Газовая хроматография, как метод анализа биологических объектов.

Разработки в газовой биохроматографии, начатые еще со второй половины XX столетия, устремлены на создание базы данных метаболических профилей и совершенствование чувствительности детекторов для повседневного использования данного типа хроматографии в целях диагностики заболеваний.

Газохроматография внесла значительный вклад в расшифровку цикла Кребса, идентификация трикарбоновых кислот на отдельных этапах цикла открыла новые грани понимания метаболических процессов живой клетки.

Количественное определение насыщенных и ненасыщенных кислот в мембране клеток эритроцитов позволило медикам диагностировать сепсис.

Анализ жирных кислот и микроорганизмов.

Впервые с помощью газовой хроматографии Джеймсом и Мартином были идентифицированы карбоновые кислоты. Их открытие стало грандиозным событием для тех времен, если учесть, что определенный набор кислот специфичен для конкретного вида микроорганизмов. С помощью биохроматографии стало доступно быстрое (в течении 2 часов) исследование гнойных жидкостей и фекальных масс на предмет возбудителей инфекционных заболеваний (например, бациллы Clostridium perfringens – возбудителя газовой гангрены – бича раненых солдат Великой Отечественной войны), по специфическим компонентам их мембран или продуктах гидролиза клеточных препаратов.

Преимущества:

1. Быстрое качественное и количественное определение химических органических веществ (2-3 часа против 4-5 суток в других типах физико-химического анализа);

2. Единственный в мире способ профилактики дисбактериоза толстой кишки на основе анализа карбоновых кислот в каловых массах.

Методика выполнения анализа:

1. Посев биологического материала на питательные среды;

2. Получение чистых культур;

3. Выращивание культур на средах обогащения;

4. Идентификация по характеру разрушения разнотипной группы субстратов.

Другие методики подготовки элюата к анализу:

1. Экстрагирование различными растворителями липидов определенных видов микроорганизмов с целью создания хроматограмм;

2. Гидролиз компонентов клеточной стенки и протопласта определенных видов микроорганизмов кислотами и основаниями с целью создания хроматограмм;

3. Идентификация разложившихся микроорганизмов в элюенте по сопоставлению полученных результатов с базой данных хроматограмм.

Область применения:

1. Медицина.

1. Профилактика и клинический контроль бактериальных заболеваний (газовая гангрена, дисбактериоз

2. Профилактика дисбактериоза на основании анализа карбоновых кислот;

3. Выявление наследственных пероксисомных заболеваний на основании анализа крови на содержание длинных (23-28 углеродных) карбоновых кислот, как результата сбоя работы пероксисом клеток организма.

Объекты анализа (химические вещества микроорганизмов):

1. Жирные кислоты

2. Липиды

3. Углеводы

4. Аминокислоты

5. Аминосахара

6. Нуклеиновые кислоты

7. Макромолекулы

Объекты анализа (химические вещества млекопитающих):

8. Холестерин

9. Триглицерин

10. Липопродеиды

11. Карбоновые кислоты

Другие объекты газового биохроматографического анализа:

1. Спирты

2. Альдегиды

3. Углеводороды

4. Аминокислоты

5. Нуклеотиды

6. Стероиды

7. Ацетон и гептанон-2 (показатели интенсивности сахарного диабета)

8. Кателохамины: адреналин, норадреналин

9. Маннитол и лактоза (определение степени ожога)

10. Оксид азота (II) (NO) (количественное определение оксида азота II в тканях организма человека для установки зависимости степени протекания биологических явлений (расширение кровеносных сосудов, скорость передачи нервных импульсов, память) от его концентрации)