دستگاه ( GC) کروماتوگرافی گازی ابزاری برای جداسازی اجزای تشکیل دهنده ترکیبات بر اساس قطبش پذیری آنهاست. از این دستگاه برای جداسازی ترکیبات فراری که بدون تجزیه شدن در دمای بالا قابل جداسازی هستند استفاده میشود. با وجود آنکه هدف از این جداسازی تعین نوع و مقدار اجزای سازنده در مخلوط است، از این دستگاه بیشتر به منظور تعیین کمیت اجزای تشکیل دهنده ترکیبات استفاده می شود. در دستگاه کروماتوگرافی گازی نمونه تبخیر شده و توسط یک گاز بی اثر در طول ستون مویین حمل میشوند. ستون معمولا با مواد معدنی که توسط یک مایع غیر فرار پوشانیده شده است، پر شده است. اجزای سازنده نمونه بین فاز مایع و گازی توزیع میشوند و این توزیع در نهایت منجر به جدایی آنها میشود. در آخر، مواد پس از عبور از ستون دستگاه کروماتوگرافی گازی از آن خارج می شوند. مدت زمان رسیدن گونه آنالیت به آشکارساز پس از تزریق نمونه به ستون زمان بازداری گونه (retention time) نامیده می شود. مقایسه زمان بازداری گونه ها با مراجع موجود می تواند به شناسایی اجزای سازنده مواد کمک کند. .دستگاه کروماتوگرافی گازی انواع مختلفی دارد که حاصل ترکیب این دستگاه با دتکتورهای مختلف می باشند. یکی از پرکاربردترین آنها کروماتوگرافی گازی-طیف سنج جرمی(GC-MS) نام دارد. دستگاه کروماتوکرافی گازی-طیف سنج جرمی شرایطی را فراهم می آورد تا علاوه بر جداسازی اجزای تشکیل دهنده ترکیبات، نوع آنها نیز مشخص شود. در واقع این دستگاه ترکیبی از دو متود قدرتمند است که به منظور شناسایی اجزای تشکیل دهنده ترکیبات با حد تشخیص پایین مورد استفاده قرار میگیرد.
امروزه دستگاه کروماتوگرافی گازی در حوزه های گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد. از جمله این حوزه ها می توان به صنایع غذایی اشاره کرد. همراه با توسعه صنایع غذایی و مواد شیمیایی مصروفی در کشاورزی، بررسی کیفیت محصولات اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. تشخیص اجزای سمی و کنترل فرمولاسیون مواد هنگام تولید محصول و تشخیص تغییرات در مواد غذایی حین ذخیره و فرآوری مواد غذایی یکی از مهمترین دغدغه های این صنعت محسوب میشود. به طور معمول، مواد غذایی متشکل از مخلوط های پیچیده ای هستند که آنالیز آنها نیازمند روش های کارآمد جداسازی با حساسیت بالا و تشخیص ویژه است. معرفی کروماتوگرافی گازی به عنوان یک روش آنالیزی کلیدی در صنایع غذایی موجب می شود تا ترکیبات آلی به سرعت و با هزینه کم جداسازی و شناسایی شوند. با وجود آن که بسیاری از اجزای تشکیل دهنده مواد غذایی غیرفرار و یا نسبت به دما ناپایدارند و از این رو نمی توان از دستگاه کروماتوگرافی گازی برای آنالیز آن ها استفاده کرد، سایر اجزا فرار بوده و استفاده از کروماتوگرافی گازی بهترین روش برای شناسایی آن ها است. همچنین، تحولات صورت گرفته در روش های مشتق سازی، طراحی تزریق و تکنولوژی های مربوط به ستون های مورد استفاده در دستگاه های کروماتوگرافی گازی موجب گسترش قابلیت استفاده از این دستگاه برای شناسایی اجزای نسبتا غیرفرار شده است. ترکیبات آروماتیک از جمله اسیدهای چرب، استرها،آلدهیدها، الکل ها و ترپن های موجود در مواد غذایی و آشامیدنی ها به راحتی توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی- طیف سنج جرمی شناسایی می شوند. علاوه بر این با استفاده از این دستگاه می توان حضور آلودگی های موجود در مواد غذایی را نیز تشخیص داد.
