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t
i
f
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cación de cocaína por cromatogra
f
í
a de gases acoplado a masas.
Cuan
t
i
f
i
cación de cocaína por cromatogra
f
í
a de gases acoplado a masas
en Chimborazo
Resumen
La inves
t
igación se realizó con enfoque cuan
t
ita
t
ivo,de
t
ipo descrip
t
ivo,para determinar la concentración decocaí-
na en muestras inorgánicas y soportes, provenientes de incautaciones de la Provincia de Chimborazo, Ecuador. La
muestra de estudio se conformó en 90 evidencias some
t
idas al desarrollo inves
t
iga
t
ivo, que ingresaron al Labora-
torio de Química Forense para su análisis, durante el período de julio a diciembre de 2016. La cuan
t
i
f
i
cación de la
cocaína se realizó a través del método de cromatogra
f
í
a de gases acoplado a un detector de masas, en función de
las soluciones de trabajo o calibración,estándar,estándar interno y stock. Además de obtener la concentración real
dela sustancia en estudio,se obtuvo la estructura del alcaloide y sus principales adulterantes,quepermi
t
irán llegar
al origen o lugar de procesamiento. Como resultado inves
t
iga
t
ivo del total de las muestras analizadas, y aplicando
el proceso minucioso y adecuado,se determinó que el 58% depureza pertenece al alcaloideen estudio,65 con ca-
racterís
t
icas para base de cocaína,que representa el 72,22%,y 25 relacionadas con clorhidrato de cocaína (27,78%),
en diferentes soportes, lo que indica el mayor trá
f
i
co ilegal de esta sustancia psicotrópica bajo la forma de base de
cocaína.
Palabras Clave: alcaloide; cocaína; cromatogra
f
í
a de gases; cuan
t
i
f
i
cación; solución estándar.
Quan
t
i
f
i
ca
t
i
on of cocaine by mass coupled gas chromatography in
Chimborazo
Abstract
The research was carried out with a quan
t
ita
t
ive, descrip
t
ive approach, to determine the concentra
t
ion of cocai-
ne in inorganic samples and support, origina
t
ing from seizures in the Province of Chimborazo, Ecuador. The study
samplewas made up of 90 pieces of evidencesubmi
tt
ed to inves
t
iga
t
ivedevelopment,which entered theForensic
Chemistry Laboratory for analysis during theperiod from July to December 2016. Thequan
t
i
f
i
ca
t
ion of cocainewas
carried out through the chromatography method of gases coupled to a mass detector, depending on the working
or calibra
t
ion solu
t
ions, standard, internal standard, and stock. In addi
t
ion to obtaining the real concentra
t
ion of
the substance under study, the structure of the alkaloid and its main adulterants were obtained, which will allow
them to reach the origin or place of processing. As an inves
t
iga
t
ive result of the total of the samples analyzed, and
applying the me
t
iculous and adequate process, it was determined that 58% of purity belongs to the alkaloid under
study, 65 with characteris
t
ics for cocaine base, which represents 72.22%, and 25 related to cocaine hydrochloride
(27.78%), in different formats, which indicates the greater illegal trafic of this psychotropic substance in the form
of cocaine base.
Keywords: alkaloid; cocaine; gas chromatography; quan
t
i
f
i
ca
t
ion; standard solu
t
ion.
Wilson Trial Moncayo Molina
1
*; Nelson Enrique Muñoz Castelo
2
;
Carmen del Rocío Vásconez Smaniego
3
; Mayra Rosa Vásconez Jarrín
4
;
Deillys Dayanna Daza Barcia
5
(Recibido: febrero 12, Aceptado: mayo 25, 2021)
https://doi.org/10.29076/issn.2602-8360vol5iss8.2021pp22-29p
1.
Universidad Nacional de Chimborazo, Docente, UNACH, Ecuador. Email: wilsonmoncayom@hotmail.com. h
tt
ps://orcid.org/0000-0003-2584-1861
2.
Universidad Nacional de Chimborazo, Docente, UNACH, Ecuador. Email: nemc82@gmail.com. h
tt
ps://orcid.org/0000-0002-6873-0021
3.
Universidad Nacional de Chimborazo, Médico, Ecuador. Trial: cvasconez@unach.edu.ec. 0000-0002-5338-4613
4.
