气相色谱-质谱法结合偏最小二乘-判别分析用于血清和血浆中代谢物的比较分析

建立了肟化-硅烷化衍生血清和血浆中代谢物的方法,结合气相色谱-质谱法,可实现有机酸、氨基酸、脂肪酸和胆固醇等多类代谢物的同时分析测定。方法学考察结果表明,该方法准确可靠,重复性、精密度和回收率良好,满足血清和血浆样本代谢物分析的要求。利用建立的方法,对40个健康人血清样本和34个健康人血浆样本中的代谢物进行对比分析。结果表明,吲哚-3-乙酸是血浆中特有的代谢物;共有的39个代谢物中,有32种在血清和血浆中的含量有显著性差异。采用偏最小二乘-判别分析(PLSDA)建立血清和血浆的判别模型,并筛选出了5种区分血清和血浆的重要代谢物,即磷酸、异亮氨酸、2,3,4-三羟基丁酸、柠檬酸和硬脂酸。研究结果为代谢组学研究中血清和血浆样本的选择提供了依据。     

基于气相色谱-质谱联用技术的痛风病人血清代谢特征分析

痛风是一组仅见于人类的异质性疾病,随着时间的推移,将导致慢性关节炎并逐渐致残。该研究将基于气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)的代谢组学方法应用于痛风病人的血清代谢特征分析。首先利用GCMS获得痛风病人和健康人的血清代谢指纹图谱,采用多变量统计分析对所得数据进行分析。主成分分析(PCA)得分图显示,痛风病人与健康人的血清代谢谱有差异。通过偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)对样品进行进一步分型,根据模型的变量重要性因子(VIP值)及非参数检验结果筛选差异代谢物。共筛选出43种可能与痛风相关的代谢物,并对其中22个变量进行结构鉴定,主要包括丙二醇、2,3-二羟基丁酸、2,4-二羟基丁酸、赤藓糖醇、苏糖醇、苏糖酸、阿拉伯糖醇、D-葡萄糖酸、肌醇、次黄嘌呤、尿酸、尿苷、3-羟基-3-甲基丁酸、鸟氨酸、吲哚-3-乳酸、单乙醇胺、甘油、甘油酸、月桂酸及亚油酸等代谢物。与健康人相比,痛风病人的糖代谢、核苷酸代谢、氨基酸代谢及脂类代谢均发生了明显的紊乱。这些结果将为痛风临床诊断及治疗提供重要依据。     

鼻咽癌高低发区中钙与鼻咽癌发病关系再调查的结果

报告了１９９４～１９９５年间在鼻咽癌高发区（四会）与低发区（梅州）进行钙与鼻咽癌发病关系的再次调查结果．高发区的井水钙低，正常人的血清钙亦低，差异有显著性意义；鼻咽癌病人的血清钙又低于正常人，Ｐ＜０．０５；上述结论与９３年的研究结果一致。四会境内肝及消化道恶性肿瘤死亡率不存在地区性差异，提示钙与鼻咽癌发病有密切关系。     

气相色谱-质谱分析血清代谢组前处理中的除蛋白及衍生方法

采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),对代谢组学研究中血清样本的前处理方法进行考察,研究蛋白去除和衍生化两个步骤对血清代谢物分析的影响。对血清样本和质控(Quality control,QC)样本的图谱进行峰相对标准偏差(RSD)计算,全谱主成分分析(Principal components analysis,PCA)和信息量的计算以及代谢物的定性定量分析。结果表明,QC样本和血清平行样的峰面积RSD均小于10%,PCA分析结果及信息量计算结果都表明这些前处理方法重复性及可靠性良好,适用于代谢组学研究。4种前处理方法所得代谢图谱的PCA分析结果表明不同除蛋白试剂和衍生化试剂对代谢物谱存在不同的影响,其中衍生化试剂的影响大于除蛋白试剂的影响。信息量计算显示MSTFA组图谱的信息量(约8.9)大于BSTFA组的信息量(约8.7)。对血清样本定性共得到44种代谢物,MSTFA组血清样本特有代谢物5种,BSTFA血清样本特有代谢物6种。对定性结果进行分析后建议:当需要研究极性氨基酸和短链脂肪酸时,采用BSTFA作衍生化试剂较合适;而当需要研究非极性氨基酸和长链脂肪酸时,采用MSTFA作衍生化试剂较合适。     

