Espectroscopia Raman em Ciências Forenses: triagem de substâncias ilícitas e análise de alguns medicamentos falsificados
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | Resumo: | A presente Tese compreende análises de medicamentos falsificados e entorpecentes utilizando espectroscopia Raman aliada à quimiometria, empregando metodologias práticas que possam ser incorporadas à prática pericial de rotina, tanto em campo quanto em laboratório. Dentro dessa perspectiva, desenvolveram-se substratos nanoestruturados de cobre com prata para serem utilizados com equipamentos Raman, principalmente portáteis, que se mostraram eficientes para o efeito SERS na região de 785 nm. Um dos equipamentos portáteis, o ReporteR (DeltaNu), foi utilizado para analisar comprimidos apreendidos como ecstasy e dos seis lotes ele produziu espectros Raman apenas de dois. Quando a análise foi feita utilizando o efeito SERS através das superfícies de cobre e prata, foi possível obter espectros SERS dos seis lotes, demonstrando a capacidade dessas superfícies em melhorar a performance de equipamentos portáteis, inclusive em campo. Esse mesmo conjunto de lotes de comprimidos foram avaliados com outro equipamento portátil, o Bravo (Bruker), a fim de comparar a performance desses dois equipamentos portáteis com a do equipamento de bancada, o inVia (Renishaw). Notou-se que a performance do equipamento portátil Bravo foi superior ao ReporteR quando se avaliou resolução espectral e relação sinal/ruído, e teve um desempenho semelhante ao equipamento de bancada, porém com uma resolução espectral menor. Isso demonstra a viabilidade de equipamentos portáteis nas análises de rotina de laboratórios forenses. Medicamentos para disfunção erétil, com princípio ativo citrato de sildenafila, foram analisados utilizando o método de mapeamento Raman para comparar medicamentos autênticos com os apreendidos e identificar padrões nas imagens químicas a fim de se conseguir distingui-los em uma triagem rápida e objetiva. Com as imagens químicas foi possível identificar as composições dos medicamentos apreendidos e também levantar informações sobre o processo de fabricação desses produtos, sendo capaz de identificar processos de mistura seca e de granulação via úmida. Por fim, esses medicamentos foram analisados utilizando o algoritmo quimiométrico PLS-DA, com o intuito de criar um modelo de análise de triagem para avaliar se o lote é verdadeiro ou falso. Tal modelo foi desenvolvido para equipamento de bancada e portátil, sendo que ambos apresentaram bons resultados na capacidade de discriminação entre verdadeiros e falsos e assim, conseguiu-se realizar uma triagem capaz de diminuir significativamente o número de análises confirmatórias, como HPLC e/GC-MS por exemplo. |
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Espectroscopia Raman em Ciências Forenses: triagem de substâncias ilícitas e análise de alguns medicamentos falsificadosRaman spectroscopy in Forensic Sciences: illicit drugs screening and analysis of some counterfeit drugsChemometricsCiência ForenseEquipamentos portáteisEspectroscopia RamanForensic ScienceMapeamento RamanPortable equipmentQuimiometriaRaman mappingRaman spectroscopySERS surfaceSuperfícies SERSA presente Tese compreende análises de medicamentos falsificados e entorpecentes utilizando espectroscopia Raman aliada à quimiometria, empregando metodologias práticas que possam ser incorporadas à prática pericial de rotina, tanto em campo quanto em laboratório. Dentro dessa perspectiva, desenvolveram-se substratos nanoestruturados de cobre com prata para serem utilizados com equipamentos Raman, principalmente portáteis, que se mostraram eficientes para o efeito SERS na região de 785 nm. Um dos equipamentos portáteis, o ReporteR (DeltaNu), foi utilizado para analisar comprimidos apreendidos como ecstasy e dos seis lotes ele produziu espectros Raman apenas de dois. Quando a análise foi feita utilizando o efeito SERS através das superfícies de cobre e prata, foi possível obter espectros SERS dos seis lotes, demonstrando a capacidade dessas superfícies em melhorar a performance de equipamentos portáteis, inclusive em campo. Esse mesmo conjunto de lotes de comprimidos foram avaliados com outro equipamento portátil, o Bravo (Bruker), a fim de comparar a performance desses dois equipamentos portáteis com a do equipamento de bancada, o inVia (Renishaw). Notou-se que a performance do equipamento portátil Bravo foi superior ao ReporteR quando se avaliou resolução espectral e relação sinal/ruído, e teve um desempenho semelhante ao equipamento de bancada, porém com uma resolução espectral menor. Isso demonstra a viabilidade de equipamentos portáteis nas análises de rotina de laboratórios forenses. Medicamentos para disfunção erétil, com princípio ativo citrato de sildenafila, foram analisados utilizando o método de mapeamento Raman para comparar medicamentos autênticos com os apreendidos e identificar padrões nas imagens químicas a fim de se conseguir distingui-los em uma triagem rápida e objetiva. Com as imagens químicas foi possível identificar as composições dos medicamentos apreendidos e também levantar informações sobre o processo de fabricação desses produtos, sendo capaz de identificar processos de mistura seca e de granulação via úmida. Por fim, esses medicamentos foram analisados utilizando o algoritmo quimiométrico PLS-DA, com o intuito de criar um modelo de análise de triagem para avaliar se o lote é verdadeiro ou falso. Tal modelo foi desenvolvido para equipamento de bancada e portátil, sendo que