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INFORME CONSULTORÍA TALLER “ANÁLISIS DE MUESTRAS DE
INTERÉS FORENSE POR CROMATOGRAFÍA DE GASES ACOPLADA A
ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)” (español e ingles)
Consultor: Alejandro Reyes
La Paz, 13 al 17 de agosto, 2012
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INFORME CONSULTORÍA TALLER “ANÁLISIS DE MUESTRAS DE INTERÉS FORENSE POR CROMATOGRAFÍA DE
GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012
1. INTRODUCCIÓN
En la ciudad de La Paz (Bolivia) se llevó a cabo el Taller “Entrenamiento a Químicos
Forenses que trabajan en el Análisis Instrumental de Drogas Incautadas en Análisis
Instrumental por CG/EM)”, en las instalaciones del Centro de Investigación Científica de
Toxicología y Sustancias Controladas de la Fuerza especial de Lucha contra el
Narcotráfico –FELC, de la Policía Boliviana, entre el 13 y el 17 de agosto de 2012, con la
participación de químicos forense pertenecientes a laboratorios de Bolivia, Colombia,
Ecuador y Perú y de un representante del Proyecto PRELAC (Control a los precursores
químicos en América Latina y el Caribe) que coordina UNODC/Perú.
El trabajo académico tuvo el apoyo del Dr. William Garzón de la Fiscalía de Colombia y
Hernán Bernal del PRELAC, especialistas con amplia experiencia en el desarrollo de
técnicas instrumentales para el análisis de drogas incautadas y en el implementación de
sistemas de calidad con miras a la acreditación de laboratorios forenses en drogas ilícitas.
Esta actividad de tuvo como objetivos:
Profundizar en los aspectos teórico-prácticos de las técnicas HPLC, GC-MS, GC,
manejo y mantenimiento del equipo, uso del sistema de datos, aplicación y
montaje de técnicas.
Fortalecer los conocimientos en espectrometría de masas, enfocando la atención
en el manejo de espectrómetro, la obtención e interpretación de los espectros de
masas, la elucidación de estructuras y el desarrollo de métodos que involucren
esta técnica.
Además de:
Apoyar a los laboratorios de los PPMM en la implementación de técnicas
instrumentales para ser utilizadas en la caracterización de drogas ilícitas,
investigación que actualmente se está desarrollando en los PPMM de la CAN,
como una las actividades programadas en el Proyecto PRADICAN.
También se debe tener en cuenta que el trabajo realizado se constituye en un punto de
partida para la implementación de estrategias que aseguren el uso adecuado de los
equipos instrumentales (cromatógrafos de gases con detector de masas, equipos de FTIR
y balanzas) que se están entregando, como una las actividades fundamentales de
PRADICAN, para el fortalecimiento de los laboratorios forenses de los PPMM.
Se debe destacar el apoyo de la Policía Boliviana y en especial de la FELCN para que
este evento lograra los objetivos propuestos.
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2. METODOLOGIA
El trabajo se desarrolló en dos fases claramente definidas, las cuales incluyeron el
desarrollo de un componente teórico que tenía por objetivo homogenizar los
conocimientos técnicos relacionados con las técnicas instrumentales basadas en la
cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. En esta primera fase se
abordaron todos los temas de importancia que se deben tener en cuenta para el manejo
adecuado de los equipos y la implementación de metodologías que se deben estandarizar
en la región. Un segundo componente teórico correspondió a la presentación de los
parámetros que tienen que tener e implementar los laboratorios forenses con el fin de
asegurar la acreditación bajo normas internacionales. La segunda fase correspondió al
trabajo práctico, el cual incluyo la preparación de muestras de cocaína para su posterior
análisis instrumental por cromatografía de gases. En esta fase fue fundamental la
participación de todos los asistentes al curso, en el entendido que sin la práctica y
vivencia personal es difícil adecuar los conocimientos teóricos relacionados con la
química forense.
Como está establecido en los TdR capacitación que se llevan a cabo en el marco de los
proyecto de la CAN se diseñaron ejercicios de pre-evaluación y post-evaluación con el
objetivo de evaluar la metodología y efectividad del programa realizado.
El desarrollo de trabajo práctico (Taller) se facilitó debido a que en el laboratorio están
construidas las áreas de trabajo necesarias para realizar un óptimo flujo de operaciones,
en razón a que el diseño y adecuación del Laboratorio de Química de la FELCN, se llevó
a cabo a través de un proceso sistemático y organizado, en donde se tuvieron en cuenta
todas las características necesarias para la selección de áreas destinadas al análisis de
drogas y de las sustancias utilizadas para su preparación.
Las condiciones estructurales en el Laboratorio están diseñadas de tal forma que existen
mecanismos para controlar la temperatura, la humedad y las corrientes de aire. Sin
embargo, una falencia que se presenta es que no existe una forma segura de
alimentación continua del fluido eléctrico para los equipos de cromatografía, pues aún no
poseen una unidad que proteja los equipos contra cambios repentinos de voltaje y les
proporcione autonomía necesaria para su protección en caso de fallas del fluido eléctrico
(UPS).
El trabajo de laboratorio se llevó a cabo con el siguiente equipamiento:
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Tabla 1. Relación de instrumental químico en el Laboratorio de Química de la
FELCN. Bolivia.
TECNICA
EQUIPO
Cromatografía de gases con detector de Ionización por
llama (GC-FID)
KONIK
Cromatografía de gases con detector de espectrometría de
masas (GC-MS)
KONIK
Cromatografía Liquida de Alta Resolución (HPLC)
KONIK
Espectrometría Infrarroja con transformadas de Fourier
JASCO
4. FINALIDAD
Diseñar y desarrollar un programa de capacitación técnica dirigido a funcionarios
especializados en el análisis químico forense de muestras de drogas incautadas por las
autoridades en los cuatro países miembros de la Comunidad Andina. Este trabajo de
capacitación será la base para implementar el desarrollo de métodos estandarizados y
validados en los laboratorios forenses de la región con miras al establecimiento de un
futuro Laboratorio Andino de referencia para el Análisis de Drogas.
De otro lado, la capacitación a químicos forenses de la CAN responde a la actividad
programada en el Proyecto PRADICAN relacionada con el Análisis Químico Forense para
la caracterización de drogas ilícitas en la CAN, de manera que en los análisis
instrumentales que se van a llevar a cabo se realicen los mismos métodos en los cuatro
PPMM, atendiendo a la necesidad de comparabilidad de los resultados obtenidos. Se
debe tener en cuenta que por esta razón se solicitó en el diagnóstico para la adquisición
de los equipos de laboratorio que éstos tuvieran similares características técnicas con el
fin de que los laboratorios forenses guardaran similitudes que facilitaran el desarrollo de
procesos de capacitación en su manejo.
Es de anotar que además de la capacitación se asegure que el funcionamiento de los
equipos instrumentales se lleve a cabo con base en las características locativas de los
laboratorios (temperatura, humedad, sensibilidad, vibración, etc.); las especificaciones
técnicas de los equipos: librerías especializadas (paquete biblioteca de espectros de
masas y estructuras químicas, índices de retención Kovacs, bibliotecas de espectros
MS/MS y programas de búsqueda en NIST y AMDIS, de manera que se asegure para
todos los laboratorios que el kit de puesta en marcha sea compatible. Por esta razón es
imprescindible llevar a cabo una segunda etapa en la cual los especialistas deberán
evaluar estos aspectos.
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Es importante tener en cuenta que estos eventos de capacitación técnica especializada
tienen una finalidad secundaria que es la de promover la integración de los especialistas
en química forense de los Países Miembros contribuyendo a reducir las diferencias en
relación con la experiencia, experticia, conocimiento y especialización existentes en cada
uno de los laboratorios forenses dedicados al análisis forense de drogas y sustancias
utilizadas en su preparación, por medio de recomendaciones para la implementación de
metodologías de análisis instrumental diferentes cuya utilización en forma adecuada
permitirá la homologación de técnicas y de metodologías más adecuadas para la región
con base en las fortalezas y debilidades existentes.
5. TEMAS ABORDADOS
Los temas que fueron cubiertos dentro del taller fueron
1. Cromatografía de Gases
Fundamentos
Partes del equipo
Tipos de columnas
Eficiencia de las columnas
Operación den Modo Scan
Operación en Modo SIM
Cuantificación de muestras
2. Detectores en Cromatografía de Gases
3. Detector Selectivo de Masas
Fundamento
Cuadrupolo: funcionamiento, ventajas, desventajas
Trampa de iones: funcionamiento, ventajas, desventajas
Espectro de masas de la cocaína, fragmentación
4. Sistemas de Gestión de la Calidad
Aspectos Técnicos
Norma ISO 17025
Recomendaciones de la SWGDRUG
Norma EPA 8000C
5. Validación de Métodos Químicos
Definición de validación
Importancia de validar
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Diseño de la Validación
Modelos de Validación
-
Modelos SWGDRUG
-
Modelo UNODC
-
Modelo Eurachem
6. Parámetros a validar: Definición, como se determina experimentalmente, como se
evalúa
Identidad
Selectividad
Especificidad
Límite de Detección
Límite de Cuantificación
Linealidad
Rango Lineal, de trabajo
-
Exactitud: veracidad y precisión
-
Veracidad: sesgo
Precisión: repetibilidad, reproducibilidad
Robustez
Rudeza
7. Estimación de la Incertidumbre
Definición
Errores aleatorios y sistemáticos
Trazabilidad
Importancia de calibrar los equipos de medición (balanzas, balones
aforados, micropipetas, Cromatógrafo)
Incertidumbre estándar
Incertidumbre estándar expandida
Métodos de estimación
Ejemplo de estimación en un método cromatográfico
8. Practica de Laboratorio
Desarrollo de un método cromatográfico
Componentes del equipo
Preparación de los diferentes niveles de la curva de calibración a partir de
un estándar de cocaína
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Explicación del método de cuantificación por estándar interno (tetracosano)
Preparación de muestras de cocaína para cuantificación
Correr estándares y muestras en el equipo
Recolección de datos del equipo
Realización de los cálculos, para construcción de la curva y cuantificación
de las muestras
Cálculos para expresar la pureza en porcentaje de cocaína
NORMAS TÉCNICAS INTERNACIONALES DE ESTANDARIZACIÓN DE
LABORATORIOS DE CALIBRACIÓN Y ENSAYO
Se han diseñado una serie de parámetros a nivel internacional sugeridos a los
laboratorios forenses con el objetivo de asegurar que los resultados se enmarquen dentro
de límites de seguridad y confiabilidad adecuados a las necesidades del aparato de
justicia. Así las cosas, los laboratorios forenses encargados del análisis de las drogas
deben proporcionar a su usuario final resultados que sean la base de las actividades
inherentes a la adecuada administración de justicia y a la implementación de políticas
encaminadas a la prevención de delitos. De la misma forma, permiten el intercambio de
información con sus pares a nivel local, regional e internacional, sobre tendencias en la
producción, uso y tráfico de drogas, así como sobre la armonización de actividades
encaminadas a fortalecer la lucha contra el problema de las drogas.
Lo anterior indica que las actividades que se realicen en los laboratorios forenses deben
seguir lineamientos de procesos de calidad, mediante los cuales los resultados obtenidos
puedan proporcionar la suficiente confianza a sus usuarios y que estos se puedan
comparar con los resultados de otros laboratorios (análisis interlaboratorial) para facilitar
el cumplimiento de la normatividad vigente en materia de pruebas.