یکی دیگر از کاربردهای دستگاه کروماتوگرافی گازی در صنعت داروسازی است. در صنعت داروسازی دستگاه کروماتوگرافی گازی- طیف سنج جرمی در بخش های مختلفی از جمله تحقیق و توسعه (R&D)، تولید و کنترل کیفیت (QC) مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این دستگاه به منظور تشخیص ناخالصی در ماده موثره دارویی استفاده می شود. ناخالصی های موجود در ترکیبات دارویی در طی فرآیند سنتز از مواد اولیه، حدواسط ها و یا محصولات جانبی تولید می شوند. پروفایل ناخالصی فرآیندی است برای تعیین و ارزیابی داده ها که تعیین کننده ایمنی بیولوژیکی ناخالصی هاست. در دنیای دارویی تعریف دقیقی از ناخالصی وجود ندارد، حلالهای باقی مانده، محصولات جانبی، حدواسط ها و محصولات تخریب شده می توانند جز ناخالصی ها محسوب شوند. پروفایل ناخالصی شامل شناسایی، تعیین ساختار و تعیین کمی ناخالصی ها و محصولات تخریب شده در مواد دارویی و فرمولاسیون آن ها می باشد. پروفایل ناخالصی به دلیل وجود ناخالصی های ناشناس بالقوه سمی که برای سلامتی خطرناک هستند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به منظور افزایش ایمنی دارو درمانی ناخالصی ها باید با روش های انتخابی شناسایی و تعیین شوند. امروزه تعیین ناخالصی با روش های مختلف کروماتوگرافی امکان پذیر شده است. ناخالصی های فرار آلی حلال های باقی مانده ای هستند که در طول سنتز مواد دارویی استفاده و یا تولید می شوند و یا در مواد کمکی ای که در تولید فرمولاسیون دارویی استفاده می شوند وجود دارند. بسیاری از این حلال های باقی مانده را نمی توان به طور کامل با تکنیک های توسعه استاندارد حذف کرد، از این رو حتی در حالت ایده آل به میزان بسیار کمی در محصولات باقی خواهند ماند. حلال های آلی و طبیعی از جمله استون، اتیل استات، ایزوپروپیل الکل، متانول، تتراهیدروفوران و تولوئن دائما در صنعت داروسازی استفاده می شوند. این حلال های فرار می توانند در محصولات بلند مدت نیز حفظ شوند. در بیشتر مواقع از استون و اتانول در آماده سازی پوشش پلیمری قرص ها و ایزوپروپیل الکل در تبلور ماده موثره استفاده می شود. همچنین اتیل استات حلالی موثر برای ساخت ژل پلیمری محسوب می شود. بدون شک حتی بعد از فرآیند خشک کردن، مقدار کمی از این حلال های آلی و طبیعی در محصولات درمانی باقی می مانند. این باقی مانده های فرار آلی نه تنها بر روی ویژگی های فیزیوشیمیایی داروها از جمله اندازه ذرات، سرعت انحلال و یکنواختی تاثیر گذارند بلکه می توانند به عنوان یک خطر بالقوه برای سلامتی نیز محسوب شوند. این حلال های باقی مانده غالبا به برنامه ریزی دارویی مربوط می شوند و باعث می شوند تا قدرت عملکرد آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد. کروماتوگرافی گازی نسبت به سایر روش ها برای آنالیز حالال های باقی مانده، پیشرفته تر محسوب می شود زیرا شرایط مناسبی را برای نگهداری و جداسازی در دمای پایین آون فراهم می آورد. از این رو معمولا در صنعت داروسازی حلال های آلی باقی مانده توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی اندازه گیری می شوند.
بررسی آلودگی های محیط زیستی یکی دیگر از کاربردهای دستگاه کروماتوگرافی گازی-طیف سنج جرمی است. از این دستگاه به طور گسترده در تشخیص دی بنزوفوران، دی اکسین، سولفور، آفت کش ها, علف کش ها، فنول و کلروفنول موجود در هوا، خاک و آب استفاده می شود. به دلیل وجود پیک های اسپکترومتی مشخص، گستره وسیع نمونه ها با فراریت کم و مناسب برای آنالیز، یون های مولکولی زیاد و اطلاعات ارزشمند مربوط به نسبت های ایزوتوپی، دستگاه کروماتوگرافی گازی-طیفسنج جرمی یک ابزار قدرتمند در علم ژئوشیمی محسوب می شود. از دستگاه کروماتوگرافی گازی- طیفسنج جرمی برای آنالیز اتمسفر ونوس و همچنین برنامه وایکینگ (Viking) مریخ استفاده شده است.
