The use of gas chromatography for determining pharmaceutical residues in clinical, cosmetic, food and environmental samples in the light of the requirements of sustainable development

The sustainable development of human activities is directly related to the protection of the environment by lowering the anthropogenic stress. Pharmaceuticals – due to their growing consumption (use in medicine, veterinary, animal production, cosmetics) and their incomplete removal in wastewater treatment plants – are classified as a group of new and rapidly emerging pollutants which have been proven to have a negative impact onto water organisms. In order to ensure the proper protection of human health and the environment there is an urgent necessity of determining pharmaceuticals in clinical, cosmetic, food and environmental samples. Gas (GC) and high performance liquid chromatography (HPLC) are valuable techniques for such determination, especially when they are coupled with mass spectrometry (GC-MS; LC-MS) or tandem mass spectrometry (GC-MS/MS; LC-MS/MS). The purpose of this paper is to present an analysis of sustainability features of analytical techniques in the light of necessity to determine trace amounts of pharmaceuticals in the aforementioned different matrices. Using the Delphi method we performed an analysis of the key sources of the competitive advantages of the application of GC and GC-MS techniques for determining the pharmaceutical residue in clinical, cosmetic, food and environmental samples – compared to techniques based on HPLC or LC-MS. The analysis covered the following areas: (i) the features of the technique, (ii) the price, and (iii) the applicability in various sectors of economy.

Rozwój zrównoważony jest bezpośrednio związany z ochroną środowiska, w tym z obniżeniem stresu antropogenicznego. W związku z rosnącym zużyciem farmaceutyków w wielu sektorach gospodarki, w tym między innymi w medycynie, weterynarii, sektorze farmaceutycznym, kosmetycznym oraz ich niepełnym usuwaniem przez oczyszczalnie ścieków, pozostałości farmaceutyków docierają do środowiska, gdzie mogą oddziaływać na organizmy tam bytujące. W celu zapewnienia właściwej ochrony zdrowia ludzkiego oraz środowiska niezbędnym jest oznaczanie pozostałości farmaceutyków w próbkach klinicznych, kosmetycznych, żywieniowych oraz środowiskowych. Techniki oparte na chromatografii takie jak: chromatografia gazowa (GC - Gas Chromatography), wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC - High Performance Liquid Chromatography) są szczególnie przydatne w oznaczaniu farmaceutyków w szczególności, kiedy techniki te są sprzężone ze spektrometrią mas (GC-MS, LC-MS) lub tandemową spektrometrią mas (GC-MS/MS; LC-MS/MS). Celem niniejszego artykułu jest analiza przewag konkurencyjnych techniki, jaką jest chromatografia gazowa w kontekście wymagań zrównoważonego rozwoju. Wykorzystując metodę delficką przenalizowano użyteczność i przewagi chromatografii gazowej w oznaczaniu pozostałości farmaceutyków w różnych próbkach - w porównaniu do technik opartych na HPLC oraz HPLC-MS. Na podstawie przeprowadzonych badań na rynku polskim, którymi objęto 277 podmiotów wykorzystujących w swojej działalności techniki analityczne, przedstawiono możliwości zastosowania techniki GC w poszczególnych sektorach gospodarki.