Na stopě dopingových pachatelů - hmotnostní spektrometrie ve vakuu detekuje nepovolené látky

Na stopě dopingových pachatelů - hmotnostní spektrometrie ve vakuu detekuje nepovolené látky

Doping je široce rozšířen ve vyšších úrovních různých sportů, ale je obtížné jej dokázat. Detekce látek podporujících výkonnost ve vzorcích krve nebo moči vyžaduje komplexní stopovou analýzu. Nezbytnou částí takové technologie jsou vývěvy.
Fight-Against-Doping-2.jpg

Když Ben Johnson dosprintoval k vítězství v běhu na 100 metrů v čase 9,79 sekundy na olympijský hrách v Soulu v roce 1988, nevyhrál tento Kanaďan jen zlatou medaili. Vytvořil také nový světový rekord a konečně také porazil svého hlavního rivala, amerického sprintera Carla Lewise. Už ale o 68 hodin později musel Johnson svou medaili vrátit. Dopoval a v jeho moči byl zjištěn anabolický steroid stanozolol.

Neustálé hledání neznámého

Případ Bena Johnsona je jen jedním z mnoha ve sportech na vyšší úrovni. Dříve, stejně jako nyní, jsou sportovci vystaveni enormnímu tlaku na výkon a zakázané látky zvyšující výkon jsou některými z nich považovány za ověřený prostředek k úspěchu. Detekce těchto látek ve vzorcích krve nebo moči je výzva i přes pravidelné kontroly a analýzy na vysoké technologické úrovni. Některé jsou metabolizovány rychle a časový interval k jejich detekci je krátký. Navíc na trh přicházejí stále nové léky nebo varianty známých substancí. Například sedminásobný vítěz francouzské Tour de France Lance Armstrong unikal dopingovým komisařům mnoho let.

Nejjemnější analýzy ve vakuu

Ve vyhledávání podezřelých substancí spoléhají laboratoře certifikované Světovou antidopingovou agenturou (WADA) především na kombinaci plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie. S využitím vakua může tato technologie detekovat i nepatrné stopy v řádu několika málo pikogramů nebo femtogramů na mililitr moči.

Extrakty ze vzorků jsou nejdříve kondenzovány ve vysokém vakuu a rozděleny na jednotlivé látky v plynové chromatografii. Potom se jedna po druhé předávají do hmotnostního spektrometru, který je setřídí podle hmotnosti a náboje. Neznámé sloučeniny jsou nejdříve ionizovány, nejčastěji elektronovou ionizací. Některé molekuly se rozpadnou na nabité fragmenty. Výsledné ionty jsou urychleny, procházejí elektrickým a magnetickým polem a nakonec dopadnou na detektor.

Celý tento proces probíhá ve vysokém vakuu, takže ionty nejsou rozptylovány kolizemi s molekulami vzduchu a odkláněny z jejich dráhy k detektoru. Vakuové systémy zajišťují stálý záporný tlak jedné miliontiny milibaru po většinu doby analýz.

Jakmile detektor zaregistruje signály, zaznamenají se spektra odpovídající konkrétní hmotnosti molekul a fragmentů. K interpretaci výsledků napomáhá speciální software a databáze. To umožňuje z různých špičkových hodnot látek odvodit závěry o látkách obsažených ve vzorku a vypočítat koncentrace těchto látek. Je tak potom možné odvodit, zda byly překročeny limitní hodnoty.

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 jejich zjištění, protože jen nejmodernější analytické přístroje s nejvyšším rozlišením dovedou stanovit množství látek jen po určitou dolní mez.

Navíc lze mnoho dopingový látek detekovat delší dobu z moči než z krve. Některé látky se z krve odbourají během jednoho dne, ale v moči mohou být zjištěny ještě o sedm až deset dnů později. Přijetí anabolických steroidů lze nyní zjistit ještě čtyři týdny poté, co byl jejich příjem přerušen. Krevní testy jsou prováděny hlavně pro kontrolu, zda atlet nemanipuloval s transportní kapacitou kyslíku v krvi pomocí transfuzí nebo růstových faktorů, jako je např. EPO (erythropoetin).


Přihlaste se k odběru zpravodaje ‘World of Vacuum'!
Přihlaste se nyní k odběru a budete neustále seznamováni s posledními fascinujícími novinkami ve světě vakua.

PŘIHLÁSIT K ODBĚRU