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極性代謝物必殺技——代謝組學(xué)不容錯過的分析方法

來源:安捷倫視界 | 作者:guiyisci | 發(fā)布時間: 2022-11-16 | 3794 次瀏覽 | 分享到:

【摘要】代謝組學(xué)，是效仿基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究思想，對生物體內(nèi)所有代謝物進(jìn)行定量分析，并尋找代謝物與生理病理變化的相對關(guān)系的研究方式，是系統(tǒng)生物學(xué)的組成部分。近幾年，代謝組學(xué)迅速發(fā)展并已滲透到多項(xiàng)領(lǐng)域，比如疾病診斷、醫(yī)藥研制開發(fā)、營養(yǎng)食品科學(xué)、毒理學(xué)、環(huán)境學(xué)，植物學(xué)等與人類健康護(hù)理密切相關(guān)的領(lǐng)域。

什么是代謝組學(xué)？

基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)告訴你什么可能會發(fā)生，而代謝組學(xué)則告訴你什么確實(shí)發(fā)生了。”（Bill Lasley, UC Davis）

代謝組學(xué)，是效仿基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究思想，對生物體內(nèi)所有代謝物進(jìn)行定量分析，并尋找代謝物與生理病理變化的相對關(guān)系的研究方式，是系統(tǒng)生物學(xué)的組成部分。近幾年，代謝組學(xué)迅速發(fā)展并已滲透到多項(xiàng)領(lǐng)域，比如疾病診斷、醫(yī)藥研制開發(fā)、營養(yǎng)食品科學(xué)、毒理學(xué)、環(huán)境學(xué)，植物學(xué)等與人類健康護(hù)理密切相關(guān)的領(lǐng)域。

代謝物的分析挑戰(zhàn)？

高分辨率精確質(zhì)量 LC/TOF 或 LC/Q-TOF 是代謝組學(xué)研究工作中的常規(guī)工具。雖然 LC/TOF 或 LC/Q-TOF 在代謝組學(xué)中的應(yīng)用已發(fā)展多年，但在分析代謝物時仍存在一些挑戰(zhàn)，例如:

代謝物離子在色譜柱上的保留
高鹽下代謝物的靈敏度抑制和重現(xiàn)性降低
生物相關(guān)異構(gòu)體的色譜分離
代謝物范圍廣，分離和精度難同時兼顧

安捷倫極性代謝物分析必殺技
為了解決代謝物分析難題，安捷倫采用 Agilent 1290 Infinity II 液相色譜（LC）結(jié)合 6546 四極桿飛行時間液質(zhì)聯(lián)用（Q-TOF）系統(tǒng)，成功開發(fā)出了針對極性化合物的分析方法。
表 1. 分析條件

該方法的分析結(jié)果表明：

極性代謝物有效分離分析

圖 1. 顯示極性代謝物在色譜柱上有良好的保留，并且能夠?qū)崿F(xiàn)基線分離，可以滿足多種極性代謝物同時監(jiān)控的要求。
有效提高代謝組學(xué)關(guān)注化合物的分析靈敏度和準(zhǔn)確度

圖 2. 連續(xù) 18 小時以上重復(fù)進(jìn)樣考量儀器及方法的質(zhì)量精度穩(wěn)定性：A，負(fù)離子模式下的平均**質(zhì)量誤差為 1.5 ppm；B，質(zhì)量誤差 RSD 為 1.25 ppm ( n = 47 種代謝物)，說明方法具有良好的質(zhì)量精度。
即使在高鹽濃度下，代謝物離子和極性代謝物的重現(xiàn)性也有較大提高

圖 3. AMP 和 ADP 在不同鹽含量下，略有差異，但是對響應(yīng)影響不明顯；而 ATP 在不同鹽環(huán)境下，靈敏度沒有差異；由此說明，本方法穩(wěn)定性好、耐鹽，適合分析組織、體液等高鹽樣品。
通過色譜條件的優(yōu)化，對重要的生物異構(gòu)體基本實(shí)現(xiàn)了基線分離，并檢出了各類的代謝物

圖 4. 生物相關(guān)異構(gòu)體能夠在色譜柱上基本實(shí)現(xiàn)基線分離，對分別剖析化合物結(jié)構(gòu)，尤其分子量接近或一致的異構(gòu)體意義重大。

綜上所述，Agilent 1290 Infinity II 液相色譜、6546 四極桿飛行時間液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)搭配 InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z 色譜柱，作為**代謝組學(xué)分析的一個強(qiáng)有力解決方案，能夠**解決極性代謝物分析難點(diǎn)。
文章來源：安捷倫視界微信公眾號

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