Química_Forense 1

7/25/2019 Química_Forense 1

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AN02FREV001/REV 4.0

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PROGRAMA DE EDUCAÇÃO CONTINUADA A DISTÂNCIAPortal Educação

CURSO DE

QUÍMICA FORENSE

Aluno:EaD - Educação a Distância Portal Educação



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CURSO DE

QUÍMICA FORENSE

MÓDULO I

Atenção: O material deste módulo está disponível apenas como parâmetro de estudos para estePrograma de Educação Continuada. É proibida qualquer forma de comercialização ou distribuiçãodo mesmo sem a autorização expressa do Portal Educação. Os créditos do conteúdo aqui contidosão dados aos seus respectivos autores descritos nas Referências Bibliográficas.



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SUMÁRIO

MÓDULO I

1 INTRODUÇÃO À QUÍMICA FORENSE

1.1 ASPECTOS HISTÓRICOS DA QUÍMICA FORENSE

1.2 A IMPORTÂNCIA DA QUÍMICA FORENSE

1.3 A BIOLOGIA MOLECULAR NA QUÍMICA FORENSE

1.4 A AMOSTRAGEM E COLETA DE MATERIAL

1.4.1 Coleta de Fluidos Corporais

1.4.2 Coleta de Tecidos Ósseos

1.4.3 Coleta de Tecidos Moles

MÓDULO II

2 ENTENDENDO O DNA

2.1 INTRODUÇÃO

2.2 O DNA NUCLEAR

2.3 O DNA MITOCONDRIAL

2.4 EXAMES UTILIZANDO O DNA

MÓDULO III

3 METODOLOGIA E TÉCNICAS VOLTADAS À QUÍMICA FORENSE

3.1 TÉCNICAS ANALÍTICAS MAIS USUAIS

3.2 DETECÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DE RESÍDUOS

3.2.1 O Exame Residuográfico de Disparo de Armas de Fogo

3.2.2 O Exame Químico Metalográfico e de Tintas

3.2.3 Revelações de Impressões Digitais: do Clássico à Nanotecnologia

3.2.4 Identificação de Sangue e Outros Fluidos Biológicos

3.2.5 O Bafômetro e Outras Técnicas de Quantificação do Etanol

3.3 AS DROGAS DE ABUSO



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3.3.1 Aspectos Históricos Relacionados às Drogas de Abuso

3.3.2 Preparação e Métodos de Detecção

MÓDULO IV

4 A ABORDAGEM PERICIAL EM OPERAÇÕES POLICIAIS

4.1 EXAMES PERICIAIS

4.1.1 Exame Pericial em Alimentos

4.1.2 Exame Pericial em Locais de Incêndios

4.1.3 Exame Pericial em Medicamentos, Cosméticos e Saneantes

4.1.4 Exame Pericial em Combustíveis – Análise de Adulteração

4.2 ANÁLISE DE PLANTAS ALUCINÓGENAS E DE MATERIAIS SUSPEITOS DE

SEREM ENTORPECENTES

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS



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MÓDULO I

1 INTRODUÇÃO À QUÍMICA FORENSE

1.1 ASPECTOS HISTÓRICOS DA QUÍMICA FORENSE

Um conhecimento imprescindível ao entendimento da Química Forense é a

etimologia da palavra “forense”. Forense vem do latim forensis, que significa público,

ao fórum ou à discussão pública. Dessa forma, ciência forense é a ciência utilizada

em um sistema judiciário, ou seja, para finalidades da lei.

As ciências forenses são responsáveis pelo apoio científico nas

investigações de danos, mortes e crimes inexplicados; ou seja, aplicam o

conhecimento e a tecnologia da ciência no cumprimento das leis sociais, utilizando-

se de provas materiais recolhidas no momento da perícia criminal.

A Ciência Forense é uma área interdisciplinar na qual estão envolvidas

várias outras ciências, dentre elas a Química Forense, responsável pela realização

de análises voltadas à identificação e constituição dos elementos como: análises de

disparos de armas de fogo, identificação de adulterações em veículos, revelação de

impressões digitais, identificação de sangue em locais de crime, constatação de

substâncias entorpecentes e várias outras apreciações que contribuem fortemente

para solucionar os crimes.

Na Química Forense, todo e qualquer tipo de contato gera um vestígio, um

rastro, uma pista. O trabalho de um químico forense é encontrar essas pistas e

determinar o seus significados. A utilização da prática forense na investigação

criminal é muito antiga e relatos da literatura indicam a China como berço dessa

prática. No século VII, durante a dinastia Tang, Ti Yen Chieh utilizou a lógica e a

prova forense, baseando-se em estudos da cena do crime, exames das pistas e

conversas com testemunhas.



