Doping je ve vrcholových soutěžích různých sportů velmi rozšířený, ale je obtížné ho prokázat. Detekce látek zvyšujících výkonnost ve vzorcích krve a moči vyžaduje složitou stopovou analýzu. Vakuové vývěvy jsou nezbytnou součástí technologie.
Když Ben Johnson na olympijských hrách v Soulu v roce 1988 sprintoval na 100 metrů v čase 9,79 sekundy, získal Kanaďan nejen zlatou medaili. Vytvořil také nový světový rekord a konečně porazil svého úhlavního rivala, amerického sprintera Carla Lewise. Sotva 68 hodin poté musel Johnson medaili vrátit. Dopoval a v jeho moči byl zjištěn anabolický steroid stanozolol.
Neustálé hledání neznámého
Případ Bena Johnsona je pouze jedním z mnoha dopingových případů ve vrcholovém sportu. Tehdy, stejně jako dnes, jsou sportovci pod obrovským tlakem na výkon a zakázané látky zvyšující výkonnost jsou některými považovány za osvědčený prostředek k dosažení úspěchu. Zjistit tyto látky ve vzorcích krve a moči je problém, a to i přes pravidelné kontroly a špičkové analýzy. Mnohé z nich se rychle metabolizují a doba, za kterou je lze zjistit, je krátká. Navíc se na trh neustále dostávají nové léky nebo varianty již známých látek. Například sedminásobný vítěz Tour de France Lance Armstrong testerům léta unikal.
Nejlepší diagnostika je ve vakuu
Při vyhledávání podezřelých látek se laboratoře certifikované Světovou antidopingovou agenturou (WADA) spoléhají především na kombinaci plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie. Tato technologie dokáže pomocí vakua detekovat i nepatrné stopy několika pikogramů nebo femtogramů na mililitr moči.
Extrakty ze vzorků se nejprve odpaří ve vysokém vakuu a v plynovém chromatografu se rozdělí na jednotlivé látky. Poté jsou jeden po druhém předány do hmotnostního spektrometru, který je roztřídí podle hmotnosti a náboje. Neznámé sloučeniny se nejprve ionizují, nejčastěji ionizací nárazem elektronů. Některé molekuly se rozpadnou na nabité fragmenty. Výsledné ionty jsou urychleny, procházejí elektrickým a magnetickým polem a nakonec dopadnou na detektor.
Celý proces probíhá ve vysokém vakuu, aby ionty nebyly rozptýleny srážkou s molekulami vzduchu a vychýleny z cesty k detektoru. Vakové systémyběhem anylýz zajišťují stálý záporný tlak jedné miliontiny milibaru.
Jakmile detektor zaregistruje signály, zaznamenají se spektra odpovídající specifické hmotnosti molekul a fragmentů. Při interpretaci se používá speciální software a databáze. To umožňuje vyvodit závěry o látkách obsažených ve vzorku na základě různých hodnot píků a vypočítat koncentraci těchto látek. Z toho je pak možné odvodit, zda byla překročena mezní hodnota.
Na stopě dopingových pachatelů
Hmotnostní spektrometrie ve vakuu detekuje nelegální látky
Proč jsou vzorky moči tak důležité?
Existují dva důvody, proč jsou vzorky moči tak důležité. První je, že většina zakázaných látek, používaných atlety, je vylučována ledvinami, což je důvod, proč jsou v relativně vysokých koncentracích obsaženy ve vzorcích moči. To usnadňuje detekci, protože i nejmodernější analytické přístroje s nejvyšším rozlišením mohou stanovit množství látek pouze do určité spodní hranice.
Mnoho dopingových látek lze navíc v moči detekovat déle než v krvi. Některé látky se z krve odbourají během jednoho dne, ale v moči mohou být zjištěny ještě o sedm až deset dnů později. Příjem anabolických steroidů lze nyní zjistit až čtyři týdny po přerušení jejich užívání. Krevní testy se provádějí hlavně proto, aby se zjistilo, zda sportovec nezměnil schopnost své krve přenášet kyslík pomocí transfuzí nebo růstových faktorů, jako je EPO (erytropoetin).
Existují dva důvody, proč jsou vzorky moči tak důležité. První je, že většina zakázaných látek, používaných atlety, je vylučována ledvinami, což je důvod, proč jsou v relativně vysokých koncentracích obsaženy ve vzorcích moči. To usnadňuje detekci, protože i nejmodernější analytické přístroje s nejvyšším rozlišením mohou stanovit množství látek pouze do určité spodní hranice.
Mnoho dopingových látek lze navíc v moči detekovat déle než v krvi. Některé látky se z krve odbourají během jednoho dne, ale v moči mohou být zjištěny ještě o sedm až deset dnů později. Příjem anabolických steroidů lze nyní zjistit až čtyři týdny po přerušení jejich užívání. Krevní testy se provádějí hlavně proto, aby se zjistilo, zda sportovec nezměnil schopnost své krve přenášet kyslík pomocí transfuzí nebo růstových faktorů, jako je EPO (erytropoetin).