代谢组学实验仪器

基泰生物

2023.7.27

代谢组学实验仪器

代谢物主要通过各种体液排出体外，因此各种易于获得的生物体液（包括尿液、血液、唾液以及粪便提取物等）是代谢组学研究的主要样本。同时，各种复杂的生物组织和细胞样本，如临床上或动植物实验中取得的病理组织或动植物组织，也是代谢组学研究的样本。

根据样本性质、实验目的和各代谢物理化性质的不同而选择不同的分析鉴定技术。目前最常用的分析鉴定技术主要有色谱质谱联用和核磁共振（NMR）。

核磁共振光谱技术（NMR）：核磁技术对于靶向分析来说，尤为强大，因为它可定量，重复性也比较好，适用于复杂基质样本的检测；此外，核磁技术对于化合物的结构分析也有着天然的优势。然而，使用NMR的代谢组学分析也存在局限，因为它的灵敏度比更加流行的代谢组学方法“质谱分析法（MS）”要低好几个数量级。

·气相色谱质谱联用：是主要针对挥发性物质进行分离鉴定的质谱技术，配套有相对完善的美国国家标准技术学院（NIST）数据库，在代谢物鉴定方面具有一定优势，是植物代谢组学研究方面常用的分析技术。

在动物代谢组学方面，因动物的内源性代谢产物以不挥发性物质居多，分析样本需要经过复杂的化学衍生化处理才能实现分析，限制了GC/MS的应用。但随着衍生化试剂和方法的创新，GC/MS开始逐渐运用于动物代谢组学。与LC/MS相比，GC/MS所检测的化合物主要集中在极性程度低，分子量相对小的代谢物（<300 Da）。

GC/MS擅长对挥发性、极性低的代谢物进行分析鉴定，对不挥发性代谢物无能为力。而LC/MS擅长对不挥发性化合物、极性化合物、热不稳定化合物、以及1000 Da以内的大分子量化合物进行分析鉴定。NMR检测代谢物具有没有偏向性，无损伤性，前处理简单以及具有实时和动态检测的特点，然而它的检测灵敏度较低。因此，更全面的代谢组分析鉴定，应根据研究对象特征和目的，灵活地将一种或多种代谢组鉴定技术有机组合，发挥各自的优势。

·液相色谱质谱联用：是一种分辨率相对较高的分离分析技术，具有灵敏度较高，动态范围较宽，无需衍生化等优点，因而成为代谢组学研究常用的技术。LC/MS主要分析范围有不挥发性化合物分析测定；极性化合物的分析测定；热不稳定化合物的分析测定；1000 Da以内的大分子量化合物包括蛋白、多肽、多聚物等的分析测定。