Universidad Nacional de Chimborazo,Laboratorista Clínico,UNACH,Ecuador. Email: mvasconez@unach.edu.ec. h
tt
ps://orcid.org/0000-0001-7886-
5942
5.
Universidad Nacional de Chimborazo, Estudiante, UNACH, Ecuador. Email: deyday3d2@gmail.com
*
Autor de correspondencia
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a de gases acoplado a masas.
INTRODUCCIÓN
La cocaína es un alcaloide natural que
se obtiene de la planta Erytroxilum coca,
siendo una substancia tóxica y adictiva,
utilizada para estimular el sistema nervioso
central (SNC) y el aparato cardiovascular,
de forma similar a las anfetaminas y a otros
simpaticomiméticos, las sobredosis pueden
acabarproduciendoefectosparadójicos
de depresión neurológica y cardiovascular
y la mayoría de estos pacientes acuden, o
son remitidos a urgencias, por ansiedad,
agitación y sensación de muerte inminente
(1).
Lacocaína,químicamenteesuna
benzoilmetilecgonina, (2-metil-3-
bencilecgonina) la ecgonina es una base
amino-alcohólica íntimamente relacionada
con la atropina, el amino-alcohol que se
halla en la atropina, de este modo la cocaína
es un ester de ácido benzoico y una base
que contiene nitrógeno, la cual le da la
característica de ser fácilmente absorbible
por las mucosas, además posee la estructura
fundamental descrita para los anestésicos
locales sistémicos (2).
Existen dos formas químicas de la cocaína: las
sales (clorhidrato de cocaína) y los cristales
de cocaína (base libre). El clorhidrato es
un polvo blanco, soluble en agua, y es
usado comúnmente en forma intravenosa
o intranasal. En la calle se le llama “talco”,
“nieve”, “coque”, “golpe” o “coca”. La base
libre son piedras blancas o amarillas; es
llamada “crack” por el sonido crujiente que
hace cuando se calientan sus cristales para
fumarlos. Esta presentación es muy popular
en las clases media y baja por su bajo costo,
aunque es más adictiva (3).
La cocaína es una de las drogas conocidas de
más antigüedad. La sustancia química pura,
el clorhidrato de cocaína, se ha abusado
por más de 100 años, y las hojas de la coca,
de donde se obtiene la cocaína, se han
ingerido por miles de años (4). La hoja de
coca fue introducida en la Lista I (altamente
restringida) de sustancias bajo la Convención
Única de 1961 sobre Estupefacientes de
las Naciones Unidas, a fin de limitar la
producción de la coca, su procesamiento y
exportación (5).
El tráfico y el consumo del alcaloide, se
ha constituido en un problema a nivel de
Sudamérica y en nuestro país, tanto por
los daños a la salud de la población que
consumen, como también por los efectos
colaterales negativos producto del consumo
de los adulterantes que presenta esta droga
como levamisol, fenacetina, ecgonina metyl
éster, cinnamoylcocaína, lidocaína, cafeína,
carbonato de sodio, lactosa, benzocaína y
otros, ya que si no se controla el consumo
excesivo de esta droga tóxica produce
daños severos en el organismo, afectando
a los neurotransmisores: noradrenalina y
dopamina, como consecuencia se acumula
la sustancia y produce la sinapsis por
agotamiento e incluso la muerte (6).
Para su consumo, la cocaína se presenta en
formas de: a) polvo blanco, b) granular beige,
c) adherido y/o impregnado en soportes
inorgánicos, entre los que se destacan vidrios,
polietileno, caucho, celulosa y textiles, entre
otros (7).
El uso continuo de cocaína base trial
ocasionar severos daños para la salud,
tanto por los efectos nocivos de solventes
y químicos involucrados en el proceso de
extracción de esta droga desde la hoja,
como también por las diversas sustancias
que se mezclan para favorecer su consumo,
aumento del volumen o para simular los
efectos. Como resultado de este proceso,
se obtienen cocaínas con diferentes niveles
de concentración y con diversa presencia de
adulterantes (8).
El abuso de drogas es un problema mundial
para la salud pública y una de las sustancias
ilícitas de mayor relevancia es la cocaína.
