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GC-MS非靶标代谢组分析
百泰派克生物科技
GC-MS非靶标代谢组分析
代谢组学是一种全面的代谢分析方法，能以无偏见的方式同时分析广泛的代谢物类别。
代谢组学方法可分为靶向和非靶向两种。
靶向代谢组学是指对一组选定的代谢物（例如氨基酸、脂质、糖和/或脂肪酸）进行定量测量，以研究特定的代谢途径
或验证使用非靶向代谢分析确定的生物标志物。
相比之下，非靶向代谢组学方法涉及代谢组的全局分析，旨在快速可靠地识别特定生理状态的小分子生物标志物，与靶向代谢组学相比，非靶向代谢组学通常可提供更多信息。
GC-MS非靶标代谢组学通过气相色谱-质谱联用技术对生物体液、组织和细胞中的
所有小分子代谢物进行综合分析，检测实验组和对照组中所有小分子代谢物的动态变化，旨在寻找生物体受外界刺激前后体内有显著变化的代谢物，揭示这些代谢物与生理病变之间的关系，为了解各种生物过程的信号通路以及小分子代谢物的调节作用提供了理论依据，广泛用于识别癌症生物标志物和调节肿瘤进展的代谢物研究。
百泰派克生物科技基于Thermo公司的Q Exactive和AB公司的Q TOF 5600质谱平台，推出GC/MS非靶向代谢组学分析服务技术包裹，基于之前发表的文献建立了多种样品处理的技术平台，您只需要将您的实验目的告诉我们并将您的样品寄给我们，我们会负责项目后续所有事宜，包括样品准处理、质谱分析、质谱原始数据分析、生物信息学分析。
uplc-ms的非靶向代谢组学方法
非靶向代谢组学方法是一种用于发现并分析生物体内所有代谢产物的方法。
其中，uplc-ms（超高效液相色谱-质谱联用）技术被广泛应用于非靶向代谢组学研究中，因其高灵敏度、高分辨率和高通量的特点而备受青睐。
本文将重点介绍uplc-ms的非靶向代谢组学方法，包括样品处理、色谱分离、质谱检测、数据处理等各个方面。
1. 样品处理在非靶向代谢组学研究中，样品处理是非常关键的一步。
经典的样品处理方法包括蛋白沉淀、溶剂提取和衍生化等。
对于不同类型的生物样品，比如血浆、尿液、组织、细胞等，都需要选择合适的样品处理方法来提取代谢产物。
2. 色谱分离uplc-ms技术的另一个关键步骤是色谱分离。
通过超高效液相色谱技术，可以对样品中的代谢产物进行高效、快速的分离。
色谱柱的选择、流动相的配制、梯度 elution等因素都会影响色谱分离的效果，因此需要进行精心的设计和优化。
3. 质谱检测uplc-ms技术的核心是质谱检测。
通过质谱仪器的高灵敏度、高分辨率和高质谱质量的特点，可以对样品中的代谢产物进行快速、准确的检测和分析。
质谱仪器的参数设置、离子扫描模式的选择、质谱图的解释等都是影响质谱检测结果的重要因素。
4. 数据处理完成了样品处理、色谱分离和质谱检测后，还需要对得到的海量数据进行处理和分析。
包括峰识别、质谱图的定量和定性分析、多变量统计分析等，都需要借助专业的数据分析软件和统计学方法来完成。
总结uplc-ms的非靶向代谢组学方法在生物医学、药物研发、环境科学等领域都有着广泛的应用前景。
通过精心设计各个步骤，结合先进的仪器设备和专业的数据处理技术，可以更全面、更深入地揭示生物体内代谢变化的规律，为疾病诊断、药物研发等提供有力支持。
希望uplc-ms的非靶向代谢组学方法在未来能够得到更广泛的推广和应用。
uplc-ms的非靶向代谢组学方法在生物医学、药物研发、环境科学等领域的广泛应用中，为科研工作者提供了强大的工具和技术支持。
非靶向代谢组学的研究内容
非靶向代谢组学的研究内容非靶向代谢组学是一种新型的研究方法，它提供了可以探索有机体中生物体代谢状态的新思路。
它是以前代谢组学方法的基础上发展起来的，主要通过发现细胞代谢变化的分子特征，可以将有机体的代谢变化描绘出来，帮助我们深入理解生物体的代谢机理和代谢调控机制。
非靶向代谢组学研究对于系统性了解有机体内一系列代谢变化是很有必要的，它可以更全面准确地反映不同环境和遗传突变等因素对有机体代谢状态的影响。
与传统的定量方法（如液相色谱-质谱联用）相比，非靶向代谢组学可以检测较大范围的代谢产物，这可以更全面更准确地反映有机体代谢的变化。
它也可以发现新的代谢物，增加我们对代谢调控机理的认识。
此外，非靶向代谢组学研究也可以帮助我们发现新的生物标志物，如可以用来识别、诊断及监测特定疾病的生物标志物，可以帮助改善疾病治疗的质量。
它也可以用于研究药物对生物体代谢的影响以及药物中毒、代谢紊乱等药物副作用，帮助我们更准确地评价药物的安全性。
另外，非靶向代谢组学也可以用于研究生物体对环境变化的响应机制，可以帮助我们了解有机体如何应对温度变化，空气污染，营养摄入不均衡等环境因素的影响。
它也可以用来研究减排剂转化的代谢机制，让我们更好地理解污染物的毒性机制，找到更有效的减排技术。
在总结，非靶向代谢组学技术在今天已经成为系统性研究有机体代谢状态和变化特点的重要手段，它不仅可以用于评价药物的安全性，还可以用于研究药物的药效，以及有机体对外界环境变化的响应机制，也可以用于研究减排剂的代谢机制，帮助我们发现新的生物标志物，增加我们对有机体内部代谢调控机制的认知。
