Хроматография в медицине

05.02.2022

Хроматография активно используется в медицине. Не зря некоторые модели в названии имеют слово «медицинский», например «Комплексы аппаратно-программные для медицинских исследований на базе хроматографа "Хроматэк-Кристалл 5000". Именно под таким названием внесен хроматографический комплекс в реестр средств измерений. В медицине применяются различные виды хроматографии: газовая, хромато-масс-спектрометрия, ВЭЖХ, тонкослойная хроматография, колоночная. Мы постараемся описать основные применения для первых трех. Давайте разбираться, как хроматография помогает медикам.

• Диагностика алкоголя в биологических объектах. Очень популярное направления для наркодиспансеров и судебно-медицинской экспертизы. Открытый в 60-х годах алкилнитритный метод определения алкоголя до сих пор популярен и активно используется. Кроме него активно развиваются методы парофазного анализа не требующие применения реактивов.Даже отравление угарным газом диагностируется методом ГХ.
• Допинг-контроль. Газовый хроматограф в связке с масс-спектрометром является основным инструментом скрининга и получения доказательств в лаборатории допинг-контроля. Кроме ГХ-МС активно применяется ТСХ и ВЭЖХ.
• Диагностика наркотических, психотропных и сильнодействующих веществ в биологических жидкостях. В основном применяется хромато-масс-спектрометрия и тонкослойная хроматография. Благодаря специализированным библиотекам масс-спектров на наркотические соединения и их метаболиты удается выявлять все многообразие запрещённых препаратов.
• Диагностика наркотических, психотропных и сильнодействующих веществ в волосах и ногтях. Этот анализ 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.
• Хромато-масс-спектрометрию (ХМС) применяют для определения некоторых высших жирных кислот в биологических пробах. Эти кислоты являются микробными маркерами. Маркеры - это характерные только определенному организму вещества, при их идентификации делают выводы о наличие тех, или иных микробов. В России данный метод был разработан учеными во главе д.б.н., профессора микробиологии Осипова Г. А.
• ГХ-МС 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 в организме. Данные методики активно разрабатываются, как отечественными учеными, так и за рубежом. 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.
• Активно газовая хроматография используется при производстве лекарств. Применяются методы прямого ввода жидких лекарственных форм и парофазный анализ. В основном вариант газовой хроматографии справляется с контролем остаточных растворителей в фармпрепаратах.
• Активно применяется высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) в производстве лекарств. По сути, в тот момент, когда компонент перестает анализироваться методами ГХ, как правило, находится решение ВЭЖХ. Метод активно используют для качественного и количественного анализа лекарств. ВЭЖХ используется для определения подлинности, посторонних примесей, однородности дозирования (определение концентрации действующего вещества в разных лекарственных формах), количественное определение действующего вещества. Метод позволяет за один эксперимент получать результат сразу по нескольким вопросам, например, определить подлинность и концентрацию действующего вещества. ВЭЖХ официально внесен в фармакопеи многих стран, в том числе России.Кроме производства лекарств ВЭЖХ применяется и для мониторинга концентрации лекарственных веществ в крови пациента и при оценке биоэквивалентности.
• ВЭЖХ применим для анализа биомаркеров и метаболитов при медицинском обследовании и диагностике заболеваний. Биологическими маркерами служат различные классы соединений: аминокислоты, индолы, нуклеозиды, сахара, стероиды, гормоны, витамины, липиды, ферменты, белки, нуклеиновые кислоты. Для анализа таких объектов, пригодна именно высокоэффективная жидкостная хроматография, которая имеет явные преимущества перед газовой хроматографией в виду нестабильности многих биологически активных соединений при повышенных температурах. Кроме этого компоненты являющиеся маркерами часто имеют огромные молекулы и выходят за рамки возможностей ГХ, но прекрасно подходят под методы жидкостной хроматографии.

Таким образом, методы газовой хроматографии, хромато-масс-спектрометрии и высокоэффективной жидкостной хроматографии активно применяются в медицине. Регулярно появляются новые применения, и научный интерес к методам растет с каждым годок. Показателем последнего является рост публикаций о применении хроматографии в медицине.