Козин Дмитрий Андреевич — к. ф. н., м. н. с. лаборатории химико-фармацевтических исследований отдела разработки лекарственных препаратов Научно-исследовательского института экспериментальной онкологии и канцерогенеза
Москва
Dmytry A. Kozin — PhD, Cand. Sci. (Pharm.), Junior Research Scientist Laboratories of Chemical and Pharmaceutical Studies of the Department of Drug Development Scientific Research Institute of Experimental Oncology and Carcinogenesis
Moscow
Краснюк Иван Иванович — д. ф. н., профессор, заведующий кафедрой аналитической физической и коллоидной химии Института фармации им. А.П. Нелюбина
Москва
Ivan I. Krasnyuk — Dr. Sci. (Pharm.), Professor, Head of the Department of Analytical, Physical and Colloidal Chemistry A.P. Nelyubin Institute of Pharmacy
Moscow
Шпрах Зоя Сергеевна — д. ф. н., руководитель отдела разработки лекарственных препаратов Научно-исследовательского института экспериментальной онкологии и канцерогенеза
Москва
Zoya S. Shprakh — Dr. Sci. (Pharm.), Head of the Department of Drug Development Scientific Research Institute of Experimental Oncology and Carcinogenesis
Moscow
Введение. Начиная со второй половины XX века, в медико-биологические науки активно внедрялись методы, ранее применявшиеся в аналитической и органической химии, что привело к формированию нового междисциплинарного направления для качественного и количественного анализа биологических объектов — биоаналитических исследований (биоаналитики). Газовая хроматография, сопряжённая с масс-спектрометрией (ГХ-МС) или тандемной масс-спектрометрией (ГХ-МС/МС), стала одним из ключевых инструментов благодаря высокой чувствительности и информативности.Цель. Анализ актуальности и возможностей применения ГХ-МС и ГХ-МС/МС в современных биоаналитических исследованиях.Материалы и методы. Проведён обзор публикаций в базах данных PubMed, Scopus, Web of Science и eLibrary за 2010–2026 годы по ключевым словам: газовая хроматография, масс-спектрометрия, ГХ-МС, ГХ-МС/МС, биоаналитика, фармакокинетика, химико-токсикологический анализ, метаболомика, биомаркеры. В обзор включены оригинальные исследования и обзоры, содержащие сведения о применении этих методов к биологическим образцам (кровь, моча, выдыхаемый воздух, ткани). Данные систематизированы по областям биоаналитики; особое внимание уделено методам пробоподготовки, условиям анализа и параметрам детектирования.Результаты. Установлено, что ГХ-МС и ГХ-МС/МС широко применяются в фармакокинетике, химико-токсикологическом и судебно-химическом анализе, а также метаболомных исследованиях. Преимущества ГХ-МС включают высокую воспроизводимость масс-спектров на приборах разных производителей, что позволяет формировать универсальные библиотеки спектров для быстрой идентификации компонентов. Кроме того, ГХ-МС и ГХ-МС/МС являются наиболее подходящими методами для исследования летучих соединений, выделяемых живыми организмами, например, в выдыхаемом воздухе. Для анализа термолабильных соединений успешно применяются различные методы дериватизации.Заключение. Таким образом, ГХ-МС и ГХ-МС/МС остаются востребованными в биоаналитике. Благодаря возможности разделять многокомпонентные смеси и последующей высокочувствительной идентификации компонентов, эти методы находят применение в фармакокинетике, судебнохимическом и химико-токсикологическом анализе, а также в метаболомных исследованиях.
Introduction. Since the second half of the 20th century, methods previously used in analytical and organic chemistry have been actively introduced into biomedical sciences, leading to the emergence of a new interdisciplinary field for the qualitative and quantitative analysis of biological objects – bioanalytical research (bioanalytics). Gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) or tandem mass spectrometry (GC-MS/MS) has become one of the key tools due to its high sensitivity and informative value.Objective. To analyse the relevance and potential applications of GC-MS and GC-MS/MS in modern bioanalytical research.Materials and methods. A review of publications in the databases PubMed, Scopus, Web of Science and eLibrary for the period 2010–2026 was performed using the keywords gas chromatography, mass spectrometry, GC-MS, GC-MS/MS, bioanalytics, pharmacokinetics, chemical and toxicological analysis, metabolomic, biomarkers. The review included original studies and reviews containing data on the application of these methods to biological samples (blood, urine, exhaled breath, tissues) have been selected. The data are systematized by bioanalytical fields with particular attention paid to methods of sample preparation, analysis conditions and detection parameters.Results. It was found that GC-MS and GC-MS/MS are widely used in pharmacokinetics, chemical-toxicological, forensic chemical analysis and in metabolomic studies. The advantages of GC-MS include high reproducibility of mass spectra on instruments from different manufacturers, which enables the creation of universal spectral libraries for rapid components identification. Moreover, GC-MS and GC-MS/MS are the most suitable methods for studying volatile compounds released by living organisms, for example, in exhaled breath. Various derivatization methods are successfully used for the analysis of thermolabile compounds.Conclusion. Thus, GC-MS and GC-MS/MS remain in demand in bioanalytics. Owing to their ability to separate multicomponent mixtures and the subsequently identify components with high selectivity, these methods are employed in pharmacokinetics, forensic chemical, chemical-toxicological analyses and metabolomic research.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.