其他小分子代谢物

项目编号：11000022210200024081-XM001项目名称：科技创新服务能力建设-卓越青年科学家-分析化学其他专用仪器仪表采购项目预算金额：805 万元（人民币）最高限价：805 万元（人民币）采购需求：包号分包名称是否接受进口采购数量技术指标、数量概述01包超高分辨小分子代谢物分析检测系统是1套适用单细胞代谢组学：通过超高分辨实现对小分子代谢物的准确鉴定……(其他详见招标文件第五章采购需求)CA项目编号：11000022210200024081-XM001项目总预算（万元）：805超出预算金额的投标文件将视为无效投标。合同履行期限：合同签订后4个月内。本项目不接受联合体投标。0774-招标公告.docx

再生是机体修复受损、病变或衰老组织的重要过程。从低等动物到人类，不同物种具有不同程度的再生能力，且这种能力随着物种的不断进化而逐步降低。例如，低等动物中的蝾螈能够实现断肢的完全再生，而包括人类在内的多数哺乳动物仅具备有限的再生和损伤修复能力。哺乳动物中，鹿角是唯一能够完全再生的器官。尽管高度进化的物种能在组织损伤时启动相应的再生修复程序，但这种再生修复的能力会随年龄增长而逐渐降低。众所周知，干细胞在组织再生和修复的过程中具有关键作用。例如，蝾螈可以通过形成芽基组织（一群去分化的具有干性的细胞）来完成肢体的再生。同样地，在每年的鹿角再生过程中，位于鹿角骨膜的鹿茸干细胞可以分化产生包含血管、软骨、骨、真皮和神经在内的完整鹿角器官。人类成体干细胞，如间充质干细胞，在多种组织和器官的再生修复过程中均起到重要作用，但这些干细胞的数量和再生能力同样会随着机体年龄的增加而降低。　　虽然研究已发现机体再生能力随进化和衰老而逐步丧失的规律，但分子机制尚不明确。内源性小分子代谢物在不同物种间相对保守；然而，迄今为止，关于能够调节衰老和再生的小分子代谢物知之甚少。通过向自然界存在的低等动物的再生过程学习，以及向具有较强再生能力的年轻组织和干细胞学习，理论上有望发现跨物种保守的、调节再生和衰老的关键代谢小分子，从而为解码再生的代谢调控机制，发现促进再生、延缓衰老的关键代谢物提供新的线索和思路。　　2月1日，中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组，与中科院北京基因组研究所（国家生物信息中心）张维绮研究组合作，在Cell Discovery上，在线发表了题为Cross-species metabolomic analysis identifies uridine as a potent regeneration promoting factor的研究论文。该研究解析了跨物种、跨年龄、跨组织的代谢分子特征，解码了与较高再生能力密切相关的代谢调节通路，鉴定了一系列能改够延缓人类干细胞衰老、促进多组织再生的关键通路和小分子代谢物，为衰老的科学评估、衰老相关疾病的防治以及再生医学的发展提供了潜在的分子标记物和干预策略。　　该研究跨物种、跨年龄、跨组织地绘制多种细胞类型的代谢图谱，包括蝾螈断肢再生的芽基、鹿茸干细胞、年轻和年老食蟹猴的多种组织（脑、心脏、肝脏、肌肉、肾脏、脂肪、皮肤、血液）以及年轻和衰老的间充质干细胞，系统揭示了一些跨物种保守的、再生相关的代谢通路。例如，再生能力强的生物样本更倾向于富集多胺代谢、尿嘧啶代谢和脂肪酸代谢通路。进一步结合人类干细胞衰老的研究平台，研究细致的筛选潜在的促再生代谢物，发现小分子代谢物尿苷（Uridine）可以明显提升衰老人间充质干细胞的自我更新能力。进一步研究显示，尿苷处理可以在5种小鼠的组织损伤模型（肌肉损伤模型、肝纤维化模型、毛发再生模型、心肌梗塞模型和关节炎模型）中助力损伤或病变组织的再生修复。在肌肉损伤模型中，尿苷有效提升了肌肉的再生修复能力、缓解了肌肉损伤引起的炎症反应，同时增强了小鼠的肢体抓力和系统运动能力；在肝脏纤维化模型中，尿苷缓解了四氯化碳诱导的肝纤维化，有效改善了肝功能的多个生理指标；在毛发再生模型中，尿苷处理可以刺激毛囊提前进入生长期，从而促进毛发的生长；在心肌梗塞模型中，尿苷能有效缓解急性炎症、提升损伤心脏的收缩能力；在关节炎模型中，尿苷可以促进关节软骨再生、提升小鼠的关节运动能力。上述研究表明，单一代谢物尿苷能够促进哺乳动物多器官组织的再生修复过程。与年轻个体具有较强的再生能力一致，年轻人血液中具有比老年人更高的尿苷含量。科研人员进一步探索了尿苷处理是否可以增强老年个体的生理机能。结果发现，两个月的口服尿苷处理可以增强老年小鼠（22月龄）的生理机能，表现为肢体抓力和运动能力的显著提升。这些发现从多个层面证实了尿苷具有抑制人类干细胞衰老、促进多组织再生修复、提高老年个体生理机能的潜在活性。　　该研究首次绘制了跨物种、跨年龄及跨组织细胞的内源性代谢物的全景图谱，系统解析了强再生能力所伴随的分子代谢通路。更为重要的是，该研究发现尿苷是一种能延缓人类干细胞衰老、促进哺乳动物多组织再生修复的关键代谢物。这些发现为深入认识机体损伤或病理修复的机制奠定了理论基础，并为提升老年群体的健康、预防和治疗衰老相关疾病提供了新策略。　　该研究的相关数据已上传至衰老多组学数据库Aging Atlas（AA，https://bigd.big.ac.cn/aging/index）和再生多组学数据库Regeneration Roadmap（RR，https://ngdc.cncb.ac.cn/aging/index）。首都医科大学宣武医院、北京医院、北京大学第三医院等参与研究。研究工作得到科技部、国家自然科学基金、中科院及北京市等的支持。　　论文链接

一、项目编号：11000022210200024081-XM001二、项目名称：科技创新服务能力建设-卓越青年科学家-分析化学其他专用仪器仪表采购项目三、中标（成交）信息中标成交供应商名称：北京合众汇美国际贸易有限公司中标成交供应商地址：北京市朝阳区光华路7号13层16B1号中标金额：803万元供应商名称供应商地址统一信用代码中标金额北京合众汇美国际贸易有限公司北京市朝阳区光华路7号13层16B1号91110105681203929J803 万元四、主要标的信息供应商商品名称规格型号数量单价总价服务要求北京合众汇美国际贸易有限公司超高分辨小分子代谢物分析检测系统Orbitrap Eclipse1803万元803万元满足招标文件要求详见附件下载0774-中标结果公示.docx