La necesidad de judicializar a las personas
que quebrantan la ley y aportar pruebas
contundentes para la investigación en los
casos de tráfico y porte de estupefacientes
ha generado en las autoridades la necesidad
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a de gases acoplado a masas.
de adoptar técnicas avanzadas para la
identificación y cuantificación de alcaloides
(9).
Uno de los sistemas más confiables de
detección de la presencia de cocaína y sus
diferentes metabolitos en fluidos biológicos,
es la cromatografía de Gases (CG) acoplada
a espectrometría de masas (MS) (10). Ya que
proporciona alta sensibilidad, permite la
identificación exacta de los compuestos y la
comparación entre el espectro de masas dado
por los analitos con un espectro encontrado
en la literatura, además es una buena opción
para el análisis de estas sustancias ya que
esta técnica sigue siendo accesible, sencilla,
menos costosa y de alta reproducibilidad,
la cual ha presentado mejores resultados,
debido a esto los métodos basados en esta
técnica analítica se están implementando
alrededor del mundo (11).
METODOLOGÍA
Se realizó un estudio transversal descriptivo,
conenfoquecuantitativo,enmuestras
inorgánicas y soportes de papel, cartón
y cuero, que ingresaron al Laboratorio
de Química Forense de la Provincia de
Chimborazo, paracuantificar elgrado
de purezade cocaína,por mediode
cromatografía de gases acoplada a un
detector de masas, que permitieron alcanzar
los objetivos propuestos y ayudaron a verificar
las variables planteadas en el desarrollo del
trabajo. Utilizando el razonamiento científico
y obteniendo conclusiones deseadas, que
parten de hechos aceptados como válidos,
cuya aplicación es de carácter general, con
un procedimiento analítico y sintético, a
partir de la experimentación y el análisis de
casos estudiados.
La población estuvo conformada por 90
evidencias (muestras de polvo cristalino
blanco, granular blanco hueso, líquido y
el alcaloide enmascarado en diferentes
soportesinorgánicos),provenientesde
incautaciones en la Provincia de Chimborazo
por miembros de antinarcóticos, teniendo
presente que debían estar debidamente
rotuladas, conservadas y con su respectiva
cadena de custodia, durante el periodo de
julio a diciembre de 2016.
Los materiales de trabajo utilizados fueron:
insumos de laboratorio, solventes, reactivos,
y equipo de cuantificación.
-
Materiales:embudosdeseparación,
embudos de filtración, balones aforados
volumétricos, mortero, pinzas y soporte
universal, micropipetas, tubos de ensayo,
vasos de precipitación, puntas para
micropipeta, papel filtro cuantitativo, y
otros.
-
Solventes:Aguaparaanálisis
cromatográfico,amoniaco, acetona,
metanol, etanol, hexano, cloroformo,
tolueno, dietilamina, éter etílico, éter de
petróleo, cloruro de metileno y trial.
-
Reactivos: estándar de cocaína, estándar
interno-tetracosano,bicarbonatode
sodio, tiocianato de cobalto, yoduro de
potasio, ácido clorhídrico, ácido acético,
hidróxido de sodio, sílica gel y otros.
-
Equipos: balanza analítica digital de
altaprecisiónyexactitud,estufa,
centrifugadora, Technologies GC System
acoplado a un detectorselectivo de
masas se operó en el modo Scan.
gas de arrastre helio, columna VF-
5ms 30x0.25 (0,25)+5mez-guard
(30mx250µmx0.25µm).
Extracción de la muestra
-
Paraunmejorprocesodeanálisis
cualitativo y cuantitativo,sedebe obtener
lamayor cantidadoconcentración
de cocaína en estudio, especialmente
cuando seencuentra en soportes
inorgánicos, y se procede de la siguiente
manera:
-
Para purificar el metabolito, se utilizó la
extracción y purificación con un solvente
adecuado (cloroformo, otros), en una
relación proporcional de acuerdo a la
cantidad del indicio. En ciertos casos se
extrae el tóxico mediante acidulación y
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a de gases acoplado a masas.
