聚焦热点，精准靶向占据绝对定量&绝对定性

1. 靶向代谢组学中的「精准」代表

代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白组学后出现的新兴学科，是系统生物学的重要组成部分。它通过定性鉴别和定量描述生物基质中小分子代谢物的表达与变化来系统反馈生命体对自身机体调控或者外界环境扰动所做出的代谢应答。当前,代谢组学已广泛应用于药理毒理，疾病发病机制和临床诊断，植物生长发育等研究领域并取得良好的进展。

 

图1 | 1999年-2020年3月论文发表情况
 

以往的代谢组学研究以非靶向研究方法为主,即采用核磁共振和质谱平台进行不同生物基质中小分子代谢产物(代谢组)的全扫描分析，以最大化的检测样本中的小分子代谢物信息。然而，由于分析仪器固有属性的特殊性，非靶向代谢组学方法目前遇到的问题在于无法高灵敏检测具有特殊属性的代谢物。同时，目前最大的一个瓶颈就是差异代谢物的精准鉴定与定量。

面临如此困境，靶向代谢组学方法在突破通量的前提下，将是一个优势选择，尤其解决多生物基质的目标代谢组的精准定性和定量问题，即不需要繁琐的代谢产物的鉴定过程，又可以对每个目标代谢产物精准优化分析参数，达到最佳灵敏检出。

基于此，精准靶向代谢组学基于高效液相色谱质谱联用系统对目标小分子代谢物标准品，优化开发。成为了能够高灵敏分析目标代谢组的「宠儿」——精准靶向代谢组学。同时，该方法应用于不同生物基质的目标代谢组分析，验证普适性，以实现方法宽口径应用于多基质精准代谢组分析和应用研究。

目前，精准靶向代谢组学在发文中也占有良好的优势，本篇发表于《Nature Communications》的“Identification of serum metabolites associating with chronic kidney disease progression and anti-fibrotic effect of 5-methoxytryptophan”文章。报道了血清代谢产物与慢性肾脏疾病进展及抗纤维化作用，作者运用 2155 名参与者（包括1-5期 CKD 患者和健康对照者）采用非靶向代谢组学和精准靶向代谢组学相结合。确定了 5 种与肾脏疾病的临床标志物，作者找到了 TPH-1可能是 CKD 治疗的靶点。其中运用精准靶向代谢组学验证在疾病研究中起了重要作用。
 

2. 精准靶向代谢组学「研究思路」

首先利用目标化合物标准品稀释液通过针泵进样模式或自动进样器进样模式对其进行质谱方法优化，获得MRM离子对、离子源参数(去簇电压、碰撞能等），再进行色谱方法优化，主要是选择合适的色谱柱及色谱柱条件、选择合适的流动相溶剂、PH 条件及洗脱梯度，以满足最佳的色谱分离条件，最终实现目标化合物的快速、准确地定性定量分析。最终成功建立能同时快速稳定分析目标代谢物的精准靶向代谢组分析方法。重要的是保证精准靶向代谢组学的「精准」，方法学验证是绝对不能少的。确保所优化建立的方法灵敏度高，线性、稳定性和重复性良好是关键。

3. 精准靶向、非靶向、广靶、拟靶的「异同」

上面我们说精准靶向代谢组学方法具有良好稳定性和区分度,可满足不同生物基质的代谢组研究的需要，用于不同生物学科学问题的解决。那么同样的生物学研究，了解技术异同也是必修课题之一。通过下面这张图来看看吧~
 

4.精准靶向代谢组学「绝对定量」&「绝对定性」

鹿明生物基于鹿明自建平台 AB SCIEX-QTRAP-6500+ 液质联用平台开发的精准靶向——强势上市，目前，可基于黄酮酚类物质 Kit 包对 13 大类，130 种黄酮酚类物质绝对定量 & 绝对定性。
 

