Determinação de analitos inorgânicos e orgânicos em resíduos de disparo de arma de fogo e uso de ferramentas quimiométricas

Abstract

Resumo: Com o aumento dos incidentes envolvendo armas de fogo, há uma necessidade urgente de expandir e aprimorar as análises químicas dos resíduos gerados pelos disparos. Este trabalho se concentra na análise de resíduos de disparo de arma de fogo (GSR ?? do inglês Gunshot Residue), utilizando uma abordagem que combina métodos inorgânicos e orgânicos para otimizar técnicas analíticas e identificar novos marcadores que auxiliem na caracterização e diferenciação desses resíduos. A metodologia adotada incluiu o uso de Espectrometria de Massa com Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-MS) para determinar o perfil inorgânico dos resíduos e cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (GC-MS/MS) para a quantificação dos compostos orgânicos metil centralina e etil centralina. As amostras foram coletadas das mãos de atiradores após disparos com diferentes calibres de armas. Os resultados mostraram que as metodologias desenvolvidas foram eficazes na identificação de marcadores tanto orgânicos quanto inorgânicos. Os métodos quimiométricos demonstraram uma boa capacidade de discriminação entre diferentes calibres de armas, com destaque para a eficiência dos modelos PCA e PLS-DA que conseguiram separar as amostras desconhecidas e diferenciar falsos positivos de verdadeiros positivos. Além disso, observou-se que alguns elementos, como alumínio, zinco e cobre, são candidatos a possíveis marcadores inorgânicos de resíduos de disparo de arma de fogo. De forma geral, as metodologias desenvolvidas têm grande potencial para aplicação prática em laboratórios forenses, contribuindo para a elucidação de crimes envolvendo o uso de armas de fogo. Esta dissertação reforça a importância de pesquisas contínuas na área de química forense, visando aprimorar os métodos de detecção e análise de resíduos de disparo, e assim, contribuir para a justiça e a segurança pública.

Abstract: With the rise in firearm-related incidents, there is an urgent need to expand and enhance the chemical analyses of gunshot residues (GSR). This study focuses on analyzing GSR by employing a combined approach of inorganic and organic methods to optimize analytical techniques and identify new markers that assist in the characterization and differentiation of these residues. The methodology adopted includes the use of Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) to determine the inorganic profile of the residues and Gas Chromatography coupled with Tandem Mass Spectrometry (GC-MS/MS) for quantifying the organic compounds methyl centralite and ethyl centralite. Samples were collected from the hands of shooters after firing weapons of various calibers. The results demonstrated that the developed methodologies were effective in identifying both organic and inorganic markers. Chemometric methods showed a strong capacity for discriminating between different weapon calibers, with particular emphasis on the efficacy of the PCA and PLS-DA models, which successfully separated unknown samples and differentiated false positives from true positives. Additionally, certain elements, such as aluminum, zinc, and copper, emerged as potential inorganic markers of gunshot residues. Overall, the developed methodologies show significant potential for practical application in forensic laboratories, contributing to the resolution of firearm-related crimes. This dissertation underscores the importance of ongoing research in forensic chemistry to enhance the detection and analysis of gunshot residues, thereby advancing justice and public safety.