化学计量学结合气质联用法对4种食用动物油判别模型的构建

通过测定4种不同类型动物油(鸡油、牛油、羊油和猪油)的挥发性成分,从动物油挥发性风味物质的角度,探讨了对不同类型动物油进行判别和分类的可能性。采用热脱附/气相色谱-质谱联用法(TD/GCMS)对4种动物油的挥发性成分进行准确定性以及相对含量测定,利用SPSS 22.0统计软件对4种动物油的挥发性化合物进行主成分分析、聚类分析以及判别分析。依据挥发性化合物的风味阈值、特性以及相对含量水平,进行变量与指标损益之后应用主成分分析,在4种动物油的53种挥发性成分中筛选出19种主要风味物质,并将其相对含量进行降维得到3个主成分,应用主成分分析结果依次进行聚类分析和判别分析,建立了动物油的3个典则判别函数模型。对鸡油、牛油、羊油和猪油的挥发性成分在训练模型内进行判别,模型验证结果的正确率为100%。     

基于GC-TOF/MS技术的转Bt基因大米代谢组学研究

基于GC-TOF/MS技术对来源于两个不同产地的转Bt基因及其亲本大米进行了代谢组学研究。从大米样本中共检出774个色谱峰,鉴定出278种代谢产物,包括糖、氨基酸、脂肪酸及有机酸等代谢产物。对转Bt基因及其亲本大米进行主成分分析,结果表明,转Bt基因与亲本大米的代谢组之间无明显差异性,进一步对数据进行偏最小二乘判别分析和方差分析,仅甘油和鼠李糖两种代谢产物浓度在转Bt基因大米及其亲本大米间存在一定差异(分别升高1.55和3.32倍);考察了不同产地对大米代谢组的影响,结果表明武汉和海南两个产地的大米代谢组之间存在明显差异,有15种代谢产物在不同产地的亲本大米之间以及不同产地的转基因大米之间均发生显著变化。应用GC-TOF/MS技术对来源于不同产地的转Bt基因大米及其亲本大米的代谢组进行比较研究,结果表明引入外源Bt基因对实验中的水稻机体内代谢未产生明显影响,产地差异造成的大米间代谢组差异比引入外源Bt基因造成的大米间代谢组差异更为显著。     

气相色谱-质谱技术结合化学计量学对5种动物油进行判别分析

测定了5种不同种类动物油(鸡油、牛油、鸭油、羊油和猪油)的脂肪酸组成和含量,探讨了利用动物油脂肪酸的指标对不同种类的动物油进行分类和判别的可能性。采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对5种动物油脂肪酸的组成和含量进行测定,利用SPSS 19.0统计软件进行主成分分析、聚类分析和判别分析。对5种动物油的脂肪酸进行统计、分析和对比,得出动物油的主要组成为C16∶0,C18∶0,C18∶1c-9,C18∶2c-9,12和C14∶0,这5种脂肪酸在鸡油、牛油、鸭油、羊油和猪油中的总含量分别为92.1%,93.5%,93.5%,90.6%和95.6%。5种脂肪酸的不饱和度均小于1。主成分分析降维得到3个主成分,利用主成分分析数据,依次进行聚类分析和判别分析,建立了3个动物油典则判别函数,相关系数均大于0.995,对于鸡油、牛油、鸭油、羊油和猪油的初始分类正确率和交叉验证正确率均为100%。     

Discrimination of Human and Nonhuman Blood by Raman Spectroscopy and Partial Least Squares Discriminant Analysis

A novel method is reported to discriminate human and animal blood by Raman spectroscopy without complex sample preparation. A partial least squares discriminant analysis model was constructed from a calibration set of Raman spectra from three species of animal blood using 785-nm laser excitation. The discrimination between human and nonhuman blood was calculated by three sigma. Various performance measures, including a blind test and external validation, confirmed the discriminatory performance of the chemometric model. The model provided 100% accuracy in its differentiation between human and nonhuman blood. These results demonstrate that Raman spectroscopy is a promising tool for the discrimination of animal and human blood.     