由于非靶向代谢组学的研究领域十分广泛，正在探索着越来越多的有用信息，为未来有机体研究和治疗带来了希望。
非靶代谢组
非靶代谢组引言非靶代谢组（non-targeted metabolomics）是一种高通量的代谢组学技术，可以在不预先设定特定分子进行分析的情况下，综合地鉴定和定量生物体内的代谢物。
与靶向代谢组学不同，非靶代谢组学无需事先确定分析目标，而是通过大规模筛查样本中的代谢产物，以发现新的代谢通路和生物标志物。
本文将对非靶代谢组的原理、应用领域、技术流程和数据分析进行详细介绍，并讨论其在医学、生物学和食品科学等领域的潜在应用。
原理非靶代谢组学主要基于质谱（mass spectrometry）技术，结合色谱（chromatography）和核磁共振（nuclear magnetic resonance）等方法，实现对样本中代谢物的全面分析。
非靶代谢组学的分析流程包括样品制备、仪器检测和数据分析三个关键步骤。
首先，对样品进行适当处理，如提取、去蛋白和衍生化等，以增强代谢物的检测和分析能力。
然后，使用质谱等仪器对样品进行分析，将代谢物的质量-电荷比（m/z）和相对丰度信息记录下来。
最后，通过数据预处理、特征选择和统计分析等方法，对非靶代谢组学数据进行解析和解释。
应用领域非靶代谢组学在医学、生物学和食品科学等领域有着广泛的应用。
医学非靶代谢组学可以用于发现新的生物标志物，以辅助疾病诊断和预后评估。
通过比较病例组和正常对照组的代谢组学数据，可以鉴定与疾病相关的代谢异常，从而为疾病的早期诊断和治疗提供依据。
例如，非靶代谢组学已被应用于癌症、糖尿病和心血管疾病等多种疾病的研究中，帮助揭示其潜在的代谢机制。
生物学非靶代谢组学可以揭示生物体内代谢网络的复杂性和动态性，帮助解析代谢通路和代谢互作网络。
通过对不同生理状态下的代谢物进行分析，可以揭示代谢通路的变化规律，并研究其与生物学功能和调控的关联。
此外，非靶代谢组学还可以用于研究植物代谢物的合成、植物应答环境胁迫的机制等。
食品科学非靶代谢组学可以用于食品质量和安全的评估。
代谢组学非靶向物质鉴定
代谢组学非靶向物质鉴定
代谢组学是一种对生物体内代谢产物进行系统分析的技术，其中包括对非靶向物质的鉴定。
非靶向代谢组学是一种不针对特定代谢产物进行分析的方法，它可以检测到生物体内所有的代谢产物，并对其进行定性和定量分析。
在非靶向代谢组学中，代谢产物的鉴定是一个关键步骤。
通常，代谢产物的鉴定是通过将未知代谢产物的质谱数据与已知代谢产物的数据库进行比对来实现的。
这种方法称为“谱库检索”，它可以根据未知代谢产物的质谱数据与数据库中已知代谢产物的质谱数据进行比对，从而确定未知代谢产物的身份。
然而，由于生物体内代谢产物的数量庞大，且许多代谢产物的结构相似，因此单纯依靠谱库检索往往难以准确鉴定代谢产物。
因此，在非靶向代谢组学中，还需要结合其他技术来提高代谢产物的鉴定准确性。
其中一种常用的技术是“多级质谱”，它可以将代谢产物的质谱数据分解成多个碎片离子的质谱数据，从而提供更多的结构信息。
此外，还可以结合化学结构分析、同位素标记等技术来进一步提高代谢产物的鉴定准确性。
总之，非靶向代谢组学中的代谢产物鉴定是一个复杂的过程，需要结合多种技术和方法来提高准确性。
随着技术的不断发展和完善，代谢产物的鉴定准确性将会不断提高，为生物医学研究提供更有力的支持。
中药非靶向代谢组学方法
中药非靶向代谢组学方法中药非靶向代谢组学方法，是一种通过对中药材中的代谢产物进行广泛的非靶向分析，以获取中药成分的全面信息的方法。
它可以同时检测中药中的多种化学成分，并研究其在活体内的代谢过程和体内响应等信息，对于中药的质量控制和研究中药的药效机制具有重要意义。
中药非靶向代谢组学方法的基本步骤包括样品的提取、样品的预处理、代谢物的检测与分析和数据处理与解释等。
首先，中药样品需要经过一系列的样品预处理步骤，如粉碎、提取等，以提取中药中的各种代谢产物。
然后，采用高效液相色谱-质谱联用（LC-MS）等技术对样品进行分析，获得代谢物的质谱数据。
最后，通过数据处理与解释的方法，对代谢物进行鉴定和分析，找出其中与中药活性成分相关的物质，并进一步探究其在机体内的代谢过程和生物学功能。
在中药非靶向代谢组学研究中，液质联用技术是最常用的分析手段之一、通过将高效液相色谱与质谱联用，可以同时对多种化学成分进行检测和分析。
例如，采用基于质谱的方法，可以鉴定中药中的各种有机酸、黄酮类化合物、生物碱和多糖等成分。
同时，质谱技术可以提供代谢物的分子量、碎片图谱等信息，有助于对代谢产物进行鉴定和结构分析。
中药非靶向代谢组学方法在中药研究中有着广泛的应用。
首先，它可以用于中药材的鉴别和质量评价。
中药非靶向代谢组学方法可以对中药样品中的多种化学成分进行全面分析，并通过与参考标准品的比对，判断中药的真伪和质量。
其次，中药非靶向代谢组学方法可以用于中药的质量控制。
