气相色谱-质谱和液相色谱-质谱联用方法用于口腔癌代谢组学分析

口腔癌的发病率占全身恶性肿瘤的第6位,正确区分正常状态与良性和恶性口腔肿瘤,是恰当选择治疗方案的关键所在。本研究中,首先利用液相色谱-质谱和气相色谱-质谱联用方法分别得到健康人、良性口腔肿瘤患者和恶性口腔肿瘤患者血浆、尿液和唾液的代谢轮廓,然后应用正交信号校正的偏最小二乘法进行多变量统计分析。结果表明健康人、良性肿瘤患者和恶性肿瘤患者在血浆、尿液和唾液等3种体液代谢中都可以被区分开,而且找到和鉴定出19个重要差异代谢物。相关代谢通路分析显示,与健康人相比,良性和恶性口腔肿瘤患者都存在能量代谢紊乱和脂类代谢失衡的现象,但恶性口腔肿瘤患者还表现出三羧酸循环和肌醇代谢异常,这为临床诊断及治疗提供了重要信息。     

基于气相色谱-质谱联用的血府逐瘀汤治疗大鼠颅脑损伤的血浆代谢组学研究

该文研究了血府逐瘀汤对颅脑损伤大鼠血浆代谢组的影响,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对治疗组、模型组以及假手术组的血浆代谢物进行检测,定性定量分析了43种重要的代谢物。模型组和假手术组的t检验(t-test)结果显示13种代谢物存在显著差异。正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)分析结果也显示模型组和假手术组代谢差异明显。结合变量的投影重要性指标(VIP)及t检验结果,筛选出乳酸、组氨酸、棕榈酸、色氨酸、亚油酸、油酸、硬脂酸作为生物标志物。观测7种标志物在治疗组中第1、3、7、14 d的变化情况。结果显示:治疗组中乳酸、组氨酸、棕榈酸、亚油酸、硬脂酸的相对浓度逐渐降低,色氨酸的相对浓度先降低后升高,油酸的相对浓度先升高后降低,且7种代谢物的相对浓度在第14 d时均接近于假手术组的水平。表明血府逐瘀汤对颅脑损伤具有一定的治疗作用,乳酸、组氨酸、棕榈酸、色氨酸、亚油酸、油酸、硬脂酸7种代谢物可以作为生物标志物监测颅脑损伤的治疗效果及恢复情况。     

基于气相色谱-质谱的拟靶向代谢组学方法分析大米中脂肪酸

建立了一种基于气相色谱-质谱的拟靶向代谢组学分析方法对大米中脂肪酸进行分析,共检测到16种脂肪酸,并研究了不同大米中脂肪酸的轮廓差异。以提取到饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的总量为评价指标,比较了6种提取方法及4种提取溶剂对脂肪酸提取效率的影响。将该方法用于5种不同大米(稻花香、吉星、金浪子、农大、状元)中脂肪酸的分析,发现稻花香大米中脂肪酸轮廓与其他4种均有较大差异;而金浪子与农大、状元间脂肪酸差异也较大,与吉星脂肪酸轮廓较为相似。该方法简单,有较好的稳定性和准确性,可为大米品质和营养价值改善研究提供基础数据。     

基于气相色谱-质谱联用与液相色谱-质谱联用的非靶向代谢组学用于3类茶叶中化学成分分析（英文）

茶叶中的化学成分是构成其风味特征的物质基础。本研究建立了基于气相色谱-质谱联用和液相色谱-质谱联用的非靶向代谢组学方法。完成预处理及分析条件优化后,使用标准样品考察方法的线性、回收率及重复性,结果表明方法整体稳定且结果可靠。将该方法用于绿茶、乌龙茶和红茶中化学成分的分析。通过超声辅助溶剂提取及气相色谱-质谱联用分析共获得1812个特征峰,而使用加热溶剂提取及液相色谱-质谱联用分析可获得2608个特征峰。结合保留规律及质谱数据库,共定性173种化合物(109种随后经标准样品验证),其中只有9种化合物在上述两类分析中被同时检出,表明方法互补性良好。3类茶叶数据的偏最小二乘判别分析结果表明,三者间存在显著差异。结合模型的变量重要因子(VIP)与非参数检验共筛选出90种化合物,其中包含儿茶素、氨基酸、糖、有机酸和黄酮苷类等众多与茶叶滋味密切相关的化学成分。     