气相色谱-质谱法分析乳腺癌患者血清中的代谢物

建立了气相色谱-质谱法分析乳腺癌患者血清中代谢物的分析方法。分别收集乳腺癌患者、一般疾病者和健康对照组血清,样本用甲醇∶乙腈∶丙酮=1∶1∶1(V/V)提取,硅烷化试剂N,O-双甲氧基三氟乙酰胺+1%三甲基氯硅烷(BSTFA+1%TMCS)衍生后,采用气相色谱-质谱法分析其中的氨基酸、脂类和糖类的代谢谱,并用主成分分析(PCA)和随机森林(RF)算法对实验结果进行分析。结果表明,三组实验数据被成功分类,并发现磷酸、N-巴豆酰基甘氨酸、2,4-二羟基丁酸、棕榈酸、N-苯基甘氨酸和N-1-己酰甘氨酸等组分在乳腺癌组和健康对照组中的差异较为显著。     

Human Plasma Metabolic Profiles of Coronary Heart Disease by Gas Chromatography-Mass Spectrometry with Monte Carlo Tree Approach

Metabolomics is a useful approach to explore systemic metabolic variation and to elucidate disease mechanisms. In this study, human plasma metabolic profiles of coronary heart disease (CHD) patients and healthy controls were obtained by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). A relatively new pattern recognition method, the Monte Carlo tree (MCTree) approach, was used to explore metabolic differences between CHD patients and healthy controls. In this way, CHD patients with different severity of coronary atherosclerosis were classified by the corresponding metabolic profiles. Furthermore, important metabolites contributing to the classification were screened and identified by their mass spectra. Several potential biomarkers were discussed in some detail. The results demonstrated that the proposed method might be a useful tool for discovering metabolic abnormalities and potential biomarkers for diseases.     

An Efficient and Simple Breast Milk Sample Preparation to Detect Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Gas Chromatography-Mass Spectrometry

Journal of Analytical Chemistry - Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) can be extremely hazardous to human health due to their carcinogenicity and toxicity. Following mother exposure, a part of...     

基于气相色谱-质谱联用和图模型分析的脂代谢异常患者血浆代谢组学研究

利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)和图模型分析方法,寻找脂代谢异常患者可能的血浆代谢标志物群。采用GC-MS技术对37例脂代谢异常患者和10例健康人的血浆样品进行分析,得到血浆代谢物的表达谱。偏最小二乘-判别分析(Partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)得分图可区分脂代谢异常患者与健康人,运用PLS-DA载荷图及t检验发现有9个代谢物在两组间存在显著性差异。经NIST谱库检索,它们分别为缬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、焦谷氨酸、葡萄糖醛酸、半乳糖、甘露糖、亚油酸和甘油。在脂代谢异常患者血浆中,除甘油浓度显著高于健康人外,其余8种代谢物浓度均明显低于健康人。图模型分析结果发现这些代谢物与脂代谢异常临床常用诊断指标之间具有很好的相关性。它们可能是脂代谢异常疾病早期诊断和预后新的特异性代谢标志物群。     

Simultaneous Determination of Nalbuphine and Opiates in Human Hair by Gas Chromatography-Mass Spectrometry

The method for simultaneous determination of nalbuphine and opiates (codeine, morphine, and 6-monoacetylmorphine) in human hair was developed in the selected-ion monitoring (SIM) mode of a gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS). Thirty-milligram hair samples were incubated in 0.01 M HCl overnight at 50 °C. We extracted the drugs from resulting hydrolyzed solutions with a mixture of chloroform-isopropanol-n-heptane (50:17:33, v/v/v) at pH 9.2. The residues were then evaporated, derivatized, and injected into the GC-MS with the internal standards. The limits of quantification for codeine, morphine, 6-monoacetylmorphine, and nalbuphine were 0.26, 0.21, 0.24, and 0.18 ng mg^-1, respectively. Drug recoveries fell in the range 72.4–86.5%. The responses were linear, with correlation coefficients (r > 0.9958) for the drugs studied. This study also demonstrated that hair dyeing or bleaching diminished the concentration level of nalbuphine, in vitro.     