Para lograr estas características en sus resultados un laboratorio debe conocer y aplicar
normas de calidad reconocidas y homologadas internacionalmente y esta tarea se hace
más fácil si se cumplen los preceptos de calidad relacionados en la norma ISO/IEC
17025:2005 (ISO 17025), que define el conjunto de requisitos que debe cumplir un
laboratorio de análisis o calibración, para demostrar su competencia y su capacidad de
producir resultados técnicamente válidos.
En esencia se considera que un laboratorio satisface los requisitos de la norma ISO/IEC
17025:2005 si:
Cuenta con competencia técnica (Personal idóneo)
Capacidad de medida (Equipos, instalaciones) y
Trazabilidad (Medidas referidas al Sistema Internacional)
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Para el caso de los laboratorios destinados al análisis de drogas se ha diseñado una serie
de parámetros que también se basan en los principios generales de la norma ISO
17025:2005 y en las buenas prácticas de laboratorios, difundidas por la Oficina de las
Naciones Unidas contra la Droga y el Delito -UNODC, que corresponden a las
recomendaciones del Scientific Working Group for the Analysis of Seized Drugs (Grupo de
Trabajo Científico para el Análisis de Drogas Incautadas) (SWGDRUG), las cuales
documentan una serie de parámetros que proporcionan características de calidad, que
aplicadas al trabajo de este tipo de laboratorios, hacen que los resultados obtenidos
tengan las particularidades deseadas, en cuanto a calidad.
RECOMENDACIONES DEL GRUPO CIENTÍFICO PARA EL ANÁLISIS DE DROGAS
INCAUTADAS (SCIENTIFIC WORKING GROUP FOR THE ANALYSIS OF SEIZED
DRUGS -SWGDRUG) 2011.
El SWGDRUG -Scientific Working Group for the Analisys of Seized Drugs, es un grupo
técnico especializado que trabaja en el diseño de recomendaciones para la utilización de
patrones mínimos con el objetivo que los resultados de exámenes forenses tengan
aceptación internacional.
En el acta de SWGDRUG de la reunión llevada a cabo en 2011 en España se mostró que
básicamente existen los mismos problemas comunes a la mayoría de laboratorios de
Iberoamérica. Algunos puntos de acta de SWGDRUG indican que en los laboratorios
forenses de drogas incautadas se cuenta con personas responsables para contactar, se
dividen tareas de los laboratorios, se llevan a cabo de manera rutinaria contactos
interlaboratoriales y entre grupos de trabajo. Se diseñan cuestionarios, se proponen
sugerencias. El trabajo del SWGDRUG impacta sobre la comunidad científica de drogas.
Se indica en el acta que un problema serio es la falta de materiales de referencia, hecho
que afecta a prácticamente todo el mundo, en la medida que son caros y de difícil
consecución. En esta reunión se insistió sobre la necesidad de tener un sistema de
calidad, tal que la forma en que se realice un análisis sea suficiente para tener un buen
resultado. Se instó sobre la necesidad de intercalar material de referencia en forma
periódica entre las muestras de análisis.
Se tienen establecidos grupos especializados de trabajo, entre los que se encuentran:
Laboratorios clandestinos
Aseguramiento y gestión de calidad
Métodos de análisis en identificación de drogas y cuantificación
Educación y entrenamiento.
Presentación de resultados
(Fuente:
http://www.aicef.net/pdf/08_GITADA_ACTA_IV_REUNION_MADRID_2011.pdf
IV
REUNION DEL GITADA – AICEF ESPAÑA, MADRID, 3 y 4 DE NOVIEMBRE DE 2011)
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Así las cosas, específicamente para la actividad de los laboratorios de análisis de drogas
existen una serie de recomendaciones basadas en los principios generales de la norma
internacional ISO/IEC 17025:2005. Estas han sido desarrolladas por un grupo de técnicos
y científicos que laboran en organizaciones estatales, específicamente laboratorios
forenses dedicados al análisis de estupefacientes y sus precursores (SWGDRUG), que
ofrecen lineamientos, los cuales están en concordancia con los aspectos determinantes
de la norma en mención.
Desde el año de 1997 el SWGDRUG ha trabajado para ofrecer recomendaciones
prácticas y de gran utilidad para el análisis de drogas incautadas los cuales han sido
consecuentes con el avance de la ciencia y la aparición de nuevas técnicas y
metodologías, que permiten la identificación de manera inequívoca de las drogas. Su
misión corresponde a recomendar las características mínimas que deben ser tenidas en
cuenta para el análisis forense de drogas incautadas, buscando un criterio de aceptación
internacional.
Estas características esta en concordancia con las especificadas en la norma
internacional ISO/IEC 17025:2005, en cuanto a los requisitos relativos a la gestión y los
requisitos de orden técnico y las recomendaciones están dirigidas a establecer las
condiciones necesarias para la identificación de drogas incautadas.
El propósito de SWGDRUG es recomendar un estándar mínimo para los análisis que se
realizan en la determinación de drogas por un laboratorio forense para proporcionar una
aceptación internacional. Estas recomendaciones fueron actualizadas en marzo del 2011
por este grupo y proporcionan un referente normativo de carácter internacional para los
laboratorios forenses.
En cuanto al desarrollo del personal se indica cuáles deberían ser los criterios para su
selección y presenta recomendaciones encaminadas a establecer procesos de desarrollo
profesional, que van de la mano con aspectos como el entrenamiento continuo y la
actualización permanente de los conocimientos.
Una parte importante de la norma corresponde a establecer criterios mínimos de
identificación, que se deben tener en cuenta en un laboratorio basados en el poder de
discriminación de las técnicas analíticas que en la actualidad son accesibles, ofreciendo
esquemas de trabajo de acuerdo con ellas.
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Tabla 1. Categoría de las Técnicas Analíticas
CATEGORIA A
CATEGORIA B
CATEGORIA C
Espectroscopía Infrarroja
Electroforesis capilar
Pruebas de coloración
Espectrometría de Masas
Cromatografía de Gases
Espectroscopía
fluorescencia
Espectroscopía
de
Resonancia
Magnética
Nuclear
Espectrometría de movilidad
de iones
Inmuno ensayos
Espectroscopía Ramán
Cromatografía liquida
Punto de fusión
Difractometria de Rayos X
Test
de
formación
microcristales
de
de
Espectroscopía
ultravioleta visible
Identificadores farmacéuticos
Cromatografía
delgada
en
capa
Para análisis de Cannabis
Examen macroscópico
Examen microscópico
Las recomendaciones establecen las técnicas que deben ser utilizadas en los laboratorios
forenses, indicando los criterios de acuerdo a su capacidad instalada cuyo propósito es
eliminar la posibilidad de falsos positivos o falsos negativos en los resultados obtenidos y
estableciendo como mínimos lo siguiente:
Cuando se utilice una técnica previamente validada perteneciente a la categoría A, debe
utilizarse por lo menos otra técnica de categoría A, B o C
Cuando el laboratorio no disponga de técnicas de categoría A, debe utilizarse por lo
menos tres métodos validados en donde dos de los cuales pertenezcan a la Categoría B y
se basen en técnicas no correlacionadas.
BENEFICIOS DE LA UTILIZACIÓN DE NORMATIVIDAD INTERNACIONAL EN LOS
LABORATORIOS FORENSES
En el evento levado a cabo en la ciudad de La Paz se trabajó con los químicos forenses
que participaron en la puntualización de los beneficios de implementar dentro de sus
laboratorios normatividad estandarizadas con el fin de asegurar la acreditación de sus
laboratorios y sus técnicas. Dentro de los puntos abordados se encuentran los siguientes:
La adopción de normas de tipo internacional en los laboratorios forense y/o
criminalísticos dedicado al análisis de drogas, encaminadas a conducir gestión
administrativa y técnica, generan un impacto sobre sus actividades permitiendo
que el trabajo realizado sea de gran calidad. El objetivo principal que se persigue
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en los laboratorios forenses es lograr la correcta identificación de las sustancias y
la adopción de este tipo de normas se ve reflejada en los siguientes aspectos:
El laboratorio es capaz de asegurar la calidad de sus resultados, debido a que
cuenta con un sistema de gestión de calidad cuya filosofía es el mejoramiento
continuo.
Todas las actividades que se realizan en el laboratorio han sido estudiadas y están
escritas, lo que permite que todas las personas al servicio de la organización
comprenden lo que hacen y pueden reproducirlo, de esta forma los resultados
obtenidos no varíen significativamente así sean realizados por diferentes personas
y en diferentes sedes del laboratorio.
La alta dirección del laboratorio está comprometida con la búsqueda continúa del
mejoramiento de los procesos y todos sus esfuerzos están encaminados a
optimizar los recursos para que los resultados que se produzcan se encuentren
enmarcados en estándares de calidad.
Existe control sobre toda la documentación que se genera en el laboratorio,
mediante procedimientos que indican la forma de gestión de los mismos.
Las comunicaciones con los usuarios o clientes del laboratorio son claras, en
cuanto a sus necesidades y como el laboratorio trabaja para satisfacerlas. De
igual forma las dificultades y dudas de los clientes son atendidas de acuerdo a
procedimientos establecidos lo que permita que esta comunicación sea asertiva y
se enfoque en la satisfacción de sus necesidades.
Los elementos necesarios para realizar el trabajo en el laboratorio son adquiridos
de forma tal que se optimizan los recursos pues la planificación de la adquisición
de los insumos está documentada y estudiada.
Continuamente se monitorean los resultados obtenidos en las actividades del
laboratorio y si se detecta alguna desviación, esta se controla con actividades que
mitigan su impacto y se generan acciones que permitan la no ocurrencia con
posterioridad de la anormalidad detectada.
Toda persona que trabaje al servicio del laboratorio cuenta, con un rol asignado
que incluye actividades y responsabilidades, la forma de llevarlas a cabo, la forma
de evaluarlas y su impacto frente a la calidad de los productos ofrecidos.
Se da énfasis al recurso más importante de las actividades del laboratorio, que
corresponde al personal. De acuerdo a procedimientos establecidos se contrata al
que reúne el perfil para el trabajo y se da un programa que permite su desarrollo
personal y profesional atendiendo sus necesidades en cuanto a capacitación y
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entrenamiento, lo que propicia un excelente clima laboral, lo que beneficia la
calidad de los productos ofrecidos.
Las instalaciones del laboratorio son mantenidas en óptimas condiciones y los
factores que pueden incidir en los resultados obtenidos se encuentran controlados,
tales como iluminación, humedad y temperatura. Esto perite que los resultados no
se vean afectados por condiciones externas.
Los factores que representan un riesgo en la salud del personal son atendidos de
manera eficiente por medio de planes que limitan su exposición y mitigan los
efectos si existe contacto.
Los métodos del laboratorio se encuentran estandarizados y validados y se
encuentran documentados mediante procedimientos. Lo anterior indica que previo
a su utilización, las metodologías en el laboratorio, han sido detalladamente
evaluadas y se han realizados los ajustes para garantizar que son fiables y que
producen resultados dentro de especificaciones.
El laboratorio cuenta con estándares de referencia certificados y sobre ellos tiene
procedimientos para su utilización y cuidado.
Los equipos del laboratorio están calibrados y en buen estado. De esta forma los
resultados obtenidos cumplen con los más altos estándares de calidad
El laboratorio puede garantizar la integridad de los elementos que recibe pues
cuenta con procedimientos estandarizados para el manejo de los mismos, que
indican cómo deben ser recibidos, estudiados y guardados.
Los informes generados en el laboratorio son claros y entendibles por sus
usuarios.
El laboratorio participa en estudios de comparación con otros laboratorios que
permiten realizar comparación con los mismos en cuanto a los resultados
obtenidos, lo que evidencia su competencia en el análisis de drogas.
