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ISBN: 978-84-122429-8-0 Carmen García Ruiz INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE C ar m en G ar cí a Ru iz BOSCH EDITOR IN TR O DU C C IÓ N A L A Q U ÍM IC A F O RE N SE BOSCH EDITOR CARMEN GARCÍA RUIZ Carmen García Ruiz (Alcaudete, Jaén, 1974) es una investigadora científica, profesora y divulgadora española de Ciencias Químicas y Forenses. Es catedrática en Química Analítica desde 2017 por la Universidad de Alcalá (UAH). Como investigadora, ha sido fundadora y coordinadora del grupo de Investigación en Ciencias Químicas y Forenses (CINQUIFOR) que, aunque fue refundado en 2018, la historia de su creación se remonta a 2007. Es miembro del Instituto Universitario de Ciencias Policiales (IUICP) desde 2007 y es la actual Vicedecana del Grado en Criminalística: Ciencias y Tecnologías Forenses, la única titulación de grado a nivel nacional hasta la fecha. Como docente, acumula más de dos décadas de experiencia universitaria y, a día de hoy, imparte cuatro asignaturas diferentes en el Grado en Criminalística, incluyendo la Química Forense. También participa en el Máster en Ciencias Policiales de la UAH y es la fundadora y coordinadora del Doctorado en Ciencias Forenses de la UAH. Su trayectoria investigadora en Ciencias Forenses está avalada por más de un centenar de publicaciones nacionales e internacionales y de congresos nacionales e internacionales en el ámbito forense, la dirección de casi una veintena de proyectos de investigación (dos de ellos europeos), la participación en más de una treintena de proyectos, y la obtención de diversas patentes y más de una decena de premios. Lleva a cabo colaboraciones con numerosas instituciones forenses de gran importancia nacional, como la Comisaría General de Policía Científica, el Servicio de Criminalística de la Guardia Civil o el Instituto Nacional de Toxicología y Ciencias Forenses, además de numerosas instituciones externas como la Policía de Investigaciones de Chile o la empresa IST – Investigation Service Technologies que ha colaborado en el tema 7 de este libro. Cabe destacar su compromiso con labores de transferencia y divulgación de la Ciencia, mediante la participación en múltiples actividades de difusión del conocimiento, como la Noche Europea de los Investigadores o la Semana de la Ciencia, y con los objetivos de desarrollo sostenible. La Química Forense, como la ciencia en general, se basa en el método científico, cuya piedra angular es la observa- ción y la conjetura de hipótesis. Este texto comienza con la definición de conceptos básicos para luego aportar co- nocimientos sobre las etapas pre-analíticas, analíticas y de interpretación de la información obtenida. Tras estos temas iniciales, se tratan las sustancias controladas y la toxicología forense como muestras físicas o biológicas. Mientras que la determinación de sustancias psicoactivas y sus metabolitos se realiza mediante análisis cualitativos y cuantitativos, el examen de restos de explosivos o incendios, de trazas mate- riales (fibras, pinturas, vidrios, suelos) y documentos requiere, predominantemente, la obtención de información cualitativa y comparativa. Por ello, después se abordan los temas de incendios, explosivos y residuos de disparo, temáticas inte- rrelacionadas conceptualmente. El tema de incendios cuenta con la valiosa participación de la empresa IST – Investigation Service Technologies que ha aportado múltiples fotografías de once casos reales y su interpretación. Seguidamente se describen ciertos aspectos químico-forenses para el examen de trazas materiales como las fibras, las pinturas, los vidrios y los suelos y, finalmente, el análisis de tintas y papel en docu- mentos cuestionados. En el último tema se reflexiona sobre la transdisciplinaridad implícita en la Química Forense y des- cribe dos temáticas actuales donde es necesario ir más allá del examen, análisis e interpretación de los resultados analí- ticos. Estas temáticas transdisciplinares persiguen un desa- rrollo sostenible aumentando la paz y seguridad ciudadana. ▶ ◀ portada_GarciaRuiz_Criminalistica.indd Todas las páginasportada_GarciaRuiz_Criminalistica.indd Todas las páginas 27/10/20 17:2627/10/20 17:26 ISBN: 978-84-122429-8-0 Carmen García Ruiz INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE C ar m en G ar cí a Ru iz BOSCH EDITOR IN TR O DU C C IÓ N A L A Q U ÍM IC A F O RE N SE BOSCH EDITOR CARMEN GARCÍA RUIZ Carmen García Ruiz (Alcaudete, Jaén, 1974) es una investigadora científica, profesora y divulgadora española de Ciencias Químicas y Forenses. Es catedrática en Química Analítica desde 2017 por la Universidad de Alcalá (UAH). Como investigadora, ha sido fundadora y coordinadora del grupo de Investigación en Ciencias Químicas y Forenses (CINQUIFOR) que, aunque fue refundado en 2018, la historia de su creación se remonta a 2007. Es miembro del Instituto Universitario de Ciencias Policiales (IUICP) desde 2007 y es la actual Vicedecana del Grado en Criminalística: Ciencias y Tecnologías Forenses, la única titulación de grado a nivel nacional hasta la fecha. Como docente, acumula más de dos décadas de experiencia universitaria y, a día de hoy, imparte cuatro asignaturas diferentes en el Grado en Criminalística, incluyendo la Química Forense. También participa en el Máster en Ciencias Policiales de la UAH y es la fundadora y coordinadora del Doctorado en Ciencias Forenses de la UAH. Su trayectoria investigadora en Ciencias Forenses está avalada por más de un centenar de publicaciones nacionales e internacionales y de congresos nacionales e internacionales en el ámbito forense, la dirección de casi una veintena de proyectos de investigación (dos de ellos europeos), la participación en más de una treintena de proyectos, y la obtención de diversas patentes y más de una decena de premios. Lleva a cabo colaboraciones con numerosas instituciones forenses de gran importancia nacional, como la Comisaría General de Policía Científica, el Servicio de Criminalística de la Guardia Civil o el Instituto Nacional de Toxicología y Ciencias Forenses, además de numerosas instituciones externas como la Policía de Investigaciones de Chile o la empresa IST – Investigation Service Technologies que ha colaborado en el tema 7 de este libro. Cabe destacar su compromiso con labores de transferencia y divulgación de la Ciencia, mediante la participación en múltiples actividades de difusión del conocimiento, como la Noche Europea de los Investigadores o la Semana de la Ciencia, y con los objetivos de desarrollo sostenible. La Química Forense, como la ciencia en general, se basa en el método científico, cuya piedra angular es la observa- ción y la conjetura de hipótesis. Este texto comienza con la definición de conceptos básicos para luego aportar co- nocimientos sobre las etapas pre-analíticas, analíticas y de interpretación de la información obtenida. Tras estos temas iniciales, se tratan las sustancias controladas y la toxicología forense como muestras físicas o biológicas. Mientras que la determinación de sustancias psicoactivas y sus metabolitos se realiza mediante análisis cualitativos y cuantitativos, el examen de restos de explosivos o incendios, de trazas mate- riales (fibras, pinturas, vidrios, suelos) y documentos requiere, predominantemente, la obtención de información cualitativa y comparativa. Por ello, después se abordan los temas de incendios, explosivos y residuos de disparo, temáticas inte- rrelacionadas conceptualmente. El tema de incendios cuenta con la valiosa participación de la empresa IST – Investigation Service Technologies que ha aportado múltiples fotografías de once casos reales y su interpretación. Seguidamente se describen ciertos aspectos químico-forenses para el examen de trazas materiales como las fibras, las pinturas, los vidrios y los suelos y, finalmente, el análisisde tintas y papel en docu- mentos cuestionados. En el último tema se reflexiona sobre la transdisciplinaridad implícita en la Química Forense y des- cribe dos temáticas actuales donde es necesario ir más allá del examen, análisis e interpretación de los resultados analí- ticos. Estas temáticas transdisciplinares persiguen un desa- rrollo sostenible aumentando la paz y seguridad ciudadana. ▶ ◀ portada_GarciaRuiz_Criminalistica.indd Todas las páginasportada_GarciaRuiz_Criminalistica.indd Todas las páginas 27/10/20 17:2627/10/20 17:26 Introducción a la Química Forense Introducción a la Química Forense Carmen García Ruiz Barcelona 2020 © NOVIEMBRE 2020 CARMEN GARCÍA RUIZ © NOVIEMBRE 2020 BOSCH EDITOR Librería Bosch, S.L. http://www.jmboscheditor.com http://www.libreriabosch.com E-mail: editorial@jmboscheditor.com Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra solo puede ser realizada con la autorización de sus titulares, salvo excep- ción prevista por la ley. Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra (www.conlicencia.com; 91 702 19 70 / 93 272 04 45). ISBN: 978-84-122429-8-0 D.L: B 19252-2020 Diseño portada y maquetación: CRISTINA PAYÁ +34 672 661 611 Printed in Spain – Impreso en España 7 Índice Presentación ...................................................................................................... 13 Dedicatoria y agradecimientos ..................................................................... 17 TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE ...................... 21 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 23 1.1 Ciencias Forenses y Criminalística ..................................................................... 