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大連化物所提出基于納升電噴霧質(zhì)譜直接進(jìn)樣的代謝組學(xué)分析新方法
2021年08月12日 10:21:15
來源：大連化學(xué)物理研究所 點(diǎn)擊量：6552
近日,，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所生物分子高分辨分離分析及代謝組學(xué)研究組研究員許國旺團(tuán)隊在納升電噴霧質(zhì)譜直接進(jìn)樣的代謝組學(xué)分析新方法研究中取得進(jìn)展。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】近日,，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所生物分子高分辨分離分析及代謝組學(xué)研究組研究員許國旺團(tuán)隊在納升電噴霧質(zhì)譜直接進(jìn)樣的代謝組學(xué)分析新方法研究中取得進(jìn)展,，基于納升電噴霧直接進(jìn)樣的高分辨質(zhì)譜(nanoESI DI-HRMS)，分別結(jié)合質(zhì)譜信息非依賴采集(DIA),、拼接式質(zhì)譜采集,、毛細(xì)管微探針取樣等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模人群樣本代謝組的高通量分析和20個哺乳動物細(xì)胞脂質(zhì)組的高通量高靈敏檢測,。
色譜-質(zhì)譜聯(lián)用是目前代謝組學(xué)分析的主流方法,，但是色譜分離速度限制了其在大規(guī)模樣本分析中的應(yīng)用。直接進(jìn)樣質(zhì)譜(DI-MS)雖然通量高,，但面臨著離子抑制效應(yīng)導(dǎo)致代謝物檢測靈敏度降低,、缺少色譜分離使得定性定量困難等挑戰(zhàn)。因此,，亟需發(fā)展與DI-MS相配的高靈敏度質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù),。
為此，科研人員提出一種基于納升電噴霧直接進(jìn)樣高分辨質(zhì)譜的非靶向代謝組學(xué)分析策略：將一級精確質(zhì)量,、同位素分布模式,、二級質(zhì)譜相似度、母離子和子離子強(qiáng)度相關(guān)性等結(jié)合,，使代謝物的定性準(zhǔn)確率高于94%,；定量方面采用一級母離子結(jié)合二級特征碎片離子的方式來實(shí)現(xiàn),。此方法穩(wěn)定可靠，2-3分鐘可分析一個樣品,，適合于大規(guī)模樣本的高通量代謝組學(xué)研究,。
此外，傳統(tǒng)的細(xì)胞代謝組學(xué)分析方法通常需要數(shù)百萬個細(xì)胞,，但許多稀有細(xì)胞如循環(huán)腫瘤細(xì)胞,、原代腫瘤細(xì)胞、干細(xì)胞等,，面臨著細(xì)胞數(shù)不足的問題,。科研人員在上述工作基礎(chǔ)上,，建立了基于毛細(xì)管微探針的細(xì)胞取樣,、96孔板脂質(zhì)在線提取、nanoESI DI-HRMS拼接式質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集的新方法,，實(shí)現(xiàn)了3分鐘內(nèi)從20個哺乳動物細(xì)胞中檢測19類脂質(zhì),、500多種脂質(zhì)代謝物。該平臺在生命科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)研究中具有應(yīng)用潛力,。
相關(guān)研究成果分別以Strategy for Nontargeted Metabolomics Annotation and Quantitation Using a High-resolution Spectral-Stitching Nanoelectrospray Direct-Infusion Mass Spectrometry with Data-Independent Acquisition和Lipid Profiling of 20 Mammalian Cells by Capillary Microsampling Combined with High-Resolution Spectral Stitching Nanoelectrospray Ionization Direct-Infusion Mass Spectrometry為題,，發(fā)表在《分析化學(xué)》(Analytical Chemistry)上,。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃,、國家自然科學(xué)基金等的資助。
圖1.基于納升電噴霧直接進(jìn)樣高分辨質(zhì)譜的非靶向代謝組學(xué)分析策略
圖2.基于毛細(xì)管微探針的細(xì)胞取樣,、96孔板脂質(zhì)在線提取,、nanoESI DI-HRMS拼接式質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集的新方法
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