El laboratorio utiliza las técnicas adecuadas para el análisis de drogas, lo que
permite que sus resultados sean homologados a nivel regional o mundial con otros
laboratorios que realicen su misma actividad.
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CONSULTING REPORT WORKSHOP
1. INTRODUCTION
In the city of La Paz (Bolivia) a course was conducted on "Training for Forensic Chemists
working in the Instrumental analysis of seized drugs in Instrumental Analysis by GC / MS)",
at the premises of the Center of Scientific Research and Toxicology Controlled
Substances special Force to Fight Drug Trafficking-FELC, for the Bolivian police, between
the 13th and 17th of August 2012, with the participation of forensic chemical laboratories
belonging to Bolivia, Colombia, Equator and Peru and a PRELAC Project representative (
control to the chemical precursors in Latin America and Caribbean *for its acronym in
spanish) and coordinated by UNODC / Peru.
Dr. William Garzon and Dr. Hernan Bernal supported academic work from PRELAC,
specialists with extensive experience in the development of instrumental techniques for the
analysis of seized drugs and the implementation of quality systems towards the
accreditation of forensic laboratories in illicit drugs.
This activity aimed to:
• Deepening the theoretical and practical points of techniques HPLC, GC-MS, GC,
management and maintenance of equipment, system data usage, application and
installation techniques.
• Strengthening the knowledge in mass spectrometry, focusing attention on
managing the spectrometer, get and interpreting the mass spectra, the elucidation
of structures and the development of methods involving this technique.
In addition:
• Support PPMM laboratories in implementing instrumental techniques to be used
in the characterization of illicit drugs, research that is currently being developed in
PPMM CAN, as a planned activities in the project PRADICAN.
Also keep in mind that the work constitutes a starting point for the implementation of
strategies to ensure the proper use of instrumental equipment (gas chromatograph mass
detector, FTIR equipment and scales) that are being delivered as a fundamental activitie to
PRADICAN, to strengthen the forensic laboratories PPMM. It´s note worthy, the support of
the Bolivian police and especially the FELCN for this event to achieve the objectives.
2. METHODOLOGY
The work was developed in two clearly defined phases, which included the development of
a theoretical component which aimed to harmonize the technical knowledge relating to
instrumental techniques based on gas chromatography, coupled with mass spectrometry.
In this first phase all important issues were addressed to have in mind on the proper
handling of equipment and implementation of methodologies to standardize the region. A
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second theoric component corresponds to the presentation that parameters must have,
and implement forensic laboratories to ensure accreditation under international standards.
The second phase corresponds to practical work, which included the preparation of
cocaine samples for subsequent instrumental analysis by chromatography of gases. At
this stage it was essential to involve all those attending the course, understanding that
without practice and personal experience is difficult to adapt the knowledge related to
forensic chemistry.
As stated in the TdR training carried out in the framework of the projects from CAN, were
designed pre-assessment exercises and post-assessment in order to evaluate the
methodology and effectiveness that the program made.
The development of the practical work Course was provided because they in the
laboratory are constructed the work areas necessary for an optimal flow of operations, due
to the design and adaptation of Chemistry Laboratory of the FELCN was accomplished
through a systematic and organized process, where were had in mind all the
characteristics necessary for selection of areas for used to analyze drugs and substances
used for it preparation.
The structural conditions in the laboratory are designed so that there are mechanisms for
controlling the temperature, humidity and air currents. However, a flaw that arises is that
there is no safe way to continuous electrical supply for chromatography equipment, yet
they have not an unit that protects the equipment from sudden voltage and provide them
with autonomy necessary for their protection in case of failure of electricity supply (UPS).
3. PURPOSE
Design and develop a technical training program for officials specialized in forensic
chemical analysis of samples of drugs seized by the authorities in the four member
countries of the Andean Community. This training work will be the base to implement the
development of standardized and validated methods in forensic laboratories in the region
with a view to establishing in the future the Andean reference Laboratory for Drug
Analysis.
On the other hand, the training of forensic chemists of the CAN respond to activity in the
project schedule PRADICAN related with Forensic Chemical Analysis for the
characterization of illicit drugs in the CAN, so that instrumental analysis to be carryed are
carried out by the same methods in the four PPMM, considering the need for comparability
of results obtained. It should be noted that for this reason was requested the diagnosis for
the purchase of laboratory equipment that these have similar technical characteristics to
that forensic laboratories saved similarities to facilitate the development process in their
management process.
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It should be noted that in addition to training have to be sure than instrumental equipment
operation is performed based on the locational characteristics of laboratory (temperature,
humidity, sensitivity, vibration, etc.) Technical specifications of the equipment: specialized
libraries (library package mass spectra and chemical structures, retention rates Kovacs,
libraries of spectra MS / MS and search programs NIST and AMDIS, so as to ensure in all
laboratories the start-up kit is compatible. it is therefore essential to carry out a second
stage in which the experts must assess these aspects.
It is important to note that these specialized technical training events have a secondary
purpose for promote the integration of forensic chemists Member Countries helping to
reduce the differences in relation to the experience, expertise, knowledge and expertise
existing in each of forensic laboratories devoted to forensic analysis of drugs and
substances used in its preparation, through recommendations for the implementation of
different instrumental methods of analysis which will properly and appropriate way allow to
the use the technical approval methodologies for region based on the strengths and
weaknesses.
4. THEMES
The topics that were covered in the workshop were:
1. Gas Chromatography
a) Fundamentals
b) Equipment Parts
c) Column Types
d) Efficiency of columns
e) Scan Mode Operation
f) SIM Mode Operation
g) Quantification of samples
2. Detectors in Gas Chromatography
3. Mass Selective Detector
a) Background
b) Quadrupole: functionality, advantages and disadvantages
c) Ion Trap: Operation, advantages, disadvantages
d) Mass spectrum of cocaine, fragmentation
4. Systems Quality Management
a) Technical Aspects
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b) ISO 17025
c) Recommendations SWGDRUG
d) Standard EPA 8000C
5. Validation of Chemical Methods
a) Definition of validation
b) Importance of validating
c) Validation Design
d) Validation Models
- Models SWGDRUG
- Model UNODC
- Model Eurachem
6. Validate parameters: Definition, how to determined experimentally, how to be assessed
a) Identity
b) Selectivity
c) Specificity
d) Detection Limit
e) Quantitation Limit
f) Linearity
g) Linear Range, in work
h) Accuracy: accuracy and precision
 Truth: bias
 Precision: repeatability, reproducibility
i) Robustness
j) Rudeness
7. Uncertainty Estimation
a) Definition
b) Random and systematic errors
c) Traceability
d) Importance of calibrating measuring equipment (scales, graduated balls,
micropipettes, Chromatograph)
e) Standard uncertainty
f) Standard uncertainty expanded
g) Estimation Methods
h) Example of estimation in a chromatographic method
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8. Laboratory
a) Development of a chromatographic method
b) Equipment components
c) Preparate different levels of calibration curve from a standard of cocaine
d) Explain method of quantification by internal standard (tetracosane)
e) Preparation of cocaine samples for quantitation
f) Run standards and samples on the equipment
g) Data collection from equipment
h) To make calculations, to constuct of the curve and quantification of samples
i) Calculations to express the percentage purity of cocaine
International Standards to Standardize Calibration and Laboratories Test
We have designed a series of international parameters suggested to forensic laboratories
in order to ensure that the results are framed within safety limits and reliability suitable to
the needs of the justice system. So, forensic laboratories responsible for the analysis of
drugs must provide to the last user results that are the basis of the activities relating to the
proper administration of justice and the implementation of policies aimed at the prevention
of crime. In the same way, allowing the exchange of information with peers locally,
regional and international, about trends in the production, use and trafficking of drugs as
well as the harmonization of activities aimed at strengthening the fight against the problem
of drugs.
This indicates that the activities performed in forensic laboratories must follow guidelines
of quality processes by which the results can provide enough confidence to its users and
that these can be compared with results from the other laboratories (interlaboratory
analysis) to facilitate compliance with current regulations regarding testing.
To achieve these characteristics in their laboratory results must to know and apply quality
standards recognized to be approved internationally and this task is made easier if they
meet quality precepts related to ISO/IEC 17025:2005 (ISO 17025), which defines the set
of requirements to be met by an analysis laboratory or calibration, to demonstrate their
competence and their ability to produce technically valid results.
In essence it is considered that a laboratory qualifies the requirements of ISO/IEC
17025:2005 if:
• Has technical competence (qualified staff)
• Measurement capability (equipment, facilities) and
• Traceability (measures concerning on International System)
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For laboratories destined to the analysis of drugs has designed a series of parameters that
are also based on the general principles of ISO 17025:2005 and good laboratory practices,
released by the Office of United Nations against Drugs and Organized Crime-UNODC,
which correspond to the recommendations of the Scientific Working group for the Analysis
of Seized Drugs (SWGDRUG), which documentes a number of parameters that provide
features quality, and applied to this kind of work of laboratories, make the results obtained
have the wanted characteristics in terms of quality.
SCIENTIFIC GROUP RECOMMENDATIONS FOR THE ANALYSIS OF DRUGS SEIZED
(SCIENTIFIC WORKING GROUP FOR THE ANALYSIS OF SEIZED DRUGSSWGDRUG) 2011.
The Scientific Working Group-SWGDRUG for the Analisys of Seized Drugs, is a
specialized technical group working on the design of recommendations for the use of
minimum standards in order that the results of forensic tests have international
acceptance.
SWGDRUG record of the meeting held in 2011 in Spain showed basically the same
common troubles in most Ibero-American laboratories. Some points indicate at
SWGDRUG certificate in forensic laboratories of seized drugs have responsible people for
contacting, divide tasks laboratorios, are carried out routinely contacts between all
laboratories and workgroups. Questionnaires are designed, proposing suggestions. The
SWGDRUG work impacts the scientific community drug. Noted in the minutes that a
serious problem is the lack of reference materials, fact that affects virtually everyone, as
they are expensive and difficult to achieve.
The meeting stressed the need for a quality system, such that the way for an analysis will
be sufficient to have a good result. it urged the need to insert reference material regularly
among the specimens.
Are established specialized working groups, among which are:

Clandestine laboratories

Assurance and Quality Management

Methods of analysis on quantification and identification of drugs

Education and training

Results Presentation
(Source http://www.aicef.net/pdf/08_GITADA_ACTA_IV_REUNION_MADRID_2011.pdf
AICEF ESPAÑA, MADRID, DE NOVEMBER 3 AND 4, 2011)
MEETING OF –
So, the specific activity of the laboratories for analysis of drugs are a number of
recommendations based on the general principles of the International Standard ISO / IEC
17025:2005. These have been developed by a group of technicians and scientists who
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work in state organizations, specifically forensic laboratories dedicated to the analysis of
drugs and their precursors (SWGDRUG), providing guidelines, which are consistent with
the determinant aspects of this standard.
Since 1997 the SWGDRUG has worked to offer practical recommendations and useful for
the analysis of seized drugs which have been consistent with the advancement of science
and the emergence of new techniques and methodologies that allow an unambiguous
drugs identification. Its mission corresponds to recommend the minimum requirements to
have in mind for the forensic analysis of seized drugs, seeking international acceptance
criterion.
These features are in accordance with those specified in the International Standard ISO /
IEC 17025:2005, in terms of relative requirements for the management and technical order
requirements and recommendations are aimed at establishing the conditions necessary for
the identification of seized drugs.