25 1.2 Principio de Locard y proceso científico-forense .............................................. 26 1.3 Química Forense ................................................................................................ 28 1.4 Química Forense en España, Europa y América. Redes y grupos de trabajo .. 32 1.5 Vestigios de interés químico-forense: clasificación .......................................... 34 1.6 Aseguramiento de la calidad en Química Forense ........................................... 34 1.7 Inteligencia Forense en Química Forense ......................................................... 38 Resumen ..................................................................................................................... 40 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 41 Preguntas para pensar ............................................................................................... 42 Bibliografía .................................................................................................................. 44 TEMA 2 ETAPAS PRE-ANALÍTICAS QUÍMICO-FORENSES ............................. 47 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 49 2.1 Etapas de un análisis químico-forense .............................................................. 51 2.2 Recogida y remisión de muestras objeto de análisis químico-forense ............ 52 2.3 Fase pre-analítica o de tratamiento de muestras ............................................. 61 Resumen ..................................................................................................................... 67 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 67 Preguntas para pensar ............................................................................................... 69 Bibliografía .................................................................................................................. 70 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 8 TEMA 3 ANÁLISIS QUÍMICO-FORENSE ................................................................. 73 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 75 3.1 Técnicas de análisis de interés químico-forense: clasificaciones ..................... 77 3.2 Principios generales e instrumentación básica de las técnicas de análisis de interés químico-forense ..................................................................................... 78 3.2.1. Técnicas microscópicas ............................................................................ 79 3.2.2. Técnicas espectrométicas........................................................................ 84 3.2.3. Técnicas separativas ................................................................................ 100 Resumen ..................................................................................................................... 119 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 119 Preguntas para pensar ............................................................................................... 122 Bibliografía .................................................................................................................. 122 TEMA 4 TRATAMIENTO DE DATOS QUÍMICO-FORENSES .............................. 125 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 127 4.1 Información químico-forense ............................................................................ 129 4.2 Trazabilidad y exactitud ...................................................................................... 132 4.3 Trazabilidad de una medida instrumental ......................................................... 134 4.4 Incertidumbre y variabilidad .............................................................................. 136 4.5 Incertidumbre de una medida: un ejemplo práctico ....................................... 138 4.6 Medida de la exactitud y precisión de un método de análisis ......................... 147 4.7 Introducción a la Quimiometría ........................................................................ 159 4.8 Análisis quimiométrico químico-forense: ejemplos prácticos ......................... 161 4.9 Importancia de la quimiometría en el informe pericial .................................... 174 Resumen ..................................................................................................................... 178 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 179 Preguntas para pensar ............................................................................................... 182 Bibliografía .................................................................................................................. 183 TEMA 5 SUSTANCIAS PSICOACTIVAS .................................................................... 185 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 187 5.1 Hitos históricos en el control de sustancias ...................................................... 189 ÍNDICE 9 5.2 Sustancias controladas: normativas y listas de control .................................... 191 5.3 Nuevas sustancias psicoactivas.......................................................................... 193 5.4 Concepto de droga: clasificaciones ................................................................... 195 5.5 Laboratorios clandestinos de drogas ................................................................. 202 5.6 Análisis de drogas incautadas ............................................................................ 206 5.7 Análisis de nuevas drogas sintéticas ..................................................................217 5.8 Análisis de drogas quirales ................................................................................. 219 Resumen ..................................................................................................................... 223 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 224 Preguntas para pensar ............................................................................................... 225 Bibliografía .................................................................................................................. 226 TEMA 6 TOXICOLOGÍA FORENSE ............................................................................. 229 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 231 6.1 Toxicología forense ............................................................................................. 233 6.2 Muestras toxicológicas ....................................................................................... 240 6.3 Análisis de drogas en muestras toxicológicas ................................................... 247 6.4 Análisis de muestras post mortem .................................................................... 253 6.5 Análisis de muestras de cabello ......................................................................... 255 6.6 Análisis de muestras de delitos facilitados por drogas ..................................... 258 6.7 Análisis toxicológico de alcohol ......................................................................... 261 6.8 Análisis toxicológico de monóxido de carbono ................................................. 265 Resumen ..................................................................................................................... 267 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 268 Preguntas para pensar ............................................................................................... 268 Bibliografía .................................................................................................................. 269 TEMA 7 INCENDIOS ....................................................................................................... 271 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 273 7.1 Incendios: conceptos generales ........................................................................ 275 7.2 Tipos de incendios .............................................................................................. 292 7.3 Desarrollo de un incendio .................................................................................. 295 7.4 Acelerantes de la combustión ........................................................................... 300 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 10 7.5 Investigación de un incendio y análisis de sus restos ....................................... 301 7.6 Artefactos incendiarios improvisados y análisis de sus restos ......................... 309 7.7 Investigación del origen de un incendio: marcas de fuego .............................. 313 7.8 Investigación de incendios como especialización profesional ......................... 315 Resumen ..................................................................................................................... 317 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 319 Recopilación de siniestros investigados por IST-Investigation Service Tech- nologies ..................................................................................................................... 321 Bibliografía .................................................................................................................. 347 TEMA 8 EXPLOSIVOS .................................................................................................... 351 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 353 8.1 Explosivos y explosiones .................................................................................... 