代谢物鉴定方法

    代谢物是指特定生物体或细胞在一个特定生理时期内的所有代谢物。代谢组学研究是对所有低分子量代谢物同时进行定性和定量分析的研究。代谢组学的核心挑战之一是代谢物鉴定。为了提高针对大量代谢物的代谢物鉴定的效率,我们重点研究了新技术和更好的代谢物鉴定方法的进展。

     

    代谢物鉴定的技术进展

    由于代谢组的复杂性和动态性,需要多个分析平台以覆盖代谢物的全谱,质谱(mass spectrometry,MS)和核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)波谱是最常用的。

     

    质谱(MS)

    MS提供代谢物的定量分析以及鉴定代谢物的潜力。在过去的十年中,MS制造商之间的竞争文化以及科学家对更好的MS仪器的永不满足的需求推动了MS灵敏度、分辨率、准确度、速度和可靠性的提高。对于小分子研究,准确度和分辨率对代谢物鉴定尤为重要。从本质上讲,代谢指纹图谱涉及比较不同个体中代谢物的质谱峰,了解不同化合物的结构,以及建立一套完整的分析方法来识别这些不同化合物的特征。

     

    核磁共振 (NMR)

    核磁共振波谱在我们理解化合物多样性方面发挥了核心作用。它对样品无破坏性,并在测量中无偏差。它适用于血液和尿液等液体样品,也适用于组织和器官等固体样品。

     

    代谢物鉴定的应用

     

    临床应用

    代谢组学类似于临床化学,与基因组学相比,它提供的个人信息较少,因此其临床应用可能会产生一定的影响。较低的成本是代谢组学在临床上更容易被接受的另一个原因。

     

    疾病诊断

    代谢组学和生理学联系更为紧密。疾病导致机体病理生理过程的变化,最终导致代谢物的相应变化。通过分析某些代谢物,并将其与健康代谢物进行比较,寻找疾病生物标志物,将提供更好的疾病诊断方法。目前的代谢组学研究已经能够诊断一些代谢疾病,如糖尿病、肥胖和代谢综合征。

     

    总结

     

    鉴于大多数代谢组的化学多样性和大多数代谢组学数据的特点,研究人员可以通过对人体代谢物的深入研究来判断人体是否处于正常状态,但对基因或蛋白质的研究无法得出这样的结论。因此,在过去十年中,代谢组学的大量努力都集中在使代谢物鉴定更好、更快、更便宜上。代谢组学研究可以为药物开发提供更深入的见解,并为进一步揭示疾病机制奠定基础。在代谢发现的基础上,我们可以推测体内的相似化合物,并建立灵敏可靠的探索和鉴定方法。

     

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    参考文献

    1. Li L, Hao B, Zhang Y. et al.; Metabolite Profiling and Distribution of Militarine in Rats Using UPLC-Q-TOF-MS/MS. Molecules, 2020, 25(5): 1082.
    2. Xiao J F, Zhou B. et al.; Metabolite identification and quantitation in LC-MS/MS-based metabolomics. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 2012, 32(1): 1-14.

    相关服务

    未知代谢物鉴定

    外源性代谢物分析服务

    代谢组学

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