当我们提到GABA（γ-氨基丁酸）的时候我们会想到什么？GABA是一种主要的抑制性神经递质，调节神经元间的通讯。在大脑之外，在肠道、脾脏、肝脏和胰腺中也检测到了GABA这种神经递质的存在【1,2】。但是GABA在免疫系统中是否会“跨界”发挥作用还不得而知。2021年11月3日，日本横滨理化研究所Sidonia Fagarasan研究组发文题为B cell-derived GABA elicits IL-10+ macrophages to limit anti-tumour immunity，发现B细胞来源的GABA诱导巨噬细胞从而限制抗肿瘤免疫反应，为免疫系统中除了细胞因子和膜蛋白之外的小分子代谢产物的免疫调节功能提供了新的见解。小分子水溶性代谢产物不仅是细胞内生物化学反应过程的重要中间产物，也是释放到细胞外环境中的“信号分子”，从而影响临近的细胞【3-5】。淋巴细胞受到多种受体和可溶性小分子代谢产物的调节，但是仍然有很多小分子代谢产物的功能尚未被了解清楚。因此，作者们希望能够找出其中发挥关键调节作用的水溶性代谢产物，该代谢产物可能作为环境线索发挥作用从而介导免疫细胞之间的相互作用。为了找出参与免疫系统的小分子水溶性物质，作者们对处于稳态以及激活状态淋巴细胞中进行水溶性代谢产物的分析。这两种淋巴细胞之间有200种左右的代谢产物存在显著的不同。其中主要涉及的代谢特征的不同是丙氨酸、天冬氨酸以及谷氨酸通路的差异，另外嘌呤和嘧啶代谢以及三羧酸环也与免疫激活密切相关。在这些代谢产物中，一个以前被广泛认为在神经系统中发挥作用的因子GABA引起了作者们的兴趣。先前并没有研究表明B细胞能够产生GABA，因此GABA在免疫系统中的作用也很不清楚。首先，作者们确认了免疫系统中的B细胞的确是GABA产生来源，并且通过对GABA合成的关键酶分析发现小鼠和人类B细胞中GAD67（Glutamate decarboxylase 67）而非GAD65的表达水平会上升。该结果说明无论是小鼠还是人类中谷氨酸的代谢的确能够刻画B细胞谱系的变化。那么B细胞中所产生的GABA是如何在免疫系统中发挥作用的呢？为此，作者们采用了MC38结肠癌模型，该模型中B细胞已经被证明通过抗原非特异性机制抑制抗肿瘤T细胞反应【6】。作者们发现B细胞缺乏的小鼠品系中肿瘤的生长比野生型的肿瘤控制的更好。另外，与接受安慰剂的小鼠相比，植入缓释GABA颗粒会导致B细胞去除的小鼠肿瘤生长显著增加。通过加入GABA受体激动剂木防己苦毒素，作者们发现会限制肿瘤的生长并提高肿瘤浸润性CD8+T细胞的细胞毒性活性。因此，作者们发现减少GABA或影响GABA受体信号通路会增强细胞毒性T细胞反应和抗肿瘤免疫，而分泌GABA使宿主对肿瘤生长产生免疫耐受。那么GABA影响免疫功能系统的细胞生物学机制是如何的呢？先前的研究表明肿瘤相关巨噬细胞（Tumour-associated macrophages，TAMs）可以抑制抗肿瘤免疫反应。作者们发现GABA影响巨噬细胞生理的过程，促进向抗炎表型极化的反应。进一步地，作者们想知道GABA如何调节巨噬细胞。研究表明TAMs起源于单核细胞（Monocytes），因此，作者们猜测GABA是通过影响单核细胞向巨噬细胞的分化来调节巨噬细胞的。为了验证这一假设，作者们将GABA加入到培养基中，发现会导致细胞数量增加、细胞存活增加同时也促进抗炎巨噬细胞特征因子FRβ（Folate receptor β）的表达。基因转录本分析也证明细胞周期相关以及叶酸代谢相关的基因出现了明显地上调。因此，作者们确认GABA促进具有抗炎特性的巨噬细胞的分化、扩张和存活。进一步地，为了确认B细胞中GABA的作用，作者们构建了特异性在B细胞中敲除GAD67的小鼠品系，发现条件性失活GAD67后会导致B细胞中GABA含量显著降低，而且发现B细胞产生的GABA会显著限制抗肿瘤T细胞反应。总的来说，该工作发现作为代谢产物以及神经递质的GABA会通过激活的B细胞被合成和分泌出来，作为细胞间相互交流的线索影响机体免疫系统的响应。该工作说明B细胞谱系产生的小分子代谢产物具有炎症调节的作用，可能会成为未来免疫反应调节的药物靶点。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-04082-1

黄皮不同部位中代谢物分子空间分布的质谱成像分析 黄皮（Cluasena lansium（Lour.）Skeels）属于芸香科(Rutaceae)黄皮属(Clausena)中的一种特殊果树，分布在中国南方地区。黄皮以其果实闻名于世，是非常受欢迎的热带保健水果，其根、茎、叶和种子也被广泛应用于民间医药或中药中。 以往对该植物的化学研究主要集中在寻找具有药用价值的生物活性成分，到目前为止，已经分离和鉴定一系列天然产物，这些物质具有明显的抗肿瘤、抗炎、抗氧化及降血糖等作用，主要包括咔唑类生物喊、香豆素类化合物、酰胺类生物碱、萜类和黄酮等。其中咔唑类生物碱和单萜基香豆素为其特征性成分。有关黄皮中活性成分的分离和测定方法已得到广泛报道，然而，人们对黄皮特征代谢物在组织内的分布却知之甚少。对黄皮果中的化学成分进行研究，探究其中具有药用价值的生物活性成分空间分布信息，有助于理解植物代谢物合成的调控机制和功能基础，对黄皮保健食品的开发具有重要意义。 质谱成像技术是近年来受到关注的一种新型的分子成像技术。基于高灵敏、高分辨、高通量特性的质谱结合先进的显微成像技术，样品制备过程不需要组织粉碎，无需标记即可实现多种物质在组织中的原位分布，为多种代谢物的研究提供了更多的信息维度。 本研究通过优化样品前处理方法，采用基质辅助激光解吸/电离质谱成像技术(MALDI-MSI)对黄皮(Clausena lansium, Lour)的组织分布特征进行研究，为更好地开发、利用黄皮这一药食两用的水果资源提供理论基础。本研究是首次利用质谱成像技术实现对黄皮小分子代谢物的系统研究（见图1）。 图1 利用质谱成像技术可视化黄皮不同组织中内源性分子分布 1. iMScope TRIO 成像质谱显微镜测试条件将不同部位的组织块包埋在2%羧甲基纤维素（CMC）中进行冷冻切片，切片厚度为 25μm，将所得组织切片放置在 ITO 导电载玻片上（100 Ω/m2，日本大阪松浪玻璃），将载玻片在真空干燥箱中干燥20分钟。使用带有0.22 mm喷嘴的喷枪（PS-270，GSI Creos，日本东京）和基质升华设备iMLayer（Shimadzu，Kyoto，日本）进行基质涂敷。在喷枪法中，使用1mL 40mg/mL DHB溶液（0.1%TFA，70%甲醇水配置）作为基质，喷枪与载玻片保持250px的距离， 每喷雾10s后干燥5s，循环喷雾-干燥过程，直到将1 mL DHB溶液喷涂于切片并干燥完全。对于升华法，使用iMLayer设备将基质升华于组织切片表面，厚度为0.7μm DHB。所有数据都是在装有MALDI离子源的iMScope TRIO（Shimadzu，Kyoto，日本）上采集，质谱条件如下：正离子模式采集, 采集质量范围 m/z 100-1000, 激光强度50。 2. 基于 iMScope TRIO 成像质谱显微镜的组织成像研究采集黄皮植物不同部位作为研究样品，分别对应果实、小茎、叶片。采用iMScope TRIO 成像质谱显微镜对三个不同部位的横切面进行了生物碱、香豆素、糖及小分子酸等内源性分子的空间分布分析。 如图2所示，3-甲基咔唑和Murrastinin在果实全果均有分布，尤其在果核含量特别丰富。在黄皮小茎中，这两个物质主要存在于木质部和髓质部，表皮含量较低。此外，在叶片的上下表皮含量丰富。Murrayanine和heptaphylline这两种咔唑碱仅分布于果肉组织中，茎中含有少量，果皮、果核和叶片中几乎不存在。而Girinimbine只存在于黄皮果核外皮以及茎的外表皮。黄皮属植物咔唑类化合物通过直接细胞毒性、诱导肿瘤细胞凋亡和/或免疫增强作用抑制肿瘤生长，他们的抗癌潜力引起了越来越多研究的兴趣。通过定位该类物质的组织分布，可以有效提高活性成分的提取效率。图2 不同生物碱在黄皮果实、茎、叶片中空间分布的质谱成像图 此外，如图3所示，香豆素类化合物在黄皮中的分布是相似的，主要存在于果皮中。有报道称，香豆素类化合物的抗氧化、抗癌及抗炎症方面发挥重要作用。糖类广泛存在于植物中，是植物快速储能物质。 图3 不同香豆素在黄皮果实、茎、叶片中的空间分布的质谱成像图 如图4所示，己糖（葡萄糖和果糖）主要分布在黄皮果实的果肉当中，蔗糖分布在果皮、果肉以及果肉中纤维上。水果中产生的蔗糖由蔗糖转化酶水解成葡萄糖和果糖，黄皮切片中蔗糖的检测强度约为己糖的4.7±1.4倍，说明黄皮中糖类主要以蔗糖的形式存在。据文献报道，葡萄糖和果糖的甜度分别是蔗糖的0.75倍和1.7倍。因此，这很好地解释为什么黄皮果品尝比其他水果酸。图4 糖、有机酸及其他小分子在黄皮果实中空间分布的质谱成像图 本研究结果有助于更好的了解黄皮内源性生物活性物质在不同组织部位的分布，为黄皮成分识别、质量评价、高值化利用等提供参考。 本文相关内容由广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所唐雪妹博士提供，详细研究内容已正式发表于Phytochemistry, 2021, 192:112930. 文献题目《Visualizing the spatial distribution of metabolites in Clausena lansium (Lour.) skeels using matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging》 使用仪器岛津iMScope TRIO 作者Xuemei Tang a,b, Meiyan Zhao a, Zhiting Chen a, Jianxiang Huang a,b, Yan Chen a,Fuhua Wang a,b, Kai Wan a,b,* a Institute of Quality Standard and Monitoring Technology for Agro-products of Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou, 510640, Chinab Key Laboratory of Testing and Evaluation for Agro-product Safety and Quality (Guangzhou), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, China* Corresponding author. Institute of Quality Standard and Monitoring Technology for Agro-products of Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou, 510640, China. 声 明1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考，不得用于其他营利性活动。3、本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