355 8.2 Clasificaciones de explosivos ............................................................................. 357 8.3 Análisis de explosivos intactos ........................................................................... 374 8.4 Análisis de residuos de explosión ...................................................................... 384 8.5 Artefactos explosivos improvisados .................................................................. 393 Resumen ..................................................................................................................... 395 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 397 Preguntas para pensar ............................................................................................... 398 Bibliografía .................................................................................................................. 399 TEMA 9 RESIDUOS DE DISPARO .............................................................................. 401 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 403 9.1 Residuos de disparo: aspectos generales.......................................................... 405 9.2 Análisis forense de residuos de disparo ............................................................ 412 9.3 Análisis forense de residuos de disparo de munición no tóxica ...................... 419 9.4 Patrones de residuos de disparo y estimación de la distancia de disparo ...... 422 Resumen ..................................................................................................................... 426 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 426 Preguntas para pensar ............................................................................................... 428 Bibliografía .................................................................................................................. 429 ÍNDICE 11 TEMA 10 FIBRAS Y PINTURAS ..................................................................................... 431 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 433 10.1 Fibras: aspectos generales ................................................................................. 436 10.2 Análisis forense de fibras ................................................................................... 445 10.3 Pinturas: aspectos generales ............................................................................. 449 10.4 Análisis forense de pinturas ............................................................................... 453 Resumen ..................................................................................................................... 457 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 458 Preguntas para pensar ............................................................................................... 460 Bibliografía .................................................................................................................. 461 TEMA 11 VIDRIOS .............................................................................................................. 463 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 465 11.1 Vidrios: aspectos generales ............................................................................... 467 11.2Análisis forense de vidrios.................................................................................. 474 11.3 Análisis forense de vidrios por LA-ICP-MS ......................................................... 481 Resumen ..................................................................................................................... 485 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 485 Preguntas para pensar ............................................................................................... 488 Bibliografía .................................................................................................................. 489 TEMA 12 SUELOS .............................................................................................................. 491 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 493 12.1 Suelos: aspectos generales ................................................................................ 495 12.2 Comparación forense de suelos ........................................................................ 499 12.3 Análisis criminalístico del suelo ......................................................................... 506 12.4 Análisis forense-medioambiental del suelo ...................................................... 509 Resumen ..................................................................................................................... 514 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 514 Preguntas para pensar ............................................................................................... 517 Bibliografía .................................................................................................................. 518 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 12 TEMA 13 DOCUMENTOS ................................................................................................ 519 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 521 13.1 Documentos cuestionados: aspectos químico-forenses .................................. 523 13.2 Análisis forense de tinta manuscrita ................................................................. 531 13.3 Análisis forense de tinta impresa....................................................................... 540 13.4 Análisis forense de papel ................................................................................... 543 13.5 Cruce de trazos ................................................................................................... 544 13.6 Datación de documentos ................................................................................... 549 Resumen ..................................................................................................................... 555 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 556 Preguntas para pensar ............................................................................................... 557 Bibliografía .................................................................................................................. 558 TEMA 14 QUÍMICA FORENSE TRANSDISCIPLINAR ............................................ 561 Cuestiones para una clase invertida .......................................................................... 563 14.1 Ciencia: sesgos y límites ..................................................................................... 565 14.2 Química Forense Transdisciplinar ...................................................................... 566 14.3 Transdisciplinariedad en práctica: marco de trabajo ecológico para compren- der y prevenir la victimización mediante asaltos sexuales facilitados por drogas 568 14.4 Transdisciplinariedad en práctica: la ciencia forense nuclear y el análisis de materiales radioactivos ....................................................................................... 577 Resumen ..................................................................................................................... 588 Ejercicios para comprobar lo aprendido ................................................................... 589 Preguntas para pensar ............................................................................................... 590 Bibliografía .................................................................................................................. 591 13 Presentación Cuando comencé a escribir este libro, perseguía dotar de material es- crito en castellano a mis alumnos del Grado en Criminalística: Ciencias y Tecnologías Forenses de la Universidad de Alcalá. Mi principal motivación era que, la limitada bibliografía existente, no se adaptaba al temario de la asignatura, estaba en inglés y estaba contextualizada en normativas y casuísticas ocurridas, principalmente, en los Estados Unidos de América. Yo me encontraba en una etapa de teletrabajo en casa por la pandemia COVID-19. Esta etapa, nos ha exigido a los docentes la preparación y bús- queda de material escrito y audiovisual que sirva a nuestros estudiantes para aprender ciertos contenidos mediante su impartición en línea. Pero los contenidos son caducos y algunos de los incluidos en este libro, muchos basados en guías o normas vigentes en la actualidad, esta- rán obsoletos en una década. Por eso, mi forma de concebir el libro se ha basado en mi idea de que cuando lo deseamos es cuando estamos pre- parados para buscar la información que necesitamos y aprender lo que queremos. Por eso, veréis que todos los temas comienzan con una serie de preguntas útiles para poder trabajar en un formato de clase invertida (flipped classroom). Estas cuestiones persiguen guiar a aquellos interro- gantes que son relevantes para aprender lo más significativo de cada te- mática. Google nos da mucha información, pero nosotros tenemos que aprender a filtrarla y obtener aquella que realmente pueda servirnos de ayuda. Más importante aún, es reconocer aquellas asociaciones o insti- tuciones que puedan ayudarnos en el aprendizaje de la Química Forense. Por este motivo, este libro recopila las webs de las instituciones y conte- nidos más relevantes donde podéis obtener y ampliar los conocimientos seleccionados, pudiéndose emplear como «referentes» a más largo