代謝組學(xué)的分析流程

更新時間：2023-09-12 點(diǎn)擊次數(shù)：2861

一般來說，代謝組分析流程如下：首先對代謝物進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理的方法由測量分析方法決定。如果采用質(zhì)譜分析，則需要提前將代謝物分離并電離。然后對預(yù)處理后的組分進(jìn)行定性和定量分析。

在預(yù)處理中，常用的分離方法包括：氣相色譜法（GC）、高效液相色譜法（HPLC）。氣相色譜分辨率較高，但需要代謝組分氣化，對組分的分子量有一定限制。高效液相色譜也廣泛應(yīng)用于代謝組分析，因為它在液相中分離代謝成分，因此不需要?dú)饣煞帧Ｅc氣相色譜法相比，其測量范圍更寬，靈敏度更高。優(yōu)勢。此外，毛細(xì)管電泳還可以分離代謝成分，應(yīng)用較少，但理論上其分離效率高于高效液相色譜。

在預(yù)處理過程中，常常會添加內(nèi)標(biāo)，以方便后續(xù)對樣品質(zhì)量的監(jiān)測和比較。由于不同的實驗批次和進(jìn)樣順序?qū)罄m(xù)測量也有一定的影響，因此還添加了空白對照。與混合樣品進(jìn)行比較以進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。

對不同代謝成分進(jìn)行定性和定量分析的方法包括質(zhì)譜法（Massspectrometry，MS）和核磁共振波譜法（NuclearMagneticResonanceImaging，NMR）。其中，質(zhì)譜法具有靈敏度高、特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于代謝物的檢測。它可以對分離和電離后的代謝物進(jìn)行定性和定量。電離方法包括：常壓化學(xué)電離（Atmospheric-Pressure Chemical Ionization，APCI）、電子電離（Electron ionization，EI）、電噴霧電離（Electrospray ionization，ESI）等，需要根據(jù)不同的分離方法進(jìn)行選擇。例如，電噴霧電離通常用于通過液相色譜分離組分。然而，由于質(zhì)譜法不能直接檢測生物溶液或組織，其應(yīng)用受到了限制。為了提高原有質(zhì)譜分析的靈敏度、簡化樣品制備、減少背景的影響，一些新的質(zhì)譜相關(guān)技術(shù)得到了發(fā)展。這些技術(shù)包括：二次離子質(zhì)譜 (SIMS) 和納米結(jié)構(gòu)引發(fā)劑 MS (NIMS)，它們都是解吸/電離方法，兩者均與基質(zhì)無關(guān)。其中，SIMS利用高能離子束解吸樣品的接觸表面，具有空間分辨率高的優(yōu)勢，是與質(zhì)譜聯(lián)用的器官/組織成像的強(qiáng)大技術(shù)。 NIMS可用于小分子的檢測。基質(zhì)輔助激光解吸/電離（MALDI）是一種較為溫和的電離方法，可以獲得一些常規(guī)電離方法容易解離成片段的完整大分子的質(zhì)譜信息，如DNA、蛋白質(zhì)、肽和糖等。解吸電噴霧電離 (DESI) 是一種直接電離技術(shù)，可與質(zhì)譜法串聯(lián)使用，在大氣條件下直接分析樣品。其原理是利用快速移動的帶電溶液流從接觸表面提取樣品，可用于法醫(yī)分析、藥物、植物、生物組織、聚合物等的分析。激光燒蝕電噴霧電離（LAESI）是一種結(jié)合中紅外激光燒蝕和二次電噴霧電離的直接電離技術(shù)，可用于多種樣品，包括植物、組織、細(xì)胞，甚至血液、尿液等未經(jīng)處理的生物溶液，已應(yīng)用于食品監(jiān)管、藥品監(jiān)管等領(lǐng)域。核磁共振波譜不需要預(yù)先分離代謝組分。與質(zhì)譜分析相比，核磁共振波譜具有結(jié)果重現(xiàn)性更好、樣品制備更簡單、無需預(yù)分離、對樣品破壞較小等優(yōu)點(diǎn)。它低于質(zhì)譜法（有爭議，一些人認(rèn)為這是由于樣品預(yù)處理工作流程不正確），但由于其易用性也被廣泛使用。藥品監(jiān)管等領(lǐng)域。核磁共振波譜不需要預(yù)先分離代謝組分。與質(zhì)譜分析相比，核磁共振波譜具有結(jié)果重現(xiàn)性更好、樣品制備更簡單、無需預(yù)分離、對樣品破壞較小等優(yōu)點(diǎn)。它低于質(zhì)譜法（有爭議，一些人認(rèn)為這是由于樣品預(yù)處理工作流程不正確），但由于其易用性也被廣泛使用。藥品監(jiān)管等領(lǐng)域。核磁共振波譜不需要預(yù)先分離代謝組分。與質(zhì)譜分析相比，核磁共振波譜具有結(jié)果重現(xiàn)性更好、樣品制備更簡單、無需預(yù)分離、對樣品破壞較小等優(yōu)點(diǎn)。它低于質(zhì)譜法（有爭議，一些人認(rèn)為這是由于樣品預(yù)處理工作流程不正確），但由于其易用性也被廣泛使用。有些人認(rèn)為這是由于樣本預(yù)處理工作流程不正確造成的），但由于其易用性，它也被廣泛使用。有些人認(rèn)為這是由于樣本預(yù)處理工作流程不正確造成的），但由于其易用性，它也被廣泛使用。

此外，其他檢測方法還包括：離子遷移譜分析（Ion-mobilityspectrometry，IMS）是一種基于電離分子在氣相載體中的遷移來分離和分析這些分子的技術(shù)。靈敏度高，可單獨(dú)使用或與質(zhì)譜、氣相色譜或液相色譜串聯(lián)使用。電化學(xué)檢測技術(shù)與高效液相色譜 (HPLC-ECD) 相結(jié)合，可用于測量復(fù)雜基質(zhì)中的低含量成分，具有易用性、靈敏度和選擇性。應(yīng)用于臨床研究、食品檢測、藥物檢測等領(lǐng)域。拉曼光譜基于振動光譜，可以檢測化合物的結(jié)構(gòu)及其微小變化。具有不破壞樣品、樣品前處理簡單、和高空間分辨率。它已用于臨床病理學(xué)研究和微生物分類。以及檢測、化合物分析等領(lǐng)域。

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