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GC-MS in biomedicina

GC-MS è una combinazione di gascromatografia, di tecnica di separazione e di spettrometria di massa, che è usata per identificare gli analiti. Questa tecnica di rilevazione ha estese applicazioni in biomedicina, compreso la diagnosi di malattia, il controllo di qualità farmaceutico ed il delineamento metabolico.

Scienziato che sostiene campione per analisi da GC-MSOlena Yakobchuk | Shutterstock

GC-MS

GC-MS è una tecnica usata per l'analisi dei composti volatili e semi-volatili. La gascromatografia è una tecnica di separazione potente capace di separazione dei composti nel modulo gassoso. La GASCROMATOGRAFIA può identificare le sostanze basate sul loro tempo di conservazione, ma queste possono essere inesatte e quindi fuorvianti. La GASCROMATOGRAFIA stessa non è abbastanza per identificare con confidenza i composti separati, che sia la ragione per l'uso di spettrometria di massa.

La spettrometria di massa identifica gli analiti basati sulla loro massa, o il loro m/z (la massa al rapporto di tassa). Tipicamente, GC-MS utilizza le tecniche di ionizzazione di impatto e del prodotto chimico dell'elettrone. In generale, GC-MS conferisce parecchi vantaggi, quali l'analisi più veloce, la fiducia migliore nell'identificazione dell'analito e la migliore sensibilità per i composti che sono altrimenti duri da analizzare.

GC-MS per la diagnosi di malattia

GC-MS è particolarmente utile nella diagnosi della malattia poichè può identificare i composti in liquidi quali urina e sangue. Le malattie che potrebbero altrimenti essere difficili da individuare, quale la malattia congenita, traggono giovamento specialmente da questa mentre può applicarsi ai campioni di liquido amniotico. In questa situazione, GC-MS offre una diagnosi altamente accurata delle circostanze che potrebbero essere molto pertinenti durante il parto o i periodi postnatali critici.

GC-MS può essere usato per individuare gli stati di malattia basati ai livelli anormali di composti in liquidi corporei. Per esempio, le carenze nella sintesi del colesterolo possono piombo a Smith-Lemli-Opitz la sindrome (SLO), che può essere individuata facendo uso di GC-MS, che mostra i livelli aumentati di dehydrocholestrol 7 nel sangue ed in tessuti.

La tecnica egualmente è stata usata per identificare i biomarcatori della tubercolosi polmonare presenti nel respiro umano. Questa prova di biomarcatore era capace di distinzione fra le persone in buona salute e quelle con l'infezione sospettata e fra i pazienti infettati e non infetti.

GC-MS in metabolomics

GC-MS può essere usato per individuare e caratterizzare gli squilibri metabolici in adulti ed in giovani. Gli esami delle urine eseguiti alla nascita possono informare il personale di sanità delle malattie metaboliche ad una fase iniziale. Questi comprendono gli errori innati di metabolismo (IEM) che pregiudicano intorno 1 in 200 infanti.

Uno IEM è causato da perdita o da aumento della funzione di una o più proteine mutanti e l'analisi del metabolita di GC-MS può identificare le una serie di anomalie derivando dalla disfunzione degli enzimi. Le tecniche di GC-MS possono essere usate per individuare oltre 130 disordini metabolici differenti, quali il aciduria methylmalonic, l'acidemia propionica e il aciduria isovalerico.

GC-MS può anche essere usato per caratterizzare l'attività metabolica e le manifestazioni se un profilo metabolico anormale si è acquistato. Il trattamento metabolico può essere contrassegnato isotopico, tipicamente con 13la C ed i rapporti di 13C-12C sono misurati solitamente con uno spettrometro di massa del rapporto isotopico. Questo tipo di spettrometro di massa è usato per misurare soltanto una serie di ioni scelti e dà i valori sotto forma di rapporti.

L'uso di GC-MS nell'analisi dei liquidi corporei presenta determinati svantaggi, anche. Per esempio, ripetutamente iniettare i liquidi corporei in un chromatographer del gas può provocare un residuo involatile, che può decomporrsi durante l'analisi successiva. Ancora, GC-MS è ideale per i metaboliti volatili, ma è meno ideale per i metaboliti non volatili con il Massachusetts di grande molecolarità.

Sviluppo e produzione della droga

GC-MS è utile grande nello sviluppo della droga, come forma un aspetto importante di chimica medicinale. Può essere usato per caratterizzare i composti principali del candidato che dovrebbero più ulteriormente essere continuati nel corso dello sviluppo della droga e della ricerca degli ingredienti farmaceutici attivi (API).

GC-MS può essere usato per analizzare il comportamento della droga durante il test clinico. Le farmacocinesi (lo studio di come i prodotti farmaceutici si muovono intorno all'organismo) e le farmacodinamica (lo studio di come l'effetto della droga e di come funzionano) possono essere studiate facendo uso di GC-MS. Per esempio, GC-MS è stato usato per determinare le farmacocinesi e le farmacodinamica delle capsule della vitamina K in plasma umano.

GC-MS ha un ruolo importante nel controllo di qualità dei prodotti farmaceutici. Può essere usato per separare le componenti dei prodotti farmaceutici e per identificarli a causa della sua capacità di caratterizzare i composti. Tutte le impurità quindi saranno identificate e possono essere eliminate. Come tale, GC-MS ha un ruolo nel trattamento e nello sviluppo di metodo nella produzione farmaceutica come pure nella stabilità di prova dei prodotti farmaceutici.

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Last Updated: Feb 27, 2019

Sara Ryding

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Sara Ryding

Sara is a passionate life sciences writer who specializes in zoology and ornithology. She is currently completing a Ph.D. at Deakin University in Australia which focuses on how the beaks of birds change with global warming.

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