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代谢物检测的各种方法
2024-06-19

  一、项目介绍

  代谢物检测是现代生物化学分析领域中的重要组成部分,主要用于评估各种生物体(包括人体、动植物和微生物)在新陈代谢过程中产生的中间及最终产物。这些代谢物不仅是生理功能状态的直接反映,还与环境污染物的毒性效应、药物疗效及毒副作用、疾病诊断及预后评估等诸多方面密切相关。因此, 代谢物检测在疾病诊断、药物研发、营养科学、环境学、毒理学等领域发挥了重要作用。

  二、检测方法

  目前,代谢物检测主要依赖于高灵敏度和高分辨率的仪器分析技术,其中质谱(MS)技术结合液相色谱(LC)/气相色谱(GC)是最常用的方法,即LC-MS/GC-MS。这一组合能够实现对复杂生物样本中多种代谢物的同时定性和定量分析。

  1、测试原理:

  高效液相色谱(HPLC):以液体为流动相,采用高压输液系统,将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,在柱内各成分被分离后,进入检测器进行检测,从而实现对试样的分析。

  液相色谱-质谱联用(LC-MS):样品通过液相色谱分离后的各个组分依次进入质谱检测器,各组分在离子源被电离,产生带有一定电荷、质量数不同的离子。不同离子在电磁场中的运动行为不同,采用质量分析器按不同质荷比(m/z)把离子分开,得到依质荷比顺序排列的质谱图。通过对质谱图的分析处理,可以得到样品的定性和定量结果。

  

 

  图1. LC-MS流程示意图

  气相色谱(GC):是一种常见的分离和分析技术,主要用于检测和定量混合气体或挥发性有机物的组成。其工作原理是利用样品中各组分在流动的惰性气体(如氮气或氦气)携带下,通过固定相(色谱柱)时因分配系数不同而实现分离,然后通过检测器对各个组分进行定性和定量分析。

  气质联用(GC-MS):是一种将气相色谱与质谱两种分析技术相结合的高端检测技术。在该系统中,样品首先通过气相色谱进行分离,根据各组分在色谱柱上的保留时间差异将其分离成单一组分;随后,这些分离出的单一组分逐个进入质谱仪进行离子化和质量分析,从而得到每个组分的精确质量和分子结构信息。

  

 

  图2. GC-MS流程示意图

  2、应用范围:

  在样本应用上,动物血浆、组织、细胞,植物的根、茎、叶、花、种子、果实,以及微生物发酵液等样本的大部分代谢物不易挥发、较好电离,常用LC-MS分析。GC-MS更多用于挥发性物质、热稳定性化合物的分析鉴定,如短链脂肪酸、芳香烃、风味类挥发物等。

  

 

  三、样本准备

  1.样本量要求

  

 

  表1:不同样本样本量要求

  2. 样品管上名称和表中样品编号务必保持一致,后续分析报告按样品编号输出。

  3. 具体样品量要求请和e测试工作人员确认。

  四、结果展示

  

 

  表2:脂肪酸测试结果

  五、常见问题

  1.GC-MS可以测试多大分子量的样本?

  GC-MS一般适用于分子量500以下,沸点400℃以下,挥发性或半挥发性,热稳定性的化合物,大分子测不了。

  2.液质是否可以测三级结构?

  一般只有离子阱质谱才可以达到三级,但是二级谱也是可以做结构确认的。如果只测质谱,不管哪一种,都只是在推测结构,并不能准确判定。

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