pla- INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 14 zo. En cada uno de los temas, he perseguido organizar un hilo argumen- tal para trasladaros algunas ideas importantes, las cuales he intentado incluir de forma breve en el resumen final de cada tema. También hay unas preguntas finales para que comprobéis lo aprendido, para pensar o para iniciaros en la interpretación de casos reales. Con este libro he buscado enseñaros algunos principios básicos sobre los que construir un conocimiento químico-forense transversal y útil para distintas áreas o secciones forenses, motivo por el que lo he titulado «Introducción a la Química Forense». La Química y la Ciencia en general, se basan en el método cientí- fico, cuya piedra angular es la observación y la conjetura de hipótesis. La Química Forense, como el resto de disciplinas científico-forenses, ne- cesita de la definición de conceptos básicos. Después, es difícil abordar los temas químico-forenses sin conocimientos de las etapas pre-analíti- cas, analíticas y de interpretación de la información. Por eso, los cuatro primeros temas abordan aspectos básicos y relevantes sobre el proceso químico-forense. Tras estos temas iniciales y más genéricos, he organi- zado los temas de sustancias controladas y toxicología forense para pre- sentar las drogas ilícitas y otras lícitas como muestra física o en muestras biológicas, donde elanálisis químico-forense se complica por los proce- sos de biotransformación de las sustancias en el cuerpo humano. Es con las sustancias psicoactivas cuando hay que realizar análisis cualitativos y cuantitativos, mientras que el resto de temáticas persiguen información cualitativa o comparativa. Por ello, seguidamente, se describen los temas de incendios, explosivos y residuos de disparo, temáticas interrelaciona- das conceptualmente. El tema de incendios tiene el inestimable valor añadido de la participación de la empresa IST – Investigation Service Te- chnologies que ha aportado múltiples fotografías de once casos reales y su interpretación. Después se abordan los temas de trazas materiales seleccionando las fibras y pinturas, los vidrios y los suelos para, final- mente, describir el papel de la química forense en documentoscopia. El último tema es un tema para reflexionar sobre la transdisciplinariedad PRESENTACIÓN 15 implícita en la química forense. Describe dos temáticas actuales donde es necesario ir más allá del examen, análisis e interpretación de los resul- tados de las muestras recogidas de vestigios en la escena de un delito. El fin último de estas temáticas transdisciplinares es aumentar la seguridad ciudadana y, por tanto, el bienestar social al que todos aspiramos como individuos. 17 Dedicatoria y agradecimientos Este libro está dedicado a todo mi alumnado, y también al estudian- tado de otras universidades nacionales y extranjeras que lo empleen para introducirse en la Química Forense, una de las disciplinas forenses más transdiciplinares y, por ello, complejas. En estos momentos de pandemia, confío en que os ayude a minimizar la incertidumbre y desconcierto que vivimos este curso. Es mi deseo que este libro os sirva para disminuir la ansiedad asociada a esa incertidumbre. Por ello, os lo dedico a todos vo- sotros con afecto y aprecio. Sois los adultos y profesionales que en unos años iréis asumiendo responsabilidades. Confío en que sepáis construir un mejor futuro. Este libro también está dedicado a todos los que habeís trabajado conmigo en las Ciencias Forenses, todos me habeis enseñado mucho. Parte de ese conocimiento he intentado recopilarlo en este libro como reconocimiento de vuestro buen hacer y como muestra de mi afecto y cariño hacia cada uno de vosotros. Sois muchas las personas a las que quiero agradecer este libro por su contribución más directa (referenciada a lo largo del texto) o indirecta y de acompañamiento en mi trayectoria profesional. Mis agradecimiento sincero a Gemma Montalvo, sin compartir la car- ga de la coordinación del grupo investigador, no hubiese tenido el ánimo y la tranquilidad para poder emprender este libro y la dedicación que ha requerido. Gracias Fernando por tu apoyo continuado y porque, tu capacidad e ideas técnicas dan un enorme valor añadido a todo lo que hacemos, sobre todo, tu perseverancia para hacer realidad las ideas más disruptivas. Félix, se que serás un excelente catedrático de universidad, INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 18 por ahora ya eres docente de la Universidad de Murcia y confío en que sigamos colaborando. Pablo, a ti te veo contribuyendo en alguna institu- ción para mejorar el mundo y, lo mejor de todo, que ya tienes conciencia de que puedes hacerlo. Adrián, gracias por ayudarme a lo largo del libro a elaborar figuras y leer algunos temas, no solo por eso, si no porque con- tar con tu apoyo me ha animado a seguir adelante cuando aún quedaba mucho por hacer. Gracias también a Jaime, Diogo e Irantzu por vuestro apoyo y estar ahí para sumar cuando hace falta. Mercedes, contigo he tenido el aprendizaje más significativo y que más me ha transformado, gracias por darme a conocer mis debilidades porque eso me ha fortale- cido y dado la valentía para afrontar otros retos profesionales, incluido este libro. También quiero expresar mi agradecimiento y reconocimiento a to- dos los que habéis realizado un recorrido, más o menos largo, por nues- tro grupo investigador (originariamente INQUIFOR y desde 2018 CINQUI- FOR) y ahora sois profesionales reconocidos: María López, Jorge Saiz, Mª Ángeles Fernández, André Braz, Carlos Martín, Matías Calcerrada, Valen- tina D´Elia, Ignacio Jimeno y Laura López. Mi reconocimiento a todos los profesionales forenses con los que he tenido la oportunidad de colaborar a más largo plazo: Jose Luis Ferrando, Francisco Alamilla, Jose Manuel Matey, Begoña Bravo, Óscar Quintela, Pi- lar Martínez y Guillermo Puerto, y a otros que aunque no os mencione, también me habéis ofrecido la oportunidad de aprender algo sobre las Ciencias Forenses. Mi gratitud y afecto a Javier Morais, miembro de IST – Investigation Service Technologies, por facilitar y apoyar que podáis contar con la infor- mación visual e interpretación de once casos reales en este texto. Mi reconocimiento a todos los profesionales forenses y universitarios con los que he colaborado y aprendido. No os menciono a todos, solo los más relacionados con la temática químico-forense de este libro: Olivier DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS 19 Delemont (ESC-UNIL, Suiza), Igor Lednev (SUNNY, NY), Ingrid Weber (Uni- versidade de Brasília, Brasil), Germán Antia (Tecnológico de Antioquia de Colombia), Mercedes Díaz (UPTC de Colombia), Enrique Solana (Agen- cia de Investigación Criminal del la P.G.J. de Guanajuato, Mexico), Anna Barbaro (SIMEF y presidenta de WAWFE), Victor Toledo (representante en España de WAWFE) y, especialmente, a Pedro Saez (PDI de Chile) por compartir conmigo su visión docente de una asignatura sobre Química Forense y la necesidad de textos formativos en español. No puedo acabar sin agradecer a mi familia su apoyo y aceptación de la dedicación que este libro me ha supuesto. Moisés, Claudia y Alonso, os quiero mucho. 21 1TEMA HECHOS HISTÓRICOS RELEVANTES EN QUÍMICA FORENSE 1840 Prueba de Marsh (arsénico) que se utiliza en un juicio con jurado (caso Lafarge) 1858 Prueba de Griess (nitritos) 1880 H. Faulds propone recoger huellas dactilares en arcilla y vidrio para resolver crímenes 1882 A. Berthillon desarrolla la antropometría para la identificación de criminales 1883 K. Mandelin desarrolla la prueba para la estricnina aplicada para detectar alcaloides 1889 A. Lacassagne coteja balas usando tierras y surcos del cañón de la pistola 1891 H. Gross acuña el término Criminalística (análisis sistemático de huellas dejadas por el culpable) 1897 E.R. Henry desarrolla un sistema de clasificación de huellas dactilares 1930 E. Locard enuncia su «Principio de intercambio» 1930 P. Duquenois desarrolla la prueba de color para cannabis (prueba Duquenois-Levine a partir de los 60) 1948 Fundación de la Academia Americana de Ciencias Forenses (AAFS) 1968 Fundación de la Oficina de narcóticos y drogas peligrosas (BNDD) predecesor de la Administración para el Control de Drogas (DEA) fundada en 1973 1993 Observatorio Europeo de las Drogas y las Toxicomanías (EMCDDA) 1995 Fundación oficial de la Red Europea de Instituciones Forenses (ENFSI) 2004 Fundación de la Academia Iberoamericana de Criminalística y Estudios Forenses (AICEF) 2014 Consejo Español de Drogodependencias y otras Adicciones Fuente de la foto: https://historia.nationalgeographic.com.es/a/ciencia-servicio-justicia-marie-lafarge-primera-condenada-por-asesinato_14018/1 Aspectos generales de la Química Forense https://historia.nationalgeographic.com.es/a/ciencia-servicio-justicia-marie-lafarge-primera-condenada-por-asesinato_14018/1 TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE 23 Cuestiones para una clase invertida 1. ¿En qué principio se basan las Ciencias Forenses, en general, y la Química Forense, en particular? 2. ¿En qué consiste el proceso científico-forense? Identifica sus etapas básicas. 3. ¿A qué otras Ciencias Forenses asiste la Química Forense? 4. ¿Es la Química Forense una subdisciplina de la Química o una Química Analítica aplicada?¿Cómo la definirías? 5. Visualízate en un laboratorio químico realizando una prueba toxicológica e identifica las etapas que crees que habría que controlar para asegurar la calidad de los resultados obtenidos. 6. ¿Qué criterios seguirías para clasificar/agrupar los vestigios de interés químico-forense? 