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No século XIII, foi publicado na China um livro com explicações de como

realizar o reconhecimento de sinais de afogamento, pela presença de água nos

pulmões, e estrangulamento, pela partição da cartilagem do pescoço, ou explicaçõesde como feridas podiam revelar o tipo e o tamanho da arma utilizada no crime. Os

sete séculos seguintes foram marcados pelo baixo nível de desenvolvimento. Uma

exceção foi o trabalho do químico belga Jean Servais Stas (1813 – 1891) (FIGURA

1).

FIGURA 1 - JEAN SERVAIS STAS (1813 - 1891)

FONTE: Disponível em: <http://www.probertencyclopaedia.com>. Acesso em: 26 set. 2012.

Stas, então professor de química na Universidade de Bruxelas e

considerado líder no país por seus experimentos sobre determinação de venenosvegetais no corpo humano, teve seus conhecimentos solicitados na busca pelo

entendimento de um crime ocorrido. Os órgãos da vítima foram analisados e pôde

ser concluído que havia ocorrido um envenenamento por um produto natural, no

caso a nicotina. Portanto, seus conhecimentos químicos serviram de prova na

solução do crime em questão. Hoje em dia, a detecção de alcaloides é realizada por

testes que utilizam a espectrofotometria.

Em meados do século XIX, iniciou-se o progresso da Química Forense. Em1863, o químico Christian Friedrich Schönbein (1799 –1868) (FIGURA 2) descobriu o



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primeiro método confiável para a identificação de sangue humano. Schönbein expôs

que ao adicionar peróxido de hidrogênio em manchas de sangue, o local era tomado

por uma espécie de espuma. Essa descoberta permitiu um avanço considerável naépoca, pois havia muita dúvida na identificação de manchas já quando secas, pois

vários tipos apresentavam o mesmo padrão das de sangue.

FIGURA 2 - CHRISTIAN FRIEDRICH SCHÖNBEIN (1799 - 1868)


Por mais de séculos o arsênio é conhecido pela sua capacidade de

envenenamento e até o século XIX não era possível a sua identificação no corpo

humano. Vários pesquisadores procuraram a solução para o problema, porém o

primeiro a obter sucesso nesta empreitada foi o químico britânico James Marsh

(1794 –1846) (FIGURA 3).



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FIGURA 3 - JAMES MARSH (1794 - 1846)


Marsh levou cerca de quatro anos para desenvolver o método infalível na

detecção do arsênio no corpo humano. Para isso construiu um aparato que ficou

conhecido por Aparato de Marsh (FIGURA 4). Esse método ainda é usado na

atualidade e leva o seu nome, o então chamado Teste de Marsh.

FIGURA 4 - APARATO DO TESTE DE MARSH


O teste consiste no seguinte: obtida a amostra a ser analisada, deve-se

colocá-la em contato com zinco metálico puro e ácido sulfúrico. Caso a amostra

contenha arsênio, ele irá ser reduzido pelo zinco, conforme a equação abaixo:



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As2O3 + 6Zn + 6H+ k 2As3- + 6Zn2+ + 3H2O

Os íons As3 – resultantes da reação química acima se combinam com os íons

hidrogênio do ácido sulfúrico, havendo a formação de um gás chamado arsina

(AsH3):

A arsina é decomposta por ação do calor, acarretando na formação de um

filme prateado escuro de arsênio e gás hidrogênio, como pode ser observada pela

equação abaixo:

A determinação quantitativa do veneno está relacionada com o tamanho do

espelho formado. Uma maior quantidade de veneno no corpo é descoberta por

espelhos maiores de arsênio.

Em 1835, Henry Goddard tentou utilizar as marcas de bala encontradas no

corpo de um homem para localizar o seu assassino. Goddard percebeu que a balapossuía uma inusitada marcação e por meio dessa evidência foi possível encontrar o

criminoso. Atualmente essa prática é muito utilizada nas investigações criminais

pelos padrões de estrias de cada arma.

O avanço tecnológico da ciência, em especial o aprimoramento das técnicas

analíticas, permitiu o desenvolvimento dos equipamentos, métodos e técnicas que

são fundamentais à Química Forense.