The purpose of SWGDRUG is recommending a minimum standard for the analisys
performed in the determination of drugs by a forensic laboratory to provide international
acceptance. These recommendations were updated in March 2011 by this group and
provide an international normative reference for forensic laboratories.
About the development of staff indicated that should be the elements for selection and
presents recommendations to establish professional developt processes that go together
with aspects such as continuous training and updating of knowledge.
An important part of the norm applies to establish minimum criteria for identification, which
must be taken into account in a laboratory based on the power of discrimination of the
analytical techniques that are available today, providing work accordingly schedules.
The recommendations provide techniques to be used in forensic laboratories, indicating
the criteria according to their capacity to set up and it purpose is to eliminate the possibility
of false positive or false negative results and minimum setting as following:
When using a previously validated technique of category A, should be used for at least
another technique of category A, B or C
When laboratory has not available techniques to category A, should be used around three
validated methods where two of which belong to the category B and based on
uncorrelated techniques.
BENEFITS OF USING INTERNATIONAL STANDARDS IN FORENSIC LABORATORIES
At the event held in the city of La Paz worked with forensic chemists involved in the
clarification of the benefits to implementing regulations within their laboratories
standardized to ensure the accreditation of their laboratories and techniques. Among the
issues addressed are the following:
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The adoption of international standards in the forensic laboratories and/or criminology
devoted to drug testing, designed to conduct administrative and technical management,
generate an impact on their activities allowing the work is of high quality. The main
objective pursued in forensic laboratories is to correctly identify the substances and the
adoption of such standards is reflected in the following aspects:
• The laboratory is capable of ensuring the quality of its results because it has a quality
management system whose philosophy is continuous improvement.
• All activities are made in the laboratory have been studied and are reported, allowing
everyone in the service of the organization understanding what they do and can boadcast
it, so the results do not vary significantly and are performed by different people and in
different locations of the laboratory.
• Top management of the laboratory is committed to continuing research process
improvement all their efforts are focused on optimizing the resources to produce results
that are framed in quality standards.
• There is control over all documentation generated in the laboratory, using procedures
that indicate how to manage them.
• Communication with users or customers of the laboratory are clear about their needs and
how laboratory work to satisfy these. Likewise, difficulties and doubts of the customers are
served according to established procedures, which allow this communication to be
assertive and focus on meeting their needs.
• The necessary elements to perform the work in the laboratory are acquired so that
resources are optimized and planning the acquisition of inputs is documented and studied.
• Continually the results are monitored getting in laboratory activities and if deviation is
detected, this is controlled by activities that mitigate their impact and generate actions that
after the non-occurrence of the abnormality detected.
• Any person working in the service of the laboratory has, with an assigned role that
includes activities and responsibilities, how to carry them out, and how to evaluate its
impact against the quality of the products offered.
• It emphasizes the most important resource of laboratory activities, corresponding staff.
According to established procedures that are hired to meet the profile for work and there is
a program that allows your personal and professional development addressing their needs
in terms of training and training, which fosters an excellent working environment, which
benefits the quality of products offered.
• Laboratory facilities are kept in optimal conditions and factors that may influence the
results are controlled, such as lighting, humidity and temperature. It allow that the results
are not affected by external conditions.
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•The factors that pose a risk to the health of staff are treated efficiently using plans that
limit their exposure and mitigate the effects if there is contact.
• The laboratory methods are standardized and validated and are documented by
procedures. This indicates that prior to use, the methodologies in the laboratory, have
been thoroughly evaluated and have been made adjustments to ensure that they are
reliable and produce results within specifications.
• The laboratory has certified all standards and they have procedures for use and care.
• The laboratory equipment is calibrated and in good condition. Thus results obtained
comply with the highest standards of quality.
• The laboratory can guarantee the integrity of the receiving elements account for
standardized procedures for the handling thereof, indicating how they should be received,
stored and studied.
• Reports generated in the laboratory are clear and understood by its users.
• The laboratory participates in comparative studies with other laboratories that allow
comparison with the same in terms of the results, which demonstrates their competence in
drug analysis.
• The laboratory uses appropriate techniques for the analysis of drugs, allowing the results
to be approved at the regional or global level with other laboratories performing the same
activity.
CONSIDERATIONS OF COURSE

It is proposed that the Technical Directors of Laboratories on Peru, Ecuador and
Bolivia made an internship at the Laboratory of the attorney of Colombia, so they know
how to operate a System of Quality Management in a laboratory accredited under ISO
17025.

It was right to hold the workshop in La Paz, as allowed participants perform a lab
consisting of:
o
To know the parts of a gas chromatograph – mass, KONIC Brand
o
Create a chromatographic method
o
Make the necessary calculations to construct a calibration curve in the range of
1-500 ppm
o
Perform chromatographic analysis of both qualitative and quantitative cocaine
o
Quantify actual samples of cocaine
o
Statistical analysis of the results
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o
Construction of the calibration curve in Excel
o
Perform the necessary calculations to quantify the samples and the results
expressed as a percentage.
o
Instruction on how to create a calibration curve and perform quantification using
the Agilent software company, known as Chemstation.

It is necessary to support the countries of Peru, Bolivia and Ecuador, once received
Project equipment for accompaniment in the characterization and quantification of
cocaine.

It is necessary to involve the project PRELAC to give continuity to this process.

Laboratories were urged to participate in interlaboratory exercises.
OTHER COMMENTS:
-
It is necessary accompaniment having in mind Peru, Bolivia and Ecuador have not
quantified cocaine samples
-
It is clear that these countries have no certified reference materials, scales and
glassware calibrated and certified
-
Their chemist’s commitment to implement the quality management systems and
accreditation under ISO 17025.
RECOMMENDATIONS
The specialized process of technical training aimed at professionals working in chemical
forensics instrumental of drugs seized in each CAN PPMM must be done systematically
and continuously in order to ensure ownership of the knowledge and the adequacy and
implementation of the respective techniques in forensic laboratories.
It is important to develop at least one meeting with the presence of chiefs (heads of unit
directors, commanders, etc.) to indicate them the importance of initiating a systematic
adaptation of technical standards in the respective laboratories with a view to future
international accreditation. We know that without the authorities do not know the
importance of accreditation of laboratories, these processes can not be implemented
because they must ensure the financial, logistical and personnel.
Course development showed that the only way to ensure the results of studies to the
chemical characterization of drugs seized in PPMM CAN, PRADICAN programmed
activity, is conducting a technical support specialist in each of the laboratories in which
analyzes were performed. If this process is not performed, we are absolutely sure that this
activity will not have the expected results, it was demonstrated that the chemicals have yet
to acquire sufficient skills and knowledge to qualify and quantify unknown samples.
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ANEXOS
ANEXO 1. RESULTADOS PRE Y POST TEST
ANEXO 2. NOTAS DE LA REUNION FINAL CON EL CORONEL QUEZADA
(COMANDANTE FELCN), CORONEL LOPEZ (JEFE DE LABORATORIO FELCN),
TATIANA DALENCE (PRADICAN), ALEJANDRO REYES (CONSULTOR), WILLIAM
GARZÓN (FGN-COLOMBIA) Y HERNANDO BERNAL (REPRESENTANTE PRELAC)
ANEXO 3. CONSIDERACIONES DEL CURSO
ANEXO 4. CUESTIONARIO PRE Y POST TEST
ANEXO 5. METODO RECOMENDADO POR NACIONES UNIDAS PARA EL ANALISIS
CUALITATIVO Y CUANTITATIVO DE COCAINA
ANEXO 6. FOTOS
ANEXO 7. DIFUSION DEL TALLER
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ANEXO 1. RESULTADOS PRE Y POST TEST
En la siguiente tabla se presentan los resultados de la aplicación del cuestionario de
conocimientos al iniciar y finalizar el Taller.
NOMBRE PARTICIPANTE
PAIS
PRE-TEST
POST-TEST
MARIANELA GUTIERREZ VALDIVIA
BOLIVIA
3,0
10,0
MARCIA BARBERY
BOLIVIA
6,6
10,0
MILTON APUMAITA
BOLIVIA
3,6
8,8
AMIRA SOSSA ALFARO
BOLIVIA
4,5
8,7
CECILIA GARCINA
BOLIVIA
7,8
10,0
JANETH JARAMILLO
ECUADOR
3,5
9,8
ROCIO VILLA
ECUADOR
4,7
10,0
EDDY PALOMINO HERNANDEZ
PERU
4,6
10,0
JOSE LUIS BARRERA HOYLE
PERU
3,2
9,7
LILIANA CABALLERO PINZON
COLOMBIA
8,7
10,0
JOSIAS DIAZ FERNANDEZ
COLOMBIA
8,0
10,0
PROMEDIO
5,3
9,7
Se observa como el Promedio en el Pre-Test fue de 5,3 sobre 10,0 y al aplicar el mismo
cuestionario en el Post-Test el promedio fue de 9,7 sobre 10,0, lo que indica que los
participantes del evento se apropiaron de los conocimientos impartidos dentro del
desarrollo del mismo. La siguiente figura presenta estos resultados para cada uno de los
participantes, se observa como cada uno de ellos mejoró su desempeño al aplicar el posttest.
10.0
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
JOSIAS DIAZ
LILIANA CABALLERO
JOSE LUIS BARRERA
EDDY PALOMINO
ROCIO VILLA
JANETH JARAMILLO
CECILIA GARCINA
AMIRA SOSSA
MILTON APUMAITA
MARCIA BARBERY
MARIANELA GUTIERREZ
PRE-TEST
POST-TEST
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ANEXO 2. NOTAS DE LA REUNION FINAL CON EL CORONEL QUEZADA
(COMANDANTE FELCN) , CORONEL LOPEZ (JEFE DE LABORATORIO FELCN),
TATIANA DALENCE (PRADICAN), ALEJANDRO REYES (CONSULTOR), WILLIAM
GARZÓN (FGN-COLOMBIA) Y HERNANDO BERNAL (REPRESENTANTE PRELAC)
FORTALEZAS DEL LABORATORIO DE LA FELCN
1. Cuentan con la infraestructura de Laboratorio, áreas separadas, buena
organización, equipos
2. Existe un alto compromiso de los profesionales químicos del Laboratorio
3. Compromiso de la Alta Dirección del Laboratorio
4. Los equipos son nuevos
ASPECTOS A MEJORAR
1. Implementar toda la documentación que exige la Norma ISO 17025
2. Se debe de terminar de adecuar las instalaciones del laboratorio
3. Es fundamental que se adquieran los equipos para prevenir los cambios bruscos
de electricidad en todos los equipos electrónicos
4. Es necesario diseñar un programa de capacitación continuado para los
funcionarios especializados del laboratorio
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ANEXO 3. CONSIDERACIONES DEL CURSO
- Se propone que los Directores Técnicos de los Laboratorios de Perú, Ecuador y Bolivia
realicen una pasantía por el Laboratorio de la Fiscalía de Colombia, para que conozcan
como opera un Sistema de Gestión de la Calidad en un Laboratorio Acreditado bajo la
Norma ISO 17025.
- Fue acertado realizar el taller en La Paz, dado que permitió a los participantes realizar
una práctica de laboratorio que consistió en:
- Conocer las partes de un cromatógrafos de gases – masas, Marca KONIC
- Crear un método cromatográfico
- Hacer los cálculos necesarios para construir una curva de calibración en el rango
de 1 a 500 ppm
- Realizar análisis cromatográficos de cocaína tanto cualitativos como cuantitativos
- Cuantificar muestras reales de cocaína
- Análisis estadístico de los resultados
- Construcción de la curva de calibración en Excel
- Realizar los cálculos necesarios para la cuantificación de las muestras y expresar
los resultados como porcentaje.
