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Química

El inspector molecular

Mediante el empleo de una nueva técnica brasileña detectan adulteraciones en documentos y dinero falso

EDUARDO CESARDurante los últimos seis meses, el perito judicial Adriano Otavio Maldaner, jefe del laboratorio de química forense de la Policía Federal de Brasilia, recuerda haber recurrido al menos diez veces a una sofisticada técnica de espectrometría de masas desarrollada en la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) para despejarse sus dudas cruciales acerca la autenticidad del contenido de manuscritos redactados con tinta esferográfica que formaban parte de expedientes judiciales. En este tipo de situación, lo que figura de una libreta laboral o de un testamento puede ser cuestionado, de existir pruebas científicas de que la escritura ha sufrido alguna forma de adulteración. Años después de que un documento original ha sido elaborado, una mano deshonesta puede haber estirado un número tres hasta hacerle adquirir los contornos de un ocho o haber añadido algunas líneas que cambian su sentido. Es fácil desenmascarar falsificaciones groseras, pero los embustes hechos por profesionales constituyen un reto incluso para los ojos más capacitados de los peritos. Por eso, en casos más complejos, Maldaner echó mano de la Easi-MS (Easy Ambient Sonic-Spray Ionization Mass Spectrometry), una técnica que, sin destruir las muestras en análisis, puede revelar casi instantáneamente si más de un tipo de bolígrafo ha sido usado en la redacción de un documento y si todos los escritos datan de la misma época o existen partes añadidas posteriormente. Ha habido casos en que elaboré un dictamen, basado en datos obtenidos mediante el empleo de esta técnica, y el juez me llamó para que le explicase cómo funcionaba la espectrometría de masas, comenta Maldaner.

Con la Easi, desarrollada en 2006 por el profesor Marcos N. Eberlin, fundador y coordinador del Laboratorio ThoMSon de Espectrometría de Masas del Instituto de Química de la Unicamp, es posible ver un patrón de envejecimiento de la firma química dejada por la tinta de un bolígrafo. Con el correr del tiempo, los colorantes que cargan las lapiceras esferográficas comerciales van perdiendo sus grupos metilo (CH3) en una constancia similar a la de un reloj químico, y de este modo revelan la fecha aproximada en que las líneas de un documento fueron escritas. No se puede precisar exactamente la edad del trazo, pero sí podemos hacer distinciones seguras entre tintas jóvenes y antiguas, dice Eberlin, cuyos trabajos cuentan en buena medida con financiación de un proyecto temático de la FAPESP. Puede parecer poco, pero un dictamen científico capaz de afirmar que la escritura de un documento es de la década de 1980 y no del año 2000, por ejemplo, se convierte en una pieza determinante en disputas judiciales.

La Easi suministra también otro tipo de dato sobre tintas de bolígrafos. Cada marca comercial produce una firma química ligeramente diferente. Este método detecta dichas diferencias. Con la Easi logramos examinar capas superpuestas de tinta sin dañar el papel y decir si son de bolígrafos distintos, afirma Priscilla Lalli, alumna de doctorado que participó en el estudio. Los análisis mediante el empleo de esta técnica de espectrometría de masas se realizaron con documentos reales de diversas edades, suministrados por la Policía Federal, y también con papeles sometidos a procesos que simulan el envejecimiento.

En esencia, un espectrómetro de masas, cuyos albores se remontan a más de un siglo de investigaciones, puede compararse con una balanza capaz de pesar moléculas, siempre y cuando las mismas aparezcan bajo la forma de iones, partículas cargadas eléctricamente. Como los iones de dos moléculas de composiciones distintas nunca exhiben el mismo peso molecular, o el mismo perfil de isótopos, el método sirve para diferenciarlas. La Easi forma parte de una nueva generación de técnicas que ampliaron el ya de por sí enorme campo de acción de la espectrometría de masas, actualmente capaz de detectar y cuantificar con eficiencia cada tipo de molécula presente en gases, líquidos y sólidos, y discriminar qué átomos forman esas moléculas y cómo están ordenados.

La singularidad de la técnica de espectrometría de masas reside en la forma en que las partículas cargadas eléctricamente se generan a partir de moléculas neutras. Esta etapa, denominada ionización, es crucial. Al fin y al cabo, en la inmensa mayoría de los casos, las moléculas de los compuestos estudiados tienen sus cargas neutralizadas. Para obtener iones, las técnicas más tradicionales aplican campos eléctricos, elevan la temperatura o hacen incidir radiaciones, como por ejemplo un láser, sobre el material en cuestión. Las partículas cargadas eléctricamente se desprenden de la muestra y entonces son capturadas por el espectrómetro. La Easi es mucho más sencilla y suave que las técnicas convencionales, y en ella se emplea sólo aire a alta presión para obtener iones, compara Eberlin, quien desde el año pasado es presidente de la Sociedad Internacional de Espectrometría de Masas (IMSS, sigla en inglés). Todo lo que necesitamos para generarlos es un minicompresor.

 

Una muestra del mundo real
Los investigadores de la Unicamp aseguran que la técnica brasileña tiene también dos grandes ventajas: puede aplicarse con presión atmosférica (no necesita hacérselo en vacío) y en distintas condiciones ambientales (dentro del laboratorio o in situ), y las muestras analizadas no deben pasar por ningún tipo de tratamiento o preparación previa. Basta con tomar el material que será examinado tal como está en el mundo real y ponerlo al alcance del aerosol ionizante del espectrómetro. El mejor tratamiento de la muestra consiste en no hacerle ningún tratamiento, dice Eberlin. Como puede verse, el acrónimo Easi fue creado intencionalmente para darle nombre al método, pues suena como la palabra inglesa easy, fácil, con lo cual da a entender que el uso de la técnica brasileña realmente ofrece pocas dificultades.

