РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В России найден способ ускорить поиск допинга у спортсменов

Ученые Сколтеха и их коллеги предложили способ существенно упростить детектирование в биологических пробах человека следов лекарств, наркотических веществ или спортивного допинга — два дополнительных анализа могут в 10 раз уменьшить пространство поиска в такой задаче.
Тэги:
В России найден способ ускорить поиск допинга у спортсменов

Чтобы определить химический состав какого-либо вещества, ученые используют масс-спектрометрию — технику, при которой компоненты этого вещества ионизируются (то есть нейтральные молекулы и атомы превращаются в заряженные ионы), а затем по их траектории в электромагнитном поле определяется масс-спектр, концентрации компонентов относительно всей смеси. Именно с помощью масс-спектрометра можно, в частности, поймать кого-то на приеме анаболиков, диуретиков или даже, например, тестостерона, который и так встречается в человеческом организме — и доказать, что обнаруженный гормон имеет искусственное происхождение.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Но масс-спектр — это лишь половина дела. В открытых базах химических соединений, таких, как PubChem, более 120 миллионов соединений; есть базы данных уже известных масс-спектров, но в этих библиотеках сейчас всего около полумиллиона соединений. Даже если по масс-спектру как-то удалось восстановить молекулярную формулу, в PubChem может найтись несколько тысяч соединений с такой формулой.

Юрий Костюкевич, доцент Центра по научным и инженерным вычислительным технологиям для задач с большими массивами данных Сколтеха (CDISE), и его коллеги предложили способ на порядок уменьшить пространство поиска, то есть количество вариантов, из которых вы выбираете, в такой непростой задаче. Для этого нужно больше информации о структуре молекулы.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Помимо стандартных процедур при масс-спектрометрии, ученые предложили проводить два дополнительных анализа, основанных на реакциях обмена легкого и тяжелого изотопов водорода и легкого и тяжелого изотопов кислорода (16O и 18O). Результаты этих анализов дают информацию о структуре молекулы и работают как дополнительный фильтр при отборе подходящих соединений. Статья ученых опубликована в журнале Analytical Chemistry.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Свой метод ученые испытали для детектирования в моче человека реального психоактивного вещества — метилендиоксипировалерона (MDPV, внесен в перечень наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в РФ). MDPV отлично подходит для такой проверки: его формула C16H21NO3 дает 19337 соединений, лишь для семи из которых есть готовые масс-спектры. Два относительно простых дополнительных анализа, которые предложили авторы научной статьи, сокращают пространство поиска до 1515 молекул — в 13 раз. Костюкевич отмечает, что среди этих оставшихся полутора тысяч молекул лишь малая часть имеет биологическое происхождение, так что это существенно упростит дело.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Идея ученых сработает даже для гипотетических новых, ранее не известных видов допинга. «Если вы приняли такой допинг, наш подход засечет, что у вас в биологических пробах есть что-то, чего у других спортсменов нет, и примерно скажет, на что это соединение похоже. А разбираться, допинг это или вы вчера какую-то экзотическую пищу употребили – это уже дело спортивных врачей», — говорит ученый.

Работу исследователи провели совместно с Центральной химико-токсикологической лабораторией Минздрава — головной организацией по скринингу запрещенных препаратов. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда. Материал подготовлен пресс-службой Сколтеха.

Загрузка статьи...