: Glucosa, Sacarosa, Lactosa, Manitol. Almidón: Con Rvo. de Lugol da la clásica coloración azul. Acido bórico: En cápsula de porcelana se colocan unos granitos del polvo en estudio, se agregan 5 ml de metanol puro y I ó II gotas de ácido sulfúrico, inflamar la mezcla y observar en oscuridad, aparece una llama de color verde esmeralda ante la presencia del bórico, en ausencia la llama permanecerá de color azul. En estos estudios, los resultados positivos solo son indicios presuntivos de la posible presencia de cocaína. Es bastante frecuente la obtención de falsos positivos, muchos otros materiales, a menudo inocuos y no sometidos a fiscalización con arreglo a distintas legislaciones nacionales o a tratados internacionales, pueden dar colores análogos con los reactivos de ensayo. Se deben confirmar tales resultados mediante el empleo de otra u otras técnicas. 45 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Ensayo de Scott Reactivos: Solución 1, Sol. Al 2 % de Tiocianato de Potasio en agua, diluida 1:1 con glicerina. Solución 2, Acido clorhídrico conc. Solución 3, Cloroformo Método: 1 Etapa: Se coloca unos granos del material a analizar (“Una punta de espátula”), en un tubo de ensayo limpio y seco, sobre el polvo se agregan V gotas de la sol. 1, agitando la mezcla. Si el material contiene cocaína adquirirá un color azulado. Si no es así, se agrega un poco más del polvo y si se mantiene este resultado, se descarta la presencia de cocaína en el material en estudio. 2 Etapa: Agréguese una gota de la sol. 2. El color azul desaparecerá y la solución deberá adquirir una coloración rosada. Si la desaparición del color azul no es total, agréguese una gota más de ClH (no más). 3 Etapa: Añadesé varias gotas de sol 3 y agítese. La capa de cloroformo adquirirá un color azul intenso si contiene cocaína. Las tres etapas deben dar como se indica para indicar la sospecha de la presencia de cocaína. Ensayo de N.Q.S. (Naftoquinonsulfonato de sodio) Una solución acuosa del material en ensayo se trata con algunos granos del Rvo. En polvo o con solución acuosa del mismo. La generación de una intensa coloración rojoanaranjada indicará la presencia de derivados aril-amínicos-primarios. (Novocaína, Dipirona, Benzocaína), adulterantes habituales en nuestro medio de la cocaína. Ensayos de microcristalización Existen varios reactivos que tienen la propiedad de obtener con el clorhidrato de cocaína microcristales característicos observables microscópicamente. (100x). En general la técnica consiste en colocar sobre un portaobjetos unos granos del material en estudio, una gota de ácido clorhídrico al 1 % y luego el reactivo en cuestión, se cubre con cubreobjetos y se observa al microscopio luego de unos minutos de reposo. Reactivos: a) Cloruro de Oro al 5 % en agua. Cristales en forma de pequeñas ramas con hojas segmentadas. b) Sol. Saturada de ácido pícrico. Cristales de color castaño, en forma de plumero, a veces en forma de cruz. 46 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Cromatografía en placa delgada (CCD) Se hace sobre placas de Gel de Sílice activada, de 0.25 mm. de espesor. La activación debe hacerse durante 30 minutos a 110 oC. Fase móvil, se proponen dos; Metanol:amoníaco (100:1,5) y Acido fórmico, éter etílico, metil-etil cetona, agua (8:40:40:8) Soluciones testigo; clorhidrato de cocaína, clorhidrato de benzoilecgonina, clorhidrato de metilecgonina, cinnamolicocina, benzocaína, Lidocaína, Clorhidrato de Procaína, Tetracaína, Clorhidrato de metacualona, Clorhidrato de metadona, dipirona, aspirina, cafeína, heroína, en conc. 1 mg/ml. Métodos de visualización: Revelado secuencial Luz. U.V. 254 mu Sol. de N.Q.S. Reactivo yodoplatinato de potasio acidulado Reactivo de Draggendorf. Hoy se proponen enzimoinmunoensayos para detectar el consumo de cocaína en diversos fluidos biológicos. Básicamente ensayos por competición, se hace competir cocaína marcada, provista por el kit, con la eventual cocaína presente en la