Nome do Projeto
Reveladores e Marcadores Forenses, Obtenção e Propriedades Químicas e Formulações: Projeto de Cooperação
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/06/2020 - 30/05/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra
Resumo
A identificação de impressões digitais é uma importante ferramenta no reconhecimento de indivíduos. No âmbito das ciências forenses, impressões digitais podem ligar uma vítima ou um suspeito a uma cena do crime e/ou um suspeito a uma vítima. Nesse contexto, a técnica do pó é amplamente utilizada, sendo considerada uma das mais importantes da papiloscopia. Assim, a busca por novos reveladores de impressões digitais latentes que não representem risco para a saúde do perito que os manuseia é uma preocupação atual no âmbito das ciências forenses. Nesse sentido, compostos heterocíclicos vêm sendo amplamente estudados por apresentarem baixa toxicidade e diversas propriedades farmacológicas. Dentre eles, as chalconas vêm ganhando atenção nos últimos anos em razão de suas propriedades biológicas, as quais são atribuídas à presença de α, β-insaturações. Outra molécula de origem natural que também vem sendo amplamente estudada é a curcumina, o maior componente extraído do rizoma seco do turmérico (Curcuma longa), também conhecido como açafrão-da-terra. O Laboratório LLipiBioda UFPEL em parceria com o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Forense (INCT-forense) vem trabalhando de forma intensiva no desenvolvimento de reveladores de impressos digitais latentes tanto de ocorrência natural, como, especiarias, algas e compostos sintéticos como chalconas e pirazois. Aliado a isso, a otimização e a disponibilidade destes materiais desenvolvidos faz-se necessária mediante acréscimo de tecnologias aplicadas na área de formulações químicas e farmacêuticas. Sendo assim, o presente projeto tem a finalidade de propiciar um convênio com conteúdo de cooperação tecnológica e científica dentre os laboratórios envolvidos e desenvolver produtos que possam ser utilizados em papiloscopia.

Objetivo Geral

O presente projeto tem por objetivo sintetizar ou extrair de fontes naturais uma série de moléculas incluindo chalconas, pirazóis, tiazóis, hidrazonas, pirimidinonas, carbazonas, curcuminas e outros derivados que possam ser formulados para utilização para identificação papiloscópica.
O projeto prevê compartilhamento tecnolológico não somente através de experimentos a fim de originar conhecimento científico, originado artigos e patentes; mas também, a organização de material didático dentre os participantes

Justificativa

(i) Síntese dos compostos orgânicos;
(ii) Identificação das moléculas;
(iii) Estudo de viabilidade das substâncias como reveladores de impressões digitais latentes aplicadas em diferentes superfícies;
(iv) Estudo da possibilidade dos marcadores forenses com moléculas bioquímicas, a fim de modelar extrações de DNA;
(v) Estudo das propriedades químicas das moléculas sintetizadas, aplicando ferramentas de instrumentação, como: calorímetro diferencial de varredura (DSC), infravermelho, viscosímetro, fluorímetro, cromatografia, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de massas e espectrometria no UV;
(vi) cooperação para o estudo de compostos de importância forense, reveladores de impressões digitais latentes na forma de nanoestrutura;
(vii) análises das propriedades físico químicas dos materiais desenvolvidos, para uso das infraestruturas existentes e disponíveis na UFRGS e UFPEL;
(viii) estabelecer um vínculo de cooperação científica tecnológica propiciando estágios de curta duração, visitas técnicas para alunos e professores participantes dos referidos grupos de pesquisa.
(ix) Organização de livros didáticos na área de ciências forenses
(x) Organização de mini cursos e palestras para níveis de ensino médio e de graduação e pós-graduação nas áreas de ciências forenses.

Metodologia

A etapa de desenvolvimento das moléculas será realizada no Laboratório de Lipidômica e Bio-orgânica – LLipBio do Instituto de Química da UFPEL sob a orientação do Prof. Dr. Cláudio Martin Pereira de Pereirae o desenvolvimento das formulações será realizado no Laboratório de Desenvolvimento Galênico (LDG) da Faculdade de Farmácia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul sob a orientação da Profa. Dra. Roselena Silvestri Schuh.

3.1 Produção, caracterização e avaliação dos compostos de interesse

Os compostos serão sintetizados seguindo metodologia já utilizada e publicada pelo grupo de pesquisa. A síntese das chalconas seguirá metodologia descrita por Ritter e colaboradores.4 A partir desta estrutura, demais compostos serão sintetizados (pirazóis, tiazóis, hidrazonas, pirimidinonas e carbazonas).As moléculas derivadas de curcumina serão sintetizadas com base em metodologia descrita por Pacheco e colaboradores.16
A fim de obter dados sobre o comportamento térmico das moléculas, será utilizada a técnica de DSC. A faixa de aquecimento será de 0 - 500 ºC. Informações de ponto de fusão também poderão ser obtidas a partir desta análise.
Para as análises cromatográficas serão utilizadas placas de cromatografia em cada delgada (CCD), a fim de identificar o Fator de Retenção (Rf) das substâncias. A ferramenta principal de identificação será a cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas modelo GC-MS-QP 2010SE (Shimadzu, Japão) equipado com autoinjetor AOC-20i. Será utilizada uma coluna capilar Rtx- 5MS 30m x 0,25mm x 0,25μm (PerkinElmer, EUA) nas seguintes condições cromatográficas: temperatura inicial de 50°C subindo a 10°C/min até 280ºC, e permanecendo nesta temperatura por 10min; volume injetado: 1µL ; interface: 280ºC; temperatura do injetor: 280°C; gás de arraste: hélio; fluxo linear de gás: 1,22 mL/min; split: 1:50; corrida em modo scan; faixa de massa 40 a 700 m/z; voltagem do filamento de 70eV.
Além disso, os compostos serão avaliados quanto a sua fluorescência por meio de um fluorímetro e por cromatografia líquida de alta eficiência através de detector de fluorescência. A partir disso, será possível inferir absorbâncias para as moléculas de modo que possa ser avaliado o potencial de cada uma, para serem utilizadas como marcadores ou reveladores forenses.
Serão depositadas impressões digitais em diferentes substratos como plástico, madeira, metal e vidro, lavando previamente as mãos dos doadores com sabão neutro e depositadas após 30 minutos para obter a impressão digital natural. As revelações serão feitas 24 horas após a deposição com o material desenvolvido, dependendo da forma em que ele se apresentar, podendo ser na forma solida, particulado ou não, na forma líquida, na forma de gel ou esponja. Todas as impressões reveladas serão registradas utilizando uma câmera fotográfica profissional (Canon EOS Rebel T6 18MP).

