I concetti alla base della chimica

I concetti alla base della chimica

Nel febbraio del 2006, un atleta statunitense fu cacciato dai Giochi Olimpici Invernali in Italia perché

aveva usato un comune trattamento per la sua calvizie. La ragione fu, come dichiarato dal comitato

olimpico, che quella sostanza poteva essere usata anche per mascherarne altre, illegali Analogamente,

alcuni atleti furono squalificati dai Giochi Olimpici Estivi In Grecia nel 2004 e il vincitore del Tour de

France nel 2006 perse il titolo per l'uso di steroidi proibiti. Queste sostanze come possono essere

individuate o riconosciute?

Il 13 giugno del 2003 un liquido incolore arrivò ai Laboratori Olimpici di Analisi (OAL) a Los Angeles in

California. Questo laboratorio analizza 25 00 campioni ogni anno per individuare la presenza di sostanze

illegali. Fra i suoi clienti vi sono II Comitato Olimpico US, l'Associazione Nazionale di Atletica e

l'Associazione Nazionale dl Football.

Durante il campionato americano di atletica nell'estate del 2003, un allenatore in Colorado avvertì

anonimamente la US Anti-Doping Agency (USADA) che diversi atleti facciano uso di un nuovo steroide.

L'allenatore aveva trovato una siringa contenente una sostanza sconosciuta e l'aveva spedita all'USADA.

I chimici dell'USADA dissolsero il contenuto della siringa in alcuni millilitri di alcol e spedirono la

soluzione all'OAL .Iniziarono settimane di duro lavoro, che pararono all'identificazione di uno steroide

sconosciuto. Che,presumibilmente, era stato assunto dagli atleti.

Per identificare la sostanza sconosciuta, i chimici dell'OAL usarono un gascromatografo-spettrometro di

massa , uno strumento impiegato nelle scienze forensi . Prima di tutto fecero passare il campione

attraverso un gascromatografo (GC), tino strumento che è in grado di separare i diversi componenti di

una soluzione. Un GC è munito di un tubo di piccolo diametro (un tipico diametro interno è 0.025 mm),

avvolto a spirale, chiamato colonna, la cui superficie interna e stata trattata così da poter interagire con

le sostanze introdotte. Questa colonna si trova in un forno e viene scaldata a temperature di 200°C e più.

Le sostanze presenti nel campione sono trascinate attraverso la colonna mediante un flusso di elio.

Poiché ogni componente del campione interagisce in modo diverso con il materiale presente sulla

superficie interna della colonna, si muove attraverso la colonna ad una velocità diversa e fuoriesce da

essa in tempi diversi: si ottiene cosi la separazione dei componenti della miscela.

Dopo essere uscito dal CC, ogni composto è inviato direttamente nello spettrometro di massa (MS). In

uno spettrometro di massa, i composti sono bombardati con elettroni ad alta energia e vengono cosi

trasformati in ioni, specie elettricamente cariche. Gli ioni vengono poi fatti passare attraverso un forte

campo magnetico, che ne devia il percorso. Il percorso che uno ione compie nel campo magnetico

(l'entità della deviazione) è correlato alla sua massa. Le masse degli ioni sono informazioni determinanti

per l'identificazione del composto.

L'operazione è semplicissima: separare i composti fon un GC ed identificarli con un MS. Cosa può andare

storto? In realtà, possono non funzionare molte cose, che richiedono dell'ingegno per essere sistemate.

In questo esempio, lo steroide non identificato non sopportava le alte temperature del GC.: si

frammentava e così era possibile studiare solo i frammenti della molecola originaria. Si ottennero

comunque prove sufficienti da indurre gli scienziati a ritenere che il composto era senza dubbio uno

steroide, ma quale steroide? Il Dr. Catlin, il direttore del OAL, ipotizzò che il nuovo steroide era stato

creato da persone che sapevano che non sarebbe stato individuato: la molecola era stata progettata in

modo da garantire che non sarebbe stata individuata mediante le tecniche GC-MS standard.