1.2 A IMPORTÂNCIA DA QUÍMICA FORENSE

O combate ao crime no Brasil e no mundo conta com o auxílio de várias

áreas científicas na análise das cenas que o compõem. Os vestígios encontrados

devem ser analisados e avaliados pelos peritos e, assim que possível, identificados

para um melhor entendimento do fato criminoso.

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Quando, para o entendimento de um crime, for necessária a determinação

da presença ou ausência de alguma substância ou mesmo a determinação de sua

natureza, torna-se imprescindível a utilização de métodos químicos de análise. Daí aimportância da Química Forense como ferramenta na área criminalística.

Os métodos utilizados pelos químicos forenses são inúmeros e sempre

variam de acordo com a situação específica do crime. Métodos esses que vão desde

simples análises à utilização de equipamentos de alta tecnologia.

A Ciência Forense, em especial a Química Forense, é uma área bastante

avançada nos países desenvolvidos. No Brasil, é uma disciplina ainda em expansão.

Diversas pesquisas científicas estão sendo conduzidas no país e a criação de

cursos universitários específicos na área tende a dinamizar esse processo na busca

pelo aperfeiçoamento.

As principais análises realizadas pela Química Forense são: análise de

resíduos de armas de fogo, análise de manchas de sangue, identificação de

adulteração em veículos e vários outros exames que serão descritos ao longo do

curso.

1.3 A BIOLOGIA MOLECULAR NA QUÍMICA FORENSE

As técnicas de identificação e análise de DNA foram as responsáveis pelo

avanço da ciência e tecnologia em nível forense na década de 80. Essas técnicas

demonstraram ser uma importante ferramenta na investigação criminal. A Biologia

Molecular é responsável pelo estudo da estrutura e da função do material genético e

também dos produtos gerados na expressão, que são as proteínas.

O DNA pode ser utilizado na área forense e diversos aspectos, os principais

são:

Para demonstrar a culpa de criminosos;

Na exoneração dos inocentes;

Na identificação de corpos e restos humanos em desastres;

Na determinação de paternidade;



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Na elucidação de trocas de bebês em berçários;

Na detecção de substituições e erros de rotulação em laboratórios de

patologia clínica; Na distinção de crimes isolados e crimes em série.

O DNA apresenta várias características que permitem que ele seja utilizado

na investigação criminal. As mais importantes são:

Apresenta alta estabilidade;

Apresenta alto potencial discriminatório;

Está presente em todas as células nucleadas do organismo humano,

facilitando a obtenção do mesmo.

É uma molécula resistente a fatores ambientais.

O DNA pode ser obtido de diversos espécimes biológicos, dentre eles,

amostras de sangue, ossos, sêmen, cabelos, dentes, unhas, saliva, urina e etc.,

presentes em quaisquer tipos de substrato na cena do crime. As técnicas de

identificação baseadas no DNA são chamadas de DNA fingerprint ou perfil de DNA.

O perfil de DNA ou DNA fingerprint se baseia no fato de os únicos indivíduos

possuírem cópias idênticas do genoma, ou serem os gêmeos univitelinos.

Dessa forma, no genoma humano ocorrem vários polimorfismos que diferem

os membros da população. Portanto, cada indivíduo é único. Assim, a técnica utiliza

esse padrão de variação na identificação. Esses polimorfismos são também

chamados de marcadores genéticos e são responsáveis pela diferenciação dos

indivíduos na população.

Dentre os marcadores genéticos mais utilizados, estão os seguintes:

a) VNTRs ou Minissatélites

VNTR significa “número variável de repetições em tandem”. Do inglês

variable number of tandem repeats são polimorfismos de DNA que consistem em

uma série de comprimento de repetições de fragmentos de DNA. Uma região VNTRapresenta cerca de 500 a 100pb (pb-pares de bases) repetidas em sequências e



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apresentam grande importância nos processos de identificação humana por exibirem

um enorme número de alelos diferentes. A importância justifica-se no fato de que

seja provável que não existam dois indivíduos aparentados com o mesmo genótipo.

b) STRs ou microssatélites

Do inglês short tandem repeats ou “repetições curtas em tandem” os STRs

ou microssatélites são polimorfismos de até 200pb que apresentam grande

importância na identificação humana por serem muito abundantes no genoma

humano.

c) Marcadores bialélicos

São exemplos de marcadores bialélicos:

Os SNPs (polimorfismos de substituição de nucleotídeos únicos - single

nucleotide polymorphisms);

Os polimorfismos de inserção ou deleção de um ou mais nucleotídeos

(polimorfismos de inserção – deleção; ins/del ).