muestra(antígenos), las que reaccionan con Ac específicos anclados en el soporte. La cocaína marcada provista por el equipo está en baja concentración, de tal manera que el denominado cut off, es decir la concentración posible de detectar en la muestra sea bajísimo. Paralelamente existe un sistema de control con un par de Ac – Ag marcados. Sobre el soporte están anclados los anticuerpos anti cocaína y de control respectivamente. Se hace pasar la muestra por capilaridad, de manera que en muestras negativas, ambos antígenos se combinaran, generando dos bandas cromáticas. En caso de muestras conteniendo cocaína esta impedirá la reacción de los anticuerpos anclados con los antígenos marcados, (Cocaina marcada), y por lo tanto tendremos solo una banda cromática, la del control. Crack El crack, es el nombre vulgar de un derivado de la cocaína, en concreto del resultado de hervir clorhidrato de cocaína en una solución de bicarbonato de sodio y evaporar el agua. 47 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 El crack se elabora en laboratorios clandestinos macerando las hojas de coca con queroseno. A la pasta resultante suele agregársele bicarbonato de sodio para aumentar el volumen y disminuir su costo, y hacer más manejable la sustancia. Posee un alto grado de impurezas, pero lo que hace imposible su consumo por vía nasal o intravenosa, es que no es soluble en agua, ya que no es una sal de cocaína y por ello su forma de uso es por vía pulmonar fumándolo. Dado que el crack se fuma, ingresa rápidamente al torrente sanguíneo, produciéndole al individuo una sensación de euforia, pánico, insomnio y la necesidad de repetir la toma de crack. Debido a la rapidez de los efectos, casi inmediatos, el crack se hizo muy popular en la década de los 1980. Otra razón para su popularidad es que no cuesta mucho, económicamente hablando, procesarlo ni adquirirlo. Sus efectos secundarios son muy similares a los de la cocaína, solamente que el riesgo de padecer alguno de ellos es mucho más alto por las vía de consumo, propensa a producir accidentes cardio y/o cerebro vasculares. El mayor problema con este derivado de la cocaína es que es altamente adictivo; aunque la adicción que provoca no es física, pero es psicológica y fuerte. Los usuarios de crack describen sus efectos como más intensos, pero de menor duración, lo que implica que su dosificación sea más continua. Trastornos físicos Entre ellos se ubican la disminución de la potencia sexual, cefalea, enfermedad de Parkinson y hemorragia cerebral, daños en el cerebro y pulmones (enfisema). Trastornos psicológicos Depresión Ansiedad Psicosis similar a la ocurrida en la esquizofrenia Bipolaridad Paranoia Miedos Paco El Paco es una droga callejera de bajo costo elaborada a partir de los residuos de la cocaína, procesada con queroseno y ácido sulfúrico (ocasionalmente se utiliza cloroformo, éter o carbonato de potasio). Se suele consumir por vía respiratoria en pipas (generalmente caseras) o sobre la marihuana en forma de cigarrillo (marciano, bazuco, nevado) y, debido a su composición química, es altamente tóxica y adictiva. Por otro lado, en países como Chile, Argentina y Uruguay es cada vez más común el uso de "bazuco", es decir marihuana mezclada con pasta base y consumida como 48 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 cigarrillo en lugar de pipa, ya que el efecto de la droga no es tan fuerte convirtiéndola así en una sustancia de punto medio entre el porro y la pasta base en cuanto al efecto producido. Las etapas por las que transita un consumidor al momento de consumir paco son tres: Euforia: disminución de las inhibiciones y sensación de placer. Disforia: el consumidor comienza a sentirse angustiado, deprimido e inseguro. Adicción: consumo sin interrupciones, buscando mitigar la sensación de disforia. o Etapa de psicosis y alucinaciones: surge la pérdida de contacto con la realidad, agitación, paranoias, agresividad y alucinaciones que pueden durar semanas. La