代谢物解析测定生物体内小分子代谢物以把握其变化，广泛使用具有高色谱分离能力、高灵敏度且可稳定测定的GC-MS。但在分析多基质的生物样品时，使用GC-MS时，目标成分有时难以与基质分离。 此次岛津推出了基于具备出色MS分离能力的岛津GC-MS/MS的鼠尿中代谢物的分析方案，并与基于GC-MS的分析数据进行了比较。GC-MS模式的SIM测定时，因基质的影响，难以进行Glycerol-3TMS、Suberic acid-2TMS的化合物鉴定、定量。而GC-MS/MS的MRM测定将基质影响质量分离，可以进行鉴定・ 定量。GC-MS/MS可以有效地分析存在大量杂质的生物样品。 岛津基于独有的UF(Ultra Fast)技术最新推出了三重四极杆型GC-MS/MS装置GCMS-TQ8030。UF技术主要是指：UF sweeper超快速碰撞池、UF switching超快速正负极切换、UF scanning超快速扫描、UF quad超快速反映质量分析器，超快速扫描/正负极切换时不牺牲灵敏度和质谱图正确性。高速MRM分析时速度达600MRM/ sec，高速扫描时速度达20,000 u/sec，另外配备了专利的ASSP高速扫描控制技术，支持Scan/MRM同时扫描并获得高质量的数据。GCMS-TQ8030灵敏度极为出色，应用在食品、水质、农残、残留性有机污染物(POPs)以及一些复杂体系的分析中，这些检测除了要求仪器具备高灵敏度和高选择的性能之外，还要求分析能够更加快速，GCMS-TQ8030完全满足上述需求。 岛津气相色谱质谱联用仪GCMS-TQ8030 详细内容请点击鼠尿中代谢物的GC-MS/MS分析 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳及成都5个分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

本文由中国药科大学药物代谢与药代动力学重点实验室所作，发表于DRUG METABOLISM AND DISPOSITION 38:1747–1759, 2010。 中药通常被定义为一种治疗方案，它不是由单一化合物与单一靶点相互作用组成的，而是几种化合物与多个靶点相互作用的协同药理干预。由于天然产物具有多种多样的生物活性和药用潜力，几乎每个文明都积累了使用它们的经验和知识。 最近，西方制药公司开始更喜欢用纯净的天然产品，而不是粗提取物作为药物原料。然而，在识别通过联合用药来有效对抗疾病的天然化合物或受自然启发化合物方面存在巨大的挑战。此外，体内可能存在的大量代谢物、有害药物相互作用的固有风险以及多组分制剂不可预测的药代动力学特性仍需解决。因此，中药代谢研究不仅是中药现代化的关键，而且对新药的开发具有重要意义。 中药代谢研究是一项艰巨的任务，由于中药成分复杂，代谢途径复杂，缺乏标准品，目前尚处于起步阶段。本研究基于液相色谱-离子阱-飞行时间质谱技术，建立了快速鉴定和分类中药成分代谢物的技术平台。 以五味子木脂素提取物为例，完成了体外和体内代谢研究。在体外研究中，对五种典型五味子的代谢产物进行了鉴定和结构表征。主要的代谢途径有去甲基化、羟基化及去甲基-羟基化。在体内研究中，在大鼠尿液中检测到44种代谢物。根据体外代谢规律，对这些代谢产物进行了快速鉴定和分类，并证实羟基化是木脂素在大鼠尿液中的主要代谢途径。 此外，根据在0 - 12、12 - 24和24 - 36小时采集的尿液样本的相对强度，计算雌性和雄性大鼠代谢产物的“相对累积排泄”(RCE)。结果发现，RCE存在很大的性别差异。对于大多数代谢物，雌性大鼠的RCE显著低于雄性大鼠。综上，目前开发的木脂素五味子代谢研究方法和途径将在中药代谢研究中得到广泛应用。 图1 基于液相色谱-质谱联用技术开发的中药代谢平台和工作流程图2 用LC-IT-TOF/MS测定NADPH存在时，五味子木脂素A及其代谢物在雌性(A)和雄性(B)大鼠肝脏S9中的EICs，以及五味子木脂素A可能代谢物的裂解途径(C-F)。虚线方块:潜在的去甲基化位点 虚线圆圈:潜在的羟基化位点。 综上所述，本研究基于LC-IT-TOF/MS单一平台，为解决中药代谢领域的关键问题——包括代谢产物的鉴定和分类，开发了一套系统方法论(图1)。在此基础上，利用LC-IT-TOF/MS平台对五味子木脂素的代谢产物进行了系统鉴别和分类。 首先，利用基于诊断片段离子的扩展策略对五味子木质素提取物中的五味子木脂素进行快速鉴定，并在此过程中对31种五味子木脂素进行了结构特征鉴定。 其次，基于LC-IT-TOF/MS，对5种五味子木脂素成分的标准品在肝脏和肠道S9系统中的代谢命运进行逐一研究，其主要生物转化方式包括去甲基化(－CH3)、羟基化(＋OH)和去甲基化-羟基化(－CH3＋OH)。 文献题目《Development of a Systematic Approach to Identify Metabolites for Herbal Homologs Based on Liquid Chromatography Hybrid Ion Trap Time-of-Flight Mass Spectrometry: Gender-Related Difference in Metabolism of Schisandra Lignans in Rats》 使用仪器岛津LC–IT-TOF/MS 作者Yan Liang, Haiping Hao, Lin Xie, An Kang, Tong Xie, Xiao Zheng, Chen Dai, Kun Hao, Longsheng Sheng, and Guangji Wang Key Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, China Pharmaceutical University, Nanjing, People’s Republic of China

p 　 strong 　仪器信息网讯 /strong 2016年5月6日，由中国科学院大连化学物理研究所代谢组学研究中心与大连达硕信息技术有限公司联合主办的代谢组学研究最新进展与代谢物鉴定分析交流会通过仪器信息网网络讲堂平台顺利举行。 /p p 　　本次会议采取了网络直播与现场会议相结合的模式，300多名用户报名参加了在线的网络直播会议，同时有近50名来自有大连理工大学、黑龙江中医药大学等高校的研究人员在大连化物所参加了现场会议。 /p p 　　据介绍，本次交流会的举行主要是为了庆祝OSI/SMMS 代谢组学小分子化合物快速鉴定分析软件系统开发完成。该系统由大连达硕信息技术有限公司与中国科学院大连化学物理研究所代谢组学研究中心共同开发完成，基于近2000个标准化合物，4个主流网络数据库，以及用户自建数据库，可实现代谢物的快速、批量、准确定性分析。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 会议直播.jpg" style=" HEIGHT: 347px WIDTH: 500px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/dc5e6755-def3-4ad1-b27d-8b13c1d917d8.jpg" width=" 500" height=" 347" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 许国旺2c.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/606abeb9-aeb1-45dc-937f-46d81e32daad.jpg" / /p p 　　会议中，中国科学院大连化学物理研究所代谢组学研究中心许国旺研究员首先从代谢组学概述、代谢组学研究方法、代谢组学应用的新进展、前景展望等四个方面对代谢组学做了详细介绍。 /p p 　　代谢组学是研究生命体对于内在基因突变、病理生理变化以及外在环境等因素刺激作用下的体内的动态多元的代谢物响应，定性定量描述生物体内所有内源性代谢物。与其他组学相比，基因及环境因素改变而引起的变化在代谢组上体现的更为显著，并且代谢组变化快速、使得其对环境变化的应答更为及时灵敏，对于发现实际表型变化前的早期代谢扰动具有重要的潜力。目前，代谢组学在疾病、植物、肠道菌群、药物研发、食品等领域都有应用。 /p p 　　许国旺在报告中提到“基因组学和蛋白质组学告诉你可能发生了什么，而代谢组学则可以告诉你已经发生了什么，疾病变化往往在代谢组中能更早的体现出来，因而在早期疾病诊断中更具优势。” /p p 　　对于代谢组学的未来的发展，许国旺介绍说如何更好的表征代谢物，拓展代谢组学的分析能力，从而促进代谢组学在生化医学领域的应用是大家所关注的，如进行规模化代谢物鉴定，提高对所获取代谢物信息的利用率 高通量分析，应对大规模代谢组学分析 提高对低丰度代谢物信息的利用 由经典的表型发现向功能表征推进等。 /p p 　　大连达硕信息技术有限公司总经理曾仲大博士在会议中介绍了OSI/SMMS 代谢组学小分子化合物快速鉴定分析软件系统的开发背景，需要解决的主要问题，采取的解决方案和关键技术，以及相应的应用实例。 /p p 　　曾仲大介绍说代谢物的鉴定是后续深度生物解释的基础和前提。而目前普遍认为，常规方法(主要指LC-MS sup n /sup 、GC-MS和NMR)能检测和鉴别的代谢物应不到样品中代谢物总量的10-15%。一次常规的代谢组学血液分析，在所获得了成千上万质谱特征中，往往仅能鉴定出几十至上百种代谢物，且大多数情况下并没有验证其准确性。 /p p 　　OSI/SMMS 代谢组学小分子化合物快速鉴定分析软件系统融合多级质谱的精确质量数与保留时间信息，实现未知代谢物的多层次鉴定分析。该软件的特色在于快速、准确的实现未知代谢物定性，减少繁复的操作步骤，降低对使用者的要求。它拥有信息完备的自建标准数据库、集成了主流网络数据库、采用先进的定性匹配算法、能够实现多层次未知物定性，可实现定性经验的传递，以及丰富的数据库功能。 /p p 　　本次会议得到了用户的充分认可，会后仪器信息网的网友们通过多种渠道对许国旺研究员和曾仲大博士带来的精彩报告表示感谢。错过会议的网友们可查看本次网络讲座的视频回放，了解报告详细内容。请见链接： a href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/Video/play/103101" http://www.instrument.com.cn/webinar/Video/play/103101 /a /p