Ambos apresentam a grande vantagem de poderem ser estudados em

produtos de amplificação muito curtos (50 pb ou menos) e, assim, apresentam

distintas vantagens sobre os microssatélites no estudo de DNA extremamente

degradado. Os ins/del são muito mais fáceis de serem tipados porque seus alelos

diferem somente no tamanho.

As principais técnicas moleculares utilizadas na identificação de DNA, ou

seja, na identificação dos polimorfismos acima descritos, são:

Eletroforese

A eletroforese é uma técnica por meio da qual é feita a separação das

moléculas do material genético em função da sua massa (tamanho), forma e

compactação. É uma técnica rápida, sensível e precisa.



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O procedimento da eletroforese (FIGURA 5) consiste na migração da

molécula em questão em suportes (géis) por ação de uma corrente elétrica, com

diferentes velocidades, dependendo do seu tamanho e forma. Quando submetidas aum campo elétrico, as moléculas migram para o polo positivo, pois são carregadas

negativamente, e como força oposta à migração existe o atrito com o suporte (gel).

FIGURA 5 - ELETROFORESE

FONTE: SKOOG, 2004.

Moléculas maiores promovem maiores atritos com o gel e, portanto,

apresentam uma migração mais lenta. A visualização da migração é realizada por

meio da revelação do gel na presença de compostos intercalantes, como o brometo

de etídio (FIGURA 6).



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FIGURA 6 - PADRÕES DE BANDAS EM GEL REVELADO

FONTE: Disponível em: <http://www.ufla.br>. Acesso em: 26 set. 2012.

Southern blot t ing

O Southern blotting (FIGURA 7) é uma técnica que utiliza a capacidade de a

nitrocelulose ligar-se fortemente ao DNA fita simples, mas não à fita dupla.

Os passos do Southern blotting são os seguintes:

1º Passo: Clivagem do DNA genômico com enzimas de restrição;

2º Passo: Realização da eletroforese com o DNA genômico total;

3º Passo: Conversão do DNA na sua forma simples pela ação do NaOH;

4º Passo: Transferência das moléculas do gel para a folha de nitrocelulose por

capilaridade;

5º Passo: Secagem a 80ºC.

6º Passo: Contato da membrana de nitrocelulose com uma sonda (sequência de

DNA conhecida) marcada radioativamente;

7º Passo: Hibridização da sonda à sequência alvo;

8º Passo: Remoção da sonda por lavagem;

9º Passo: Autorradiografia pela exposição a um filme de raio-X.



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FIGURA 7- SOUTHERN BLOTTING

FONTE: SKOOG, 2004.

Reação em cadeia da polimerase (PCR)

A reação em cadeia da DNA-polimerase (do inglês Polimerase Chain

Reaction) é um método (FIGURA 8) in vitro rápido e versátil para a amplificação de

sequências-alvo de DNA definidas, presentes em uma preparação de DNA. A

técnica de PCR promove a amplificação seletiva de uma determinada sequência de

DNA. Para que isso ocorra é necessário o contato entre o DNA extraídopreviamente, os primers específicos para a sequência alvo, a DNA polimerase

termoestável e os quatro desoxirribonucleosídeos trifosfatos (dATP, dCTP, dGTP e

dTTP). Esses componentes são colocados em um termociclador e após um tempo

definido ocorre a produção de várias sequências de DNA idênticas à sequência alvo.



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FIGURA 8 - TÉCNICA DE PCR

FONTE: SKOOG, 2004.

A técnica de PCR é uma técnica extremamente simples e de fácil realização.

Permite resultados em pouco tempo, o que garante a sua preferência pelos

pesquisadores, quando comparado ao tempo gasto com a técnica Southern.

Vantagens da técnica de PCR:

Velocidade e facilidade de utilização;

Sensibilidade;

Robustez;

Possibilidade de análise de amostras degradadas.



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1.4 A AMOSTRAGEM E COLETA DE MATERIAL

A identificação humana por meio da análise do material genético envolve

vários processos para que os resultados obtidos sejam fidedignos. O material em

questão deve ser coletado, manipulado e armazenado de forma a não perder as

suas características intrínsecas responsáveis pela identificação.

A coleta é uma etapa extremamente importante em uma investigação

criminal, portanto, deve ser feita por profissionais habilitados e sempre que possível

em até 24 horas após a ocorrência do delito em questão. As condições adequadas

de coleta de vestígios e indícios criminais dependem também do material utilizado

na coleta pelos profissionais.