7. ¿Qué entiendes por inteligencia Forense? ¿Cómo podría aplicarse a la Química Forense? TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE 25 1.1 Ciencias Forenses y Criminalística Una definición muy simple de Ciencias Forenses es aquella que concibe las ciencias al servicio de la ley. Las disciplinas científicas se caracterizan por una aproximación sistemática al estudiar el mundo, empleando el conocido método científico. Hoy en día, las ciencias y tecnologías forenses cubren prácticamente cualquier aproximación científico-técnica que se aplique para dar respuesta a cuestiones le- gales, tanto penales (cuando se ha producido la comisión de un deli- to), como civiles (pruebas de paternidad) o administrativas (fallos de productos). La Criminalística, sin embargo, es un término que se utiliza para cubrir los enfoques de las ciencias naturales (Biología, Química y Física) para examinar los vestigios recogidos en una escena del crimen (figura 1.1). Derecho Ciencias Forenses CRIMINALÍSTICA Administrativo Civil Penal Figura 1.1. Visión de la Criminalística como Ciencia Forense que aporta pruebas a cuestiones penales. En general, la Criminalística puede dividirse en tres categorías princi- pales de pruebas: biológicas, químicas y físicas (tabla 1.1.)1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 26 Tabla 1.1. Categorías generales en las que puede dividirse la Criminalística. 1.2 Principio de Locard y proceso científico-forense El Principio de Locard (Edmond Locard, 1877-1966) es el fundamento de todas las Ciencias Forenses y viene a decir que «Cuando dos objetos entran en contacto, siempre se produce una transferencia de material. Los métodos de detección pueden ser insuficientemente sensibles para detectarla, o la velocidad de decaimiento puede ser tan rápida que todo el vestigio transferido se pierda tras un tiempo dado. Sin embargo, la transferencia ha tenido lugar». Este principio permite hacer asociaciones entre el vestigio (todo elemento material de la escena que puede dar pistas sobre lo ocurrido) transferido y los distintos actores de un hecho delictivo: la víctima, el sospechoso, el objeto empleado para delinquir y la escena del crimen donde ocurre el hecho delictivo (figura 1.2)2. ESCENA DEL CRIMEN Figura 1.2. Esquema que relaciona los vestigios de una escena del crimen con la víctima-sospechoso-objeto2. Víctima Sospechoso Objeto VESTIGIO(S) TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE 27 El principio de Locard establece que en todo hecho delictivo se pro- duce una trasferencia, que es el punto de partida de todo proceso cien- tífico-forense. Este proceso parte de la transferencia durante un hecho delictivo, tras la cual hay una fase de detección de esta transferencia (inspección ocular), otra de análisis (que dependerá de la disciplina cien- tífica) para llegar a un informe (pericial o dictamen) que asistirá a las decisiones judiciales (figura 1.3). Análisis Detección Informe Sistema judicial Vestigio (TRANSFERENCIA) Figura 1.3. Etapas básicas del proceso científico-forense. Hoy en día, esta visión tradicional del proceso científico forense se acompaña con información en bases de datos e integración de informa- ción de varias áreas científicas con el fin de poder reconstruir el hecho delictivo o incluso asociar varios hechos delictivos, que de forma aisla- da quedarían sin resolver. Esta nueva aproximación se denomina inteli- gencia forense y para que tenga utilidad es necesario acumular la infor- mación obtenida en los laboratorios forenses, por ejemplo, en bases de datos, con el fin de poder obtener información complementaria que de otra forma no sería posible. No debemos confundir el concepto de inte- ligencia policial con el de inteligencia forense. Por eso, tras esta breve in- troducción, a lo largo de este tema pondremos un ejemplo que involucra la Química Forense en un contexto de inteligencia forense, para que este concepto emergente se comprenda mejor. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 28 1.3 Química Forense ¿Qué es la Química Forense? Esta es una pregunta clave cuando se movilizan los conocimientos de la Química para comprobar, identificar, cuantificar o comparar muestras provenientes de vestigios relevantes de un hecho delictivo. En este sentido, la Química es una de las disciplinas más interdis- ciplinares que existen. Asiste a distintas Ciencias Forenses como son la Toxicología, Genética Forense, Balística, Dactiloscopia, Antropología Forense o Documentoscopia (también denominada Grafística). Hasta nuestros días predomina una visión químico-analítica de la Química Forense, sobre todo promovida por la propia Química Analíti- ca y libros como el de la profesora Bell3. Según esta visión la Química Forense realiza análisis cualitativos, cuantitativos y análisis compa- rativos para interpretar los vestigios recogidos en una escena del cri- men. Debido al avance experimentado en la última década, es necesa- rio complementar esta visión de la Química Forense de forma más prospectiva considerándola como otra Ciencia Forense que analiza los vestigios de una escena del crimen para conocer su fuente y ac- tividad4. Esta definición complementa la información químico-analítica sobre la fuente (identidad: qué hay, cuánto hay o si es comparable) con información sobre la actividad (por qué está donde está) del vestigio en investigación. El estudio de la actividad se ha revelado como algo fun- damental en todas las Ciencias Forenses para no llegar a malinterpreta- ciones que contribuyan a atribuir un delito a una persona inocente. El estudio de la actividad del vestigio persigue conocer cómo se transfiere, cómo persiste, si está afectado por el entorno o modificado por accio- nes humanas (figura 1.4). TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE 29 Química forense ¿Hay sustancia? ¿Qué hay? ¿Cuánto hay? ¿Es comparable? ¿Cómo se transfiere? ¿Persiste? ¿Lo afecta el entorno? ¿Lo modifican acciones humanas? Clasificación Individualización CANTIDAD COTEJO TRANSFERENCIA PERSISTENCIA CONTEXTO FACTOR HUMANO Muestra (porción de vestigio remitido al laboratorio) IDENTIDAD Vestigio (materia de la escena del crimen que puede dar información sobre lo ocurrido) Figura 1.4. Visión prospectiva de la Química Forense. La Química Forense tiene una serie de características propias, como son: ཝ Las problemáticas: afronta la investigación de muestras complejas de origen y calidad desconocidas de las que es necesario conocer su fuente y actividad con el fin de hacer interpretaciones correctas. Por ejemplo, en la identificación de residuos de disparo en la camiseta de algodón de un sospechoso, no sólo importa su identificación, tam- bién es clave saber su persistencia y duración en el tiempo. ཝ El apoyo de la estadística: requiere resultados con significancia es- tadística (estadística bayesiana o frecuentista) para apoyar la prueba judicial. Este es el talón de Aquiles de muchas disciplinas forenses en las que sería necesario hacer el esfuerzo de indicar el porcentaje de certeza de los resultados. En Química Forense contamos con la qui- miometría como ayuda, hasta ahora infrautilizada. ཝ Las pruebas: que se identifican como presuntivas o de cribado (scree- ning) para una identificación previa de la clase de muestra o como pruebas confirmatorias para identificar y/o cuantificar compuestos de forma inequívoca. Por ejemplo, la cocaína y algunos de sus derivados, se puede identificar presuntivamente mediante el test de tiocianato de cobalto o de forma confirmatoria mediante cromatografía de lí- quidos acoplada a espectrometríade masas (abreviada como LC-MS). INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 30 ཝ La terminología: que resulta una hibridación entre terminología ca- racterística de la Química y de las Ciencias Jurídicas. Por ejemplo se emplea terminología como cadena de custodia, caso, prueba des- tructiva/no destructiva o vestigio/indicio/evidencia. En este capítulo introductorio hemos mencionado vestigio, indicio o evidencia, pero no son conceptos sinónimos aunque están íntimamente relacionados. En la tabla 1.2 se muestran las definiciones de estos tres términos con el fin de poder emplearlos de la forma más apropiada. Tabla 1.2. Descripción de los términos vestigio, indicio y evidencia. Término Real Academia Española (RAE), 23ª edición, 20145 Connotación distintiva Vestigio Indicio por donde se infiere la verdad de algo o se sigue la averiguación de ello. Todo elemento material de la escena de un crimen que puede dar información sobre lo ocurrido. Se refiere a las trazas forenses. Indicio Fenómeno que permite conocer o inferir la existencia de otro no percibido. Cantidad pequeñísima de algo, que no acaba de manifestarse como mensurable o significativa. Todos los actos, hechos, circunstancias y efectos a partir de los cuales se pueden inferir otros hechos mediante la lógica y el razonamiento. Evidencia Prueba determinante en un proceso. Vestigio sometido a análisis e informe que permite interpretar la relación existente con un hecho delictivo. Es importante tener en cuenta que la Química Forense, como el resto de disciplinas científicas, se basa en el método científico. Cuando llega al laboratorio una cuestión judicial sobre un vestigio en particular, hay que reunir información y resultados analíticos que permitan llegar a una con- clusión clara para el sistema judicial. Esta conclusión debería contener in- formación sobre la fuente y/o actividad del vestigio en investigación. Para ello, se sigue el método científico, que a su vez sigue un procedimiento