平整的竞技场检测运动药物作弊

世界等待着即将到来的奥运会,一个检测尿液样本中掺杂化合物的新方法可以为那些试图保持公平竞争体育干净。今天,科学家们报告的方法用离子mobility-mass谱法来帮助监管机构检测现有的掺杂物和未来的“设计师”的化合物。

每年,世界反兴奋剂机构(WADA)发布的物质,包括类固醇,运动员被禁止使用。然而,很难区分一个运动员的自然或“内源性”类固醇合成“外生”的管理来提高性能。研究人员将他们的研究结果今天在春季召开的美国化学学会(ACS)。ACS 2021年春季举行在线4月30。现场会议将举行4月5-16,点播和网络内容将持续到4月30日。会议功能近9000报告在广泛的科学话题。

和监管机构面临另一个挑战:“我们尽快发展方法寻找兴奋剂,秘密实验室开发新的物质给运动员一个竞争优势,”克里斯托弗•Chouinard说博士项目的首席研究员。这些设计师药物逃避检测如果实验室不知道去寻找他们的特定的化学结构。

Chouinard佛罗里达理工学院的团队正试图用计谋打败骗子的测定可以区分内生和外生类固醇,还可以预测新化合物的结构,可能会出现在运动员的尿样。

目前,实验室分析样品用串联质谱(MS)和气体或液体色谱法。这些方法分解样品中的分子和单独的片段,产生光谱,可以揭示原始的身份,完整的化合物。但是它很难区分与小分子结构上的差异,包括同分异构体——区分内源性类固醇和外生的,如合成合成代谢类固醇的运动员锻炼肌肉。

强调这些差异,女士Chouinard对离子迁移(IM)光谱法、分离技术与理查德·约斯特,他学会了作为一个研究生博士,佛罗里达大学的。约斯特的团队和其他人发现,同分异构体之间的差异可能更明显,如果样品中分子被修改之前IM-mass规范与其他化合物反应他们的分析。Chouinard后在2018年建立了自己的实验室,他应用这种技术通过类固醇样本与臭氧反应或丙酮在紫外线的存在——已经完善的研究人员研究脂质中同分异构体的反应,但是新的反兴奋剂的舞台。

Chouinard团队报道,去年他们已经成功地使用这些反应与IM-MS改善异构体分离、识别和量化几个类固醇在示例解决方案。现在,研究人员报告他们在尿液测试这种技术对近一半的违禁类固醇和田的名单,表明它能成功地描述和识别这些化合物。他们也显示该方法可以描述和识别禁止糖皮质激素,如可的松、提高运动性能通过抑制炎症的损伤。检测极限低于1毫微克/毫升。

除了跟踪已知的掺杂物,团队希望能够找到新创建的违禁类固醇不知道和田。佛罗里达理工学院的合作者包括Roberto Peverati博士,他们正在开发计算建模和机器学习技术来预测结构,这些分子的光谱和其他特征。“如果我们可以开发方法来识别任何理论类固醇在未来,我们可以大大减少兴奋剂,因为我们能够立即检测到这些新物种,没有滞后时间与反兴奋剂测试在过去的40年里,“Chouinard说。

尽管化验本身是快速、简单和廉价,IM仪器昂贵,价格约一百万美元不等,Chouinard笔记。然而,他补充说,在反兴奋剂的支持资金等组织合作关系的清洁(PCC)的竞争,更多的实验室可能愿意支付这费用,只要在检测和威慑方法提供了一个重要的优势。

参考
提出了在春季会议的美国化学学会5-16 4月,2021年。

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