Ta
b
la
1. Preparación de los estándares de calibración o trabajo
F
uen
t
e: (7)
F
uen
t
e: Laboratorio de Química Forense de
Chimborazo
Estándares de trabajo
No.1No.2
No.3No.4No.5
No.6No.7
No.8No.9No.10
Concentración de
cocaína en mg/ml
0,050,1
0,20,30,4
0,50,6
0,70,80,9
Volumen de Solución
trial (µl)
50100
200300400
500600
700800900
Volumen del solvente
de extracción en (µl)
950900
800700600
500400
300200100
MesesNº Muestras%
Junio 13 14,44
Julio 14 15,56
Agosto 15 16,67
Sep
t
iembre 14 15,56
Octubre 12 13,33
Noviembre 12 13,33
Diciembre 10 11,11
Total90100
posterior precipitación del alcaloide en
medio básico.
-
Se realizaron pruebas cualitativas de
coloración y capa fina, para la verificación
del alcaloide.
-
Se prepararon soluciones de calibración
o estándares de trabajo, en donde
intervino la preparación del solvente de
extracción (metanol y cloruro de metileno
con estándar interno de tetracosano), y
solución stock de estándar de cocaína de
pureza conocida, como se evidencia en la
Tabla 1.
-
Se inyectaron las diferentes soluciones
de trabajo (1(µl) de cada una de ellas por
triplicado), en el equipo de cromatografía
de gases acoplado a un detector de
masas.
-
Se inyectaron las soluciones de cada una
de las muestras incautadas en estudio que
contienen cocaína, siguiendo un proceso
similar con el solvente de extracción que
contienen estándar interno.
-
Se determinaron las áreas que nos
proporciona el equipo de cromatografía
de gases acoplado a un detector de
masas, de los estándares de calibración
o trabajo, estándar interno (tetracosano)
y de cada una de las muestras del analito
en estudio.
-
Finalmentesedeterminaronlos
porcentajes reales del alcaloide, previo
al cálculo de la ecuación de la recta,
obtenida con los estándares de trabajo y
estándar interno
RESULTADOS
Durante los meses de julio a diciembre de
2016, se establecieron porcentajes similares
de ingreso de varias muestras sólidas y
soportesinorgánicosquecontienenel
alcaloide, con intervalos entre el 11,11%
que corresponde a diciembre al 16,67%
de agosto; demostrándose que existió un
constante ingreso de estas evidencias con
destino al laboratorio de análisis forense en
el periodo de estudio. Tabla 2.
Ta
b
la
2. Muestras inorgánicas que contienen cocaína
por mes.
La investigación se realizó en muestras
líquidas, sólidas y en soportes inorgánicos
que contienen el alcaloide, las mismas que
han ingresado al Laboratorio de Química
Forense de Criminalística de Chimborazo,
en los meses de julio a diciembre del
2016, entre ellos: dos muestras en estado
líquido que corresponde al 2,22%, una con
características de cuero con el 1,11%, dos de
tipo lámina de cartón (2,22%), 65 en forma
de polvo granular color de color blanco y 20
con aspecto de polvo fino blanco (22,22%),
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Ta
b
la
3. Porcentaje en muestras sólidas, líquidas y
soportes inorgánicos que contienen cocaína.
Ta
b
la
4. Porcentaje obtenido para base y clorhidrato
de cocaína.
Ta
b
la
5. Porcentaje promedio de pureza de cocaína
obtenido
MuestrasResultado%
Líquido 2 2,22
Cuero 1 1,11
Lámina de cartón 2 2,22
Polvo granular
blanco hueso
6572,22
Polvo
f
i
no blanco2022,22
Total90 100
nResultado de la muestra%
65 Base de cocaína 72,22
25 Clorhidrato de cocaína 27,78
90Con
f
i
rmación de cocaína 100
nResultado de la muestra%
65 Base de cocaína 52,25
25 Clorhidrato de cocaína 63,75
90Con
f
i
rmación de cocaína 58
F
uen
t
e: Laboratorio de Química Forense de
Chimborazo
Alrealizarelprocesodeextracción,
identificación y cuantificación de las 90
muestras sólidas, líquidas y en los soportes
inorgánicos que contienen el alcaloide en
estudio, ingresadas al Laboratorio de Química
Forense de Criminalística de Chimborazo,
se determinó que las 65 muestras de polvo
granular de color blanco hueso corresponden
a base de cocaína (72,22%), las 20 muestras
de polvo fino blanco son clorhidrato de
cocaína y el alcaloide extraído en los otros
soportes inorgánicos, dio como resultado
clorhidrato de cocaína, por tanto el (27,78%)
corresponde a la cocaína en forma de sal.