- Instrucción en como crear una curva de calibración y realizar cuantificación
utilizando el software de la empresa Agilent, conocido como Chemstation.
- Se hace necesario apoyar a los países de Perú, Bolivia y Ecuador, una vez reciban los
equipos del Proyecto para realizar acompañamiento en la caracterización y cuantificación
de las cocaínas.
- Se hace necesario involucrar al Proyecto PRELAC para darle continuidad a este
proceso.
- Se instó a los laboratorios a participar en Ejercicios Interlaboratoriales.
OTRAS OBSERVACIONES:
- Se hace necesario hacer acompañamiento ya que Perú, Bolivia y Ecuador no han
cuantificado muestras de cocaína
- Se evidenció que estos países no cuentan con Materiales de referencia Certificados,
balanzas y material de vidrio calibrados y certificados
- Existe compromiso de los profesionales químicos de implementar los sistemas de
gestión de calidad y acreditarse bajo la Norma ISO 17025.
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RECOMENDACIONES
El proceso de capacitación técnica especializada dirigido a profesionales de la química
que trabajan en el análisis forense instrumental de drogas incautadas en cada uno de los
PPMM de la CAN se debe realizar de manera sistemática y continuada con el fin de
asegurar la apropiación de los conocimientos y la adecuación y aplicación de las técnicas
en los respectivos laboratorios forenses.
Es importante que se desarrolle por lo menos una reunión con la presencia de los altos
mandos (directores jefes de unidades, comandantes, etc.) para indicarles (concientizarlos)
la importancia que tiene el iniciar un trabajo sistemático de adecuación de normas
técnicas en los respectivos laboratorios con miras a una futura acreditación internacional.
Somos conscientes que sin las autoridades no conocen la importancia de la acreditación
de los laboratorios, estos procesos no podrán implementarse en razón a que deben
asegurarse los recursos financieros, logísticos y de personal.
El desarrollo del curso demostró que la única forma de asegurar los resultados del estudio
de Caracterización química de drogas incautadas en los PPMM de la CAN, actividad
programada por PRADICAN, es llevando a cabo un acompañamiento técnico
especializado en cada uno de los laboratorios en los que se realizarán los análisis. Si este
procesos de acompañamiento no se realiza, estamos absolutamente seguros que esta
actividad no tendrá los resultados esperados, pues quedó demostrado que los químicos
aún deben adquirir suficientes destrezas y conocimientos para cualificar y cuantificar
muestras desconocidas.
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ANEXO 4. CUESTIONARIO PRE Y POST TEST
Nombre:………………………………….………………………… País: ………………….....
1. El tuning del espectrómetro de masas sirve para:
a.
Ajustar las masas del espectrómetro
b.
Conseguir la máxima sensibilidad
c.
Comprobar el estado del espectrómetro de masas
d.
Todas las anteriores
2. Las columnas capilares de cromatografía de gases a menor espesor de película:
a.
Mayor capacidad
b.
Mayor eficiencia
c.
Mayor tiempo de retención
d.
Menor separación
3. Según la SWGDRUG las técnicas de categoría B son de:
a.
Probabilidad
b.
Orientación
c.
Certeza
d.
Ninguna de las anteriores
4. Bajo la Norma ISO 17025:2005, el Laboratorio debe:
a.
Estimar la incertidumbre
b.
Validar los métodos de análisis
c.
Tener personal capacitado
d.
Todas las anteriores
5. Para la cuantificación por CG-MS, la mejor forma es hacerla en:
a.
Modo SCAN
b.
Modo SCAN/SIM
c.
Modo SIM
d.
Modo Split pulsado
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6. Cuando un análisis se realiza por el mismo laboratorio, mismo método, mismo
operador, y en intervalos de tiempo cortos se conoce como:
a. Sesgo
b. Reproducibilidad
c. Repetibilidad
d. Exactitud
7. En la validación de la determinación de cocaína en muestras forenses,
IDEALMENTE cual de las siguientes cocaínas debe emplear:
a. Material de Referencia
b. Material de Referencia Certificado
c. Patrón de Trabajo
d. Todas las anteriores
8. De los siguientes cuales son los factores que determinan la exactitud y la
confiabilidad de los ensayos o de las calibraciones realizados por un laboratorio:
a. Instalaciones y condiciones ambientales del laboratorio
b. Recursos humanos
c. Trazabilidad de las mediciones
d. Método de análisis validado
e. Todas las anteriores
9. La definición de límites de detección es:
a. Es la señal producida (u otra propiedad medida) en la etapa de medición que es atribuida solo
al analito y no a otra especie química o físicamente similar.
b. Es la menor cantidad que puede ser determinada cuantitativamente con una
incertidumbre asociada, para un dado nivel de confianza.
c. Intervalo de concentración de analito sobre el cual el método produce resultados
proporcionales a la misma
d. Intervalo de concentración donde actúa el método en cuestión. Se prefiere que este
incluido en el rango lineal.
10. A usted le han asignado la tarea de realizar la Validación de la Determinación de
Cocaína en muestras forenses, Cuál sería el Plan de validación? (pregunta abierta)
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ANEXO 5. METODO RECOMENDADO POR NACIONES UNIDAS PARA EL ANALISIS
CUALITATIVO Y CUANTITATIVO DE COCAINA
Technical Guidelines on Cocaine Laboratory Efficiency Study
This document consists of three sections addressing the analytical aspects of the cocaine
laboratory efficiency study. Each section is designed and catered specific to the nature of
the sample and the purpose of the analysis. The sections are as follows:
Part A: Recommended Method for the Determination of Cocaine Alkaloidal Content in
Coca Leaf
Part B: Recommended Method for the Determination of Cocaine Purity in Intermediate and
Final Products
Part C (Optional): Recommended Method for the Qualitative Analysis of Coca Leaf and
Cocaine Products
Part A and B are GC-FID quantitative methods targeting specifically to the analysis of
cocaine in coca leaf and cocaine products. The resulting purities of cocaine found in coca
leaf and cocaine products are crucial in determining the theoretical yield of the cocaine
extraction process and the overall cocaine laboratory production efficiency.
Part C is a GC-MS qualitative method that would provide valuable information regarding
the presence of other alkaloidal compounds in coca leaf as well as any diluents used in the
production process in the intermediate/final product. As this method does not provide
purity data, hence it is an optional analysis for the cocaine laboratory efficiency study.
Part A: Recommended Method for the Determination of Cocaine Alkaloidal Content
in Coca Leaf
Reagents and Solvents
•
Methylenechloride
•
Methanol
•
Cocaine analytical standard
•
Tetracosane (internal standard)
Preparation of extraction solvent with internal standard (ISTD)
Dissolve 200 mg of tetracosane in a solvent mixture containing 250 mL of methanol and
750 mL methylenechloride (to result in an approximate concentration of 0.2 mg/mL of
tetracosane in 25:75 methanol: methylenechloride).
Preparation of the calibration standards
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1. Prepare a standard stock solution of cocaine at a concentration of 1 mg/mL using the
extraction solvent with internal standard (e.g. If the purity of the cocaine standard is
89.2%, accurately weigh 11.22 mg of cocaine standard into a 10 mL volumetric flask
and make up to the mark with the extraction solvent with internal standard)
2. Using Hamilton syringes, prepare the following working standard solutions directly into
2 mL glass vials:
Working
standard
Concentration of
cocaine (mg/mL)
Volume of stock
solution (µL)
Volume of extraction
solvent (µL)
A
0.050
50
950
B
0.100
100
900
C
0.200
200
800
D
0.300
300
700
E
0.400
400
600
F
0.500
500
500
3. Inject 1 µL of each working standard solution (preferably in triplicates) into the GC-FID
and establish a calibration curve using the internal standard method.
Preparation of quality control standard solution
1. Prepare a quality control cocaine standard solution at a concentration of 0.2 mg/mL
using the extraction solvent with internal standard (e.g. If the purity of the cocaine
standard is 89.2%, accurately weigh 2.25 mg of cocaine standard into a 15 mL culture
tube and add 10 mL of extraction solvent with internal standard using a volumetric
pipette)
2. Heat the mixture at 75 °C in an oven for 1 hour with occasional shaking at 15 minute
intervals
3. Allow the solution to cool to room temperature
4. Transfer 1 mL of the solution into a 2 mL glass vial
5. Inject 1 µL of the quality control standard solution into the GC-FID
Preparation of coca leaf samples
1. Dry the coca leaf samples in the oven at 40 °C overnight or until there is no further
change in weight
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2. Using a mortar and pestle, grind and homogenise a representative sample of a batch
of oven-dried coca leaf
3. Accurately weigh two portions of 500 mg of the coca leaf sample separately into 15 mL
culture tubes (at least duplicate sampling should be done to obtain average alkaloidal
cocaine content in coca leaf)
4. Add 10 mL of the extraction solvent with internal standard into the culture tubes using a
10 ml volumetric pipette.
5. Heat the mixtures at 75 °C in an oven for 1 hour with occasional shaking at 15 minute
intervals
6. Allow the mixtures to settle and cool to room temperature for another 1 hour
7. Filter 2 mL of the supernatant directly into a 2 mL glass vial using a 3 mL BD Luer-Lok
syringe with a 45 µm syringe filter (with no needle)
8. Inject 1 µL of the sample extract into the GC-FID
GC-FID operating conditions for quantitation of cocaine in coca leaf
Column:
DB-1 or equivalent (30 m x 0.32 mm x 0.25 µm; non-polar,
100%dimethylpolysiloxane)
Carrier gas:
1.4 mL/min Nitrogen
Makeup gas:
28.6 mL/min Nitrogen
Detector gas:
30.0 mL/min Hydrogen and 300.0 mL/min Air
Split flow:
7.0 mL/min
Septum purge flow:
3.0 mL/min
Column head pressure: 10.594 psi
Injector temperature:
280 °C
Detector temperature: 280 °C
Oven temperature programme: 180 °C (hold for 3 min) ramp at 10 °C/min to 280 °C (hold for 25
min)
Oven equilibration time: 0.5 min
Injection volume:
1 µL
Split ratio:
1:5
Run time:
38 min
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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012
Calculations
The percentage of cocaine in the sample is calculated by first plotting a linear calibration
curve of the response ratio observed for the calibration standards (i.e. peak area of
cocaine standard/peak area of ISTD) against concentration of cocaine standard used
(mg/mL). From the response of the unknown sample solution and the corresponding value
from the calibration curve, the percentage of cocaine in coca leaf could be obtained using
the formula below.
V
% Cocaine 100
V:
( RS
b)
a
WS
Where;
Volume of extraction solvent used (mL)
RS :
Response ratio observed for the sample (i.e. peak area of cocaine/peak area of
ISTD)
a:
Gradient of the calibration curve
b:
Intercept of the calibration curve
WS :
Weight of the sample (mg)
Results
Elution order and the corresponding relative retention time of cocaine, major and minor
components in coca leaf using the above operating conditions (with respect to cocaine)
are as follows:
Compound
Relative retention time (min)*
Ecgonine Methylester
0.35
Ecgonine
0.56
Tropacocaine
0.77
Norcocaine
0.97
Cocaine
1.00
Tetracosane (ISTD)
1.18
trans-Cinnamoylcocaine
1.27
Benzoylecgonine
1.29
* values are indicative and may change with different analytical conditions, e.g. column type and dimensions
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Analytical Notes
1. This method should not be used for identification of compounds in coca leaf extract.
For this purpose, a GC-MS method would be the preferable method of choice (see Part
C).
2. The quality control standard solution should be analysed concurrently with the sample
solutions to check the accuracy of the method.