图2 | QTRAP-6500在一次运行中可对更多的化合物进行定量

鹿明生物在精准靶向技术上主要运用 Sciex Qtrap 6500 Plus，基于 Qtrap 6500 Plus 的技术指标和检测优势，达到精准靶向代谢组学的绝对定性和绝对定量。

使用 Sciex Qtrap 6500 Plus 技术指标：

1、定量分析灵敏度高（MRM 模式）：

ESI 离子源 1 pg 利血平(Reserpine) 柱上进样 ，信噪比 S/N≥510000：1

2、定量分析动态范围广：动态线性范围 >106

3、定量重复性好：定量重复性 < 5%

Sciex Qtrap 6500 Plus 检测优势：

1、产生更多离子的离子源技术：

新一代 IonDrive Turbo V 离子源使用增强的气流动力学和优化的加热器配置提高了离子化效率以及系统的可靠性、重现性。

2、聚焦和传输更多离子的离子传输技术：

重新优化并获得专利的 IonDrive QJet 导向器通过多级设计改善了离子容量和碰撞聚焦，可以更有效地捕获和聚焦离子。

3、检测更多离子的检测器技术：

全新的 IonDrive 高能检测器+采用先进的浮动设计，能够以更高灵敏度检测范围更广的化合物。

备注：本仪器适用于液质联用 LM 精准靶向代谢组学

根据鹿明生物运用精准靶向代谢组学开发的黄酮酚类物质 Kit 包最新测试的数百例样本实验数据，在中药样本中可检测的种类非常多。详看下图~~

图 3 | LM 精准靶向代谢组学在中药样本中的检测情况

针对鹿明生物在精准靶向代谢组学方法开发的部分结果详见下表，也欢迎各位老师咨询哦~
 

图 4 | 标准品总离子流图

 

图 5 | 标准曲线及线性范围
 

图 6 | 方法稳定性-RT

5. 联合应用 ——「精准靶向」&「非靶向」

GC-MS 和 LC-MS 是靶向代谢组的 2 大平台。两大平台各有优势，主要是由目标化合物的理化性质决定，GC-MS 平台适合易挥发性、分子量不太大的化合物。LC-MS 平台适合中等或强极性的化合物，分子量范围广。目前由于分析技术上的局限性，尚未产生出一种分析技术可以精确描述样本内所有可能的化合物。通过 LC-MS 或 GC-MS 技术平台鉴定尽可能多的代谢物，筛选差异代谢物，结合统计分析、功能分析、过往研究和文献寻找目标代谢物。

利用 LM 精准靶向代谢组学，可对目标代谢物进行精准靶向验证，实现绝对定性和绝对定量。因此非靶向代谢组学和 LM 精准靶向代谢组学技术的强强结合，是研究代谢组学相对完善的技术组合。
 

疑问

代谢组学有什么前沿技术和新的应用方向？

精准靶向代谢组学如何开发、优化和验证？

精准靶向代谢组学的研究现状和国自然研究是怎样的趋势？

如何通过精准靶向代谢组学 SCI 文章获得研究思路？

精准靶向策略与其它代谢组学策略的区别和相通处是什么？

类似这样一系列的问题，相信各位科研者们一定非常关注...

2020 年 4 月 16 日，欧易/鹿明生物联合 SCIEX 将一起举办一场免费线上研讨会，为大家解疑答惑~~

部分主讲人
 

马晨菲·博士
 

资深技术支持，2009 年毕业于中国科学院大连化学物理研究所代谢组学研究中心，师从许国旺研究员，是国内最早开展代谢组学的研究人员之一。国内第一本代谢组学著作《代谢组学—方法与应用》（ISBN：9787030215284）合著者之一，并参加植物代谢组学著作《植物代谢组学—方法与应用》（2011，ISBN97871225875）的编写。精通气相色谱-质谱技术（GC-MS）和全二维气相色谱-飞行时间质谱技术（GC×GC-TOFMS）的理论知识和方法开发。