气相色谱-质谱法分析膀胱癌患者尿液代谢组

建立了一种衍生化与气相色谱-质谱联用相结合的尿样代谢组分析方法.考察了样品预处理过程的提取溶剂、样品衍生化方法和气相升温梯度等分析条件,最终选择了丙酮为提取溶剂,V(MSTFA)∶ V(TMCS)=100∶ 1作为衍生化试剂.该方法线性良好(r2＞0.9916);制样精密度RSD小于15%,回收率在80.4%～117.9%之间.本法已成功应用于膀胱癌患者与正常人的尿液代谢组学分析,发现4种潜在的生物标记物.     

基于气相色谱-飞行时间质谱技术的佐剂性关节炎大鼠尿液代谢组学的研究

采用弗氏完全佐剂(FCA)诱导佐剂性关节炎(AA)大鼠模型,观察大鼠足趾肿胀度和踝关节组织的病理学形态变化。应用气相色谱-飞行时间质谱(GC-TOF MS)技术检测AA大鼠尿液代谢物谱,并对数据进行主成分分析(PCA)、偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)及正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA),探讨可能的发病机制。通过变量重要性投影值(VIP>1)和P值(<0.05),筛选出尿液中的差异代谢物。在模型组大鼠的尿液中共发现异柠檬酸、α-酮戊二酸、柠康酸、肌酸、3-羟基丁酸等20种差异代谢物。推断AA代谢组学的发病机制可能与能量代谢、氨基酸代谢、脂肪酸代谢途径有关。     

基于气相色谱-质谱联用的抗结核药致肾损伤代谢组学及谷胱甘肽治疗作用研究

以异烟肼(INH, 100 mg/(kg·d,ig))和RIF(RIF, 100 mg/(kg·d,ig))为模型药物,连续灌胃14天诱导建立抗结核药大鼠肾损伤模型,以组织病理学、血清生化指标(尿素氮、肌酐)为考察对象,观察抗结核药物引起的肾损伤严重程度;采用基于气相色谱-质谱联用的代谢组学技术结合偏最小二乘法-判别分析等多维、单维统计方法探讨INH联用RIF对大鼠肾组织中内源性小分子化合物的代谢影响。采用对抗结核药物引起的组织细胞损伤具有保护作用的谷胱甘肽(GSH, 250 mg/(kg·d,iv)对大鼠进行干预治疗,从代谢调控的角度阐明GSH发挥保肾的作用机制。组织病理学及血清生化结果显示,大鼠给予INH和RIF后,血清中尿素氮和肌酐水平显著升高(p<0.05),肾小管上皮中度空泡变性,提示肾组织出现损伤。代谢组学数据提示,结核药物联用导致了大鼠肾组织中酪氨酸、脯氨酸、尿苷、棕榈油酸等31个内源性物质代谢紊乱;主要导致了大鼠脂肪酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢异常。GSH能降低大鼠血清中尿素氮的水平(p<0.05),减轻大鼠肾小球系膜的增生情况; GSH能够通过调控肾组织中棕...     