阿拉丁代谢物 ｜ 解码生物体的代谢蓝图 「一」 代谢物——生物体内外的化学“翻译官” 代谢物是生物体内外的化学物质，反映了生物在不同生理和病理状态下的代谢活动。它们不仅是研究生物标志物和代谢途径的关键工具，更是解析生命奥秘的重要窗口。 「二」代谢组学——揭示生命的“翻译图谱” 代谢组学通过全面分析生物体内的所有代谢物（代谢组），揭示生物在不同环境和条件下的全面代谢状态。这种系统生物学方法不仅有助于理解生物的生理状态和疾病机制，还为药物研发、疾病诊断和个性化医学提供了重要支持。 「三」阿拉丁® 代谢物的科研应用 （1）生物标志物的探索者：精确捕捉并分析生物体内的微小变化，为早期疾病诊断提供重要依据，助力精准医疗。（2）药物开发的智囊团：深入研究药物在体内的代谢途径和安全性，加速新药研发进程，确保药物的有效性和安全性。（3）健康风险的预测师：通过代谢物分析，评估个体的健康状况和潜在风险，支持个性化健康管理和预防性医疗。 为什么选择阿拉丁？ （1）卓越的品牌影响力和信誉保证：作为科创板上市公司，阿拉丁连续十几年被评选为“最受用户欢迎的试剂品牌”，深受全国科研院所、高等院校和A股上市公司的信任。（2）全面的产品覆盖和高效的供应链：拥有覆盖全国的现代化物流仓库和超过7.5万种常备库存产品，为您提供广泛、全面的选择。（3）优质的产品和服务创新：阿拉丁通过电子商务平台，为科研工作者提供便捷的在线购物体验。我们以进口替代为己任，持续优化产品结构和服务意识，为科研创新提供可靠支持。（4）科技驱动和持续创新：我们通过不断提升研发能力和产品质量，推动科学进步。作为上市公司，阿拉丁公司以稳定的生化试剂质控和标准，为客户提供信心和支持。 产品货号产品名称规格/纯度包装规格U111899尿素99.999% metals basis25g/100g/500g/5kgL118493L-乳酸≥98%(T)1g/5g/25g/100gG116306D-(+)-葡萄糖超纯级,≥99.5%25g/100g/500g/1kg/5kgK105570α-酮戊二酸99%,用于细胞培养25g/100gH2748824-羟基壬烯醛≥97%1mg/5mg/25mg/50mg/100mgH110523氢化可的松98%1g/5g/25g/100gD106380去氢表雄酮99%1g/5g/25g/100g/500gP129960前列腺素E1≥98%(HPLC)1mg/5mg/25mg/100mg/250mg 欢迎访问我们的官网，了解更多关于阿拉丁代谢物的信息。

犹他州盐湖城(2010年5月25日)——赛默飞世尔科技在2010年美国质谱年会(ASMS)上宣布推出可同时实现定量和定性分析的全自动代谢物筛查软件MetQuest，为药物代谢和药代动力学研究带来了革命性的突破。 　　MetQuest软件充分利用了Orbitrap技术得到的高分辨率准确质量数数据，一次进样可以同时鉴定和定量分析化合物及其代谢产物。 　　全球科学服务领域的领导者赛默飞世尔科技公司今天推出了Thermo Scientific MetQuest软件，让实验室可以充分利用Thermo Scientific Orbitrap质谱得到高分辨率准确质量数(HRAM)的全扫描数据，一次进样可以同时鉴定和定量分析化合物及其代谢产物。与传统的多反应监测(MEM)方法相比，使用MetQuest™ 软件可以为药物代谢和药代动力学(DMPK)的研究者节省可观的时间和费用。MetQuest软件将在2010年5月24-26日犹他州盐湖城举办的美国质谱年会期间展示，展出地址为Salt Palace Convention Center Salons 250BCEF。 　　MetQuest软件与业界认可的Thermo Scientific LTQ Orbitrap或Exactive液相色谱/质谱(LC/MS)系统联用后，研究者可以在一次分析过程中完成常规的定性和定量分析。与代谢物研究所用的三重四极杆MRM方法相比，这种方法可以节省时间和费用。Zhang和Bateman等人的文章报道了这种方法的定量结果，包括药物及其代谢产物的精密度、准确度、线性范围和灵敏度，都可以与已经建立的三重四极杆MEM方法媲美。 　　“在药物研发过程中，尽早同时得到定性和定量信息对于制药工业是极为重要的。”赛默飞世尔科技公司科学仪器部市场经理Patrick Bennett说，“MetQuest软件让用户可以同时定量和鉴定化合物及其代谢产物，并且不用重复全部实验(包括样品制备和LC/MS分析)就能随时查询数据，得到更多的补充信息。软件已经投入使用，业界因此而受益，并将对DMPK实验室中LC/MS实验的执行方式产生根本性的影响。 　　研究和记录候选药物的代谢过程是药物研发早期阶段的关键步骤。使用MRM方法的三重四极杆系统常用作化合物的定量分析。这种系统的优点在于MRM方法的特异性，但同时也存在缺点。MRM方法在检测某一特定化合物时很有效，但是却可能丢失样品中其他化合物的信息，比如代谢产物，除非预先设定了MRM方法检测这些化合物。MRM方法还需要很长时间选择和优化参数，比如为每一个感兴趣的目标分析物选择母离子、子离子、分离和碰撞能量等参数。因此，时间、精力和必须的技术水平对于那些每天必须分析许多新化合物的实验室来说是十分重要的。 　　Orbitrap专利技术尤其适合于化合物鉴定和同时定量和定性的高通量筛选。Orbitrap具有高达10万的超高质量分辨率，能够排除化学噪声(如生物基质带来的同质量数的干扰)，降低检出限和假阳性率。MetQuest软件的专利算法，特别适合自动处理全扫描高分辨数据，即使面对最复杂的生物基质，也不需要预先设定扫描的质荷比就能够鉴定未知化合物。由于MetQuest软件不需要在串联质谱方法开发和优化过程上花费时间，可以更容易地建立方法，而且一种方法适用于多种化合物的分析。与手动生成曲线的其他软件相比，从处理数据中自动生成代谢稳定性曲线的MetQuest软件可节约大量时间。 　　如果需要有关MetQuest软件或其他赛默飞世尔产品的更多信息，请在ASMS 2010期间访问Thermo Scientific展台69，或访问Thermo Scientific迎宾室(Salt Palace Convention Center Salons 250BCEF)。如果需要Thermo Scientific质谱解决方案的更多信息，请致电1-800-532-4742或发邮件至analyze@hermofisher.com。 　　关于赛默飞世尔科技 　　赛默飞世尔科技公司(纽约证交所代码：TMO)是全球服务科学领域的领导者，帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过100亿美元，拥有员工30,000人，服务超过350,000个客户，我们的客户遍布各个领域：制药和生物科技公司、医院和临床诊断实验室、知名高校、科研院校、政府机构，以及环境和工业过程控制设备制造商等。通过公司旗下Thermo Scientific和Fisher Scientific两大品牌，我们帮助客户解决分析领域中从常规测试到复杂研发的各种挑战。Thermo Scientific为客户提供全方位的高端分析仪器、实验室设备、软件、服务、耗材和试剂等一系列综合实验室流程解决方案。Fisher Scientific则为卫生保健、科学研究、安全和教育领域提供整套实验室设备、化学品、其他用品和服务。我们一起努力为客户提供最方便的采购选择，不断改进我们的技术以加速科学发明的步伐，提升客户价值，为股东创造利润，使员工获得发展。欢迎登录www.thermofisher.com。

