Metodologias analíticas associadas a ferramentas quimiométricas para triagem de comprimidos tipo ecstasy apreendidos

Abstract

A disseminação do ecstasy e suas adulterações com análogos e substâncias psicoativas diversas representa um desafio complexo para a saúde pública e a perícia criminal, exigindo métodos de triagem rápidos e confiáveis. Neste contexto, a presente tese desenvolveu novas metodologias associadas a ferramentas quimiométricas para superar as limitações dos testes colorimétricos tradicionais, como subjetividade e baixa sensibilidade, na caracterização de comprimidos do tipo ecstasy apreendido, além de trazer uma nova metodologia para a caracterização física dos comprimidos. Na abordagem química, a Espectrometria de Massas com Sonda de Análise de Sólidos à Pressão Atmosférica (ASAP-MS) permitiu análise direta (< 1 minuto) de 64 amostras reais apreendidas no ano de 2022 pelos órgãos de segurança pública do Estado do Rio Grande do Sul (Brasil), enquanto modelos supervisionados LDA combinados com algoritmos de seleção de variáveis (GA, SW, SPA) e PLS-DA e também modelo do tipo one-class (DD-SIMCA) classificaram os comprimidos de ecstasy conforme os agentes psicoativos com até 100% de acurácia, destacando-se o DD-SIMCA na identificação de comprimidos de MDA (100% sensibilidade) e o SPA-LDA na seleção de fragmentos de massa chave para a correta classificação dos comprimidos. Complementarmente, na análise das curvas de homogeneidade geradas por imagens digitais (método CLMB) revelaram padrões texturais distintos, permitindo que modelos LDA classificassem três diferentes lotes de comprimidos do tipo ecstasy apreendidos no ano de 2024 de acordo com a origem geográfica de apreensão (região metropolitana de Porto Alegre - RS) com 96-100% de acurácia. Os métodos desenvolvidos demonstraram vantagens operacionais como agilidade (triagem in loco), análise não destrutiva e redução de resíduos químicos, além de apresentar uma abordagem inovadora para inteligência forense.

The spread of ecstasy and its adulteration with analogues and diverse psychoactive substances represents a complex challenge for public health and forensic analysis, demanding rapid and reliable screening methods. In this context, this thesis developed new methodologies combined with chemometric tools to overcome the limitations of traditional colorimetric tests—such as subjectivity and low sensitivity—in characterizing seized ecstasy-type tablets. It also introduces a novel methodology for the physical characterization of the tablets. In the chemical approach, Atmospheric Pressure Solids Analysis Probe Mass Spectrometry (ASAP-MS) enabled direct analysis (<1 minute) of 64 real samples seized in 2022 by the public security agencies of Rio Grande do Sul State, Brazil. Supervised models (LDA, PLS-DA) combined with variable selection algorithms (GA, SW, SPA) and a one-class model (DD-SIMCA) classified the ecstasy tablets according to their psychoactive agents with up to 100% accuracy. The DD-SIMCA model was particularly effective in identifying MDA tablets (100% sensitivity), while SPA-LDA excelled at selecting key mass fragments for the correct classification of the tablets. Complementarily, analysis of homogeneity curves generated from digital images (CLMB method) revealed distinct textural patterns. This allowed LDA models to classify three different batches of ecstasy-type tablets seized in 2024 according to their geographic seizure origin (Porto Alegre metropolitan area, Rio Grande do Sul) with 96-100% accuracy. The developed methods demonstrated operational advantages such as speed (on-site screening), non-destructive analysis, and reduced chemical waste. They also represent an innovative approach for forensic intelligence.