通过对中药样品的代谢物进行检测和分析，可以及时发现其中的有害成分和污染物，并对中药的制备和加工过程进行优化和控制。
再次，中药非靶向代谢组学方法可以用于探索中药的药效机制。
通过研究中药中的代谢产物在活体内的代谢过程和体内响应等信息，可以揭示中药的药效成分和作用机制，为中药的药理研究和新药开发提供重要依据。
总之，中药非靶向代谢组学方法是一种重要的研究手段，可以全面了解中药中的多种化学成分，并研究其在活体内的代谢过程和生物学功能。
非靶向代谢组学 ntm-概念解析以及定义
非靶向代谢组学ntm-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：非靶向代谢组学（NTM）是一种全面分析生物体代谢产物的方法，它不依赖于对特定代谢产物的预先定义，而是通过整体的代谢物组成来研究生物体内代谢的全貌。
NTM方法可以从全新的角度揭示生物体内代谢的特征，并为疾病诊断、生物标志物发现、新药开发等领域提供重要信息。
本文将深入探讨NTM的概念、应用和发展趋势，以期为读者提供全面的了解和启发。
1.2 文章结构文章结构部分内容如下:文章结构部分将介绍本文的组织结构和主要内容安排。
首先将介绍本文的大纲结构，包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将会进行概述、文章结构和目的的介绍。
在正文部分，将详细介绍非靶向代谢组学的概念、应用和发展趋势。
最后，在结论部分将对文章进行总结，展望未来研究方向，并探讨非靶向代谢组学的意义。
1.3 目的本文的目的在于介绍非靶向代谢组学在生物医学领域的重要性和应用价值。
通过深入探讨非靶向代谢组学的概念、应用和发展趋势，我们旨在让读者对非靶向代谢组学有更全面的理解，并认识到其在疾病诊断、药物研发和个性化医疗中的潜在作用。
同时，我们也希望通过对非靶向代谢组学的展望，激发更多的科学研究和创新应用，推动该领域的发展，为医学和生命科学领域的进步做出贡献。
2.正文2.1 非靶向代谢组学的概念非靶向代谢组学是一种系统生物学的方法，旨在研究生物体内的所有代谢物，以全面了解生物体的代谢状态和变化。
与靶向代谢组学不同，非靶向代谢组学不需要事先确定要分析的代谢产物，而是通过全面的代谢物分析来获取生物体内代谢物的信息。
通过非靶向代谢组学技术，可以同时测定生物体内水溶性和脂溶性代谢物，包括代谢产物、代谢前体、代谢物降解产物等。
这些代谢物的综合分析可以为生物体内代谢途径和调控网络的研究提供全面的数据支持。
非靶向代谢组学的概念和方法在近年来得到了广泛的关注和应用，尤其在疾病诊断、药物筛选和营养代谢等领域具有重要意义。
非靶向代谢组学定量的方法
非靶向代谢组学定量方法主要包括以下几种：1.内标定量法：o使用一种或多种内标化合物（通常选择在样本中不存在或含量极低的化合物作为内标），在样品处理前加入已知浓度的内标物，通过比较目标代谢物与内标的响应强度进行相对定量。
2.峰面积或离子强度定量：o在质谱分析中，通过测定每个代谢物特征离子的峰面积或者离子强度（对于液相色谱-质谱联用LC-MS或气相色谱-质谱联用GC-MS等技术），间接反映代谢物的浓度。
3.谱峰积分定量：o对于核磁共振（NMR）技术，通过对代谢物特定信号峰进行积分，根据积分面积与浓度的线性关系进行定量。
4.标准化定量：o对于批量样本，通过标准化方法如总离子强度、总信号强度或参比代谢物（如TMAO或creatinine）的信号强度进行相对定量。
5.绝对定量法：o绝对定量相对较为困难，但可以通过建立标准曲线、使用同位素标记内标法（如稳定同位素稀释法，SILAC，Stable Isotope Labeling byAmino Acids in Cell Culture 或者 Stable Isotope Labeling withAmino acids in Metabolic Experiment, SILAMe）等方法实现。
这种方法需要预先知道待测代谢物的标准物质，通过与同位素标记的标准物质比较来获得绝对浓度。
6.数据处理软件定量：o利用专门的代谢组学数据分析软件，如XCMS在线性化、对齐和匹配等预处理步骤之后，对特征峰进行定量，并进行统计分析以获得差异表达的代谢物及其浓度变化。
无论哪种定量方法，非靶向代谢组学定量分析都需要考虑到样本制备的重复性、仪器检测的精确度、数据处理算法的选择等因素，以确保结果的可靠性和准确性。
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1. 代谢组学实验原理
代谢组学（metabolomics）是在后基因组学时代兴起的一门跨领域学科，其 主要目标是定量的研究生命体对外界刺激、病理生理变化、以及本身基因突变而 产生的其体内代谢物水平的多元动态反应[1]。代谢组学诞生于上个世纪末，由英 国伦敦帝国大学 Jeremy Nicholson 教授创立，之后得到迅速发展并渗透到多项领 域，比如疾病诊断、医药研制开发、营养食品科学、毒理学、环境学，植物学等 与人类健康护理密切相关的领域。
样品名称 Control （C）
