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我组AC发文:代谢物批量定性鉴定方面取得新进展 2018

作者:时间:2018-03-28点击数:

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近日,中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员团队在基于液相色谱-高分辨质谱联用技术(LC-HRMS)分析的代谢物批量定性鉴定方面取得新进展,研究结果在Analytical Chemistry杂志发表(2018 Jun 8. doi: 10.1021/acs.analchem.8b01482)。

代谢物的定性鉴定可分为四个不同的层次,其中确定无疑的鉴定分析需要使用化合物标准品,同时在二个正交的实验分析中得到交叉验证。而在非靶向的代谢组学研究中,仅有1.8%左右的质谱特征能得到有效定性(da Silva, et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015, 112, 12549−12550),严重制约了代谢组学的发展。而代谢物定性是实现标志物发现与应用、定量代谢组学、代谢通路分析,以及分析结果验证甚至多组学整合分析的基础。

该团队发展了一种综合的代谢物标准数据库构建策略和方法,针对数据采集、数据校正、数据处理、定性算法,以及仪器间差异比较等多个方面的问题,提出系统的解决方案。首先,建立了基于标准操作规程(SOP)的LC-MSn分析方法;其次,在SOP的条件下,分别在正、负二个电离模式和在15 eV、30 eV和45 eV碰撞能量下,使用AB SCIEX TripleTOF 5600+仪器采集每个代谢物的保留时间、一级和二级质谱的信息,构建含有近2000个代谢物的数据库。在这些数据的基础上,对实际样品LC-HRMS n分析的谱图进行母离子融合,二级质谱预处理、信息提取与优选,保留时间漂移校正,定性分析算法与批量定性搜索等。正离子模式下,血清样本的LC-HRMS n分析作为例子显示了数据库和方法的有用性。实际应用也表明,此定性方法及其数据库也适合于其他类型的LC-HRMS仪器(如Thermo Fisher 的Q-Exactive HF) 和 Waters的Xevo G2-XS Q-TOF等)的定性分析。

针对代谢物定性分析难题,该团队已经开展了一系列的研究工作,包括代谢物定性一般化策略(Jing Chen, et al., Anal. Chem. 2008, 80(4): 1280-1289),离子融合策略(Zhongda Zeng, et al., Anal. Chem., 2014, 86(8), 3793-3800),修饰代谢组学(Weidong Dai, et al., Anal. Chem., 2014, 86(18), 9146-9153)及肉碱类代谢物的规模化定性(Di Yu, et al., Anal. Chem.,2018, 90(9),5712-5718)等。

该研究成果已经开发成代谢物定性数据库软件。除标准品化合物数据外,该软件还可实现多个网络数据库的同时联网搜索、研究组内扩展数据库的共享,以及其他多种类型的信息搜索和查询等。需要使用的研究人员,可与大连达硕信息技术有限公司联系。

该研究得到了国家自然科学基金项目和国家重点研究发展计划的资助。

作者:

Xinjie Zhao, Zhongda Zeng, Aiming Chen, Xin Lu, Chunxia Zhao, Chunxiu Hu, Lina Zhou, Xinyu Liu, Xiaolin Wang, Xiaoli Hou, Yaorui Ye, and Guowang Xu

名称:

Comprehensive Strategy to Construct In-House Database for Accurate and Batch Identification of Small Molecular Metabolites

引用:

Analytical Chemistry, 2018, in press, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b01482

链接:

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.8b01482


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