Neymar var inblandad i ett rasande argument med tjänstemän under 3-0-förlusten mot Coritiba, och hävdade att Santos orättvist hade ersatt honom.
34-åringen hoppades kunna göra ett gott intryck dagen innan Brasiliens manager Carlo Ancelotti utsåg sin trupp till sommarens VM.
Men med Neymar en kort stund utanför planen för behandling med en vadskada, höll en fjärde domare upp sin nummer 10 och ersattes av Robinho Junior i den 65:e minuten.
Gonzalo Escobar verkade vara spelaren att ge plats åt, men Neymar fick ett gult kort när han försökte gå tillbaka till planen.
Han ryckte sedan en ersättningsbiljett från en vikarie och höll upp den mot en tv-kamera för att bevisa att Escobar, inte han, hade tänkt bli utvisad.
Neymar lämnade så småningom planen och överlämnade kaptensbindeln till Escobar.
Tränaren Santos släppte ett uttalande på sociala medier där han sa: ”Den fjärde domaren gjorde fel byte.”
”Detta bekräftades av tv-rapporter och anteckningar som användes av tjänstemän under byten. Det var ett oförklarligt fel och korrigerades inte.”
Neymar är Brasiliens bästa målskytt genom tiderna med 79 mål, men han har plågats av skador och har inte spelat för sitt land sedan 2023.
Han har förlängt sitt kontrakt med Santos till slutet av 2026 med syftet att delta i VM.
Brasilien öppnar fotbolls-VM mot Marocko den 13 juni, innan de möter Haiti och Skottland i gruppspelet i turneringen som kommer att hållas i Kanada, Mexiko och USA.
