Skoltech -forskare och deras kollegor föreslog ett sätt att förenkla sökandet efter spår av läkemedel, narkotiska ämnen och idrottsdopande läkemedel i mänskliga biologiska prover genom att utföra ytterligare två tester med sökdomänen tiofaldigad. Deras forskning publicerades i tidskriften Analytisk kemi .
Forskare bestämmer den kemiska sammansättningen av ett ämne med hjälp av masspektrometri:när neutrala molekyler och atomer förvandlas till laddade joner, masspektrumet, dvs. komponenternas relativa massor i blandningen, bestäms utifrån jonernas banor i det elektromagnetiska fältet. Masspektrometri hjälper till att upptäcka anabola ämnen, diuretika och till och med artificiellt testosteron.
Masspektrumet är bara halva striden, fastän. Öppna databaser med kemiska föreningar, som PubChem, innehåller upp till 120 miljoner poster. När det gäller masspektrumdatabaser, de är begränsade till enbart en halv miljon föreningar. PubChem kan leverera flera tusen föreningar som matchar molekylformeln rekonstruerad med hjälp av masspektrum.
Yury Kostyukevich, docent vid Skoltech Center for Computational and Data-Intensive Science and Engineering (CDISE), och hans kollegor presenterade en metod som hjälper till att minska sökutrymmet, dvs mängden alternativ att välja mellan, med en faktor 10, vilket gör den formidabla sökuppgiften mycket enklare genom att erbjuda mer information om molekylstrukturen.
Forskarna föreslog att komplettera de vanliga masspektrometrirutinerna med två tester som utnyttjade utbytesreaktionerna som involverar lätta och tunga väte- och syreisotoper (16O och 18O). Testresultaten belyser molekylstrukturen och fungerar som ett filter vid val av lämpliga föreningar.
Forskarna testade sin metod på metylendioxipyrovaleron (MDPV), en stimulant som listas bland kontrollerade narkotiska läkemedel, psykotropa ämnen och deras prekursorer enligt rysk lag. MDPV är perfekt lämpad för ändamålet, sedan dess formel, C16H21NO3, levererar 19, 337 matcher, varav endast sju föreningar har färdiga masspektra. De två ganska enkla testerna som föreslagits av författarna minskar sökdomänen med 13 gånger, begränsar det till 1, 515 molekyler. Enligt Kostyukevich, bara en liten del av dem är av biologiskt ursprung, vilket gör saker mycket lättare.
Tanken bakom den nya metoden kommer att fungera även för tidigare okända typer av dopning. "Våra test hjälper till att upptäcka ett ämne som andra idrottare inte har i sina prover och se hur föreningen ser ut. Sedan är det upp till idrottsläkare att ta reda på om idrottaren tog ett olagligt läkemedel eller hade lite exotisk mat föregående dag. , "Förklarade Kostyukevish.