euforia que siente el usuario al ingerir una dosis dura de 1 a 5 minutos, dependiendo de la cantidad de la droga. Considerando lo anterior y la adicción a la misma, cuando un consumidor empieza fumando una dosis generalmente sigue hasta que se le agotan sus recursos, volviendo repetidamente a buscar más droga. Durante la euforia, la persona parece atontada, se queda sin habla y se le abren los ojos más de lo normal. Luego de esta euforia pasajera todo lo demás es disforia y adicción, la persona se vuelve seria y su único interés es seguir fumando cueste lo que cueste. El gobierno de la Provincia de Buenos Aires indicó que el consumo intenso de paco puede producir muerte cerebral en tan solo 6 meses. El adicto al paco puede fumar por día, en promedio, 10 a 15 cigarrillos. El efecto de un cigarrillo dura entre dos a cinco minutos. Si bien el paco es una droga de bajo costo, la adicción que produce y su efecto breve obligan al consumo reiterado por parte del usuario, quien puede fumar una decena o más de cigarrillos de paco por día. Efectos secundarios El ácido sulfúrico en el compuesto produce enfisema y cáncer pulmonar a mediano plazo. El keroséne disuelve el recubrimiento mielínico de los axones, impidiendo la transmisión de los impulsos eléctricos en las neuronas. Expectoración con sangre o mucosa sanguinolenta del tracto respiratorio. Su consumo durante el embarazo produce mutaciones severas en el feto. Degradación progresiva de la piel. Debilitamiento de los músculos. Reducción acelerada del peso corporal (en algunos casos produce anorexia). Desgano e insomnio. Midriasis. Náuseas y vómitos. Hipertensión arterial. 49 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 Migraña severa. Taquicardia. Frecuentemente produce ulceraciones en los labios y la cavidad bucal. Comportamiento errático. Dietilamida del ácido lisérgico (LSD) El LSD es una sustancia alucinógena producida a partir del ácido lisérgico, una sustancia obtenida de un hongo (Claviceps purpúrea), el cual crece en el centeno. También puede derivar de la amida del ácido lisérgico que se encuentra en las semillas de “morning glory”. En humanos, la dosis oral de LSD es tan baja como 20 a 25 ug (microgramo), que produce efectos en SNC en individuos susceptibles. A tales dosis hay pocos efectos detectables en otros órganos. Se han descripto, algunas de las características que distinguen el estado psicodélico de otros efectos producidos por drogas Además, LSD produce efectos somáticos de naturaleza simpaticomiméticas, como dilatación pupilar, incremento de la presión sanguínea, taquicardia, hiperreflexia, temblores, nausea, piloerección, flaqueza muscular e incremento de la temperatura corporal. El LSD es la sustancia alucinógena más potente conocida. Las dosis de LSD se miden en microgramos. El LSD se encuentra disponible en la forma de muy pequeñas tabletas (microdots), en cuadrados de gelatina, (“windows panes”, ventanas de vidrio) o impregnando hojas de papel (“blotter acid”), también se la ha hallado impregnando cubos de azúcar. La investigación en los materiales se hace extrayendo con cloroformo, o cloroformo acetona y el extracto con luz UV presenta fluorescencia celeste, también se puede hacer TLC, con cloroformo como fase móvil y luego revelar con UV, o con el Rvo. de Erlich, pDAB (para dimetil amino benzaldehido), dando una coloración violeta. 50 Curso de Química Forense. Módulo III. Lic. Daniela C. Parodi 2014 La detección en fluidos biológicos representa una complicación mayor, particularmente por la dosis tan baja que se utiliza lo que provoca una muy baja concentración en sangre u orina. Sin embargo existen varios inmunoensayos, tanto por RIA como por ELISA que permiten detectar concentraciones del orden del ug/l. Estas técnicas, pueden tener reacciones cruzadas que interferirán con la utilización de drogas antidepresivas del tipo de las fenotiazinas y los antidepresivos tricíclicos. 51
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