龙志敏·博士
 

SCIEX 质谱应用经理，2012 年药学专业博士毕业后至今，主要从事液相色谱质谱相关技术开发和代谢组学研究工作。目前在 SCIEX 担任质谱应用经理，带领团队专注代谢组学客户应用支持。

免费讲座回看请联系我们

6. 鹿明生物精准靶向「7大优势」

1. 使用高精度、高分辨率的质谱仪器 AB SCIEX QTRAP 6500+，助力实现精准靶向鉴定。

2. 鹿明已建立完成黄酮酚类物质 Kit 包 130 种活性代谢物的标准品数据库，其中包含大量次生代谢物，可实现绝对定性、绝对定量，并提供 130 种物质的 130 个标准曲线。

3. Standard QC+Sample QC 双重质控体系，保证数据的稳定/准确性；

4. 样本及 Standard QC 均加入外源性内标物，用于评价仪器及方法的稳定性；

5. 每个化合物均含 2 对以上特征离子对，一对用作定量离子对，其余离子对辅助定性，保证定性定量的准确性；

6. 线性范围宽：0.05-100ng/mL ，相关系数：＞0.99；满足不同类型的复杂样本定量分析；

7. 严格的人工校对过程，保证方法的准确性及可靠性；

7.精准靶向代谢组学可「应用领域」

精准靶向代谢组学则更侧重于针对科研人员所感兴趣的一组特定的代谢物进行分析。目前，鹿明生物开发的精准靶向——黄酮酚类物质Kit包，包含 13 大类、130 种黄酮酚类物质，详情请戳重磅发布|基于AB6500+的 130 种黄酮酚类物质的精准靶向代谢组学，精准靶向不仅能运用在黄酮酚类物质，还能广泛地应用在以下研究领域：

 

上海鹿明生物科技有限公司，一直专注于生命科学和生命技术领域，是国内早期开展以蛋白组和代谢组为基础的多层组学整合实验与分析的团队。经过近数年的发展沉淀，公司建立起了 iTRAQ/TMT、DIA、PRM、修饰蛋白组等蛋白组学技术平台和全谱代谢组、靶向代谢组、拟靶向代谢组、脂质组等代谢组学技术平台以及相应的数据整合分析平台，并建立了科学完整的服务流程和精细规范的操作标准。

公司拥有：

SCIEX-QTRAP-6500,

SCIEX-QTRAP-6500 plus，

Thermo Scientific™TSQ™ 9000，

SCIEX-QTRAP-4000,

Waters Xevo G2-XS,

Thermo-GC-QQQ,

Thermo-Obritrap-QE,

Thermo-Obritrap-QE-HF,

Aglient-GCMS-7890B/5977A,

AglientGCMS7890B/5977A（带顶空进样装置）

及云计算分析平台等大型检测设备以及完整的样品前处理系统和 GCMS-LUG 数据库—GC-MS 广靶筛选、LC-MS 500+ 数据库— LCMS 广靶筛选、LC-MS-物种定性库-定性等数据分析系统（拥有各类分析软件及数据库）。

公司荣获国家高新技术企业认证、专精特新企业认证，通过 ISO9001 质量管理体系认证，获得代谢组学专利及软件著作等近 20 余项知识产权专利；同时也取得上海市公共技术服务平台资质认证，获得上海市创新创业计划大赛支持。

迄今为止，鹿明完成服务项目上万个，涉及医学、农业、生态学及工业应用等多个研究领域，发表 SCI 论文数百篇。

2017 年 6 月，公司与上海欧易生物医学科技有限公司实现战略整合，实现中心法则上中下游多层组学的串联，整合后的鹿明力求打造优质技术平台，争做优质蛋白代谢服务企业，助力生命科学领域的科学家快出成果，出好成果，从而推动科技创新。
鹿明生物，多层组学定制服务专家，为您的科研助力！

END