导读GB/T 43240-2023《毛发中55种滥用药物及代谢物检验 液相色谱-质谱法》将于2024年4月1日正式实施，这是首个关于毛发中滥用药物及代谢物检验的国家标准。该标准规定了人体毛发中 55 种滥用药物及代谢物的液相色谱-质谱(LC-MS)定性和定量检验方法，为毛发中滥用药物的检测提供了重要的技术支持和法规依据。01 什么是滥用药物？滥用药物是指反复、大量地使用具有依赖性特性或依赖性潜力的药物，这种用药与公认的医疗需要无关，属于非医疗目的用药。导致药物成瘾以及出现精神混乱和其他异常行为。&bull 滥用药物特性：易成瘾，产生精神依赖性、身体依赖性，并导致心理和行为异常。&bull 滥用药物危害：身体及心理受到明显伤害，并造成严重社会问题。开展药物滥用监测对禁毒工作、麻醉药品和精神药品的管理，以及疾病控制具有重要意义。02 为什么选毛发？与血液、尿液和唾液等传统检材相比，毛发具有检测窗口宽、获取方便、无创伤性、便于储存和运输、检测时间窗长等独特优势。此外，毛发分析可以提供长程用药信息，有助于了解被检测者的药物接触史，帮助建立分析个体长期接触药物的检测模式。新标来袭，岛津应对之道岛津LCMS-8060NX方案优势√ 使用岛津Shim-pack Velox系列色谱柱，分析时间从13 min缩短至8.5 min，显著提高检测效率；√ 得益于LCMS-8060NX全新的离子源设计，即使是在0.05 ng/mL（相当于0.0025 ng/mg样品浓度）的情况下，也能实现灵敏度和稳健性的完美结合。样品前处理将毛发置于具盖离心管中，依次分别加入20 mL水和20 mL丙酮洗涤后晾干。取适量晾干后的毛发剪碎至长度约1 mm，称取20 mg置于具盖研磨管中，加入1 mL甲醇，置于研磨仪中研磨至粉状，静置5 min，过0.22 μm有机系滤膜，使用岛津LCMS-8060NX液质联用仪进行分析。标准谱图38种药物TIC图（0.05 ng/mL）部分目标物MRM色谱图（0.05 ng/mL）甲卡西酮卡西酮4-甲基甲卡西酮地西泮氯硝西泮氯氮平可待因O6-单乙酰吗啡苯甲酰爱康宁方法学结果考察0.05 ~5 ng/mL浓度范围内各目标物线性关系，将0.05、0.5和5 ng/mL混合标准溶液连续进样6次计算峰面积重复性以考察进样精密度，并以0.05 ng/mg浓度添加回收试验并平行处理4份进行回收率测试。结果表明，方法准确度及精密度均优于标准要求。表1 方法学结果结语药物滥用监测工作是我国麻醉药品、精神药品管理和禁毒的一项重要基础性工作。开展药物滥用监测工作一是为药品监管工作提供技术支撑；二是为禁毒工作提供技术支持；三是为公共卫生安全服务。药物滥用成为困扰全球社会公共健康的主要问题，岛津始终关注技术前沿，提供先进的解决方案，更好的助力国家禁毒和公共卫生安全工作。撰稿人：何晓明本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

目前，在全球处方药市场中，抗肿瘤药物增长势头最快，有报告预计在近1-2年其将超过降血脂药成为市场销售冠军。抗肿瘤药分为烷化剂、抗代谢类、抗生素类、天然来源类、激素类和其他类等多种。本方案分析的对象HD和HD-M属于天然来源类抗肿瘤药物，分子量分别为490和314，其中HD-M是HD的代谢物。目前处于新药研发过程中，化合物名称和结构属于保密阶段。方案中使用岛津超高效液相色谱仪LC-30A和三重四极杆质谱仪LCMS-8030联用快速测定抗肿瘤药物HD和HD-M，给出了线性范围、重复性和灵敏度测试结果。 本方案中使用岛津超高效液相色谱仪LC-30A与三重四极杆质谱仪LCMS-8030联用系统。具体配置为LC-30AD× 2输液泵，DGU-20A5在线脱气机，SIL-30AC自动进样器，CTO-30AC柱温箱，CBM-20A系统控制器，LCMS-8030三重四极杆质谱仪，LabSolutions Ver.5.41色谱工作站。岛津三重四极杆质谱仪LCMS-8030超快速分析装置实现最大500通道/秒（最小驻留时间1msec，最小延迟时间1msec）、 正负极性切换时间15msec的超快速MRM测定，最高15000 u/sec的超快速扫描测定。在高速分析中，可抑制串扰的UFsweeper® 碰撞室与NexeraTM LC-30A组合，改善分析的通量，提高用户的分析效率。配备高可靠性离子化接口，在长时间的测定中，获得稳定可靠的数据。准确捕捉超快速LC分析中的尖锐色谱峰，提高重现性。碰撞室串扰最小化保证高定量精度。 岛津超高效液相色谱仪LC-30A和三重四极杆质谱仪LCMS-8030联用系统 本方案使用岛津超高效液相色谱仪LC-30A和三重四极杆质谱仪LCMS-8030联用快速测定了抗肿瘤药物（代号HD）及其代谢物（代号HD-M）。样品用超高效液相色谱LC-30A分离，三重四极杆质谱仪LCMS-8030进行外标法定量分析，在1.2分钟内完成检测。HD在0.05～50 &mu g/L，HD-M在0.1～10 &mu g/L浓度范围内线性良好，标准曲线的相关系数均在0.999以上；对0.5 &mu g/L、5 &mu g/L和50 &mu g/L混合标准溶液进行精密度实验，连续6次进样保留时间和峰面积相对标准偏差分别在0.182%和2.780%之下，系统精密度良好；HD定量限为0.005 &mu g/L，HD-M定量限为0.1 &mu g/L。 欲知详情请点击超高效液相色谱三重四极杆质谱联用法测定抗肿瘤药物及其代谢物。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有12个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

记者14日从中国科学技术大学获悉，该校科研团队在植物叶片代谢物质谱成像取得新进展，实现对多种植物叶片中代谢物的空间成像。　　这一成果由该校国家同步辐射实验室潘洋教授团队利用自行研发的质谱成像平台，实现对多种植物叶片中代谢物的“拍照”。　　研究成果近日发表于国际分析化学领域著名期刊 Analytical Chemistry杂志。　　在已知植物种群中，有约200,000个植物代谢物的化学结构被鉴定出来。植物代谢物的成分分析和空间成像对探讨植物代谢物的生物合成、运输、生理机制、自我调节机制及植物与生态的相互作用具有重要意义。　　质谱成像是近年来涌现出的分子成像技术，具有免荧光标记、不需要复杂样品前处理等优点。然而，由于植物角质层和表皮蜡的存在，常规软电离技术很难穿透角质层作用于叶肉组织，从而无法对植物叶片中的代谢物进行直接成像。　　课题组通过印迹方法，将叶片中的植物代谢物转移至多孔聚四氟乙烯材料上，并对印迹后的材料进行成像，可实现对叶片植物代谢物的间接成像。由于使用DESI/PI技术，相比于传统DESI方法，正离子模式下可新检出多达百种萜类、黄酮类、氨基酸和苷类等次生代谢产物 负离子模式下整体代谢物信号强度可增强一个数量级。　　课题组进一步利用该技术对茶叶进行研究，发现咖啡因在叶中脉富集、茶氨酸在叶柄富集并延伸至中脉和叶尾，为咖啡因主要在茶叶中脉合成和茶氨酸在茶叶根部合成并转运至叶片的生物合成位点及转运路径提供了强有力的证据。　　实验还检测到茶叶中儿茶素生物合成网络中重要的黄酮类代谢物并以质谱成像的形式展示出空间分布，表明印迹DESI/PI成像技术在探索植物代谢转化位点和途径方面有巨大的潜力。

2017年7月20日，比利时通过RASFF系统通报鸡蛋中检出氟虫腈。问题鸡蛋已被销往12个国家或地区。据报道，问题鸡蛋产自荷兰，氟虫腈被不恰当的用于养鸡场的清洁物品中，造成鸡蛋被检出残留物。针对此事，国家质检总局第一时间在官网做出回应表示，“我国对进口禽蛋及其产品实施严格的检验检疫准入管理。目前包括荷兰在内的欧盟各成员国的新鲜禽蛋和禽蛋产品均尚未获得检验检疫准入资格，不能向我国出口，请中国境内消费者不必为此担心。”氟虫腈是一种苯基吡唑类广谱杀虫剂，对蚜虫、叶蝉、飞虱、鳞翅目幼虫、蝇类和鞘翅目等重要害虫有很高的杀虫活性，对作物无药害。然而氟虫腈会对农作物周围的蝴蝶、蜻蜓等造成影响，并且现有动物实验研究表明，短期摄取大量氟虫腈会对神经系统造成不良影响，长期摄取氟虫腈可能会损害肝脏、甲状腺和肾脏，但不会引起基因突变、致癌或对生殖能力、胎儿造成影响。德国禁止在用于食品加工的动物养殖过程中使用氟虫腈。目前德国实行欧盟的相关规定，要求食品中的氟虫腈残留不能超过0.005毫克/千克。我国国标GB 2763-2016中明确了氟虫腈在谷物、油料和油脂、蔬菜、水果、糖类和食用菌中的限量（玉米及鲜食玉米0.1mg/kg，其他为0.02mg/kg），但未明确在蛋类中的规定。“毒鸡蛋“事件发生后，虽然我国国内市场暂无进口禽蛋，但是仍然引起相关各科研机构、第三方检测公司的及仪器公司的注意，其中阿尔塔的合作伙伴SCIEX及博纳艾杰尔在最快的时间内发布了鸡蛋中氟虫腈的检测方法。SCIEX：如何应对欧洲“毒鸡蛋”来袭？博纳艾杰尔：这个八月有点忙，“毒鸡蛋”怎么防？ 阿尔塔科技有限公司提供氟虫腈及其代谢物的单标、混标，均为现货！更多产品欢迎咨询订购！单标货号产品名称英文名称CAS#溶剂包装1ST20305-100M氟虫腈Fipronil120068-37-3甲醇100ppm, 1ml1ST20502-100A氟甲腈Fipronil Desulfinyl205650-65-3乙腈100ppm, 1ml1ST20306-100M氟虫腈硫化物Fipronil Sulfide120067-83-6甲醇100ppm, 1ml1ST20308-100M氟虫腈砜Fipronil Sulfone120068-36-2甲醇100ppm, 1ml混标1ST27612-100A氟虫腈及其3种代谢物混标, 100ppmFipronil & 3 Metabolites Mix Solution, 100ppm乙腈100ppm, 1ml

