Na tropie sportowców przyjmujących środki dopingujące - Spektrometria masowa w próżni wykrywa nielegalne substancje

Na tropie sportowców przyjmujących środki dopingujące - Spektrometria masowa w próżni wykrywa nielegalne substancje

Przyjmowanie dopingu jest powszechne wśród czołowych zawodników różnych dyscyplin sportowych, jednak trudno je udowodnić. W celu wykrywania środków dopingujących w próbkach krwi oraz moczu wymagane jest stosowanie złożonej analizy śladowej. Kluczowy element tej technologii stanowią pompy próżniowe.
Fight-Against-Doping-2.jpg

Kanadyjczyk Ben Johnson kończąc bieg na 100 metrów na Igrzyskach Olimpijskich w Seulu w roku 1988 w czasie 9,79 sekundy, zdobył nie tylko złoty medal. Ustanowił również nowy rekord świata i wreszcie pokonał swojego arcyrywala, amerykańskiego sprintera Carla Lewisa. Zaledwie 68 godzin później Johnson był zmuszony zwrócić zdobyty medal. Przyjmował doping – jego moczu wykryto steryd anaboliczny stanozolol.

Nieustannie w poszukiwaniu nieznanego

Przypadek Bena Johnsona był tylko jednym spośród wielu podobnych wśród czołowych sportowców. Zarówno wtedy, jak i dziś sportowcy znajdują się pod niewiarygodną presją na uzyskiwanie osiągnięć. Niektórzy za wypróbowany sposób na odniesienie sukcesu uznają przyjmowanie zakazanych środków dopingujących. Wykrywanie tego rodzaju substancji w próbkach krwi i moczy stanowi duże wyzwanie, mimo regularnych kontroli i analiz z zastosowaniem najnowocześniejszych technologii. Wiele substancji ulega szybko metabolizacji, a okres, w którym można je wykryć, jest krótki. Ponadto na rynku nieustannie pojawiają się nowe leki lub warianty znanych już substancji. Przykładem może być siedmiokrotny zwycięzca Tour de France, Lance Armstrong, który przez lata wywodził kontrolerów w pole.

Najdoskonalsza analityka w próżni

Do wykrywania podejrzanych substancji Światowa Agencja Antydopingowa (WASA) stosuje przede wszystkim połączenie chromatografii gazowej i spektrometrii masowej. Dzięki zastosowaniu próżni technologia ta może wykryć ślady o stężeniu wynoszącym nawet kilka pikogramów lub femtogramów na mililitr moczu.

Wyciągi z próbek zostają najpierw odparowane w warunkach wysokiej próżni, a następnie rozdzielone na poszczególne substancje za pomocą chromatografu gazowego. Później są po kolei podawane do spektrometru masowego, który sortuje je według masy i ładunku. Nieznane związki są najpierw poddawane jonizacji najczęściej drogą jonizacji elektronowej. Niektóre cząsteczki ulegają rozbiciu na naładowane fragmenty. Uzyskane jony zostają przyspieszone, przechodzą przez pole elektromagnetyczne, a następnie uderzają w detektor.

Cały proces zachodzi w warunkach wysokiej próżni, aby jony wskutek zderzeń z cząsteczkami powietrza nie ulegały rozproszeniu i odchyleniu od ścieżki wiodącej do detektora. Systemy próżniowe podczas analiz zapewniają stałe podciśnienie na poziomie najwyżej jednej milionowej bara.

Natychmiast po zarejestrowaniu przez detektor następuje rejestracja widma odpowiadającego określonej masie cząsteczek i fragmentów. Interpretację ułatwiają specjalne oprogramowanie i bazy danych. Umożliwiają one wyciągnięcie wniosków dotyczących substancji zawartych w próbce na podstawie różnych wartości szczytowych i obliczenie ich stężenia. Wnioski te umożliwiają określenie, czy nastąpiło przekroczenie wartości granicznej.

Próbki moczu są tak ważne z dwóch powodów. Przede wszystkim zabronione substancje przyjmowane przez sportowców są wydalane przez nerki, w związku z czym w próbkach moczu występują w relatywnie wysokim stężeniu. Ułatwia to ich wykrycie. Nawet najbardziej zaawansowane przyrządy analityczne o najwyższej rozdzielczości mogą określić ilość substancji tylko do określonej dolnej wartości granicznej.

Ponadto czas możliwego wykrycia wielu środków dopingujących w moczu jest dłuższy niż w przypadku krwi. Niektóre substancje znikające z krwi po jednym dniu można wykryć w moczu nawet siedem do dziesięciu dni później. Obecnie można wykryć przyjmowanie sterydów anabolicznych nawet po czterech tygodniach od zaprzestania tego procederu. Testy krwi są wykonywane głównie w celu określenia, czy sportowiec modyfikował zdolność swojej krwi do transportowania tlenu poprzez transfuzje lub czynniki wzrostu takie jak EPO (erytropoetyna).


Subskrybuj biuletyn „World of Vacuum"!
Subskrybuj teraz, aby otrzymywać najnowsze ciekawe wiadomości z branży urządzeń próżniowych.

SUBSKRYBUJ