3. In between every sample run, a separate flush method must be used with an extraction
solvent blank. This is because there are many late eluting peaks in the coca leaf
extract that needed to be flushed from the system before a new sample could be
injected. The GC-FID operating conditions for this method is given below:
GC-FID operating conditions for flushing of late eluting compounds
Column:
DB-1 or equivalent (30 m x 0.32 mm x 0.25 µm; non-polar,
100%dimethylpolysiloxane)
Carrier gas:
3.0 mL/min nitrogen
Makeup gas:
27.0 mL/min nitrogen
Detector gas:
30.0 mL/min hydrogen and 300.0 mL/min air
Split flow:
15.0 mL/min
Septum purge flow:
3.0 mL/min
Column head pressure:
25.435 psi
Injector temperature:
280 °C
Detector temperature:
280 °C
Oven temperature programme: 310 °C (hold for 60 min)
Oven equilibration time:
0.5 min
Injection volume:
1 µL
Split ratio:
1:5
Run time:
60 min
Part B: Recommended Method for the Determination of Cocaine Purity in
Intermediate and Final Products
Reagents and Solvents
•
Methylenechloride
•
Methanol
•
Cocaine analytical standard
•
Tetracosane (internal standard)
Preparation of extraction solvent with internal standard (ISTD)
Dissolve 200 mg of tetracosane in a solvent mixture containing 250 mL of methanol and
750 mL methylenechloride (to result in an approximate concentration of 0.2 mg/mL of
tetracosane in 25:75 methanol: methylenechloride).
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Preparation of the calibration standards
1. Prepare a standard stock solution of cocaine at a concentration of 1 mg/mL using the
extraction solvent with internal standard (e.g. If the purity of the cocaine standard is
89.2%, accurately weigh 11.22 mg of cocaine standard into a 10 mL volumetric flask
and make up to the mark with the extraction solvent with internal standard)
2. Using Hamilton syringes, prepare the following working standard solutions directly into
2 mL glass vials:
Working
standard
Concentration of cocaine
(mg/mL)
Volume of stock solution
(µL)
Volume of extraction
solvent (µL)
A
0.050
50
950
B
0.100
100
900
C
0.200
200
800
D
0.300
300
700
E
0.400
400
600
F
0.500
500
500
3. Inject 1 µL of each working standard solution (preferably in triplicates) into the GC-FID
and establish a calibration curve using the internal standard method.
Preparation of quality control standard solution
1. Prepare a quality control cocaine standard solution at a concentration of 0.2 mg/mL
using the extraction solvent with internal standard (e.g. If the purity of the cocaine
standard is 89.2%, accurately weigh 2.25 mg of cocaine standard into a 10 mL
volumetric flask and fill up to the mark the extraction solvent with internal standard)
2. Transfer 1 mL of the solution into a 2 mL glass vial
3. Inject 1 µL of quality control standard solution into the GC-FID
Preparation of cocaine samples in intermediate or final products
1. Pulverise and homogenise the solid cocaine samples using a mortar and pestle.
2. Accurately weigh two portions of 50 mg of the cocaine sample separately into 100 mL
volumetric flasks for estimated cocaine purity > 20%. For < 20% purity, 25 mL
volumetric flasks should be used instead (at least duplicate sampling should be done
to obtain average cocaine purity)
3. Add extraction solvent with internal standard up to the mark on the volumetric flask.
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4. If the resulting solution is cloudy, filter a 2 mL aliquot using a BD Luer-Lok syringe with
a 45 µm syringe filter (with no needle) into a 2 mL glass vial, otherwise transfer 1 mL of
the solution into a 2 mL glass vial
5. Inject 1 µL of the sample extract into the GC-FID
GC-FID operating conditions for quantitation of cocaine in intermediate/final products
Column:
DB-1 or equivalent (30 m x 0.32 mm x 0.25 µm; non-polar 100%
dimethylpolysiloxane)
Carrier gas:
1.4 mL/min nitrogen
Makeup gas:
28.6 mL/min nitrogen
Detector gas:
30.0 mL/min hydrogen and 300.0 mL/min air
Split flow:
7.0 mL/min
Septum purge flow:
3.0 mL/min
Column head pressure:
12.816 psi
Injector temperature:
280 °C
Detector temperature:
280 °C
Oven temperature programme:
250 °C (hold for 8 min)
Oven equilibration time:
0.5 min
Injection volume:
1 µL
Split ratio:
1:5
Run time:
8 min
Calculations
The percentage of cocaine in the sample is then calculated manually by first plotting a
linear calibration curve of the response ratio observed for the calibration standards (i.e.
peak area of cocaine standard/peak area of ISTD) against concentration of cocaine
standard used (mg/mL). From the response of the unknown sample solution and the
corresponding value from the calibration curve, the percentage of cocaine in the
intermediate or final product could be obtained using the formula below.
V
% Cocaine 100
( RS
b)
a
WS
Where;
V:
Volume of extraction solvent used (mL)
RS :
Response ratio observed for the sample (i.e. peak area of Cocaine/peak area of
ISTD)
a:
Gradient of the calibration curve
b:
Intercept of the calibration curve
WS :
Weight of the sample (mg)
Results
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Elution order and the corresponding relative retention time of cocaine, major and minor
components as well as diluents using the above operating conditions (with respect to
cocaine) are as follows:
Compound
Relative retention
time (min)*
Ecgonine Methylester
0.54
Benzocaine
0.55
Paracetamol
0.58
Phenacetin
0.58
Ecgonine
0.63
Caffeine
0.65
Lidocaine
0.69
Tropacocaine
0.75
Levamisole/Tetramisole
0.76
Procaine
0.78
Norcocaine
0.97
Cocaine
1.00
Tetracosane (ISTD)
1.33
trans-Cinnamoylcocaine
1.70
Benzoylecgonine
1.80
Quinine (extended runtime required)
2.95
Hydroxyzine (extended runtime required)
3.45
Diltiazem (extended runtime required)
4.01
* values are indicative and may change with different analytical conditions, e.g. column type and dimensions
Analytical Notes
1. This method should not be used for identification of compounds in cocaine products.
For this purpose, a GC-MS method would be the preferable method of choice (see Part
C).
2. The quality control standard solution should be analysed concurrently with the sample
solutions to check the accuracy of the method.
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3. In between every sample run, it is advisable to run an extraction solvent blank with the
same method to ensure no carryover or any late eluting compounds that might
interfere with the next sample run.
Part C (Optional): Recommended Method for the Qualitative Analysis of Coca Leaf
and Cocaine Products
Reagents and Solvents
•
Methylenechloride
•
Methanol
•
Analytical standards
•
Tetracosane (optional-internal standard)
Preparation of extraction solvent
(Optional addition of internal standard if retention locking is required)
Prepare a solvent mixture of 25 mL of methanol and 75 mL methylenechloride. If retention
locking is required, add 100 mg of tetracosane to the mixture (to result in an approximate
concentration of 1 mg/mL of tetracosane in 25:75 methanol: methylenechloride).
Preparation of standard solutions
1. Prepare a standard stock solution of cocaine and related substances separately at
concentrations of 1 mg/mL using the extraction solvent
2. Transfer 1 mL of the solution into a 2 mL glass vial
3. Inject 1-2 µL of standard solution into the GC-MS
Preparation of coca leaf samples
1. Dry the coca leaf samples in the oven at 40 °C overnight or until there is no further
change in weight
2. Using a mortar and pestle, grind and homogenise a representative sample of a batch
of oven-dried coca leaf
3. Weigh 500 mg of the coca leaf sample into 15 mL culture tube
4. Add 2 mL of extraction solvent into the culture tubes
5. Heat the mixtures at 75 °C in an oven for 1 hour with occasional shaking at 15 minute
intervals
6. Allow the mixtures to settle and cool to room temperature
7. Filter 1 mL of the supernatant directly into a 2mL glass vial using a 3 mL BD Luer-Lok
syringe with a 45 µm syringe filter (with no needle)
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8. Inject 1-2 µL of the sample extract into the GC-MS
Preparation of cocaine samples in intermediate or final products
1. Pulverise and homogenise the solid cocaine samples using a mortar and pestle.
2. Weigh approximately 5 mg of the cocaine sample into a test tube and add 2 mL of the
extraction solvent
3. Mix the solution by shaking or with a vortex mixer. If the resulting solution is cloudy,
filter using a BD Luer-Lok syringe with a 45 µm syringe filter (with no needle) into a 2
mL glass vial, otherwise transfer 1 mL of the solution into a 2 mL glass vial
4. Inject 1-2 µL of the sample extract into the GC-MS
GC-MS operating conditions for qualitative analysis of cocaine samples
Column:
Ultra 2 or equivalent (25m x 0.2mm x 0.33m; cross-linked,
5% phenylmethylsiloxane)
Column head pressure:
8 psi
Carrier gas:
1 mL/min helium
Inlet mode:
Split
Injector temperature:
280 °C
Detector temperature:
280 °C
Oven temperature programme:
80 °C (hold for 3 min) ramp at 40 °C/min to 280 °C (hold for
15 min)
Run time:
23 min
Acquisition mode:
Scan
Scan range:
33-500 amu
Note: The above conditions may be altered as long as appropriate validation is carried out.
Results:
Identification is accomplished by comparing the retention time and mass spectrum of the
analyte with that of a reference standard. All compounds identified by GC-MS and reported
by the analyst must be compared to a current mass spectrum of the appropriate reference
standard, preferably obtained from the same instrument, operated under the same
conditions. Commercial mass spectral libraries or user generated spectra should be
used for reference purposes only.
Elution order and the corresponding retention times for cocaine, major and minor
components as well as diluents using the above operating conditions are as follows:
+
Retention time
(min)*
Base, P1, P2, M ions
(m/z)
Ecgonine Methylester
8.3
82, 96, 94, 199M
Benzocaine
8.6
120, 165M , 92, 65
Paracetamol
9.1
109, 151M , 43, 80
Compound
+
+
+
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+
Phenacetin
9.1
108, 109, 179M , 137
Caffeine
9.8
194M , 109, 55, 67
Lidocaine
9.9
86, 87, 58, 234M
Tropacocaine
10.4
124, 82, 94, 245M
Levamisole/Tetramisole
10.6
204M , 148, 73, 101
Procaine
10.6
86, 99, 120, 58
Norcocaine
11.7
168, 68, 136, 289M
Cocaine
11.8
82, 182, 94, 303M
Tetracosane (ISTD)
12.5
57, 71, 43, 338M
transCinnamoylcocaine
15.1
82, 182, 96, 329M
+
Benzoylecgonine
16.2
124, 82, 77, 289M
+
Quinine
21.1
136, 137, 81, 42
Hydroxyzine (extended
runtime required)
22.6
201, 165, 299, 374M
Diltiazem (extended
runtime required)
25.6
+
+
+
+
58, 71, 72, 414M
+
+
+
+
+
* values are indicative and may change with different analytical conditions, e.g. column type and
dimensions
Parte C: Análisis de sub-muestras en laboratorios gubernamentales- Directrices
Técnicas sobre el estudio de eficiencia de laboratorios de cocaína.
Este documento consiste en tres secciones orientadas a los aspectos analíticos del
estudio de la eficiencia de laboratorios de cocaína. Cada sección está diseñada y se
ocupa de la naturaleza específica de la muestra y el propósito del análisis: Las secciones
son las siguientes
Parte A: Método recomendado para la Determinación del contenido del alcaloide de la
cocaína en la hoja de coca.
Parte B: Método recomendado para la Determinación de la pureza de la cocaína en los
productos intermedio y final.