Tabla 4.
F
uen
t
e: Laboratorio de Química Forense de
Chimborazo
Con respecto al objetivo principal de la
investigación, el porcentaje promedio real
de pureza de cocaína obtenido cuando las
muestras se encuentran bajo la forma de
polvo granular de color blanco hueso (base
de cocaína) es del 52,25% y en las trial
formas que resultó del análisis (clorhidrato
de cocaína), se determinó el 63,75% de
pureza de la droga, es decir existe una mayor
concentración de este analito bajo esta
forma, por consiguiente, se estableció que la
pureza promedio de cocaína obtenido en los
dos casos es del 58%. Por todo lo expuesto,
se concluye que el método de cromatografía
de gases acoplado a un detector de masas
es un método altamente confiable, sensible
y específico, que, además de determinar el
grado de concentración, verifica la estructura
del alcaloide y los adulterantes que contiene
cada una de las muestras. Las mismas que
serán evidenciadas en estudios posteriores,
logrando una investigación de calidad y
que puede ser guía de estudio para otras
publicaciones de alta relevancia.
DISCUSIÓN
Elinformemundialsobredrogas
correspondiente a los años 2017 y 2018,
publicado por la Oficina de las Naciones
Unidas contra la Droga y el Delito, indica
un considerable aumento de la oferta del
consumo de cocaína a escala mundial,
especialmente como “pasta de cocaína” o
“base de cocaína”, lo que se relaciona con
el estudio investigativo y se consume en
diversas formas y modalidades. Este tipo
de cocaína fumable es más habitual en
zonas donde se cultiva coca y se procesa
para conseguir productos intermedios, por
ejemplo,en Colombia,Ecuador,Perú y Bolivia;
pero también han traspasado fronteras y
han llegado a países del Cono Sur (Brasil,
Argentina, Uruguay y Chile). En Sudamérica,
esta sustancia se obtiene en diferentes
etapas del proceso de extracción, así como el
clorhidrato de cocaína, que es la sal obtenida
dándonos un total del 100%, lo que se indica
que el mayor tráfico ilegal de esta droga, se
encuentra bajo la forma de polvo granular
blanco hueso, seguido de polvo fino blanco y
un bajo porcentaje se encuentra en soportes
inorgánicos. Tabla 3.
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con mayor pureza y de mayor costo para el
consumidor, en donde se determina que
hay mayor consumo y tráfico como base,
así como la mayor pureza presenta la sal del
alcaloide (12)
Actualmente, la cocaína, es una de las
sustancias preferidas por la población y su
consumo alguna vez en la vida se incrementó
de 2002 a 2011 de 0,3 a 0,5%. Con el transcurso
de los años aumenta el porcentaje, ya que la
pasta base o base de cocaína, debido a su
gran capacidad adictiva, farmacocinética de
rápida absorción, eliminación en un tiempo
alrededor de cinco minutos, así como su
precio bajo, es consumida generalmente en
la Región Andina y en otros países de América
del Sur por lo que se establece que coincide
con los datos obtenidos del consumo del
alcaloide bajo esta forma en el periodo de
estudio (13).
Deacuerdo con el estudio del proyecto
Programa Anti-Drogas Ilícitas en la Comunidad
Andina (PRADICAN), en el 2013 estudio
sobre las opiniones, percepciones, actitudes
y comportamientos de riesgo asociados
al consumo de drogas en estudiantes de
Universidades particulares del país vecino
Perú, muestra la prevalencia de vida del
consumodedrogascomo:marihuana
y sustancias cocaínicas, siendo la droga
más peligrosa la pasta básica de cocaína
combinada con marihuana, por lo que su
estudio y cuantificación es importante con
el propósito de disminuir el consumo, llegar
al sitio de procesamiento y combatir el
narcotráfico (91%) (14).
