สารโด๊ปหรือสารต้องห้ามในนักกีฬา (Doping drugs) คือ สารที่เพิ่มความสามารถในการแข่งขันของนักกีฬา เพิ่มความแข็งแกร่งให้กับร่างกาย และช่วยฟื้นฟูสภาพกล้ามเนื้อให้หายจากอาการบาดเจ็บได้ สารเหล่านี้ถูกห้ามใช้ในนักกีฬาไม่ว่าจะใช้โดยตั้งใจหรือไม่ตั้งใจก็ตามตามข้อกำหนดขององค์กรควบคุมการใช้สารต้องห้ามโลก World Anti-Doping Agency หรือ WADA แบ่งออกเป็น  

• ยาหรือฮอร์โมนพวกที่ออกฤทธิ์กระตุ้น ซึ่งจะทำให้รู้สึกตื่นตัว ไม่รู้สึกเหนื่อย ลดการอ่อนเพลีย
• ยาพวกที่ออกฤทธิ์แก้ปวดและเสพติด ทำให้นักกีฬาออกกำลังได้มากขึ้น ลดอาการปวดของกล้ามเนื้อ
• ยาสเตียรอยด์กลุ่ม Anabolic ช่วยเพิ่มความแข็งแรง เพิ่มความสามารถในการแข่งขัน ทำให้ขนาดของกล้ามเนื้อโตขึ้น
• ยาสเตียรอยด์กลุ่มที่ลดการอักเสบ

โดยวิธีการตรวจวัดสารต้องห้ามทางด้านเคมีวิเคราะห์ตามวิธีมาตรฐานที่ได้การรับรองจาก WADA ได้แก่เทคนิคโครมาโทรกราฟี อย่างเช่น GC-MS, HPLC, LC-UV, LC-MS-MS ซึ่งสามารถตรวจสารต้องห้ามในยาสเตียรอยด์กลุ่ม Anabolic ยาขับปัสสาวะ (diuretics drugs) และ masking agents ได้ แต่บทความนี้เราจะพาไปดูอีกเทคนิคหนึ่งค่ะ ที่เป็นวิธีมาตรฐานเช่นกันซึ่งสามารถตรวจวัดสารต้องห้ามในกลุ่มสเตียรอยด์ในระดับที่ต่ำมากๆ ในปัสสาวะ (Urine) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ คือแม้จะมีสารในปริมาณที่น้อยมากก็สามารถตรวจวัดได้อย่างได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากเป็นเทคนิคที่ให้ sensitivity และ specificity ที่สูง นั่นคือเทคนิค GC-C-IRMS โดยทั่วไปแล้วสารโด๊ปจะมาจากกลุ่มยาสเตียรอยด์ที่ได้จากการสังเคราะห์ของพืช อย่างถั่วเหลือง ในรูปของ stigmasterol และ sitosterol ซึ่งจะมีอัตราส่วนของไอโซโทปต่างจากสเตียรอยด์ที่ร่างกายเราสร้างขึ้นมาเอง ซึ่งในเทคนิค GC-C-IRMS จะช่วยให้เราสามารถตรวจสอบได้ว่าสารสเตียรอยด์ที่สงสัยนั้นเป็นสเตียรอยด์ที่ร่างกายเราสร้างขึ้นมาเองหรือเป็นสเตียรอยด์สังเคราะห์หรือที่รับเข้าไปจากภายนอกนั่นเอง

เทคนิค GC-C-IRMS คืออะไร?

Thermo Scientific™ GC IsoLink II™ IRMS System

GC-C-IRMS เป็นเทคนิคการเชื่อมต่อระหว่างเทคนิค Gas Chromatography (GC), Combustion (C) และ Isotope Ratio Mass Spectrometry (IRMS) โดยเทคนิค GC เป็นเทคนิคสำหรับแยกองค์ประกอบของสารในกลุ่มสเตียรอยด์ต่างๆ ออกจากกัน (steroid profile) ในรูปของแก๊สเฟส จากนั้น Steroid profile ที่ได้จะถูกส่งไปยังส่วนที่เป็น Micro Combustion Reactor ซึ่งสารต่างๆ จะถูกเผาไหม้ (Combustion) ที่อุณหภูมิสูงกว่า 900^oC โดย micro reactor จะปลดปล่อยออกซิเจนที่ใช้ในกระบวนการเผาไหม้ ทำให้คาร์บอน (C) ในโมเลกุลของสารต่างๆ กลายไปเป็นแก๊ส CO₂ โดยสารแต่ละตัวจะมีปริมาณมากน้อยแค่ไหนสามารถดูได้จากปริมาณ CO₂ ที่เกิดขึ้น จากนั้น CO₂ ทั้งหมดจะถูกส่งต่อไปยังส่วนตรวจวัดของ IRMS เพื่อเทียบอัตราส่วนของไอโซโทป (Isotope Ratio) ของคาร์บอน ¹³C/¹²C ที่ได้ของโมเลกุลต่างๆ คือถ้าเป็นสเตียรอยด์สังเคราะห์หรือสเตียรอยด์ที่สกัดได้จากพืช ซึ่งร่างกายรับเข้าไปด้วยวิธีใดก็ตาม สัดส่วนของ ¹³C/¹²C จะแตกต่างไปจากสเตียรอยด์ที่เราสร้างขึ้นมาเองอย่างเห็นได้ชัดนั่นเอง ซึ่งเทคนิค IRMS ยังสามารถนำไปวิเคราะห์หาอัตราส่วนไอโซโทปที่เสถียรของธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสารอินทรีย์อื่นๆ ได้แก่ ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ ออกซิเจน และไฮโดรเจน  เพื่อใช้ในการสืบหาแหล่งที่มา และยืนยันว่าสารในผลิตภัณฑ์นั้นมีที่มาจากไหน จากแหล่งเพาะปลูกใด ดิน ปุ๋ยที่ใช้เพาะปลูก รูปแบบการสังเคราะห์ของพืช และกระบวนการผลิต ซึ่งอาจมีการเติมส่วนประกอบเฉพาะลงในผลิตภัณฑ์ ความแตกต่างเหล่านี้จึงสามารถบ่งชี้ได้ถึงแหล่งที่มาของผลิตภัณฑ์ได้ว่ามาจากผู้ผลิตจริงๆ (ของแท้) หรือไม่ เป็นต้น 

เอกสารอ้างอิง

1. Pieter Van Renterghem, Michael Polet, Lance Brooker, Wim Van Gansbeke, Peter Van Eenoo, Development of a GC/C/IRMS method – Confirmation of a novel steroid profiling approach in doping control, SciVerse ScienceDirect, Steroids 77 (2012) 1050–1060.
2. Sandra Reinnicke, Dieter Juchelka, Sibylle Steinbeiss, ArminMeyer1, Andreas Hilkert and Martin Elsner, Gas chromatography/isotope ratio mass spectrometry of recalcitrant target compounds: performance of different combustion reactors and strategies for standardization, Published online in Wiley Online Library, 2012, 26, 1053–1060.