硝基呋喃类抗菌药物是一种广谱抗生素，包括了硝基呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃妥因、呋喃西林，曾广泛应用于水产养殖业，用来治疗由大肠杆菌或沙门氏菌所引起的肠炎、疥疮、赤鳍病、溃疡病等。这类化合物对光敏感，衰减快，其母体化合物在动物体内及其产品中代谢很快，但其代谢物以蛋白结合物的形式存在可残留较长时间，目前各国均将硝基呋喃代谢物作为指示硝基呋喃类药物残留的标示物。因硝基呋喃类药物及其代谢物具有相当大的毒副作用，世界上绝大部分国家规定在食用动物组织中不允许有硝基呋喃药物残留；美国21CFR530.41规定食源性动物禁止食用呋喃唑酮和呋喃妥因；欧盟EEC2377/90将硝基呋喃类药物及其代谢物列为A类禁用药物；我国也于2002年颁布了禁用硝基呋喃类抗生素的禁令。2017年3月9日，农业部办公厅发布关于开展2017年水产品质检机构检测能力验证工作的通知，提到硝基呋喃类代谢物的检测方法依据为《水产品中硝基呋喃类代谢物残留量的测定－液相色谱－串联质谱法》（农业部783号公告-1-2006），使用内标法定量。First Standard® 推出硝基呋喃及其代谢物检测三大利器，确保您的实验全程无忧！它们是：4种硝基呋喃混标帮助您节省实验前的准备时间，浓度100ppm，可配制多组工作液Cat.No中文名称规格/CAS#1ST9262-100M4种硝基呋喃混标100ppm1ST4207呋喃唑酮67-45-81ST4208呋喃它酮139-91-31ST4209呋喃妥因67-20-91ST4210呋喃西林59-87-04种硝基呋喃类内标溶液许多客户反馈内标难找，我们这里4种内标齐全，1支混标搞定！Cat.No中文名称规格/CAS#1ST9230-100M4种硝基呋喃类内标混标100ppm1ST4226氨基脲-13C,15N2盐酸盐1173020-16-01ST4203D53-氨基-5-吗啉甲基-2-噁唑烷酮-d51017793-94-01ST4201D43-氨基-2-噁唑烷酮-d41188331-23-81ST4204C31-氨基-2-乙内酰脲-13C3957509-31-84种硝基呋喃代谢物衍生化混标不用担心标品衍生不成功或衍生不完全影响实验，我们提供衍生好的混标！Cat.No中文名称规格/CAS#1ST9283-100ppm4种硝基呋喃代谢物衍生化混标（以代谢物计）100ppm1ST42152-NP-呋喃妥因代谢物623145-57-31ST42172-NP-呋喃它酮代谢物183193-59-11ST42192-NP-呋喃唑酮代谢物19687-73-11ST42212-NP-呋喃西林代谢物16004-43-6如需订购请联系天津阿尔塔科技有限公司或各地经销商。

代谢表型分析在临床和流行病学研究方面都有着很大的帮助，通常使用质谱来完成这一工作，用于高通量和稳定的测量疾病相关的代谢物。传统的定量分析使用三重四级杆的方法，但这种方法缺乏发现新的代谢物的能力。因此，Jeremy K. Nicholson团队1于2021年在《Talanta》上发表了《Asimultaneous exploratory and quantitative amino acid and biogenic amine metabolic profiling platform for rapid disease phenotyping via UPLC-QToF-MS》，提出了一种基于高分辨质谱（HRMS）的工作流程，在定量34中氨基酸及其他生物胺类代谢物的同时，还可进行全扫对未知代谢物进行探索。本研究使用三种人类体液（血浆，血清和尿液）对比了高分辨QTOF和传统QQQ的定量结果，发现两者准确度和精密度相当，且线性良好。将该方法扩展应用于SARS-CoV-2阳性患者和健康组血浆样本的对比分析，QQQ和QTOF均可实现两类样本的正确分类。重要的是，QTOF的全扫描数据可回溯分析，对34个目标定量物质之外的其他的感兴趣的生物标志物进行定量分析。实验设计QQQ和QTOF使用同样的液相条件，QQQ使用MRM扫描模式，QTOF使用bbCID扫描模式。QTOF使用的为布鲁克的impact II。两种仪器对比时线性，精度度和准确性，特异性等计算判断方法依据FDA和EMA生物分析指南进行。日内稳定性通过在一天内多次重复分析不同浓度的QC样本进行，日间稳定性在三天内分析不同浓度的QC样本并进行对比。实际样本的对比，进行了两组实验。第一组比较了两种不同仪器平台，定量人体血浆，血清和尿液样本中34种目标代谢物的结果。第二组使用两种质谱分析SARS-CoV-2感染者和健康人群样本，并进行统计学分析。结论线性和特异性QTOF和QQQ均能在1-400umol/L范围内实现良好线性，相关系数大于0.99，残差小于15%。表明QTOF在所需浓度范围良好的定量能力。QQQ一般情况下，会选择一个定性离子和一个定量离子来确证目标化合物并进行定量。但当目标化合物有背景干扰时，可能需要改变其定性离子来确证化合物，或者在样本前处理/色谱分离过程除去干扰。但高分辨QTOF可以使用高精度的窄窗口实现化合物筛选和定量。下图给出了一个相关的例子，分析尿液中的精氨酸时QQQ受到背景杂质干扰，但QTOF并不会。准确度和精密度对比了两台QTOF，三台QQQ的日间和日内精密度。根据欧洲生物分析论坛关于血浆代谢物分析的提议，我们的检测验证的预定义接受标准是四个不同浓度的QC样本的三次重复的平均偏差和CV为20%。图2显示了对NISTSRM1950样本中部分氨基酸定量结果日间精密度的雷达图。不同平台仪器对比为了评估本研究中五台仪器上实际样品的定量结果之间的一致性，对12个血浆、血清和尿液样品的氨基酸定量结果进行了比较。图3所示的相关矩阵表明，两类仪器平台的实际血浆样品中氨基酸的计算浓度之间高度一致，相关系数0.849.PCA分析PCA是代谢分析中常用的分析方法，用于对大批量数据的统计学分析。这里，我们使用PCA对34种氨基酸及生物胺类化合物进行分析，这34种代谢物在之前的文章中被验证为SARS-CoV-2感染引起相关变化的代谢物。图4给出了QQQ和QTOF数据PCA的结果。两类仪器均可明显区分健康组和感染组。区分健康对照组和COVID-19感染者的能力证明了该方法对COVID-19进一步研究的价值。QTOF同时定性和定量分析使用QTOF相比于QQQ最大的优点是数据采集过程中能最大程度的保留样本的信息，尤其是在样本非常珍贵的情况下，只需一针进样，就可以同时进行定性和定量分析。不仅可以进行靶向分析，还可进行非靶向目标物的分析。非靶向的分析可通过MetaboScape软件实现。在刚才的样本分析中，QTOF的全扫共扫描到2700多个特征峰，而QQQ只能扫描目标的34个化合物。这2700个特征峰中，存在很多潜在的标志物，使用QTOF可以对这些标志物进行定性和定量。下图给出了分析的相关示例。参考文献Nicola Gray, Nathan G. Lawler, Rongchang Yang, Aude-Claire Morillon , Melvin C.L. Gay, Sze-How Bong, Elaine Holmes, Jeremy K. Nicholson, Luke Whiley. "A simultaneous exploratory and quantitative amino acid and biogenic amine metabolic profiling platform for rapid disease phenotyping via UPLC-QToF-MS", Talanta 223 (2021) 121872.

