Control of anabolic steroids misuse in sport : potential of direct detection of phase II metabolites

Abstract

Anabolic androgenic steroids (AAS) are widely used by athletes to enhance sports performance. In this thesis, different studies were performed to evaluate the potential of the direct detection of phase II metabolites by LC-MS/MS to improve the detection of AAS misuse in sport.

First, the direct detection of glucuronide metabolites was investigated using metandienone, allowing the detection of thirteen glucuronides, one of them resistant to enzymatic hydrolysis. The proposed analytical strategy provides a comprehensive approach and it is recommended to be used for metabolic studies of other AAS.

Second, the detection of bisglucuronide conjugates of AAS was investigated. The mass spectrometric behavior was studied using synthesized AAS bisglucuronides to develop strategies for their detection. The formation of bisglucuronides was demonstrated in samples collected after norandrostenediol administration.

Finally, the role of sulfate metabolites to detect endogenous AAS administration was evaluated. A LC-MS/MS method was developed for the direct quantitation of fourteen endogenous steroid sulfates. The use of some ratios between steroid sulfates improved the retrospectivity after oral and intramuscular testosterone administration. Steroid sulfates should be included in the steroid profile to complement the current markers. The results of the thesis demonstrate the increased role of the direct analysis of phase II metabolites of AAS in doping control.

Los esteroides anabolizantes androgénicos (EAA) son ampliamente usados por los atletas para mejorar el rendimiento deportivo. En esta tesis se han desarrollado diferentes estudios en los que se evalúa el potencial de la detección directa de metabolitos de fase II por CL-EM/EM para mejorar la detección del abuso de los EAA en el deporte.

Primeramente, se ha evaluado la detección directa de metabolitos glucurónido para la metandienone, permitiendo la detección de trece glucurónidos, uno de ellos resistente a la hidrolisis enzimática. La estrategia analítica propuesta ofrece un estudio exhaustivo y se recomienda su uso para estudios metabólicos de otros EAA.

En segundo lugar, se ha evaluado la detección de conjugados bisglucurónidos de EAA. Se ha estudiado la ionización y fragmentación usando bisglucurónidos de EAA sintetizados con el fin de desarrollar estrategias para detectarlos. Estos conjugados se han detectado en muestras de orina recogidas tras la administración de norandrostenediol.

Finalmente, se ha evaluado la utilidad de los metabolitos conjugados con sulfato para detectar la administración de EAA endógenos. Se ha desarrollado un método CL-EM/EM para la cuantificación directa de catorce esteroides endógenos sulfato. El uso de algunos ratios entre sulfatos mejora la capacidad de detección tras la administración oral e intramuscular de testosterona. Los esteroides sulfato deberían incluirse en el perfil esteroidal como complemento a los marcadores convencionales. Los resultados de esta tesis demuestran el aumento del protagonismo del análisis directo de metabolitos de fase II de los EAA en el control de dopaje.