Les scientifiques de Skoltech et leurs collègues ont proposé un moyen de simplifier la recherche de traces de médicaments, substances narcotiques et dopants sportifs dans des échantillons biologiques humains en effectuant deux tests supplémentaires avec le domaine de recherche décuplé. Leurs recherches ont été publiées dans la revue Chimie analytique .
Les scientifiques déterminent la composition chimique d'une substance à l'aide de la spectrométrie de masse :lorsque les molécules et atomes neutres se transforment en ions chargés, le spectre de masse, c'est-à-dire les masses relatives des composants dans le mélange, est déterminé à partir des trajectoires des ions dans le champ électromagnétique. La spectrométrie de masse permet de détecter les anabolisants, diurétiques et même de la testostérone artificielle.
Le spectre de masse n'est que la moitié de la bataille, bien que. Bases de données en libre accès de composés chimiques, comme PubChem, contiennent plus de 120 millions d'entrées. Quant aux bases de données de spectre de masse, ils sont limités à un demi-million de composés seulement. PubChem peut délivrer plusieurs milliers de composés correspondant à la formule moléculaire reconstruite à l'aide du spectre de masse.
Iouri Kostyukevitch, professeur agrégé au Skoltech Center for Computational and Data-Intensive Science and Engineering (CDISE), et ses collègues proposent une méthode qui permet de réduire l'espace de recherche, c'est-à-dire la multitude d'options à choisir, d'un facteur 10, ce qui rend la tâche de recherche redoutable beaucoup plus facile en offrant plus d'informations sur la structure de la molécule.
Les scientifiques ont suggéré de compléter les routines standard de spectrométrie de masse par deux tests exploitant les réactions d'échange impliquant des isotopes légers et lourds de l'hydrogène et de l'oxygène (16O et 18O). Les résultats des tests mettent en lumière la structure de la molécule et servent de filtre dans la sélection des composés appropriés.
Les scientifiques ont testé leur méthode sur la méthylènedioxypyrovalérone (MDPV), un stimulant répertorié parmi les stupéfiants contrôlés, substances psychotropes et leurs précurseurs selon la loi russe. MDPV est parfaitement adapté à cet effet, depuis sa formule, C16H21NO3, livre 19, 337 matchs, dont seulement sept composés ont des spectres de masse prêts. Les deux tests assez simples proposés par les auteurs réduisent le domaine de recherche de 13 fois, en le limitant à 1, 515 molécules. Selon Kostyukevich, seule une petite fraction d'entre eux sont d'origine biologique, ce qui rend les choses beaucoup plus faciles.
L'idée derrière la nouvelle méthode fonctionnera même pour des types de dopage jusqu'alors inconnus. "Nos tests aident à détecter une substance que d'autres athlètes n'ont pas dans leurs échantillons et à voir à quoi ressemble le composé. Ensuite, il appartiendra aux médecins du sport de déterminer si l'athlète a pris une drogue illégale ou mangé de la nourriture exotique la veille , " expliqua Kostyukevish.