p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 本期推荐的是发表在《Journal of Analysis and Testing》2020年第3期的 strong 新加坡南洋理工大学王玉兰教授 /strong 和 strong 复旦大学人类表型组研究院唐惠儒教授团队 /strong 综述论文 strong “色谱质谱技术在亲水性代谢物检测中的挑战” /strong 。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 211px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/75de4350-7053-4abe-9bad-2f233ecee85d.jpg" title=" 1111111.jpg" alt=" 1111111.jpg" width=" 600" height=" 211" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　 strong 色谱质谱技术在亲水性代谢物检测中的挑战 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　亲水性代谢物是代谢组学研究中一类重要代谢物，通常包括胆碱(Choline)、短链脂肪酸(Short-chain fatty acids),多元羧酸(Polyarboxylic acids)，糖(Sugars)及磷酸糖(Sugar Phosphates)，核苷酸(Nucleotides)等。覆盖包括氨基酸代谢，核苷酸代谢，中心碳代谢，水溶性维生素与叶酸代谢，辅酶与辅因子代谢等，具有重要的生物学意义。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　然而，此类代谢物由于较强的亲水性，在反相色谱保留能力较差 而阴离子代谢物的质谱检测灵敏度较低，传统的反相色谱-质谱联用技术往往无法获得良好的定量能力。同时，部分亲水性代谢物例如ATP，酮酸稳定性较差，生理浓度低，造成色谱质谱分析的巨大挑战。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　本综述介绍了亲水性代谢物的结构分类和生理功能，探讨了其结构和分布因素造成的检测困难的原因。详细分析了包括亲水相互作用色谱-质谱(HILIC-MS)、毛细管电泳-质谱(CE-MS)、离子对反相色谱-质谱(IPRPLC-MS)和离子色谱-质谱(IC-MS)等新型色谱分离技术在解决亲水性代谢物保留问题的进展和缺陷 同时，基于化学衍生化技术实现亲水性代谢物色谱保留和质谱响应性质改造的策略也成为本综述的一项重要议题。最后，通过对多种色谱分离技术和化学衍生化策略的对比，本文对亲水性代谢物的质谱检测提出了新的思考和展望。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6aeb29c6-389d-47bc-a16d-5a87d4bd2db7.jpg" title=" 22222222222222222222.jpg" alt=" 22222222222222222222.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 1. Concentration range of partial hydrophilicmetabolites in human serum and urine, Data source is from HMDB. /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/929404b2-97a8-4712-b2a2-a0677640f8b3.jpg" title=" 33333333.jpg" alt=" 33333333.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 2. The stationary and the mechanism of HILIC. a.thepacking materials of stationary phase commonly used for HILIC analysis b.theschematic diagram of retention mechanism. /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/7c063e97-9d66-4849-869b-3855fe447e5a.jpg" title=" 5555555.jpg" alt=" 5555555.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 3. The parallel column regeneration method for analysisof metabolites and lipids consecutively. The blue line and red line representthe two independent flow-paths. Among them, the blue line with 11 min is HILICelution of hydrophilic metabolites to MS, followed by RP elution of lipids inthe red line. During running of each column, the other column undergoesre-equilibration to a waste bottle. Reprinted with permission from[123].Published by The Royal Society of Chemistry(RSC). /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/095d736c-c0a0-42d8-8405-5e13b84d997c.jpg" title=" 66666.jpg" alt=" 66666.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 4. Electric double layer model and Zeta potential, whichwas drawn by Microsoft PowerPoint. /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/e94de102-7e0a-4279-800d-d300989c3e22.jpg" title=" 77777777.jpg" alt=" 77777777.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 5. The IC-MS for analysis of hydrophilic metabolites. a.ThermoCapIC-Orbitrap Q/Extractive MS structure. Reprinted with permission from[157]. b. CapIC/HILIC/RPLC-MS extracted ion map ofhexose phosphate in UM1 oral cancer cells. The explanation of figure number inoriginal figure is: (A) Cap IC, (B) UHPLC, (C) Cap-LC, (D) ZICpHILIC, and (E)Cap-HILIC. Reprinted with permission from[157]. Copyright 2014 American Chemical Society(ACS). /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/a2ba277f-8b58-4fff-b7a1-91457130d1f7.jpg" title=" 888888888.jpg" alt=" 888888888.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 6. Ion pairing chromatography mechanism. a.The dynamic ion exchange process is the green arrows part the ion pairingmechanism is the pink arrows part. b. the thermodynamic processes ofthese two mechanisms. /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/b439781a-d924-408d-bf08-9794df259b8e.jpg" title=" 9999999999999.jpg" alt=" 9999999999999.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 7. Structuraldesign of an amino acid derivatization reagent . (ref.[194]). /p p style=" text-align: right line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　(感谢论文第一作者胡庆宇博士提供翻译) /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " span style=" text-indent: 0em " br/ /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" text-indent: 0em " 全文：Hu, Q., Tang, H. & amp Wang, Y. Challenges in Analysis of Hydrophilic Metabolites Using Chromatography Coupled with Mass Spectrometry. J. Anal. Test. (2020). a href=" https://doi.org/10.1007/s41664-020-00126-z" _src=" https://doi.org/10.1007/s41664-020-00126-z" https://doi.org/10.1007/s41664-020-00126-z /a /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" text-indent: 0em " /span /p p style=" line-height: 16px text-indent: 2em " img style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a style=" font-size:12px color:#0066cc " href=" https://img1.17img.cn/17img/files/202007/attachment/4e8afcc9-8721-4bb3-9df0-7c1ea50d6cdd.pdf" title=" 10.1007@s41664-020-00126-z.pdf" 10.1007@s41664-020-00126-z.pdf /a /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　唐惠儒教授简介 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/4221a99a-dc1c-454d-8316-e2eaf19f93c6.jpg" title=" 图片 1.png" alt=" 图片 1.png" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　唐惠儒教授是复旦大学特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、重点研发计划首席、新世纪百千万人才工程国家级人选、英国皇家化学会会士 曾在英国帝国理工学院、中科院、复旦大学等科研院所从事代谢研究30年、代谢组学研究21年 在Nature、PNAS等上发表SCI论文180余篇，被引用8千余次，部分工作被Science、Nature及系列期刊专文评述。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　唐惠儒教授现任ENC执委会执委、中国生物物理学会代谢组学分会会长，Nutri Metabol、J Integrated Omics 副主编，Metabolomics、CurrMetabolomics、ArchPharm Res等学术期刊编委 曾任J Proteome Res 编委、973项目及蛋白质科学/纳米科学重大研究计划项目函评/会评专家。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　复旦大学人类表型组研究院唐惠儒教授课题组主页： /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　 a href=" http://hupi.fudan.edu.cn/people/tanghuiru" target=" _blank" 　http://hupi.fudan.edu.cn/people/tanghuiru /a /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　 strong 王玉兰教授简介 /strong /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 0em " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/fab220db-b9e9-4aec-925b-371e1b25af6e.jpg" title=" Prof Wang Yulan (Custom).jpg" alt=" Prof Wang Yulan (Custom).jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　王玉兰教授是新加坡南洋理工大学李光前医学院教授，新加坡表型中心主任，帝国理工大学名誉教授。1993年获莱斯特大学的硕士学位，1997年获University of East Anglia大学的博士学位。2008年入选中国科学院“项目百人计划”，任中国科学院武汉物理与数学研究所研究员、博士生导师和代谢学学科带头人，先后主持“973”课题、基金委面上项目和中科院重要方向性项目等。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　王玉兰教授长期从事生物代谢组分析方法的发展和应用研究。发展了体液和组织代谢组分析及代谢组与转录组数据整合分析等系列研究方法 建立了肠炎和克朗氏病及可传染性脑病的代谢组学诊断方法 揭示了肠道菌群和寄生虫及与细菌共感染的的规律及与菌群的相关性 研究了衰老、应激、营养干预以及药物对动物代谢组的影响 研究了乙肝感染导致糖代谢、脂代谢和谷氨酸代谢重组的新规律，为认识复杂生物系统的代谢基础、相关疾病的机制及早期诊断提供了信息和新思路。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　王玉兰教授共发表PNAS，Molecular Systems Biology andAna Chem等SCI论文百余篇，获国际专利3项。曾担任核磁共振历史最悠久的“实验核磁共振大会”执委(2012-2017)。目前担任metalbolomics, scientific reportand current metabolomics 等杂志的编委。 /p p br/ /p