Parte C: Análisis opcional/ adicional: Método recomendado para el análisis cualitativo de
hojas de coca y productos de cocaína.
Las partes 1 y 2 son métodos cuantitativos en GC-FID orientados específicamente al
análisis de la cocaína en la hoja de coca y los productos de la cocaína. Los resultados de
la pureza de la cocaína encontrados en la hoja de coca y los productos de la cocaína son
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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012
cruciales en determinar el rendimiento teórico del proceso de extracción de la cocaína y la
eficiencia total de la producción de laboratorios de cocaína.
El análisis opcional es un método cualitativo en GC-MS que podría proveer información
valiosa con respecto a la presencia de otros alcaloides en la hoja de coca así como
cualquier diluyentes usados en el proceso de producción en el producto intermedio y final.
Como este método no proporciona datos de pureza, por lo tanto es un análisis opcional
para el estudio de la eficiencia de los laboratorios de cocaína.
Parte A: Método Recomendado para la Determinación del Contenido del Alcaloide
de Cocaína en Hoja de Coca.
Reactivos y solventes.
Cloruro de metileno
Metanol
Estándar analítico de cocaína
Tetracosano ( estándar interno)
Preparación del solvente de extracción con estándar interno (ISTD)
Disolver 200 mg de Tetracosano en una mezcla de solventes que contiene 250 mL de
metanol y 750 mL de cloruro de metileno (resulta en una concentración aproximada de 0,2
mg/mL de Tetracosano en 25:75 metanol: cloruro de metileno)
Preparación del estándar de calibración.
1. Prepare una solución stock estándar de cocaína a una concentración de 1 mg/mL
usando el solvente de extracción con estándar interno (por ejemplo si la pureza del
estándar de la cocaína es de 89,2 %, se pesan exactamente 11,22 mg de estándar
de cocaína en un matraz aforado de 10 mL y completar hasta la marca con la
mezcla de solventes de extracción con el estándar interno).
2. Usando jeringas Hamilton, preparar las siguientes soluciones estándar de trabajo
directamente en viales de 2 ml de vidrio.
Estándar de
trabajo
Concentración de
cocaína
Volumen de solución
stock (µL)
Volumen de
solvente de
extracción (µL)
(mg/mL)
A
0,050
50
950
B
0,100
100
900
C
0,200
200
800
D
0,300
300
700
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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012
E
0,400
400
600
F
0,500
500
500
3. Inyectar 1 µL de cada solución estándar de trabajo (preferiblemente por triplicado)
dentro del GC-FID y establecer una curva de calibración usando el método de
estándar interno.
Preparación de solución estándar de control de calidad.
1. Prepare una solución stock de cocaína estándar a una concentración de 0,2
mg/mL usando el solvente de extracción con estándar interno (por ejemplo si la
pureza del estándar de cocaína es 89,2%, se pesan exactamente 2,25 mg de
cocaína estándar en un tubo de cultivo de 15 mL y se añaden 10 mL de solvente
de extracción con estándar interno utilizando una pipeta volumétrica)
2. Calentar la mezcla a 75 °C en un horno por una hora con agitación ocasional a
intervalos de 15 minutos.
3. Dejar que la solución se enfríe a temperatura ambiente.
4. Transferir 1 mL de la solución dentro de un vial de vidrio de 2 mL
5. Inyectar 1 µL de solución estándar de control de calidad dentro del GC-FID
Preparación de muestras de hoja de coca
1. Secar las muestras de hoja de coca en el horno a 40 °C durante la noche o hasta
que no haya ningún cambio de peso.
2. Usar un mortero y pistilo, moler y homogenizar una muestra representativa de un
lote de hoja de coca secada en horno.
3. Se pesan exactamente dos porciones de 500 mg de la muestra de hoja de coca
por separado en tubos de cultivo ( al menos debe hacerse muestra duplicada para
obtener el contenido medio del alcaloide de la cocaína en la hoja de coca)
4. Adicionar 10 mL de solvente de extracción con estándar interno dentro de los
tubos de cultivo usando una pipeta volumétrica de 10 mL.
5. Calentar la mezcla a 75°C en un horno por una hora con agitación ocasional a
intervalos de 15 minutos.
6. Permitir que la mezcla se asiente y enfriar a temperatura ambiente por otra hora.
7. Filtrar 2 mL del sobrenadante directamente dentro de un vial de vidrio de 2 mL
usando una jeringa de 3 mL BD Luer Lok con un filtro de jeringa de 0,45 micras
(sin aguja)
8. Inyectar 1 µL del extracto de la muestra dentro del GC-FID.
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Condiciones de operación del GC-FID para cuantificación de cocaína en hoja de
coca.
Condiciones de operación del GC-FID para cuantificación de cocaína en hoja de coca
Columna :
DB-1 o equivalente (30m x 0,32 mm x 0,25 µm; no-polar,
100% dimetilpolisiloxano)
Gas de arrastre:
1,4 mL/min Nitrógeno
Gas makeup:
28,6 mL/min Nitrógeno
Gas del detector:
30,0 mL/min Hidrógeno y 300,0 mL/min aire
Flujo Split:
7,0 mL/min
Flujo de purga del septum:
3,0 mL/min
Presión de cabeza de columna:
10.594 psi
Temperatura del inyector:
280 °C
Temperatura del detector:
280 °C
Programa de temperatura del
horno:
180 °C ( mantener por 3 min) rampa a 10 °C/ min 280 °C
(mantener por 25 min)
Tiempo de equilibrio del horno:
0,5 min
Volumen de inyección:
1 µL
Relación de Split:
1:5
Tiempo de corrida:
38 min
Cálculos
El porcentaje de cocaína en la muestra se calcula en primer lugar, trazando una curva de
calibración lineal de la respuesta observada para los estándares de calibración (es decir,
área de pico del estándar de la cocaína/ área de pico del estándar interno) frente a la
concentración del estándar de la cocaína utilizado (mg/mL). De la respuesta de la solución
de la muestra desconocida y el valor correspondiente en la curva de calibración, se puede
obtener el porcentaje de cocaína en la hoja de coca utilizando la siguiente fórmula:
V
% Cocaine 100
( RS
b)
a
WS
Donde:
V:
Volumen del solvent de extracción usado (mL)
RS:
Respuesta de la razón observado para la muestra (área de pico de la cocaína/área
de ISTD)
a:
Gradiente de la curva de calibración
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b:
Intercepto de la curva de calibración
Ws:
peso de la muestra (mg)
Resultados
El orden de elución y el correspondiente tiempo de retencion relativo de la cocaína, mayor
y menor componentes en la hoja de coca usando las condiciones de operación descritas
arriba (con respecto a la cocaína) son como sigue:
Compuesto
Tiempo de retención relativo (min)*
Metilester ecgonina
0,35
Ecgonina
0,56
Tropacocaína
0,77
Norcocaina
0,97
Cocaína
1,00
Tetracosano (ISTD)
1,18
Trans- Cinnamoilcocaína
1,27
Benzoylecgonina
1,29
*valores son indicativos y pueden cambiar con condiciones analíticas diferentes, e.g tipo de
columna y dimensiones.
Notas analíticas.
1. Este método no deberia ser usado para la identificación de los compuestos en el
extracto de hoja de coca. Para este propósito, un método de GC-MS sería el
método preferible de elección (ver parte C)
2. La solución estándar de control de calidad deberá ser analizada simultáneamente
con las soluciones de la muestra para comprobar la exactitud del método.
3. Entre cada muestra corrida, un método de lavado separado deberá usarse con un
blanco de solvente de extracción. Esto se hace porque hay muchos picos de
elución tardíos en el extracto de la hoja de coca que necesitan ser descargados o
eliminados del sistema antes de que una nueva muestra sea inyectada. Las
condiciones de operación del GC-FID para este método están dadas abajo:
Condiciones de operación del GC-FID para separar los compuestos de
elución tardíos.
Columna :
DB-1 o equivalente (30m x 0,32 mm x 0,25 µm; nopolar, 100% dimetilpolisiloxano)
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Gas de arrastre:
3,0 mL/min nitrógeno
Gas makeup:
27 mL/min nitrógeno
Gas del detector:
30,0 mL/min Hidrógeno y 300,0 mL/min aire
Flujo Split:
15,0 mL/min
Flujo de purga del septum:
3,0 mL/min
Presión de cabeza de
columna:
25,435 psi
Temperatura del inyector:
280 °C
Temperatura del detector:
280 °C
Programa de temperatura
del horno:
310 °C ( mantener por 60 min)
Tiempo de equilibrio del
horno:
0,5 min
Volumen de inyección:
1 µL
Relación de Split:
1:5
Tiempo de corrida:
60 min
Parte B: Método recomendado para la determinación de la pureza de la cocaína en
productos intermedio y final.
Reactivos y solventes
Cloruro de metileno
Metanol
Estándar analítico de cocaína
Tetracosano ( estándar interno)
Preparación de solvente de extracción con estándar interno (ISTD)
Disolver 200 mg de Tetracosano en una mezcla de solventes que contienen 250 mL de
metanol y 750 mL de cloruro de metileno (resulta en una concentración de 0,2 mg/mL de
Tetracosano en 25:75 metanol: cloruro de metileno.
Preparación del estándar de calibración
1. Prepare un stock de solución estándar de cocaína a una concentración de 1
mg/mL usando el solvente de extracción con el estándar interno (por ejemplo si la
pureza del estándar de cocaína es 89,2 %, pese exactamente 11,22 mg de
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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012
estándar de cocaína dentro de un matraz volumétrico de 10 mL y completar hasta
la marca con el solvente de extracción con estándar interno)
2. Usando una jeringa Hamilton, prepare las siguientes soluciones estándar de
trabajo directamente en viales de vidrio de 2 mL:
Estándar de
trabajo
Concentración de
cocaína
Volumen de
solución stock (µL)
Volumen de
solvente de
extracción (µL)
(mg/mL)
A
0,050
50
950
B
0,100
100
900
C
0,200
200
800
D
0,300
300
700
E
0,400
400
600
F
0,500
500
500
3. Inyectar 1 µL de cada solución estándar de trabajo (preferiblemente por triplicado)
dentro del GC-FID y establecer una curva de calibración usando el método de
estándar interno.