气相色谱-质谱联用技术分析大气细颗粒物对小鼠肺组织代谢轮廓的影响

建立了基于气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析大气细颗粒物(PM2.5)滴注对小鼠肺组织代谢轮廓的影响的研究方法.通过分析肺组织细胞内代谢物的变化,研究不同浓度PM2.5对小鼠肺组织代谢的毒性机制.鼻腔分别滴注0、7.5、20.0和37.5 g/L的PM2.5悬液,提取肺组织胞内物质,预处理后进行GC-MS分析,结合主成分分析法(PCA)、偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)进行数据解析,通过PLS-DA得分图可将不同PM2.5染毒浓度下的肺组织胞内物质明显区分.运用PLS-DA载荷图及模型的变量重要性因子(VIP)值,发现了7种代谢物可作为区别不同浓度PM2.5下代谢组的潜在生物标志物,分别为丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、鸟氨酸、延胡索酸、柠檬酸、嘌呤(p<0.01).代谢途径分析结果表明,PM2.5滴注使小鼠肺组织受到氧化损伤,氧化应激反应增强,抑制了三羧酸循环(TCA循环)及嘌呤代谢.本研究为深入解析PM2.5致毒机理提供了新的方法及理论依据.     

24种安眠镇静药物的气相色谱及气相色谱－质谱系统分析

建立了２４种安眠镇静药物的气相色谱（ＧＣ）及气相色谱－质谱（ＧＣ－ＭＳ）系统分离分析方法。该法在选定的色谱条件下，能将２４种安眠镇静药物很好地分离，互不干扰。采用内标法定量，其线性范围在０～２４μｇ／ｍＬ血，最小检出浓度为０．１～０．４μｇ／ｍＬ血。用所建的ＧＣ方法对１１例中毒病人的生物样品进行分析鉴定，ＧＣ－ＭＳ法验证。从实际中证明所建方法操作简便，准确性和系统性强，灵敏度较高，能快速、准确地为医院的救治提供依据。     

用气相色谱-质谱和气相色谱-红外联用技术分析热裂解汽油C9馏分中的组成

采用气相色谱-质谱和气相色谱-红外联用技术对热裂解汽油C9馏分中的组分进行分离和定性分析。实验使用了50m聚甲基硅氧烷毛细管色谱柱,EI电离源,电离能70eV和10eV,红外光谱仪的检测器为MCT。通过分析确定了热裂解汽油C9馏分中52个化合物的结构。降低质谱的电离能有利于确定组分的分子量。质谱可以提供被测组分的裂解碎片离子和分子量的信息,红外在确定官能团和同分异构体时要优于质谱。两种联用技术的使用较好地解决了单一方法测定复杂混合物中组分结构所存在的缺陷。     

Speciation Analysis of Mercury in Water and Human Urine Using Gas Chromatography-Mass Spectrometry after Solid Phase Disk Extraction

In recent years, there has been growing interest in the field of mercury speciation analysis. Mercury speciation analysis of water or urine matrices are necessary for solving various environmental, biological or clinical problems. Due to the complexity of sample matrices and the low levels of mercury species, an extraction step, such as liquid-liquid extraction or solid phase cartridge extraction, is required for Hg speciation analysis to isolate and enrich analyte species from sample matrices. As a new experimental configuration, disks or membranes for solid phase extraction (SPE) have been utilized in recent years for the preparation of many different organic and environmental samples. However,the literature survey revealed that solid-phase disk extraction has received little attention in the field of elemental speciation analysis.