Los estudios científicos realizados con la Easi han obtenido un gran reconocimiento en el seno del medio científico. Solamente en este año, el equipo de Eberlin escribió 11 artículos sobre distintas aplicaciones de la técnica. Cuatro de esos trabajos fueron a parar a las portadas de revistas científicas internacionales: dos en Analyst, de la inglesa Royal Society of Chemistry; uno en Analytical Chemistry, de la American Chemical Society; y otro en el Analytical and Bio¬analytical Chemistry (un artículo de revisión de la edición de septiembre). La primera tapa de Analyst, de abril, fue precisamente sobre el estudio con tintas y adulteraciones en documentos. La segunda, en octubre, también abordó los fraudes, una vez más en colaboración con el personal de la Policía Federal: la Easi fue eficaz al diferenciar billetes falsos y verdaderos de reales, euros y dólares. En el caso del papel moneda fraudulento, era posible incluso saber en qué tipo de impresora, si de chorro de tinta o de láser, había sido cometida la fechoría. Para dificultar la acción de los delincuentes, los científicos sugieren poner en el dinero original marcas de tinta invisible, perceptibles únicamente con espectrómetros de masas.

Aunque los trabajos de detección de fraudes e ilegalidades suscitan sumo interés (existen también estudios sobre adulteraciones de remedios, alimentos y drogas ilícitas como cocaína y éxtasis), los investigadores de la Unicamp también ha demostrado que la técnica es igualmente útil en una segunda finalidad: el control de calidad de productos químicos. El uso del método para analizar los constituyentes de distintos tipos de petróleo tema por cierto estampado en la tapa de Analytical Chemistry del 15 de mayo es uno de ellos, por ejemplo. Podemos también monitorear la degradación de los aceites minerales y vegetales con la Easi, afirma la química Rosana Alberici, investigadora del laboratorio ThoMSon. Los científicos creen que el empleo de la Easi puede ser una forma rápida y barata de estudiar la composición del biodiesel elaborado con base en diferentes fuentes y también del etanol. Por eso se han establecido convenios con Petrobras y con el Instituto Nacional de Metrología, Normalización y Calidad Industrial (Inmetro).

La técnica también se probó en la caracterización química de productos de la Amazonia. Ese estudio, que se encuentra en fase inicial, se orienta ahora a la caracterización del aceite de castaña. La idea es ver cómo varía la composición del aceite de castaña proveniente de distintos lugares de la Amazonia Legal, afirma la ingeniera bioquímica Mariko Funasaki, del Instituto Nacional de Investigaciones de la Amazonia (Inpa), quien este año inició un trabajo de coo¬peración con sus colegas de la Unicamp. Otro objetivo es evitar fraudes en la comercialización del aceite la mezcla de componentes menos nobles del producto es otro objetivo.

El scotch que no era whisky- Además de suministrar datos para estudios y asociaciones científicas, los espectrómetros de masas del laboratorio ThoMSon brindan servicios para órganos de control e inspección. Algunas historias son interesantes, y a veces incluso cómicas. En 2007, un colaborador del Inmetro de Río de Janeiro sospechó sobre las características de un supuesto whisky escocés servido durante una fiesta en el marco de los Juegos Panamericanos y no tuvo dudas: agarró una botella de supuesto scotch y la mandó a Campinas. Era falso. Muchos whiskies no son sino cachaça con almíbar, dice Eberlin. Actualmente, de tan pálido, el propio color del falso escocés, guardado como trofeo en un estante del laboratorio, denuncia la tramoya. Pero hace tres años era necesario un análisis más complejo y demorado con el espectrómetro de masas para asegurar que era fraude.

Otro caso pintoresco hizo que los investigadores nuevamente encarnaran detectives moleculares seis meses atrás. La policía investigativa de Americana, un municipio paulista ubicado a unos 40 kilómetros de Campinas, apareció en la Unicamp con muestras de perfumes de una conocida e importante empresa nacional. Se sospechaba que se tratase de una carga robada. Se había incautado un camión lleno de mercadería  dudosa. Pero todo parecía auténtico: el embalaje, el frasco e incluso el aroma del perfume. Con la Easi, los investigadores del laboratorio confrontaron las firmas químicas del perfume confiscado con los constituyentes de la fragancia original. El veredicto: realmente todo era auténtico, menos lo esencial, el propio perfume.

Cuando los espectrómetros de masas sean portátiles y cuesten unos pocos miles de reales, serán desde luego más accesibles. Y eso sucederá pronto, afirma Eberlin. Ese día, las técnicas simples y baratas como la Easi suministrarán resultados en tiempo real desde cualquier lugar y serán verdaderas cazadoras de fraudes.

El proyecto
Desarrollo y estudio de materiales funcionales y estructurales en la perspectiva de la complejidad (nº 2003/09931-5); Modalidad Proyecto Temático; Coordinador Marcos N. Eberlin IQ-Unicamp; Inversión
R$ 450.974,73 y US$ 130.176,40 (FAPESP)

Artículos científicos
EBERLIN, L.S. et al. Instantaneous chemical profiles of banknotes by ambient mass spectrometry. Analyst. v. 135 (10), p. 2.533-39. out. 2010.
LALLI, P.M. et al. Fingerprinting and aging of ink by easy ambient sonic-spray ionization mass spectrometry. Analyst. v. 135 (4), p. 745-50. abr. 2010.

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