sistemático consistente en distintas etapas (figura 1.5). TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE 31 Figura 1.5. Etapas básicas del método científico. Ejemplo práctico: Robo a una joyería. Llegan al laboratorio forense fragmentos del vidrio de seguridad del expositor de la joyería siniestra- da y pequeñísimos fragmentos de vidrio encontrados en el maletero del coche del presunto autor. Las etapas a seguir según el método científico son: Etapa 1: Observación Observar si los dos tipos de muestras a analizar (del expositor y del maletero del coche) presentan diferencias (forma, color, etc.) y pudiesen deberse a distintos orígenes y docu- mentar mediante fotos lo observado. Etapa 2: Hipótesis y predicción Si en el maletero se transportaron las joyas robadas podrían encontrarse fragmentos de vidrio procedentes de los ventanales de seguridad rotos. En ese caso, lo esperable (predicción) es que haya fragmentos del expositor y del maletero que no sean significati- vamente diferentes (que sean similares). INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 32 Etapa 3: Experimentación y análisis En este ejemplo deberíamos realizar análisis comparativos que permitan cotejar las muestras y dar respuesta a la pregunta: ¿Los dos tipos de fragmentos son iguales? Se comenzaría por microscopía óptica y después por técnicas de microscopía electrónica de barrido o de espectroscopía atómica, siempre empleando técnicas no destructivas antes que las destructivas que requieran tratar y perder parte o la totalidad de la muestra. Además, en este caso sería necesario un tratamiento de los datos obtenidos mediante análisis quimiométricos que demuestren la probabilidad del resultado, empleando prue- bas de contraste de hipótesis, se obtendrá para un porcentaje dado (usualmente el 95%) si la muestras presentan diferencias significativas. Etapa 4: Conclusiones Los resultados nos llevarán a aceptar o rechazar la hipótesis de partida. Si los resultados obtenidos para una muestra no apoyan la hipótesis: los dos fragmentos de vidrio com- parados son diferentes, será necesario repetir el análisis para otros fragmentos antes de descartar la hipótesis. Si por el contrario coinciden, sería conveniente poder apoyarlo con más fragmentos y análisis con el fin de aceptar la hipótesis de partida y concluir que los fragmentos del expositor llegaron al maletero del coche al transportar las joyas en él. Si se rechaza la hipótesis, hay que formular otra hipótesis, como por ejemplo, que los frag- mentos de vidrio del maletero del coche, no se deben al expositor de la joyería siniestrada, pero si a algún tipo joya robada, como cristal Swarovski. El método científico, mediante un procedimiento sistemático y obje- tivo, permite armar un puzle de resultados de las pruebas realizadas que contribuirán a apoyar o rechazar la culpabilidad de un sospechoso. 1.4 Química Forense en España, Europa y América. Redes y grupos de trabajo En Europa y América existen organizaciones de profesionales foren- ses que lideran el avance de las Ciencias Forenses y su aplicación al siste- ma legal. En América existe la Academia Americana de Ciencias Forenses (AAFS)6 desde 1948 y, más recientemente, la Academia Iberoamericana de Criminalística y Estudios Forenses (AICEF)7 desde 2004. En Europa, se fundó la Red Europea de Instituciones Forenses (ENFSI)8 en 1995, red que desde 2009 está considerada por la Comisión Europea como la única TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE 33 voz de la comunidad de Ciencias Forenses en Europa. Todas esta aso- ciaciones y redes de trabajo están organizadas en secciones o grupos de trabajo. A modo de ejemplo, en ENFSI existen diecisiete grupos de trabajo: Traza de Animales, Plantas y Suelos; Imagen digital; ADN; Docu- mentos, Drogas; Explosivos; Huellas; Armas de fuego/GSR; Investigación de incendios y explosiones; Tecnología de Información Forense; Análisis forense de habla y audio; Escritura a mano; Marcas; Pintura y vidrio; Aná- lisis de accidentes de tráfico; Escena de crimen; Textil y pelo. Es relevante darse cuenta de que en catorce de estos diecisiete grupos de trabajo intervienen especialistas en Química Forense. Es por este motivo que hay investigadores muy reconocidos en Ciencias Forenses, como el profesor P. Margot, que plantea la Química como una herramienta interdisciplinar al servicio de las Ciencias Forenses y no como una Química Forense con identidad propia. En este sentido, aunque el químico forense puede en- frentarse al análisis de vestigios muy variados y complejos, lo cierto es que también tiende a cierta especialización ya que los procedimientos y habilidades para la investigación de un incendio, por ejemplo, poco tie- nen que ver con el análisis de pelo, que es una fibra natural. En España, la Química Forense se desarrolla fundamentalmente por profesionales que forman parte de instituciones oficiales como el Instituto Nacional de Toxicología y Ciencias Forenses (INTCF) perteneciente al Minis- terio de Justicia, o la Comisaría General de la Policía Científica (CGPC) y el Servicio de Criminalística de la Guardia Civil (conocido como SECRIM), per- tenecientes al Ministerio del Interior. A día de hoy, en España existen em- presas dedicadas a la investigación de incendios o al peritaje privado, fun- damentalmente para empresas aseguradoras. En Química Forense, frente a otras Ciencias Forenses, estamos limitados por la necesidad de instrumen- tación analítica de cara adquisición y mantenimiento, para el análisis de muestras de vestigios químicos. Pero esta limitación también puede supe- rarse colaborando con grupos de investigación o acudiendo a los servicios de análisis de las universidades, que ofrecen precios asequibles por análisis realizado. En cualquier caso, los vestigios químicos, como la materia mis- INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 34 ma, pueden ser muy variados en naturaleza, composición y característicasfisicoquímicas, por lo que nos detendremos a clasificarlos según diferentes criterios que nos ayuden a decidir los análisis a los que someterlos. 1.5 Vestigios de interés químico-forense: clasificación De forma sencilla, podemos clasificar los vestigios de interés quími- co-forense (vestigios químicos) que se abordarán en este texto, aten- diendo a su naturaleza química o al tipo de análisis que principalmente se requiere (Tabla 1.3). Tabla 1.3. Clasificaciones de los vestigios químicos. SEGÚN SU NATURALEZA Inorgánicos Tóxicos, incendios, explosivos, vestigios/trazas materiales. Orgánicos Tóxicos, incendios, explosivos, vestigios/trazas materiales. Nucleares/radioactivos Tóxicos, vestigios/trazas materiales. SEGÚN EL TIPO DE ANÁLISIS REQUERIDO Cualitativo/cuantitativo Tóxicos: fármacos/drogas en alijos/parafernalia o en muestras biológicas. Cualitativo/identificativo Incendios: acelerantes de la combustión; artefactos incendiarios; residuos de combustión. Explosivos: artefactos explosivos; artefactos pirotécnicos; municiones; residuos post-explosión y de disparo. Comparativo Fibras y pinturas, vidrios, suelos, entre otros. 1.6 Aseguramiento de la calidad en Química Forense Las áreas de trabajo en Química Forense, como en las otras Ciencias Forenses, están implantando procedimientos para asegurar la calidad de las pruebas realizadas. En las pruebas químico-forenses, se aplica el mé- TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE 35 todo científico y pruebas químicas o instrumentación químico-analítica para dar respuesta a cuestiones legales con el fin de asistir al sistema judicial en la aplicación de la ley y, por tanto, en el establecimiento de la inocencia o culpabilidad del sospechoso de un delito. Debido a prece- dentes en los que las pruebas científicas han contribuido a culpar inocen- tes, desde 2009 que el Comité para la Identificación de Necesidades de la Comunidad en Ciencias Forenses publicó el informe NAS9, los labora- torios forenses oficiales han estado realizando una importante inversión en recursos económicos y humanos, con el fin de mejorar la fiabilidad y veracidad a las pericias presentadas en juicio mediante el aseguramiento de la calidad de la prueba realizada. Es decir, se han realizado esfuerzos para establecer que la prueba forense presentada durante el juicio sea apropiada para su consideración y válida como prueba científica10. El aseguramiento de la calidad de la prueba realizada aborda tres aspectos básicos (figura 1.6): Figura 1.6. Facetas a considerar en el aseguramiento de la calidad de la prueba realizada. