基于赛默飞 Orbitrap GC-MS的非靶向代谢组学

引言：代谢组学旨在表征和定量生物系统中的完整小分子代谢通路或 代谢物组。代谢物组包含小分子多元混合物（包括氨基酸、糖 和磷酸糖、生物胺和脂质）。非靶向代谢组学挑战性，因 为其要求定性和定量上百个不同种类化合物，而有关这些代谢 物的经验知识有限。因此，有必要使用一个既可以以非靶向的 方式灵敏检测特定分子，又可以提供质量数信息，用于确 认未知物并对其进行结构解析的检测系统。

气相色谱质谱联用仪（GC-MS）基于其自身的优点经常用于 代谢组学分析，尤其是其色谱分辨率、重现性、峰容量和便于 使用的质谱库。GC为非靶向代谢组学中生物标志物的发现提 供了的色谱分离能力，但是，由于目前缺乏质谱仪的 支持，从而限制了提供用于分析复杂样品（例如，哺乳动物的 肌肉组织）的动态范围、质量数和扫描速度。鉴于大部分 重要代谢物的极性特征，必须将其衍生化，以使其有效挥发， 从而确保得到良好的色谱分离。代谢组学分析尤其是临床代谢 组学要求高通量和先进的自动化技术。

本项研究展示了新型 Thermo Scientific™ Orbitrap™ GC-MS 完整非靶向代谢组学工作流程，检测了大鼠模型中的生物标记 物，以判定其死亡时间。死亡时间（PMI）推断是法医调查中 一项关键也是困难的任务，尤其当尸体温度与周围环境温 度达到平衡后。由于当前用于确定 PMI 的方法不精que性且以 目视检查尸体为主。因此，建立一种实验方法，使用耐用生物 标志物推断死亡时间可辅助法医调查。

该 GC-MS 装置使用基于 Orbitrap 的检测器，得到超高质量数分辨率、亚 ppm 质量数精度、宽动态范围以及一定的扫描 速度，用于有效定量极复杂代谢组学样品。高分辨率、稳定的 质量数精度和快速的扫描速度是进行稳定的数据解卷积的关 键因素，以检测重叠 TIC 峰中的化合物，进行非靶向代谢组 学分析。电子轰击电离（EI）裂解模式也适合基于应用广泛的 NIST 库和 Wiley 库进行匹配，以识别化合物，同时为更深入的 表征提供质量数。

仪器和方法设置： 样品制备 从各个大鼠腿部肌肉组织切片取样，以时间顺序增加进行尸检 及采样。采用氯fang/甲醇/水（1:3:1）提取经匀质的组织切片中 的代谢物，在冰块下孵育 1 小时。蛋白质和 DNA 进行离心沉 淀。去除上清液，贮藏在 -80 ℃ 条件下备用。

详细文档请点击：GC-MS