Alba, Maria Eugénia GallardoPires, Bruno Miguel PinheiroRosado, Tiago Alexandre PiresBrito, Hugo Bernardo Marques Antunes de2026-01-222026-01-222025-12-022025-10-08http://hdl.handle.net/10400.6/19749Cocaine (COC) is one of the most widely consumed illicit stimulants worldwide, with a high addictive potential and severe toxicological effects. Hair analysis offers unique advantages in forensic toxicology, as it allows the documentation of chronic use and, in some cases, acute exposure. In this study, a miniaturised version of the QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Rugged, and Safe) extraction method was developed for the determination of COC and its major metabolites — anhydroecgonine methyl ester (AEME), ecgonine methyl ester (EME), cocaethylene (COET), benzoylecgonine (BEG), and norcocaine (NCOC) — in hair samples. The procedure involved 3 mL of formic acid (5%) in acetonitrile (ACN) and 625 mg of NH4HCO2 as solvent and partitioning salt, respectively, followed by a dispersive solidphase extraction (d-SPE) step using 175 mg of MgSO4 and 55 mg of primary secondary amine (PSA). Samples were analysed by gas chromatography coupled to tandem mass spectrometry (GC-MS/MS). Following optimisation through design of experiments (DoE), the method was validated according to the guidelines of the Society of Hair Testing (SOHT). The working range was set at 0.05–5 ng/mg for all analytes, except AEME (0.5–5 ng/mg). Recoveries ranged from 20–29% (AEME), 24–27% (EME), 33–42% (COC), 43–77% (COET), 25– 48% (BEG), and 27–37% (NCOC). The method was successfully applied to authentic hair samples, in which COC was detected in almost all cases, often accompanied by metabolites at concentrations above the lowest limit of quantification (LLOQ). The µ-QuEChERS method proved to be a sustainable, sensitive, and multi-analytical approach for the determination of cocaine and metabolites in hair, with strong potential for application in clinical and forensic toxicology.A cocaína (COC) é um dos estimulantes ilícitos mais consumidos a nível mundial, apresentando elevado potencial aditivo e graves efeitos toxicológicos. A análise de cabelo oferece vantagens únicas na toxicologia forense, permitindo documentar consumos crónicos e, em alguns casos, episódios agudos. Neste estudo, desenvolveu-se uma versão miniaturizada do método de extração reviQuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Rugged, and Safe) para a determinação de COC e dos seus principais metabolitos — anidroecgonina metil éster (AEME), ecgonina metil éster (EME), cocaetileno (COET), benzoilecgonina (BEG) e norcocaína (NCOC) — em amostras de cabelo. O procedimento consistiu na utilização de 3 mL de ácido fórmico a 5% em acetonitrilo (ACN) e 625 mg de NH4HCO2 como solvente e sal de partição, respetivamente, seguido de extração em fase sólida dispersiva (d-SPE) com 175 mg de MgSO4 e 55 mg de amina secundária primária (PSA). As amostras foram analisadas por cromatografia gasosa acoplada à espetrometria de massas em tandem (GC-MS/MS). Após otimização por design of experiments (DoE), o método foi validado de acordo com as diretrizes da Society of Hair Testing (SOHT). O intervalo de trabalho estabelecido foi de 0,05–5 ng/mg para todos os analitos, exceto para a AEME (0,5–5 ng/mg). As recuperações variaram entre 20–29% (AEME), 24–27% (EME), 33–42% (COC), 43–77% (COET), 25–48% (BEG) e 27–37% (NCOC). O método foi aplicado a amostras reais, nas quais a COC foi detetada em quase todos os casos, frequentemente acompanhada de metabolitos em concentrações acima do limite inferior de quantificação (LLOQ). O método µ-QuEChERS demonstrou ser uma estratégia sustentável, sensível e multianalítica para a determinação de cocaína e metabolitos em cabelo, com elevado potencial de aplicação em toxicologia clínica e forense.engµ-QuechersAnálise ForenseCabeloCocainaMetabolitosmaster thesis204137098