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 36 ཝ Personal: cuando se registran las pruebas de aptitud y ejercicios de colaboración, el analista afronta: – las pruebas a realizar con o sin materiales de referencia; – la expresión de los resultados y conclusiones obtenidos como participante; – la evaluación del informe presentado; – las recomendaciones de acciones de mejora (si procede y es posi- ble) y el calendario para su aplicación (si es posible). ཝ Instalaciones: las unidades de calidad siguen estándares ISO para el aseguramiento de la calidad en los laboratorios (norma ISO 17025:2005) con el fin de: – determinar los procedimientos necesarios para las distintas áreas de trabajo; – perseguir la mejor práctica profesional; – disponer de los procedimientos documentados y conservar los registros para mostrar que todo el control de calidad (quality con- trol, QC) es apropiado y se han tomado medidas para que todos sus resultados sean aceptables o, si no, se han tomado acciones correctivas. ཝ Métodos/pruebas: cuando se incluyen controles en la propia prueba realizada, es conveniente tener en cuenta: – el empleo de colecciones de referencia y bases de datos fiables; – el uso de materiales de referencia certificados y materiales de re- ferencia generados internamente; – la utilización de tablas estadísticas; – la realización de controles positivos y negativos; – el empleo de cuadros de control; – el uso de réplicas de la prueba realizada; TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE 37 – el empleo de métodos alternativos; – el empleo de muestras enriquecidas, adiciones estándar y están- dares internos; – la realización de verificaciones independientes (verificación) por otro personal autorizado. Para realizar todas las acciones, existen actividades, guías y estándares. Así, ENFSI realiza periódicamente pruebas de aptitud y ejercicios de cola- boración (proficiency tests (PTs) and collaborative exercises (CEs))11 en los distintos grupos de trabajo. La Organización Internacional de Estándares (ISO)12 establece estándares para el aseguramiento de la calidad en las ins- tituciones. Es destacable en el contexto de la Química Forense la norma ISO 17025:2005, que es la primera norma aceptada internacionalmente para los sistemas de control de calidad de los laboratorios. Otra entidad muy rele- vante para el aseguramiento de la calidad en Química Forense es el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología americano (NIST)13, que además de contribuir mediante la preparación de materiales de referencia, contribuye con guías y recomendaciones para mejorar la práctica de sus profesionales. La Agencia de Medicamentos y Alimentación americana (Food and Drug Administration, FDA), dispone del Centro de Química Forense (Fo- rensic Chemistry Center, FCC)14 que está acreditado para pruebas quími- co-forenses. Este centro es el principal laboratorio forense nacional de la FDA para el desarrollo de métodos, la investigación y los análisis relacio- nados con investigaciones penales, regulatorias y antiterroristas. Es un laboratorio con nivel de bioseguridad 3 para el análisis seguro de mues- tras desconocidas de alto riesgo. Además, proporciona soporte técnico experto y análisis de vestigios criminales y muestras de alto riesgo con el fin de proteger al consumidor de productos fraudulentos y dañinos. En España, hay laboratorios de otras instituciones como el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)15 y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)16 con ensayos acre- INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 38 ditados para analizar muestras de alto riesgo como las muestras que emiten radiación ionizante (nucleares/radiactivas) o agresivos nucleares, biológicos y químicos (NBQ), que requieren niveles de bioseguridad no disponibles en los laboratorios forenses oficiales (INTCF, CGPC, SECRIM). 1.7 Inteligencia Forense en Química Forense Como cualquier vestigio encontrado en la escena del crimen, los ves- tigios químico-forenses tienen como características las siguientes4: ཝ existen y pertenecen a un hecho pasado no reproducible ཝ están fragmentados e incompletos ཝ son inusuales en el entorno en investigación ཝ son indicios sobre quién y con qué se realizó el hecho delictivo ཝ aportan información sobre la acción (cómo, cuándo, dónde, que y por qué) realizada Estas características justifican la investigación de los vestigios para ob- tener pruebas judiciales en un caso. Pero, ¿es posible darles alguna otra aplicación forense? Veamos un ejemplo: Se realiza un robo con fractura en un vehículo empleando una maza de madera. Los fragmentos del vidrio del vehículo resultan coincidentes con los microfragmentos de vidrio encon- trados en la maza de un sospechoso de drogas, cuando se inspecciona su laboratorio clandestino. Además, las drogas del laboratorio presentan un perfil químico no significativamente diferente al dado por los residuos de drogas encontradas en billetes confiscados a una prostituta que ejerce en un barrio chino de una gran ciudad. Esta descripción, que parece de ficción, corresponde al modo de operar de la delincuencia organizada trasnacio- TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE 39 nal, en la que se producen delitos mayores relacionados conla trata de personas, drogas, blanqueo de capitales, homicidios, etc. ¿Qué es lo que permitiría relacionar todo esto? La inteligencia forense. Cuando hay un caso determinado, la información científica generada puede emplearse sólo como prueba judicial para ese caso o puede inte- grarse, almacenarse y analizarse para poder relacionar la información de la evidencia con otros casos. Esta forma de actuar tiene un impacto impor- tante en acciones de desbaratamiento de grupos organizados, prevención, resolución de nuevos problemas y adopción de medidas operacionales. Es decir, la inteligencia forense requiere hacer un seguimiento de la informa- ción proporcionada por los vestigios sometidos a análisis e informe (evi- dencia) para obtener nueva información que permita relacionar un sospe- choso con otros delitos, relacionar una droga con otras (tráfico organizado de estupefacientes), relacionar una escena del crimen con otras o conocer el modus operandi de un grupo organizado. Esta información está a otro nivel y afecta a la toma de decisiones, no solo judiciales, sino también po- liciales, políticas y legislativas. Por ello, mediante la inteligencia forense se solapan la justicia y la seguridad contribuyendo el trabajo forense a la me- jora de la seguridad además de la justicia (figura 1.7). 7 Estrategias guiadas por inteligencia, operaciones, tácticas INTELIGENCIA FORENSE Escena del crimen Comprobación de identidad Prevención Proceso Judicial Sistema judicial-penal Encontrar Probar Juzgar Figura 1.7. La inteligencia forense como interfaz entre la justicia y la seguridad. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 40 Resumen Las Ciencias Forenses comprenden las ciencias al servicio de la ley mientras que la Criminalística se acota a las leyes penales, cuando hay un delito o crimen, incluyendo los enfoques de las ciencias naturales (Biología, Química y Física) para el examen de los vestigios recogidos en una escena del crimen. El principio de Locard establece que en todo hecho delictivo se produce una trasferencia, que es el punto de partida de todo proceso científico-forense, que comprende una fase de detección de esta transferencia, otra de análisis (que dependerá de la disciplina científica) para llegar a la elaboración de un informe pericial. En este contexto, la profesora Bell ha definido la Química Forense como una Química Analítica aplicada por las necesidades que tiene de análisis cualita- tivo, cuantitativo y comparativo. Sin embargo, hoy en día, además de conocer esta infor- mación (fuente) también es necesario conocer la actividad del vestigio, es decir, cómo se transfiere, cómo persiste, si está afectado por el entorno o modificado por acciones humanas. Además, la Química Forense, basada en el método científico como el resto de Ciencias Forenses, tiene una serie de características propias. Estas características son las problemáticas que afronta, el apoyo de la estadística para estimar la probabilidad de lo interpretado, la variedad de pruebas en las que se basa (desde presuntivas hasta confirmatorias) y, también, una terminología que incorpora términos legales. Existen organizaciones nacionales, europeas e internacionales que dotan de infor- mación y herramientas a la Química Forense, con las que es bueno estar familiarizados. Los vestigios de interés químico-forense son todos aquellos de los que se quiere cono- cer información sobre la materia, siendo muchos y muy variados. Por otro lado, debido a precedentes en los que las pruebas científicas han contribuido a culpar a inocentes, desde el informe NAS de 2009, los laboratorios forenses oficiales han estado realizando una importante inversión en recursos económicos y humanos con el fin de mejorar la fiabilidad y veracidad a las pericias presentadas en juicio mediante el aseguramiento de la calidad de la prueba realizada. Este aseguramiento de la calidad aborda desde la cualificación del personal, la calidad en las instalaciones y la validación de las pruebas y métodos. Finalizamos con un concepto emergente: la inteligencia forense, en la que la información científica generada, además de emplearse como prueba judicial, puede integrarse, almacenarse y analizarse para poder relacionar la información del vestigio con otros casos, integrándose en la toma de decisiones. Esta visión permite trascender a la justicia para contribuir a la seguridad con medidas de prevención. TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE 41 Ejercicios para comprobar lo aprendido 1. ¿Qué establece el principio de Locard? a) que en todo hecho delictivo se produce una transferencia b) que la velocidad de decaimiento puede ser tan rápida que todo el vestigio transferido se pierda y no pueda ser detectado c) que todo criminal se puede identificar d) que el proceso científico-forense comienza por la detección de vestigios 2. Identifica las etapas del proceso científico-forense de forma ordenada: a) análisis, transferencia, detección, informe b) informe, transferencia, detección, análisis c) detección, transferencia, análisis, informe d) transferencia, detección, análisis, informe 3. Indica la concepción de Química Forense más prospectiva: a) es una química analítica aplicada b) es una Ciencia Forense que analiza los vestigios de una escena del crimen para conocer su fuente (identidad: qué hay, cuánto hay o si es comparable) y actividad (por qué está donde está) c) es una ciencia Criminalística y Química d) realiza análisis cualitativos, cuantitativos y comparativos para interpretar los vestigios reco- gidos en una escena del crimen 4. ¿Qué crees que es la inteligencia forense? a) inteligencia policial b) inteligencia de los expertos forenses c) información adicional que se puede obtener de las pruebas periciales realizadas si se alma- cenan en bases de datos d) características inherentes a los vestigios INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 42 El artículo de investigación publicado en Talanta 184, 437-445 (2018)17 estudia la variabilidad de la trans- ferencia entre 10 personas diferentes al transferir 10 mg del mismo explosivo (pentrita o PETN) a piezas de tela de algodón en 10 huellas dactilares conse- cutivas (figura A). Después compara la transferencia de nueve explosivos diferentes (HMTD, TNT, PETN, pólvora negra, dinamita, ANFO, nitrato de amonio, nitrato de potasio y clorato de sodio) a dos super- ficies diferentes (tejido de algodón y policarbonato) por la misma persona. Preguntas para pensar A Teniendo en cuenta la figura B, donde el eje Y representa el nº de píxeles conteniendo explosivo y el eje X el número de huellas consecutivas, pregúntate: 1. ¿Cómo varía la gráfica del nitrato amónico (NH4NO3) en algodón? ¿y en policarbonato? 