干貨分享丨代謝組學問題集錦之進階篇
經過上一期的基礎篇學習,想必大家對代謝組學這個神秘的學科有了更系統的認識。那么如何選擇適合項目的檢測方法?用什么平臺做檢測?大家是不是還很懵,別著急,這期小編就把答案告訴大家。話不多說帶著問題一起來讀!
1
代謝組學檢測方法是按什么進行分類的?
答
主要是根據研究目的分為靶向、非靶兩大類,近年來還有擬靶向、代謝流等分類。
靶向:針對某一類特定的代謝物進行檢測分析,是一種有偏向性的檢測手段。主要適合驗證型研究,獲得目標代謝物在不同組別樣本及不同批次樣本中的絕對含量。定性依賴標準品,定量依靠標準曲線。
非靶:是對生物體內源性代謝物進行系統全面的分析,獲取盡可能多的代謝物數據,找出組間差異代謝物,是一種無偏向的代謝組學分析。主要適合發現型研究,定性主要依靠數據庫,結果相對定量。
擬靶向:結合靶向和非靶的優點,在方法建立時,用高分辨質譜獲取代謝物的離子對信息,而在實際樣品分析時采用靶向的多反應檢測(MRM)方式測量代謝物的濃度。
代謝流:是利用穩定同位素示蹤技術,檢測下游代謝產物的同位素取代形式(M+0/ M+1/ M+2/ …),從而分析出該化合物在代謝通路中的流向和分布。通過對生物體進行代謝流分析,可得到生物體特定代謝通路的活躍程度。
2
怎么選擇檢測平臺?
答
不同平臺有各自的優勢,比如NMR的重現性好樣品無損,LC所需樣品較少靈敏度高,GC適合可揮發性的代謝物。
根據關注的代謝物和實驗目的來選擇,比如想測脂蛋白亞類,就只有NMR平臺可以滿足要求;想測脂肪酸,主要就靠GC-MS;想測低濃度的神經遞質,要用UPLC-QQQ-MS。如果想測非靶,主要用NMR和QTOF-MS來完成。
3
代謝組學檢測怎么設置質控?
答
質控樣:一般選擇將該批次所有檢測樣本混合,檢測過程與正式樣本相同,在該批次前后走若干針,檢測樣品中固定間隔走一針。監控整個系統的穩定性,易發現因系統污染、儀器故障(如靈敏度下降、保留時間變化、質量準確度變化)引起的問題。
平行樣:選擇不少于樣品總數5%的樣本分成平行3份,貫穿整個樣品制備、檢測和分析過程。監控實驗全過程的穩定性。
4
定量限、檢測限是什么意思?
答
定量限(LOQ)是指在某一指定水平的準確度和精密度下能夠可靠定量的最低濃度。
檢測限(LOD)是指能被可靠檢測的最小濃度。LOD與體系的信號和噪聲有關,通常被定義為信噪比大于3倍。
5
什么是MRM?
答
MRM:多反應監測,multiple reaction monitoring。MRM基于目標分子的信息,有針對性的選擇數據進行質譜數據采集,對于符合目標離子規則的信號(母離子-子離子對)進行采集,去除不符合規則的離子信號的干擾。允許符合設定的母離子進入碰撞室,碰撞完成后,只記錄設定子離子信號。
6
什么是基質效應?
答
是指基質對分析方法準確測定分析物的能力的干擾。普遍認為基質效應的產生是質譜離子源中樣品離子化過程中,由內源性或外源性基質物質與目標化合物競爭電荷和中和離子化過程引起的。生物樣本中的很多物質都可能產生基質效應,內源性的通常是存在于生物樣本中的一些有機物(蛋白質,脂肪,磷脂等)和無機物,可能還包括體內形成的一此代謝產物。外源性的來自于樣品制備過程或者樣本處理中引入的外來物質,比如抗凝劑。
7
如何避免和消除基質效應?
答
在樣品的前處理階段,可以選擇性的去除干擾物,比如蛋白沉淀;選擇合適的內標,抵消和降低不利影響;調整合適的液相分離條件;稀釋樣品;選擇合適的API離子源和離子極性。
8
是不是有標準品就可以定量檢測?
答
不是,標準品的具備是定性和絕對定量的必需條件,但是要從生物樣本中檢測到目標代謝物,需要建立合適的方法(樣品制備、色譜分離、質譜檢測等),這個過程需要有豐富方法開發的工作者投入大量時間來完成,即便如此,方法開發也依舊有失敗的風險,比如目標物極不穩定。
9
為什么有些代謝物的檢測需要衍生化?
答
主要是為了改善目標物的響應、極性、穩定性和分離性能。比如將紫外吸收官能團引入可提高靈敏度、將熱不穩定的代謝物衍生后提高穩定性等。
10
質譜中 TOF、QQQ、QTRAP、Orbitrap 都代表什么?
答
這些都是質譜中常見的質量分析器。
TOF(times of flight 飛行時間):不同的離子可通過電場加速至同樣的動能,而其速度由質荷比決定。因此可用飛行時間技術測量速度從而得知質荷比。特點是分辨率高、靈敏度低,適合非靶研究。
QQQ(triple quadrupole 三重四級桿):由三個依次串聯的四極桿組成,其中第一個四極桿(Q1)和第三個四極桿(Q3)用作質量過濾器,第二個四極桿(Q2)用作離子碰撞室。特點是靈敏度高、分辨率低,適合靶向定量研究。
QTRAP: 四級離子阱,是以QQQ為基礎,第三個四級桿(Q3)即可以做三重四級桿也可以做線性離子阱,具有三重四級桿的掃描功能,兼具線性離子阱的高靈敏度定性掃描和多級掃描功能,以及三重四級桿和線性離子阱結合在一起的掃描功能。
Orbitrap: 軌道離子阱,為Thermo公司獨有技術,被用于高分辨的質譜分析平臺。



