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Página 1 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 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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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012

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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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 de 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 de microcristales

Espectroscopía ultravioleta visible

Identificadores farmacéuticos

Cromatografía en capa delgada

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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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012

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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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012

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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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012

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 DRUGS-

SWGDRUG) 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 MEETING OF –

AICEF ESPAÑA, MADRID, DE NOVEMBER 3 AND 4, 2011)

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 post-

test.

0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.0

10.0

MA

RIA

NEL

A G

UTI

ERR

EZ

MA

RC

IA B

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BER

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MIL

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AP

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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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Página 32 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

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.

S

S

W

a

bRV

)(

100Cocaine % 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

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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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012

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:

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).

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

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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

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.

S

S

W

a

bRV

)(

100Cocaine %

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

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

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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

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:

Compound 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

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.

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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+

trans-

Cinnamoylcocaine 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

(mg/mL)

Volumen de solución

stock (µL)

Volumen de

solvente de

extracción (µL)

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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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012

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:

S

S

W

a

bRV

)(

100Cocaine %

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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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012

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; no-

polar, 100% dimetilpolisiloxano)

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GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (GC-MS)”. La Paz, Bolivia, 13 al 17 de agosto, 2012

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

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

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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

(mg/mL)

Volumen de

solución stock (µL)

Volumen de

solvente de

extracción (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. 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 y homogenizar la muestra de cocaína sólida usando un mortero y

pistilo.

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

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

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; 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:

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

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calibración, el porcentaje de cocaína en el producto intermedio o final podría ser obtenida

utilizando la siguiente fórmula

S

S

W

a

bRV

)(

100Cocaine %

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

corrida extendido)

2,95

Hidroxicina (requiere tiempo de

corrida extendido)

3,45

Diltiazem (requiere tiempo de

corrida extendido)

4,01

*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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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 GC-

MS 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:

Compuesto 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

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

Gas de arrastre:

8 psi

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

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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-impulsa-

investigacion-cientifica

FM BOLIVIA

http://fmbolivia.com.bo/noticia95534-profesionales-de-paises-de-la-comunidad-andina-se-

capacitan-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-andina-

se-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-capacitacion-

para-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-comunidad-

andina-buscan-mejorar

RADIO NACIONAL DEL PERU

http://www.radionacional.com.pe/internacionales/62390-can-dicta-en-bolivia-capacitacion-para-

promover-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

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