基于液相色谱-质谱技术的代谢组学分析方法新进展

液相色谱-质谱联用技术是代谢组学研究领域的主要技术平台之一,近年来基于液相色谱-质谱联用技术的代谢组学分析方法获得了巨大发展。本文结合本研究组在代谢组学方面的研究成果,综述了近年来液相色谱-质谱联用技术在代谢组学分析方法方面的新进展,并对其发展前景进行了展望。综述引用文献41篇。     

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。     

基于液相色谱-质谱联用技术的代谢组学方法研究薄荷烟对大鼠代谢的影响

将基于液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术的代谢组学分析平台用于薄荷烟对大鼠代谢影响的研究。分析了3组大鼠的尿样,包括对照大鼠、吸食普通烟大鼠和吸食薄荷烟大鼠,并采用主成分分析(PCA)方法对数据进行模式识别。PCA得分图表明吸食薄荷烟大鼠与对照组大鼠尿样的代谢差异要小于吸食普通烟大鼠。从PCA载荷图中找到并鉴定了犬尿喹啉酸等8种重要代谢物。通过考察代谢物在对照大鼠、吸食薄荷烟大鼠和吸食普通烟大鼠尿样中的相对含量变化,进一步说明了烟草中添加薄荷醇可减少烟草对大鼠代谢的影响。     

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。     

色谱-质谱联用技术在代谢组学中的应用

代谢组学是对生物体受外部刺激所产生的小分子代谢产物的变化或其随时间的变化进行研究的一门学科,以实现对体液、细胞以及组织提取物等复杂的生物样本中所有代谢产物的定性和定量分析为研究目标。色谱-质谱联用技术在代谢组学的研究中已显示出极大的发展潜力。本文主要综述近年来代谢组学研究中涉及的色谱-质谱联用技术及其数据处理方法,重点介绍各种分离技术的特点及其在应用中的关键问题,并对其在代谢组学应用中的未来发展给予展望。     

基于气相色谱-质谱联用的代谢组学用于黄连治疗II型糖尿病的机理探索

将代谢组学的方法用于研究黄连治疗II型糖尿病的机理。II型糖尿病造模采用对大鼠灌胃脂肪乳并腹腔注射40 mg/kg链脲佐菌素的方法,大鼠分为正常组、模型组、黄连给药治疗组(10 g/kg)、二甲双胍给药治疗组(0.08 g/kg)。大鼠给药30天后,采集血样用于生化指标的检测,采集24 h尿样用于代谢组学的分析。与模型组相比,糖尿病大鼠给药黄连30天后,空腹血糖值(FBG)显著降低了59.26%,总胆固醇(TC)降低了58.66%,甘油三酯(TG)降低了42.18%。采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对大鼠尿样中的内源性物质进行了相对含量测定,主成分分析结果表明,正常组与模型组显著分离,黄连组处于正常组与模型组之间,更接近于正常组。发现12个代谢物与糖尿病有关,包括4-甲基苯酚、苯甲酸、氨基丙二酸等。给药黄连后,其中的7个代谢物发生显著性回调,与氧化应激状态相关的氨基丙二酸和L-抗坏血酸出现向正常组显著性调节的趋势。这些结果表明,黄连不仅具有降糖和降血脂的作用,而且具有抗氧化作用,在一定程度上可能会抑制糖尿病合并症的发生和发展。     

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。     

基于气相气谱-质谱的代谢组学方法研究四氯化碳致小鼠急性肝损伤

建立了一种基于气相色谱-质谱(GC-MS)技术的代谢组学分析方法。以CCl4致小鼠肝损伤模型为研究对象,检测了染毒小鼠肝组织和血浆中内源性代谢物随时间的变化情况,并运用主成分分析方法对这一变化过程进行模式识别。研究发现,随着染毒时间的推移,小鼠的整体代谢物谱存在着一定的变化规律。肝组织中苹果酸和部分游离脂肪酸含量升高;血浆中柠檬酸和部分氨基酸含量有所上升。这些代谢物的变化都与肝损程度密切相关,且变化趋势与肝组织病理检查结果一致。研究结果表明:GC-MS技术在代谢物谱的获取和代谢物鉴定方面具有优势,可作为核磁共振(NMR)技术的补充工具用于代谢组学研究。     