3.2. Produção, caracterização e avaliação das formulações
As nanoemulsões serão compostas por 8% (p/p) de triglicerídeos de cadeia média (TCM), 1,7% de lecitina de gema de ovo, 0,3% de 2-dioleoil-3-trimetil amônio propano (DOTAP, Lipoid, Alemanha), 1% de Polissorbato 80 e água purificada até 100%. Os lipossomas serão compostos pelos mesmos lipídeos, com exceção do TCM. Os lipídeos são dissolvidos em etanol, formando a fase orgânica, e a fase aquosa será composta pelo polissorbato 80 e água purificada. A fase orgânica será vertida sobre a fase aquosa sob agitação constante e permanecerá por 15 minutos para estabilização do sistema, e a nanoemulsão será evaporada em pressão reduzida até a retirada total do solvente totalizando um volume final de 10 mL A emulsão primária irá para um homogeneizador à alta pressão (Avestin, Canadá) a 10.000 psi por 10 ciclos. As formulações sólidas serão compostas por misturas obtidas através de diluição geométrica de diferentes proporções de dióxido de titânio, talco e carbonato de cálcio.
As nanoemulsões e lipossomas serão caracterizados antes e após a incorporação da enzima. O diâmetro médio das gotículas, o índice de polidispersão e o potencial zeta serão determinados por espectroscopia de correlação de fótons e por mobilidade eletroforética, respectivamente, a 25 °C e a um ângulo de 90° (Zetasizer 3000HS, MalvernInstruments, Worcestershire, UK), após adequada diluição em solução de NaCl a 1 mM. Posteriormente, a morfologia das gotículas das nanoemulsões será avaliada por meio de microscopia eletrônica de transmissão (MET) (JEM-1200 EXII, Jeol, Japão). Para isto, as formulações serão diluídas para obter uma concentração de fase oleosa de 1% (v / v), e, em seguida, misturado com uma gota de solução de acetato de uranila 2% (p/v). Após, as amostras serão adsorvidas em suporte de cobre (200 mesh) revestidas com Formvar e secas por 24h, antes da análise através de MET. As formulações sólidas serão analisadas po MEV.
Serão depositadas impressões digitais em diferentes substratos como plástico, madeira, metal e vidro, lavando previamente as mãos dos doadores com sabão neutro e depositadas após 30 minutos para obter a impressão digital natural. As revelações serão feitas 24 horas após a deposição com o material desenvolvido, dependendo da forma em que ele se apresentar, podendo ser na forma solida, particulado ou não, na forma líquida, na forma de gel ou esponja. Todas as impressões reveladas serão registradas utilizando uma câmera fotográfica profissional (Canon EOS Rebel T6 18MP).

3.3 Descarte de resíduos

Os resíduos químicos, biológicos, recicláveis, não recicláveis e perfuro-cortantes gerados no desenvolvimento deste projeto serão identificados, segregados e acondicionados de acordo com o estabelecido pelo Plano de Gerenciamento de Resíduos da Faculdade de Farmácia da UFRGS. Como medidas de proteção à saúde e segurança do pesquisador, a manipulação ou fracionamento de resíduos químicos gerados neste trabalho será realizado em local apropriado e com emprego de equipamentos de proteção individual e coletiva.

Indicadores, Metas e Resultados

1) Desenvolvimento de marcadores e reveladores nanoestruturados;
2) Formação de recursos humanos, mestres e doutores na área de materiais e farmácia;
3) Formação na linha de pesquisa em nanomateriais aplicado a ciências forenses;
4) Prospecção de materiais naturais e sintéticos para aplicação na área farmacêutica;
5) Produção científica e tecnológica, com produções em parceria dentre pesquisadores de instituições envolvidas na cooperação, gerando artigos e patentes.
6) Organização de eventos como palestras

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
AMANDA FONSECA LEITZKE
BRUNA CAETANO MOREIRA
BRUNO NUNES DA ROSA
CARLA DE ANDRADE HARTWIG2
CAROLINE VERGARA FONSECA NUNES
CLARISSA MARQUES MOREIRA DOS SANTOS6
CLAUDIO MARTIN PEREIRA DE PEREIRA4
DANIELLE TAPIA BUENO
HELDER TEIXEIRA
JEANIFER TEIXEIRA CAMACHO
JOÃO VICTOR MACÊDO DE ALMEIDA
LUAN FERREIRA PASSOS
LUCAS MORAES BERNEIRA
MARCO AURELIO ZIEMANN DOS SANTOS2
MÁRCIA REDMER MACHADO VEIGA
NATALIA LEITE GOULART
NATHALIA PEREIRA KOLTZ DE LIMA
NEFTALI LENIN VILLARREAL CARRENO2
RENATO SILVA DA SILVA
ROGERIO ANTONIO FREITAG4
Roselena Silvestri Schuh
Samara Alves Testoni
TAÍS POLETTI

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