Esse ponto é de extrema importância para garantir a qualidade da amostra,

ou seja, é responsável por impedir que ocorra qualquer tipo de contaminação. Diante

disso, é necessário que os profissionais da área possuam um kit próprio de coleta,

em que os principais materiais são:

Maleta – destinada para transporte e armazenamento do material de coleta;

Swab e/ou Cotonete (algodão ou dracon) – utilizado na coleta de material

líquido ou em manchas secas. Pode ser utilizado cotonete comercial;

Água destilada estéril – utilizada para umedecer o swab (ou cotonete);

Pinças – coleta de cabelo ou material sólido;

Luvas descartáveis (de procedimento);

Máscara cirúrgica;

Touca cirúrgica;

Envelopes – transporte e armazenamento das amostras;

Seringas descartáveis – coleta de líquidos;

Coletor universal – acondicionamento e transporte de amostras;

Tubos plásticos – acondicionamento de transporte de amostras;

Espátula descartável – para coleta de amostras sólidas;

Estilete (com lâminas descartáveis) – efetuar cortes em tecidos, couro, etc.;



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Bisturi (com lâminas descartáveis) – efetuar pequenos cortes e raspagem de

amostras secas;

Tesoura – efetuar cortes em geral; Palito de cutícula – para coleta de amostras sob as unhas;

Algodão hidrófilo;

Fita adesiva – coleta de amostras;

Papel (tipo ofício/A4) – coleta e acondicionamento de amostras;

Isopor (pedaços) – fixar swab ou cotonetes para secar e transportar;

Sacos plásticos – transporte e armazenamento de amostras;

Sacos de papel - transporte e armazenamento de amostras;

Caixa para transporte de swab;

Caixa de isopor pequena – transporte das amostras.

O método de coleta depende do estado e das condições da amostra. A

amostra deve ser representativa para que os resultados obtidos sejam confiáveis.

Cada tipo de material biológico exige um método de coleta específico, daí a

importância em se ter profissionais capacitados e material adequado sempre em

mãos.

Os tipos de coleta, portanto, estão relacionados aos tipos de materiais

biológicos. Abaixo serão descritos os métodos de coleta de acordo com cada tipo de

material biológico a ser analisado.

1.4.1 Coleta de Fluidos Corporais

Exemplos: Sangue, esperma, saliva, etc.

Os fluidos corporais em estado líquido, quando em pequenas quantidades,

devem ser coletados por meio de swab estéril. Já em grandes quantidades devemser utilizadas seringas descartáveis estéreis. Todo material de coleta deve ser



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armazenado em condições adequadas para garantir a qualidade da amostra. Em

situações em que os fluidos corporais estiverem secos, o procedimento de coleta vai

depender do tamanho e do tipo de objeto em questão. Quando os objetos forempequenos e de fácil deslocamento, são enviados inteiros para a análise; exemplos

de fluidos encontrados em roupas e objetos pessoais.

Já quando estiverem em grandes superfícies de metal, paredes e móveis,

devem ser retirados com o auxílio de espátulas e bisturis estéreis e acondicionados

em sacos plásticos estéreis. Muitas vezes, é necessária a utilização de swab

umedecido com água estéril para facilitar a remoção do fluido. Todo procedimento é

documentado, descrito e fotografado para fins da investigação.

1.4.2 Coleta de Tecidos Ósseos

Exemplos: ossos e dentes.

Os tecidos duros funcionam como fonte de DNA. Todo material ósseo

coletado deve ser armazenado em locais estéreis e submetido a baixas

temperaturas, preferencialmente a -20ºC, para evitar o crescimento microbiano. Se o

congelamento não for possível, o material coletado deve ser armazenado em local o

mais fresco e seco possível para evitar a degradação do DNA.

1.4.3 Coleta de Tecidos Moles

Exemplos: Músculo, gordura, pele, unhas, fios de cabelo, etc.

As amostras devem ser coletadas utilizando-se de pinças estéreis, em

condições controladas, para evitar possível contaminação, e devem ser

armazenadas em condições que limitem a degradação do DNA. Quando possível, as



amostras devem ser submetidas ao congelamento (-20ºC a -80ºC). Quando essa

forma de armazenamento não for possível, as amostras devem ser armazenadas em

locais estéreis em solução de etanol 95% ou soluções tamponantes comerciais. A coleta de materiais biológicos deve sempre levar em conta as questões de

biossegurança, visando à proteção do profissional envolvido na pesquisa e a

garantia de resultados fidedignos.

FIM DO MÓDULO I

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