Tb （Tg）
数量 20 20
样品状态 液体 液体
4.2 样本预处理方法
4℃环境下取每个样本 100 μL，加入 400 μL 预冷甲醇/乙腈溶液（1:1，v/v），涡 旋混合 30 s， -20℃静置 20 min，14000 g 4℃离心 15 min，取上清 400 μL，真空 干燥，质谱分析时加入 100 μL 乙腈水溶液（乙腈：水=1:1，v/v）复溶，涡旋， 14000 g 4℃离心 15 min，取上清液进样分析。
4.3.2 Q-TOF 质谱条件
分别采用电喷雾电离（ESI）正离子和负离子模式进行检测。样品经 UHPLC 分 离后用 Triple TOF 6600 质谱仪（AB SCIEX）进行质谱分析。 HILIC 色谱分离后的 ESI 源条件如下：Ion Source Gas1（Gas1）：60，Ion Source Gas2（Gas2）：60，Curtain gas （CUR）：30，source temperature：600℃，IonSapary Voltage Floating （ISVF）±5500 V（正负两种模式）；TOF MS scan m/z range： 60-1000 Da，product ion scan m/z range：25-1000 Da，TOF MS scan accumulation time 0.20 s/spectra, product ion scan accumulation time 0.05 s/spectra；二级质谱采用 information dependent acquisition （IDA）获得，并且采用 high sensitivity 模式， Declustering potential（DP）：±60 V（正负两种模式），Collision Energy ：35 ±15 eV，IDA 设置如下 Exclude isotopes within 4 Da，Candidate ions to monitor per cycle：6。
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代谢组学分析（metabolomics） 实验报告
项目名称： 委托单位： 项目编号： 检测人员： 核验人员： 技术服务部负责人： 报告时间：
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目录
1. 代谢组学实验原理........................................................................................................ 3 2. 项目实验流程................................................................................................................ 4 3. 实验仪器和试剂............................................................................................................ 5 4. 实验方法........................................................................................................................ 5 4.1 样品信息 ......................................................................................................................... 5 4.2 样本预处理方法 ............................................................................................................. 5 4.3 色谱-质谱分析................................................................................................................ 6 4.4 数据处理 ......................................................................................................................... 7 5. 