ambos apresentaram bons resultados na capacidade de discriminação entre verdadeiros e falsos e assim, conseguiu-se realizar uma triagem capaz de diminuir significativamente o número de análises confirmatórias, como HPLC e/GC-MS por exemplo.This PhD Thesis aims at illicit drugs screening and analyses of some counterfeit drugs, using Raman spectroscopy and chemometrics. Practical aspects were taken into consideration to permit the methods here employed to be incorporated into the routine of forensics laboratories or at the crime. To address these issues, inexpensive and easy to prepare Cu and Ag SERS substrates were developed to be used mainly with portable Raman instruments operating at 785 nm. The substrates were tested using the ReporteR portable equipment (DeltaNu) in the analysis of seized, allegedly ecstasy, pills; without the SERS surface the spectra of four out of six batches resulted in strong luminescent background, whereas with the metal substrate all the batches originated Raman spectra, therefore demonstrating the improvement in the portable equipment performance in loci or in the laboratory. The same batches of seized pills were analyzed using another portable Raman (Bravo, Bruker) and by a benchtop Raman microscope (inVia, Renishaw), to compare their performances. The spectra from the Bravo portable system presented an acceptable signal-to-noise ratio, despite its lower spectral resolution when compared to the benchtop microscope, proving to be a reliable routine tool in forensic laboratories. Drugs used in the treatment of erectile dysfunction in men, having sildenafil citrate as active pharmaceutical ingredient principle were analyzed, using Raman mapping aiming to differentiate authentic (reference) from counterfeit drugs. The resulting chemical images allowed such discrimination in a fast and simple procedure, together with information on the tablet chemical composition and process used in their preparation, such as dry mixture or wet granulation methods. Finally, commercial batches of sildenafil-based drugs were analyzed using chemometrics, specifically PLS-DA, in order to create a model to evaluate whether they were authentic or forged. The model was developed to be used with portable and benchtop equipment and in both cases good discriminatory indications were produced. The use of this model in the screening of seized drugs has the perspective of reducing significantly the number of confirmatory analyses, such as HPLC and GC-MS.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFaria, Dalva Lucia Araujo deMoreira, Rodrigo Valim2023-12-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-14102024-095126/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-15T14:10:34Zoai:teses.usp.br:tde-14102024-095126Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.platendimento@abcd.usp.bropendoar:27212024-11-09T11:04:01.175203Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A presente Tese compreende análises de medicamentos falsificados e entorpecentes utilizando espectroscopia Raman aliada à quimiometria, empregando metodologias práticas que possam ser incorporadas à prática pericial de rotina, tanto em campo quanto em laboratório. Dentro dessa perspectiva, desenvolveram-se substratos nanoestruturados de cobre com prata para serem utilizados com equipamentos Raman, principalmente portáteis, que se mostraram eficientes para o efeito SERS na região de 785 nm. Um dos equipamentos portáteis, o ReporteR (DeltaNu), foi utilizado para analisar comprimidos apreendidos como ecstasy e dos seis lotes ele produziu espectros Raman apenas de dois. Quando a análise foi feita utilizando o efeito SERS através das superfícies de cobre e prata, foi possível obter espectros SERS dos seis lotes, demonstrando a capacidade dessas superfícies em melhorar a performance de equipamentos portáteis, inclusive em campo. Esse mesmo conjunto de lotes de comprimidos foram avaliados com outro equipamento portátil, o Bravo (Bruker), a fim de comparar a performance desses dois equipamentos portáteis com a do equipamento de bancada, o inVia (Renishaw). Notou-se que a performance do equipamento portátil Bravo foi superior ao ReporteR quando se avaliou resolução espectral e relação sinal/ruído, e teve um desempenho semelhante ao equipamento de bancada, porém com uma resolução espectral menor. Isso demonstra a viabilidade de equipamentos portáteis nas análises de rotina de laboratórios forenses. Medicamentos para disfunção erétil, com princípio ativo citrato de sildenafila, foram analisados utilizando o método de mapeamento Raman para comparar medicamentos autênticos com os apreendidos e identificar padrões nas imagens químicas a fim de se conseguir distingui-los em uma triagem rápida e objetiva. Com as imagens químicas foi possível identificar as composições dos medicamentos apreendidos e também levantar informações sobre o processo de fabricação desses produtos, sendo capaz de identificar processos de mistura seca e de granulação via úmida. Por fim, esses medicamentos foram analisados utilizando o algoritmo quimiométrico PLS-DA, com o intuito de criar um modelo de análise de triagem para avaliar se o lote é verdadeiro ou falso. Tal modelo foi desenvolvido para equipamento de bancada e portátil, sendo que ambos apresentaram bons resultados na capacidade de discriminação entre verdadeiros e falsos e assim, conseguiu-se realizar uma triagem capaz de diminuir significativamente o número de análises confirmatórias, como HPLC e/GC-MS por exemplo. |
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