Os cientistas da Skoltech e seus colegas propuseram uma maneira de simplificar a busca por vestígios de medicamentos, entorpecentes e drogas de doping esportivo em amostras biológicas humanas realizando dois testes adicionais com o domínio de pesquisa reduzido em dez vezes. Sua pesquisa foi publicada na revista Química Analítica .

Os cientistas determinam a composição química de uma substância usando espectrometria de massa:como moléculas neutras e átomos se transformam em íons carregados, o espectro de massa, isto é, as massas relativas dos componentes na mistura, é determinado com base nas trajetórias dos íons no campo eletromagnético. A espectrometria de massa ajuda a detectar anabolizantes, diuréticos e até testosterona artificial.

O espectro de massa é apenas metade da batalha, no entanto. Bancos de dados de acesso aberto de compostos químicos, como PubChem, contêm mais de 120 milhões de entradas. Quanto aos bancos de dados de espectro de massa, eles são limitados a apenas meio milhão de compostos. O PubChem pode fornecer vários milhares de compostos que correspondem à fórmula molecular reconstruída usando o espectro de massa.

Yury Kostyukevich, professor associado do Centro Skoltech para Ciência e Engenharia Computacional e Intensiva de Dados (CDISE), e seus colegas propuseram um método que ajuda a reduzir o espaço de pesquisa, ou seja, a infinidade de opções para escolher, por um fator de 10, o que torna a tarefa de pesquisa formidável muito mais fácil, oferecendo mais informações sobre a estrutura da molécula.

Os cientistas sugeriram complementar as rotinas de espectrometria de massa padrão com dois testes explorando as reações de troca que envolvem hidrogênio leve e pesado e isótopos de oxigênio (16O e 18O). Os resultados do teste lançam luz sobre a estrutura da molécula e servem como um filtro na seleção de compostos adequados.

Os cientistas testaram seu método em metilenodioxipirovalerona (MDPV), um estimulante listado entre as drogas narcóticas controladas, substâncias psicotrópicas e seus precursores de acordo com a lei russa. O MDPV é perfeitamente adequado para o propósito, desde sua fórmula, C16H21NO3, entrega 19, 337 partidas, dos quais apenas sete compostos têm espectro de massa pronto. Os dois testes bastante simples propostos pelos autores reduzem o domínio de pesquisa em 13 vezes, limitando-o a 1, 515 moléculas. De acordo com Kostyukevich, apenas uma pequena fração deles é de origem biológica, o que torna as coisas muito mais fáceis.

A ideia por trás do novo método funcionará mesmo para tipos de dopagem até então desconhecidos. “Nossos testes ajudam a detectar uma substância que outros atletas não têm em suas amostras e ver como é o composto. Então caberá aos médicos do esporte descobrir se o atleta tomou uma droga ilegal ou comeu algum alimento exótico no dia anterior , "Kostyukevish explicou.