2. Si quisieras detectar residuos de NH4NO3, ¿qué superficie elegirías? 3. ¿Cómo varía la gráfica de la dinamita en algodón? ¿y en policarbonato? 4. ¿Varían los resultados de ambos explosivos? ¿Qué significa con respecto a la transferencia? Explosivo Superficie Algodón Policarbonato NH4NO3 Dinamita B https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.02.079 https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.02.079 TEMA 1 ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA FORENSE 43 En el artículo de investigación publicado en Int J Legal Med 132, 53-66 (2018)18 se investi- gan guantes de polivinilo (PVAL) como méto- do topográfico para conservar la integridad de los vestigios de la víctima o el sospecho de delitos con arma de fuego. En este tra- bajo, el objetivo era investigar la extracción simultánea y el análisis forense de miRNA y ADN nuclear a partir de rastros envejecidos de manchas de sangre en guantes PVAL en los que se habían analizado residuos de dis- paro (GSR) hacía 12 años. En este trabajo se recogieron muestras de guantes PVAL de la mano izquierda y derecha de nueve perso- nas fallecidas por lesiones de disparos mor- tales (siete homicidios, un homicidio-suici- dio y un accidente, entre 1996 y 2003). En las muertesrelacionadas con armas de fuego, la diferenciación entre homicidio, suicidio y accidente a veces puede ser extremadamente difícil, y una evaluación acertada requiere un análisis detallado de todos los aspectos y circunstancias del incidente. La reconstrucción no sólo puede basarse en el análisis de la escena del crimen, requiere un análisis integrador de todos los hallazgos en el caso, incluyendo material no biológico (p. ej., residuos de disparo, GSR), material biológico (p. ej., manchas de sangre), resultados de la autopsia médico-legal y análisis químico-forenses. El trabajo concluye que el análisis de ADN y miRNA específico a partir de trazas biológicas incrustadas en los guantes PVAL puede realizarse con éxito, incluso si sólo se dispone de cantidades mínimas de material envejecido hasta 20 años, reco- mendando este método de recolección de muestra no destructivo. Si en los laboratorios forenses se adoptaran los guantes PVAL como método de recolección de muestra no destructivo en casos de fallecimientos con arma de fuego: 1. ¿Qué crees que se debería hacer para que este tipo de vestigio tenga utilidad en inteligencia forense? 2. ¿Qué otro tipo de vestigios se podrían analizar? 3. Este trabajo muestra que de los guantes PVAL se obtienen resultados tras un almacenamiento de 12 años ¿Qué otros estudios se deberían realizar? ¿deberían enfocarse los análisis en la iden- tidad o en la función del vestigio? Fallecidos por lesiones de disparo casos #1 al #9 Análisis material no biológico GSRs RECONSTRUCCIÓN DE LOS HECHOS homicidio, suicidio y accidente Análisis material biológico DNA y RNA sangre/cerebro (12 años después) https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.02.079 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA FORENSE CARMEN GARCÍA RUIZ 44 Bibliografía 1. H. A. Harris y H. C. Lee, Introduction of Forensic Science and Criminalistics. 2ª edición. CRC Press, 2019. 2. A. Barbaro (Ed.), Manual of Forensic Science: An International Survey, CRC Press, Boca Raton, 2018. 3. S. Bell, Forensic Chemistry. 2ª Edición. Pearson new international edition, Harlow, 2014. 4. M. Morelato, S. Baechler, O. Ribaux, A. Beavis, M. Tahtouh, P. Kirkbride, C. Roux, P. Margot. Forensic intelligence framework—Part I: Induction of a transversal model by comparing illicit drugs and false identity documents monitoring. Forensic Science International 236, 181-190, 2014. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2013.12.045. 5. Real Academia Española (RAE). 23ª edición. 2014. https://www.rae.es/. Consultada en septiembre 2020. 6. American Academy of Forensic Sciences. https://www.aafs.org/aafs/About-US/AAFS/ About-Us/History.aspx?hkey=0b48cbee-2842-470f-a98c-2cbfe440bfa5. Consultada en septiembre 2020. 7. Academia Iberoamericana de Criminalística y Estudios Forenses (AICEF). http://gitad.ugr.es/principal.htm. Consultada en septiembre de 2020. 8. European Network of Forensic Science Institutes. http://enfsi.eu/about-enfsi/. Consultada en septiembre 2020. 9. Committee on Identifying the Needs of the Forensic Sciences Community, National Research Council. Strengthening Forensic Science in the United States: A Path Forward, https://www.ncjrs.gov/pdffiles1/nij/grants/228091.pdf. Consultada en septiembre de 2020. 10. T. Catalano, Good Laboratory Practices for Forensic Chemistry, Springer, Nueva York, 2014. 11. Guidance on the conduct of proficiency tests and collaborative exercises within ENFSI. http://enfsi.eu/wp-content/uploads/2017/07/QCC-PT-001-_-Guidance-on-PT-CE.pdf. Consultada en septiembre de 2020. 12. International Organization for Standardization (ISO). https://www.iso.org/about-us.html. Consultada en septiembre de 2020. 13. National Institute of Standards and Technology (NIST). https://www.nist.gov/. Consultada en septiembre de 2020. 14. 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Ensayos para la evaluación del equipamiento y material de protección frente agresivos (nucleares, biológicos y químicos). https://www.inta.es/INTA/es/servicios/ CalibracionDefensaNBQDefensaNBQREnsayos_Caracterizacion_AnalisisDefensaNBQ_ SGST-11/. Consultada en septiembre de 2020. 17. H. Lees, F. Zapata, M. Vaher, C. García-Ruiz. Simple Multispectral Imaging Approach for Determining the Transfer of Explosive Residues in Consecutive Fingerprints. Talanta 184, 437-445, 2018. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.02.079. 18. M. Grabmüller, C. Courts, B. Madea, T. Eichhorst, C. Schyma. RNA/DNA co-analysis from bloodstains on aged polyvinyl-alcohol gloves prepared for securing evidence from the hands of victims of fatal gunshot injuries. International Journal of Legal Medicine 132, 53-66, 2018. https://doi.org/10.1007/s00414-017-1687-2. https://www.inta.es/INTA/es/servicios/CalibracionDefensaNBQDefensaNBQREnsayos_Caracterizacion_AnalisisDefensaNBQ_SGST-11/ https://www.inta.es/INTA/es/servicios/CalibracionDefensaNBQDefensaNBQREnsayos_Caracterizacion_AnalisisDefensaNBQ_SGST-11/ https://www.inta.es/INTA/es/servicios/CalibracionDefensaNBQDefensaNBQREnsayos_Caracterizacion_AnalisisDefensaNBQ_SGST-11/ https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.02.079 https://doi.org/10.1007/s00414-017-1687-2 47 2TEMA Etapas pre-analíticas químico-forenses Foto cortesía de A. López y J. Aznar. TEMA 2 ETAPAS PRE-ANALÍTICAS QUÍMICO-FORENSES 49 Cuestiones para una clase invertida 1. Elabora el esquema básico de un proceso químico-analítico y compáralo con el proceso químico-forense ¿Qué diferencias hay? 2. Consulta la ASTM E1492-11(2017) (https://www.astm.org/ Standards/E1492.htm) e indica que aspecto básico de un investigación forense permite garantizar el seguir esta norma. 3. Define que es un vestigio y una muestra remitida a un laboratorio forense. 4. Consulta la Orden JUS/1291/2010, de 13 de mayo, por la que se aprueban las normas para la preparación y remisión de muestras objeto de análisis por el Instituto Nacional de Toxicología y Ciencias Forenses (https://www.boe.es/boe/dias/2010/05/19/pdfs/ BOE-A-2010-8030.pdf), e indica en qué tipo de muestras el tratamiento de muestra juega un papel importante. ¿Y el tratamiento de datos/interpretación de los resultados? https://www.astm.org/Standards/E1492.htm https://www.astm.org/Standards/E1492.htm https://www.boe.es/boe/dias/2010/05/19/pdfs/BOE-A-2010-8030.pdf https://www.boe.es/boe/dias/2010/05/19/pdfs/BOE-A-2010-8030.pdf TEMA 2 ETAPAS PRE-ANALÍTICAS QUÍMICO-FORENSES 51 2.1 Etapas de un análisis químico-forense En un proceso químico-analítico se desarrollan y aplican métodos, instrumentos y estrategias para obtener información sobre la composi- ción y naturaleza de la materia en el espacio y el tiempo. Con frecuencia se tratan muestras que deben ser representativas del todo que se va a analizar y se relacionan los resultados en términos de significancia es- tadística empleando herramientas quimiométricas. Consta de tres eta- pas básicas: las operaciones
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