Preparación de la solución estándar de control de calidad
1. Prepare una solución de cocaína estándar de control de calidad a una
concentración de 0,2 mg/mL usando el solvente de extracción con estándar interno
(por ejemplo si la pureza del estándar de cocaína es 89,2%, pesar exactamente
2,25 mg de cocaína estándar en un matraz aforado de 10 mL y llenar hasta la
marca con el solvente de extracción con estándar interno)
2. Transferir 1 mL de la solución dentro de un vial de vidrio de 2 mL
3. Inyectar 1 µL de solución estándar de control de calidad al GC-FID
Preparación de muestras de cocaína en productos intermedio o final
1. Pulverizar
pistilo.
y homogenizar la muestra de cocaína sólida usando un mortero y
2. Pesar exactamente dos porciones de 50 mg de muestra de cocaína
separadamente dentro de un matraz volumétrico de 100 mL para pureza de
cocaína estimada > 20%. Para pureza < 20% , en su lugar sería usado un matraz
volumétrico de 25 mL( a menos que se haga una muestra duplicada para obtener
un promedio de pureza de cocaína)
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3. Adicionar solvente de extracción con estándar interno hasta la marca en el matraz
aforado
4. Si la solución resultante es turbia, filtrar una alícuota de 2 mL utilizando una jeringa
BD Luer- Lok con un filtro de jeringa de 0,45 micras (sin aguja) en un vial de 2 mL,
de lo contrario transferir 1 mL de la solución a un vial de vidrio de 2 mL
5. Inyectar 1 µL del extracto de la muestra en el GC-FID
Condiciones de operación del GC-FID para cuantificación de cocaína en
productos intermedio y final
Columna :
DB-1 o equivalente (30m x 0,32 mm x 0,25 µm; nopolar, 100% dimetilpolisiloxano)
Gas de arrastre:
1,4 mL/min nitrógeno
Gas makeup:
28,6 mL/min nitrógeno
Gas del detector:
30,0 mL/min Hidrógeno y 300,0 mL/min aire
Flujo Split:
7,0 mL/min
Flujo de purga del septum:
3,0 mL/min
Presión de cabeza de
columna:
12,816 psi
Temperatura del inyector:
280 °C
Temperatura del detector:
280 °C
Programa de temperatura del
horno:
250 °C ( mantener por 8 min)
Tiempo de equilibrio del
horno:
0,5 min
Volumen de inyección:
1 µL
Relación de Split:
1:5
Tiempo de corrida:
8 min
Cálculos
El porcentaje de cocaína en la muestra se calcula entonces manualmente primero
trazando una curva de calibración lineal de la relación de respuesta observada para los
estándares de calibración. ( es decir área pico del estándar de cocaína / área de pico de
ISTD) frente a la concentración del estándar de cocaína usado (mg/mL). De la respuesta
de la solución de la muestra desconocida y el valor correspondiente de la curva de
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calibración, el porcentaje de cocaína en el producto intermedio o final podría ser obtenida
utilizando la siguiente fórmula
V
% Cocaine 100
( RS
b)
a
WS
Donde:
V:
volumen del solvente de extracción usado (mL)
Rs: relación de respuesta observada para la muestra (área de pico de cocaína/área de
pico de ISTD)
a:
Gradiente de la curva de calibración
b:
intercepto de la curva de calibración
Ws:
peso de la muestra (mg)
Resultados
El orden de elución y el correspondiente tiempo de retención relativo de la cocaína, los
componentes mayores y menores así como los diluyentes utilizando las condiciones de
operación de arriba (con respecto a la cocaína) son los siguientes:
Compuesto
Tiempo de retención relativo
(min)*
Metilester ecgonina
0,54
Benzocaina
0,55
Paracetamol
0,58
Fenacetina
0,58
Ecgonina
0,63
Cafeína
0,65
Lidocaína
0,69
Tropacocaína
0,75
Levamisol/Tetramisol
0,76
Procaína
0,78
Norcocaina
0,97
Cocaína
1,00
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Tetracosano (ISTD)
1,33
trans-Cinamoilcocaína
1,70
Benzoylecgonina
1,80
Quinina (requiere tiempo de
2,95
corrida extendido)
Hidroxicina (requiere tiempo de
3,45
corrida extendido)
Diltiazem (requiere tiempo de
4,01
corrida extendido)
*valores son indicativos y pueden cambiar con condiciones analíticas diferentes, e.g tipo de columna y
dimensiones.
Notas analíticas
1. Este método no deberia ser usado para identificación de compuestos en productos
de cocaína. Para este propósito, un metodo GC-MS seria el método a elegir (ver
parte C)
2. El estándar de solución de control de calidad podría ser analizado al mismo tiempo
que las soluciones de muestra para comprobar la exactitud del método
3. Entre cada muestra corrida, es aconsejable correr un blanco de solvente de
extracción con el mismo método para asegurar que no arrastre cualquiera de los
compuestos finales de elución que podrían interferir con la próxima muestra que
se corra.
Parte C: Análisis adicionales/Opcionales: Método recomendado para el análisis
cualitativo de la hoja de coca y productos de cocaína.
Reactivos y solventes
Cloruro de metileno
Metanol
Estándar analítico
Tetracosano (opcional- estándar interno)
Preparación del solvente de extracción (adición opcional de estándar interno si se
requiere asegurar los tiempos de retencion)
Prepare una mezcla de solventes de 25 mL de metanol y 75 mL de cloruro de metileno. Si
se requiere asegurar los tiempos de retencion adicione 100 mg de Tetracosano a la
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mezcla (resulta en una concentración aproximada de 1mg/mL de Tetracosano en 25:75
metanol: cloruro de metileno.
Preparación de soluciones estándar
1. Preparar una solución patrón de cocaína y sustancias relacionadas
separadamente a concentraciones de 1 mg/mL usando el solvente de extracción
2. Transferir 1mL de la solución a un vial de vidrio de 2 mL
3. Inyectar 1-2 µL de la solución patrón en el GC-MS
Preparación de las muestras de hoja de coca
1. Secar las muestras de hoja de coca en el horno a 40°C durante la noche o hasta
que no haya cambio en el peso
2
Usando un mortero y pistilo, moler y homogenizar una muestra representativa de
un lote de hoja de coca secada en horno.
3
Pesar 500 mg de hoja de la muestra de hoja de coca en un tubo de cultivo de 15
mL
4
Adicionar 2 mL de solvente de extracción en el tubo de cultivo
5
Calentar la mezcla a 75 °C en un horno por una hora con agitación ocasional a
intervalos de 15 minutos.
6
Permitir que la mezcla se asiente y enfriar a temperatura ambiente.
7
Filtrar 1 mL del sobrenadante directamente dentro de un vial de vidrio de 2 mL
usando una jeringa de 3 mL BD Luer Lok con un filtro de jeringa de 0,45 micras
(sin aguja)
8
Inyectar 1-2 µL del extracto de la muestra dentro del GC-MS
Preparación de la muestra de cocaína en los productos intermedio y final.
1. Pulverizar y homogenizar la muestra de cocaína sólida usando un mortero y pistilo.
2. Pesar aproximadamente 5 mg de la muestra de cocaína en un tubo de ensayo y
adicione 2 mL del solvente de extracción.
3. Mezclar la solución agitandola o con agitador vortex. Si la solución resultante esta
nublada, filtrar usando una jeringa BD Luer- Lok con un filtro de jeringa de 0,45
micras (sin aguja) dentro de un vial de vidrio de 2 mL, de otra manera transferir 1
mL de la solución a un vial de vidrio de 2 mL.
4. Inyectar 1-2 µL del extracto de la muestra dentro del GC-MS
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Condiciones de operación del GC-MS para análisis cualitativo de muestras de
cocaína
Columna :
Ultra 2 o equivalente ( 25m x 0,2mm x 0,33m; ligada
entrecruzada, 5% fenilmetilsiloxano)
Presión de cabeza de la columna
8 psi
Gas de arrastre:
1 mL/min helio
Modo de entrada
Split
Temperatura del inyector:
280 °C
Temperatura del Detector
280 °C
Programa de temperatura del
horno:
80 °C ( mantener por 3 min) rampa a 40°C/min a
280°C (mantener por 15 min)
Tiempo de corrida
23 min
Modo de adquisición
Scan
Rango de Scan
33-500 uma
Nota: Las condiciones anteriores pueden ser alteradas, siempre y cuando se lleve a cabo la validacion adecuada
Resultados:
La identificación se realiza comparando el tiempo de retención y el espectro de masas del
analito con la de un patrón de de referencia. Todos los compuestos identificados por GCMS y reportados por el analista deben ser comparados con un espectro de masas actual
del estándar de referencia apropiado, preferiblemente obtenido en el mismo instrumento,
operado bajo las mismas condiciones.
Librerías comerciales de espectros de masa o espectros generados por el usuario podrían
ser usados con propósitos de referencia solamente.
El orden de elución y el correspondiente tiempo de retención para cocaína, componentes
mayores y menores así como diluyentes usando las condiciones de operación anteriores
son como siguen:
Tiempo de retención
(min)*
Base, P1, P2, M ions (m/z)
Ecgonina Metilester
8.3
82, 96, 94, 199M
Benzocaína
8.6
120, 165M , 92, 65
Paracetamol
9.1
109, 151M , 43, 80
Fenacetina
9.1
108, 109, 179M , 137
Compuesto
+
+
+
+
+
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+
Cafeína
9.8
194M , 109, 55, 67
Lidocaína
9.9
86, 87, 58, 234M
Tropacocaína
10.4
124, 82, 94, 245M
Levamisol/Tetramisol
10.6
204M , 148, 73, 101
Procaína
10.6
86, 99, 120, 58
Norcocaina
11.7
168, 68, 136, 289M
Cocaína
11.8
82, 182, 94, 303M
Tetracosano (ISTD)
12.5
57, 71, 43, 338M
trans-Cinamoilcocaína
15.1
82, 182, 96, 329M
+
Benzoylecgonina
16.2
124, 82, 77, 289M
+
Quinina
21.1
136, 137, 81, 42
Hidroxicina (requiere tiempo de corrida
extendido)
22.6
201, 165, 299, 374M
Diltiazem (requiere tiempo de corrida
extendido)
25.6
58, 71, 72, 414M
+
+
+
+
+
+
+
+
*Los valores son indicativos y pueden cambiar en condiciones analíticas, como el tipo de columna y dimensiones.
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ANEXO 6: FOTOS
Durante una clase teórica
Atendiendo las explicaciones de W. Garzón
Verificando formulas…
Viendo correr muestra en el cromatógrafo
Viendo correr muestra en el cromatógrafo
Participantes del Taller
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ANEXO 7. DIFUSIÓN DEL TALLER
REBOTE
BOLIVIA:
AGENCIA ABI http://www3.abi.bo/#
DIARIO CAMBIO
http://www.cambio.bo/seguridad/20120821/profesionales_se_capacitan_sobre_drogas_77704.ht
m
EL DIARIO
http://www.eldiario.net/noticias/2012/2012_08/nt120821/nacional.php?n=112&-can-impulsainvestigacion-cientifica
FM BOLIVIA
http://fmbolivia.com.bo/noticia95534-profesionales-de-paises-de-la-comunidad-andina-secapacitan-para-mejorar-analisis-de-drogas.html
DIARIO AL ESTRELLA DEL ORIENTE (Santa Cruz)
http://www.laestrelladeloriente.com/noticia_completa.php?idcat=25&idnoticia=33663&fecha=20
12-08-21
NOTICIAS.COM.BO
http://www.noticias.com.bo/2012/08/20/profesionales-de-pases-de-la-comunidad-andinase-capacitan-para-mejorar-anlisis-de-drogas/
NOTIBOL.COM
http://noticias.notibol.com/noticia.php?cual=336613
PORTAL WEB DE NOTICIAS BOLIVIA EN TUS MANOS
http://www.boliviaentusmanos.com/noticias/bolivia/articulo54659.php
PERU:
AGENCIA ANDINA
http://www.andina.com.pe/Espanol/noticia-comunidad-andina-dicta-bolivia-capacitacionpara-promover-investigacion-cientifica-drogas-425143.aspx
WEB DEL DIARIO CORREO
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http://diariocorreo.pe/ultimas/noticias/998000/edicion+lima/paises-de-la-comunidadandina-buscan-mejorar
RADIO NACIONAL DEL PERU
http://www.radionacional.com.pe/internacionales/62390-can-dicta-en-bolivia-capacitacion-parapromover-investigacion-cientifica-de-drogas.html
REDES SOCIALES
Cuenta Twitter de diario Correo de Perú y de Radio FM Bolivia
COMUNIDAD ANDINA
http://www.comunidadandina.org/Prensa.aspx?id=3223&accion=detalle&cat=NP&title=prof
esionales-de-pais
FACEBOOK CAN http://www.facebook.com/comunidadandina
TWITTER CAN https://twitter.com/ComunidadAndina
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