Газовая хроматография используется во многих областях медицины и биологии. Например, в гигиене и экологии методы газовой хроматографии используются для определения содержания вредных примесей в воздухе, воде и пищевых продуктах; в токсикологии и судебной медицине для диагностики отравлений техническими жидкостями и различными пестицидами; в фармакологии и фармации для контроля качества препаратов, исследования метаболизма лекарственных средств.
Газовая хроматография используется в медицине для ранней диагностики различных заболеваний внутренних органов, анаэробных инфекций. В этом случае хроматографию используют для анализа компонентов микробных клеток и их метаболических продуктов. К ним относят жирные кислоты, липиды, углеводы, аминокислоты, компоненты нуклеиновых кислот, и другие макромолекулы микроорганизмов. Хромато-масс-спектрометрию применяют для определения некоторых высших жирных кислот в биологических пробах. Возможность определения индивидуального состава жирных кислот тех или иных липидов является чрезвычайно мощным инструментом в познании процессов внутриклеточного метаболизма.
Перечисленные выше компоненты являются микробными маркерами. Маркеры - это характерные только определенному организму вещества, при их идентификации делают выводы о наличие тех, или иных заболеваний.
ГХ-МС также применяется для разработки методов ранней диагностики рака. В выдыхаемом человеком воздухе более 200 летучих органических соединений (ЛОС). Часть компонентов и общий профиль ЛОС является показателем различных процессов и заболеваний в организме. Этот подход был использован и при разработке альтернативных методов быстрой диагностике COVID-19. Были разработаны анализаторы выдыхаемого воздуха на характерные COVID-19 биомаркеры. Среди анализаторов есть приборы использующие масс-спектрометрию и газовую хроматографию.
Газовый хроматограф в связке с масс-спектрометром является основным инструментом анализа и получения доказательств в лаборатории допинг-контроля.
Одним из наиболее распространенных применений газовой хроматографии в судебно-медицинской экспертизе и наркодиспансерах является диагностика алкоголя, наркотических, психотропных и сильно действующих веществ в биологических объектах. Открытый в 60-х годах алкилнитритный метод определения алкоголя в биологических жидкостях до сих пор популярен и активно используется. Кроме него активно развиваются методы парофазного анализа не требующие применения реактивов.
Диагностика наркотических, психотропных и сильнодействующих веществ в волосах и ногтях позволяет доказать даже одноразовое употребление наркотиков, если оно произошло на протяжении последних 6 месяцев. Любое употребление наркотиков откладывается в волосяных луковицах и ногтевых пластинах, т.к. ногти и волосы растут крайне медленно информация об употреблении останется на долгое время.
Для диагностики наркотических, психотропных и сильнодействующих веществ в биологических объектах также применяется хромато-масс-спектрометрия. Благодаря специализированным библиотекам масс-спектров на наркотические соединения и их метаболиты удается выявлять все многообразие запрещённых препаратов.
Отравление различными веществами, жидкостями, угарным газом также диагностируется методом газовой хроматографии.
Таким образом, газовая хроматография – один из самых мощных аналитических методов. Применение ее в медицине и биологии носит как прикладной, так и исследовательский характер. Основные направления на данный момент – исследования микробных маркеров, нарушений метаболизма липидов, в частности жирных кислот, углеводов, органических кислот, аминосоединений, а также определение алкогольных, наркотических препаратов в биологических объектах.
В фармацевтике газовая хроматография используется главным образом в анализе эфирных масел, летучих лекарственных веществ, таких как ментол, терпингидрат, тимол, камфора, хлоралгидрат, спирт этиловый и т.д. Данным методом устанавливают подлинность, определяют содержание действующего вещества и посторонние примеси в субстанциях и лекарственных препаратах, содержащих летучие компоненты. В последние годы метод ГХ стал широко применяться для определения остаточных органических растворителей в фармацевтических субстанциях, поскольку такие растворители обладают свойством летучести. Примеси органических растворителей попадают в лекарственные вещества на стадиях очистки и кристаллизации фармацевтических субстанций. Содержание органических растворителей необходимо ограничивать, так как многие из них обладают высокой токсичностью, например метанол, ацетон, спирт изопропиловый и другие. Кроме того, органические растворители могут образовывать сольваты с лекарственными веществами и изменять их биодоступность. Поэтому определение остаточных растворителей является обязательным для многих лекарственных веществ.
