Gli scienziati di Skoltech e i loro colleghi hanno proposto un modo per semplificare la ricerca di tracce di medicinali, sostanze stupefacenti e dopanti sportivi in ​​campioni biologici umani eseguendo due ulteriori test con il dominio di ricerca ridotto di dieci volte. La loro ricerca è stata pubblicata sulla rivista Chimica analitica .

Gli scienziati determinano la composizione chimica di una sostanza utilizzando la spettrometria di massa:quando le molecole e gli atomi neutri si trasformano in ioni carichi, lo spettro di massa, cioè le masse relative dei componenti nella miscela, è determinato in base alle traiettorie degli ioni nel campo elettromagnetico. La spettrometria di massa aiuta a rilevare gli anabolizzanti, diuretici e persino testosterone artificiale.

Lo spettro di massa è solo metà della battaglia, anche se. Banche dati ad accesso aperto di composti chimici, come PubChem, contengono oltre 120 milioni di voci. Per quanto riguarda i database dello spettro di massa, sono limitati solo a mezzo milione di composti. PubChem può fornire diverse migliaia di composti che corrispondono alla formula molecolare ricostruita utilizzando lo spettro di massa.

Yury Kostyukevich, professore associato presso lo Skoltech Center for Computational and Data-Intensive Science and Engineering (CDISE), e i suoi colleghi hanno proposto un metodo che aiuta a ridurre lo spazio di ricerca, ovvero la moltitudine di opzioni tra cui scegliere, di un fattore 10, il che rende molto più facile il formidabile compito di ricerca offrendo maggiori informazioni sulla struttura della molecola.

Gli scienziati hanno suggerito di integrare le routine standard della spettrometria di massa con due test che sfruttano le reazioni di scambio che coinvolgono idrogeno leggero e pesante e isotopi di ossigeno (16O e 18O). I risultati del test fanno luce sulla struttura della molecola e fungono da filtro nella selezione di composti adatti.

Gli scienziati hanno testato il loro metodo su metilendiossipirovalerone (MDPV), uno stimolante elencato tra i narcotici controllati, sostanze psicotrope e loro precursori secondo la legge russa. MDPV è perfettamente adatto allo scopo, dalla sua formula, C16H21NO3, consegna 19, 337 partite, di cui solo sette composti hanno spettri di massa pronti. I due test abbastanza semplici proposti dagli autori riducono di 13 volte il dominio di ricerca, limitandolo a 1, 515 molecole. Secondo Kostyukevich, solo una piccola parte di essi è di origine biologica, che rende le cose molto più facili.

L'idea alla base del nuovo metodo funzionerà anche per tipi di doping precedentemente sconosciuti. "I nostri test aiutano a rilevare una sostanza che altri atleti non hanno nei loro campioni e a vedere che aspetto ha il composto. Poi spetterà ai medici sportivi capire se l'atleta ha assunto una droga illegale o ha mangiato del cibo esotico il giorno precedente. , " ha spiegato Kostyukevish.