实验结果........................................................................................................................ 7 5.1 实验质量控制 ................................................................................................................. 7 5.2 各组样本的典型代谢谱图 ............................................................................................. 9 5.3 数据分析 ....................................................................................................................... 11 6. 差异代谢物 KEGG 代谢通路分析............................................................................. 17 7. 实验结论...................................................................................................................... 17 8. 参考文献...................................................................................................................... 18 9. 附件总结...................................................................................................................... 18
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4.3 色谱-质谱分析
4.3.1 色谱条件
样品采用 Agilent 1290 Infinity LC 超高效液相色谱系统（UHPLC）HILIC 进行分 离。柱温 25℃；流速 300 μL/min；进样量 2 μL；流动相组成 A： 水+25 mM 乙 酸铵+25 mM 氨水，B：乙腈；的梯度洗脱程序如下：0 --- 1 min，为 85% B ； 1---12 min，B 从 85%线性变化到 65 % ；12---12.1 分钟 B 从 65%线性变化到 40%， 12.1--- 15 min，B 维持在 40% ；15-15.1 分钟---B 从 40%线性变化到 85%，15.1--20 分钟，B 维持在 85%；整个分析过程中样品置于 4℃自动进样器中。为避免仪 器检测信号波动而造成的影响，采用随机顺序进行样本的连续分析。样本队列中 每间隔 5 个实验样本设置一个 QC 样品，用于监测和评价系统的稳定性及实验数 据的可靠性。
基于超高效液相色谱-Q-TOF MS 的非靶向代谢组学分析流程一般包括：样 品预处理、代谢物提取、LC-MS 全扫描检测、数据预处理、统计分析及差异物 结构鉴定。本实验采用 HILIC UHPLC-Q-TOF MS 技术结合数据依赖采集方式对 样本进行全谱分析，同时获得一级质谱和二级质谱数据，随后采用 XCMS 对数 据进行峰提取和代谢物鉴定，简单工作流程见图 1[4]。
4. 实验方法
4.1 样品信息
待测样本信息：共 2 组样本，每组 20 份生物学重复样本（样本具体信息见表 1）。 质控样本（QC）的制备：分别取每个样本 20μL，混合为 QC。QC 样本用于测定 进样前仪器状态及平衡色谱-质谱系统，并用于评价整个实验过程中系统稳定性。
样品分组 1 2
表1 样品信息
从分析技术的角度来看，非靶向代谢组学是尽可能多地定性和相对定量生物 体系中的代谢物，最大程度反映总的代谢物信息。针对生物样本中小分子代谢物 种类多、极性跨度大和浓度动态范围大的特点，色谱-质谱技术成为代谢组学研 究最重要的工具。LC-MS是以高效液相色谱作为分离系统，高分辨率质谱为检测 系统的一种串联分析平台；与其他色谱-质谱联用技术相比，LC-MS更适用于分 析难挥发或热稳定性差的代谢物。超高效液相色谱通过应用1.7 μm超细粒径填料 填充的色谱柱，比传统HPLC的分析速度至少提高1倍，灵敏度和分离度提高数倍 [2]，目前，超高效液相色谱与四级杆-飞行时间（Q-TOF）质谱联用技术已被广泛 用于代谢组学研究。亲水相互作用色谱（HILIC）是专门针对强极性代谢物而开 发的色谱柱，因拥有和反相色谱（RPLC）互补的选择性而得到广泛重视和应用。 研究表明，HILIC-ESI（±）-Q-TOF MS能提供中心碳循环代谢的最大信息量[3]。