基于气相色谱-质谱法的广泛靶向代谢组学方法开发

气相色谱-质谱法(GC-MS)的四极杆检测器具有扫描速率低、离子流失率高、浓度检测范围窄的特点,这些缺陷限制了该技术在代谢组学领域的广泛应用,因此亟需建立一种基于GC-MS的高覆盖率代谢组学分析方法。本文提出了一种基于GC-MS的广泛靶向代谢组学方法,广泛靶向代谢组学结合了靶向和非靶向的优点,可以实现对代谢物质的定性和半定量检测,该方法以The Fiehn library(FiehnLib)数据库中的代谢物质信息为基础,建立直链脂肪酸甲酯(FAMEs)的保留时间与FiehnLib数据库中的保留指数(RI)的关系,根据FiehnLib数据库中的保留指数计算数据库中代谢物质在具体实验条件下的保留时间;对比分析并确定保留时间的阈值为0.15 min,优化最佳扫描间隔为0.20 s;优化代谢物质的定量离子以避免出峰时间相近离子的干扰;最终构建了含有611种代谢物质的选择离子监测(SIM)方法表,这611种代谢物质覆盖了KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)中65%的代谢通路。与全扫描非靶向GC-MS方法相比,该广泛靶向GC-MS方法所检测的代...     

基于液相色谱-串联质谱的氨基酸代谢组学方法研究黄芪注射液治疗脑缺血

建立了基于液相色谱-串联质谱技术的氨基酸代谢组学分析方法。选用Diamonsil C18色谱柱,乙腈-0.1%甲酸为流动相,梯度洗脱,三重四级杆质谱检测器,MRM扫描方式,12 min内对血浆中12种氨基酸进行定量分析。应用本方法对脑缺血模型和黄芪注射液的治疗作用做出评价。通过偏最小二乘判别分析统计发现,脑缺血12 h,其血浆中的氨基酸代谢表达存在显著差异,结合载荷图及VIP值确定丝氨酸、天冬氨酸、甘胺酸等7种脑缺血生物标识物;采用黄芪注射液治疗后,从得分图上可以看到氨基酸代谢的轨迹发生了较大变化;与脑缺血模型组比较,丝氨酸、天冬氨酸、甘胺酸等生物标识物均向正常水平趋近。     

基于液相色谱-质谱联用技术的代谢组学分析方法研究进展

代谢组学是研究小分子代谢物的有用工具,能够直接反映生命体终端和表型信息,在精准医学和转化医学中发挥着重要作用。色谱-质谱联用技术具有灵敏度高、选择性好、动态范围宽、信息丰富等优点,已成为代谢组学研究的主要技术平台。代谢组学分析方法的创新与进展是代谢组学在各领域广泛应用的重要前提。该文综述了近5年来基于液相色谱-质谱联用技术的代谢组学分析方法取得的成果,并对目前存在的问题及发展前景给予展望。综述引用文献81篇。     

基于液相色谱-质谱联用技术的心肌缺血大鼠血清和心肌组织代谢组学

采用异丙肾上腺素诱导心肌缺血大鼠模型,使用液相色谱-质谱法检测血清和心肌中的内源性成分,应用软件对已鉴定的40余种目标成分进行靶向提取,用主成分分析(PCA)、有监督偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)对代谢组学数据进行多维度统计分析,筛选潜在生物标志物。与对照组相比,在心肌缺血模型组大鼠血清、组织中检测出18个差异代谢物,涉及精氨酸和脯氨酸代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、谷氨酰胺和谷氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢等多条代谢通路。代谢产物可作为心肌缺血研究中的重要标志物,该研究结果有助于揭示心肌缺血的发病机制,可为临床疾病诊断提供思路。     

液相色谱和质谱联用技术结合化学计量学应用于代谢组学的研究进展

代谢组学作为系统生物学的重要组成部分,已经成为继基因组学、转录组学、蛋白质组学之后兴起的一个新的组学研究热点。准确全面的检测生物体液中浓度较低的代谢物变化是进行代谢组学研究的基础。液相色谱和质谱联用(LC/MS)技术结合化学计量学很好地实现了对大量样品和微量代谢物的快速定性、定量分析,极大地推动了代谢组学的相关研究。本文综述了LC/MS与化学计量学相结合用于代谢组学研究的现状,并对后续的研究进行了展望。