Skoltech-wetenschappers en hun collega's stelden een manier voor om het zoeken naar sporen van medicijnen te vereenvoudigen, verdovende middelen en sportdoping drugs in menselijke biologische monsters door het uitvoeren van twee extra tests met het zoekdomein vertienvoudigd. Hun onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Analytische scheikunde .

Wetenschappers bepalen de chemische samenstelling van een stof met behulp van massaspectrometrie:als neutrale moleculen en atomen veranderen in geladen ionen, het massaspectrum, d.w.z. de relatieve massa van de componenten in het mengsel, wordt bepaald op basis van de banen van de ionen in het elektromagnetische veld. Massaspectrometrie helpt bij het opsporen van anabolen, diuretica en zelfs kunstmatige testosteron.

Het massaspectrum is slechts het halve werk, Hoewel. Open-access databases van chemische verbindingen, zoals PubChem, bevatten meer dan 120 miljoen inzendingen. Wat massaspectrumdatabases betreft, ze zijn beperkt tot slechts een half miljoen verbindingen. PubChem kan enkele duizenden verbindingen leveren die overeenkomen met de molecuulformule die is gereconstrueerd met behulp van het massaspectrum.

Joeri Kostyukevich, een universitair hoofddocent bij het Skoltech Center for Computational and Data-Intensive Science and Engineering (CDISE), en zijn collega's stelden een methode voor die helpt de zoekruimte te verkleinen, dat wil zeggen de veelheid aan opties om uit te kiezen, met een factor 10, wat de formidabele zoektaak veel gemakkelijker maakt door meer informatie over de molecuulstructuur te bieden.

De wetenschappers stelden voor om de standaard massaspectrometrieroutines aan te vullen met twee tests waarbij gebruik werd gemaakt van de uitwisselingsreacties waarbij lichte en zware waterstof- en zuurstofisotopen (16O en 18O) betrokken zijn. De testresultaten werpen licht op de molecuulstructuur en dienen als filter bij het selecteren van geschikte verbindingen.

De wetenschappers testten hun methode op methyleendioxypyrovalerone (MDPV), een stimulerend middel dat wordt vermeld onder gecontroleerde verdovende middelen, psychotrope stoffen en hun voorlopers volgens de Russische wet. MDPV is hiervoor perfect geschikt, sinds zijn formule, C16H21NO3, levert 19, 337 wedstrijden, waarvan slechts zeven verbindingen klaar massaspectra hebben. De twee vrij eenvoudige tests die door de auteurs worden voorgesteld, verkleinen het zoekdomein met 13 keer, beperken tot 1, 515 moleculen. Volgens Kostyukevitsj, slechts een klein deel daarvan is van biologische oorsprong, wat het een stuk makkelijker maakt.

Het idee achter de nieuwe methode zal zelfs werken voor voorheen onbekende soorten doping. "Onze tests helpen bij het detecteren van een stof die andere atleten niet in hun monsters hebben en om te zien hoe de verbinding eruit ziet. Dan is het aan sportartsen om uit te zoeken of de atleet een illegale drug heeft ingenomen of de vorige dag wat exotisch eten heeft gehad. , " legde Kostyukevish uit.