EnAméricaLatina,Colombia,Brasily
Venezuela aparecen como los principales
exportadores decocaína y a estos se les suman
Costa Rica y Ecuador como países de tránsito
de acuerdo con los datos proporcionados
por United States Department of State en el
2018, siendo alarmante en este contexto el
incremento en el consumo de cocaína dentro
de la región. Brasil que se ha convertido
en el segundo consumidor mundial de este
estupefaciente, y, tanto Argentina como
Uruguay muestran una prevalencia superior
a la de la mayoría de los países centrales
(alrededor del 3 %), por lo que mediante
investigaciones como la planteada y otras
similares, se podrá obtener información de
acuerdo al grado de pureza de la cocaína y
adulterantes de donde se obtiene el mayor
tráfico ilegal en las regiones de Sudamérica
(15).
El 2,4% de los estudiantes universitarios
ecuatorianosdeclaranhaberconsumido
pasta base al menos una vez en la vida,
cifra que es de 4,6% entre los hombres y
de 0,4% entre las mujeres. La prevalencia
de vida de consumo de pasta base entre
los universitarios ecuatorianos se mantuvo
estable con tasas de 2,3% en 2012 y 2,4%
en 2016, pero en la actualidad su consumo
se ha ido incrementado significativamente,
en función de las incautaciones realizadas
del tráfico ilícto así como los resultados del
estudio investigativo a nivel de Provincia y a
nivel Nacional (16).
Existen varios propósitos que determinan
elenfoquedelanálisiscromatográfico
cuantitativo, en muestras que contengan
drogas de uso ilícito, ya que en la actualidad,
se hanormalizadoprocedimientosde
cuantificación (muestreo, extracción,
determinación cualitativa y cuantitativa) de
analitos particulares, tales como cocaína,
clorhidrato de cocaína,opioides,anfetaminas,
benzodiacepinas y drogas dediseño.
Estos normalmente utilizan la derivación
química y la determinación instrumental de
cromatografía de gases, que se realiza con el
modo SIM de operación del espectrómetro
de masas. El foco de atención en estos casos
es la sustancia psicoactiva y su presencia se
determina en matrices tan diversas como
en el estudio de investigación en: líquidos,
sólidos y soportes que contengan el analito;
cuando el objetivo se centra en los otros
componentes de la muestra, que acompañan
al agente psicoactivo, es decir las impurezas
pueden ser residuos de la síntesis química,
de la extracción o la purificación, ya que el
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a de gases acoplado a masas.
perfil de impurezas es la información básica
para los estudios de origen y de redes de
distribución de drogas (17).
InvestigadorescomoGarzónyotros
manifestaron que en su estudio se perfilaron
cromátograficamente sesenta y cinco (65)
muestras decomisadas de clorhidrato de
cocaína en Colombia, se determinó la
pureza y se realizó el análisis cualitativo
de adulterantes, diluyentes y solventes
residualesocluidos, y en el análisis
cuantitativo por GC-MS, se encontró una
pureza de cocaína más baja del 64.58%,
que es similar a los resultados de esta
investigación que es del 63,75% y la más alta
del 95,83% (18).
CONCLUSIONES
Mediante un procedimiento adecuado, se
consiguió la separación y purificación del
analito en estudio (cocaína), a partir de
diferentes muestras y soportes inorgánicos,
con un elevado porcentaje de concentración
obtenido, para su posterior identificación y
cuantificación.
Se logró la identificación de cocaína en cada
una de las muestras inorgánicas, por medio
de las pruebas cualitativas de coloración,
precipitación y capa fina, demostrando la
presencia de esta droga.
Mediantelacuantificaciónrealizadaa
90 muestras inorgánicos que contienen
el alcaloide en estudio, por el método
de cromatografía de gases acoplada a un
detector de masas, previo al cálculo de
las áreas del estándar, estándar interno y
muestras, se concluyó que el 72,22%), que
corresponden a base de cocaína contienen
un grado de pureza de cocaína del 52,25% y
el 27,78% que son de clorhidrato de cocaína
se obtuvo el 63,75%, dando como resultado
una pureza promedio del analito del 58%. Por
lo que se establece que este método de alta
tecnología es altamente confiable, sensible
ypreciso, queademásde determinar
la concentración exacta de la sustancia,
permite indicar la estructura del compuesto
y de sus principales adulterantes que pueden
ser gran utilidad en la investigación pericial
criminalística y judicial.
Conflictos de intereses:
los autores declaran
que no existen conflictos de intereses.
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Diez años de asistencias urgentes a
consumidores de cocaína en España.
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t
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f
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cación de cocaína por cromatogra
f
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