大家好，本周为大家分享一篇发表在Anal. Chem.上的文章：Comprehensive Metabolomic Analysis of Human Heart Tissue Enabled by Parallel Metabolite Extraction and High-Resolution Mass Spectrometry[1]，文章的通讯作者是威斯康星大学麦迪逊分校的葛瑛教授。　　心脏收缩需要持续的能量供应。作为一种“代谢杂食动物”，心脏利用多种代谢底物，如脂肪酸、碳水化合物、脂质和氨基酸等，来满足其高能量需求。然而，由于代谢物在极性尺度上具有广泛的覆盖范围，这使得它的提取和检测变得困难。因此，迫切需要对心脏的代谢产物进行全面的组学分析。本研究结合了平行代谢物提取和互补高分辨质谱检测的方法，对人类心脏进行了系统性代谢学分析。作者首先用六种提取方法获得了健康供体心脏组织的代谢物，包括三种单相提取，两次双相提取和一次三相提取，可以充分覆盖不同极性范围的代谢物。其中，单相的提取溶剂分别是100% 甲醇、80% MeOH 和乙腈/异丙醇/水(3:3:2)，双相使用了Matyash和Bligh & Dyer法去萃取极性和非极性相，而三相则是进一步将非极性相分离成极性和中性脂质相，极性物质依然保留在水相中。紧接着，作者使用了两种互补的质谱平台进行代谢物检测：超高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱的直接进样(DI-FTICR)和高分辨率液相色谱四极杆飞行时间串联质谱(LC-Q-TOF-MS/MS)。总的实验流程如图1所示。这里总共鉴定到了1340种心脏代谢物，它们具有广泛的极性范围。本工作强调了平行提取和互补质谱检测技术在人类心脏代谢组研究中的重要性，其可作为帮助选择适当的提取和MS方法以研究特定类别代谢物的指南。　　　　图1. 平行代谢物提取和高分辨率质谱检测的实验流程图。　　为了捕获不同极性的代谢物，作者使用了六种提取方法获得了心脏组织的代谢物。单相法具有操作简便和通量较高的特点，但提取效率仍待提高。相对于单相法，多相提取可以覆盖更广泛极性范围的代谢物，但也需要注意一些代谢物可能在多相中分布，这会给检测和定量带来困难。比如，脂肪酰基链较短的酰基肉碱主要在极性相中存在，而较长链(C10)的酰基肉碱主要在非极性相中存在。DI-FTICR评估了六种提取方法的重现性，结果发现乙腈/异丙醇/水(3:3:2)在单相法中的重现性最好，两种双相法的重现性类似，但低相的Pearson相关性较低，说明了代谢物在跨相运动中有一定潜在困难。研究也发现不同提取方法均具有各自的提取特征，尤其在三相法中可以观察到更多的特征，它在极性相、极性脂质相和非极性脂质相中分别观察到了2275、541 和 443 个独特的SmartFormula注释。图2展示了六种方法通过DI-FTICR得到的代谢物SmartFormula注释，其中最大的三个交叉区域分别是六种方法共享、三相法特有和乙腈/异丙醇/水(3:3:2)特有的，分别有1287个、1010和703个，且发现多相提取的重叠度会更高。虽然在三相提取中可以获得更多的代谢特征，但该方法的重现性也最低。故对于发现代谢组学实验，Matyash提取法会更具优势，因为它可以鉴定到较多的已知代谢物，且重现性会更好。图2. 六种提取方法间代谢物SmartFormula注释的重叠情况(DI-FTICR)。　　借助DI-FTICR平台，总共鉴定到9644个代谢特征，其中可以7156和1107个可以分配到SmartFormula注释和准确质量数。DI-FTICR在代谢物检测和鉴定方面具有强大优势，它可以给出准确的同位素分布，如图3B~3D所示。但需要注意的是，由于缺乏前端色谱分离，DI-FTICR对于异构体的分离检测能力有限，以及缺乏高通量的MS/MS分析。因此，作者利用LC-Q-TOF-MS/MS补齐了DI-FTICR检测平台的缺点。在LC-Q-TOF-MS/MS分析中，总共鉴定到21428个代谢特征，其中285个可通过比对二级谱图数据库来匹配确定。图4是鉴定到的代谢物和脂质。尽管与图3B~3C的酰基链组成相同，但在图4B~4C中可以通过观察酰基链的碎裂谱图得到脂质的酰基链信息。这说明LC-Q-TOF-MS/MS平台在获取更详细的酰基链信息方面的优势，但对于双键定位以及 sn1 和 sn2 定位等信息，还需要额外的实验去确定(如：衍生化和离子淌度)。此外，仪器参数设置也会影响到二级匹配评分。总的来说，相对单一的质谱检测平台，使用DI-FTICR MS和LC-Q-TOF-MS/MS平台可以增加心脏代谢组的覆盖范围。图3.使用LC-Q-TOF-MS/MS鉴定代谢物。(A)代表性的MS 谱图(100% MeOH)，标注了SmartFormula注释和准确质量数，叠加实验质谱图(黑色)与理论质谱图(红色)以比较同位素分布 (C~D)FAHFA(40:5)、DG(32:0)和N-palmitoyl glutamic acid。图4.使用LC-Q-TOF-MS/MS鉴定代谢物，比较实验串联质谱图(黑色)与数据库质谱图(红色)。(A~D)N-acetyl-β-glucosaminylamine、DG(16:0_16:0)、FAHFA(18:1_22:4)和TG(18:1_18:1_18:2)。　　使用多种提取和检测方法，本研究总共鉴定到了1340种心脏代谢物。每种提取方法都贡献了唯一检测到的代谢物。相较于提取效果最好的单一方法，平行提取可以检测到额外的350种代谢物。单相法可以鉴定到更多与二级谱图相匹配的代谢物，而多相法可以得到更多具有准确质量数的代谢物(图5A)。如图5B所示，三相法富集到的代谢物种类最多，包含甘油磷酸乙醇胺(PE)、脂肪酸和偶联物、三酰基甘油、脂肪酸酯和其他代谢物。此外，Matyash法可以鉴定到更多的氨基酸、甘油磷酸甘油和甘油磷酸丝氨酸，B&D法可以鉴定到更多的甘油磷酸胆碱(PC)、和磷磷脂，而100% MeOH鉴定最多的则是甘油磷酸盐。图5.已鉴定的人类心脏代谢物汇总。(A)各种提取方法中的准确质量注释、MS/MS注释和唯一检测到的代谢物 (B)各种提取方法中前10的代谢物种类。　　最后，作者进一步表征了所有代谢物的化合物分类和通路富集，如图6所示。实验观察到很多代谢物归属于脂质和类脂分子，其中主要是PC、PE和脂肪酸，而非脂质化合物主要是有机酸及其衍生物(图6A)。通路分析也检测到了与心脏代谢过程相关的重要通路，包括嘌呤代谢和甘油磷脂代谢，如图6B所示。这里以嘌呤代谢(与多种心脏病变相关)为例，展示了平行提取在提高代谢物覆盖率方面的优势。在嘌呤代谢过程中，只有IDP仅在单一提取方法中观察到，而许多代谢物均在所有六种提取方法中都被检测到(图6C)。值得注意的是，B&D提取法在该过程中观察到了最多的代谢物，而100% MeOH富集的最少。上述结果为选择适当的用于分析人类心脏代谢物的提取方法提供了重要见解。图6.已鉴定的人类心脏代谢物的化合物分类和通路富集。(A)化合物分类 (B)所有已鉴定代谢物的通路分析汇总，每个圆圈的颜色和大小分别基于p值和通路影响值(红色表示影响大，黄色则相反) (C)嘌呤代谢过程，颜色表示鉴定代谢物的提取方法。　　总的来说，本研究利用六种平行代谢物提取的方法和两种基于质谱检测平台，对人类心脏进行了全面的代谢组学分析，总共鉴定到1340种心脏代谢物，这代表了迄今为止对人类心脏代谢组学的最深度覆盖。研究发现三相法最适合脂质的提取，它获得的极性代谢物的数量与Matyash法相似，但其实验重现性也最低。因此，提取方法的选择应当取决于感兴趣的待分析物。但对于非靶向研究，作者建议使用Matyash提取法，以实现代谢组覆盖率和重现性的最佳平衡。尽管本研究目前还存在一定的局限性，比如，平行提取样品量较大和分析时间较长，但其为选择适当的提取和质谱检测平台去分析不同类型的心脏代谢物提供了宝贵经验，有助于人类心脏代谢组学的全面分析。　　撰稿：陈昌明编辑：李惠琳文章引用：Comprehensive Metabolomic Analysis of Human Heart Tissue Enabled by Parallel Metabolite Extraction and High-Resolution Mass Spectrometry

城市生活污水中毒品成分监测分析工作是科学、客观评价当地毒情发展态势的有效手段，是禁毒工作决策的重要依据。根据检测结果、污水处理厂当日潜水流量等参数，得到城市日均毒品消耗量、城市人口日毒品吸食总量和平均人口毒品暴露水平，用来追踪毒品滥用随时间的变化情况，城市非法药物和毒品贩制情况、以及城市的非法药品使用滥用情况，实现实时毒情监测。在此背景下，仪器信息网特别建立“质谱在毒品分析领域的技术应用进展”话题，聚焦质谱技术在毒品检测领域的最新应用，以增强业界质谱专家和技术人员、司法公安相关机构工作者之间的信息交流，同时向仪器用户提供毒品分析领域更丰富的质谱产品、技术解决方案。本文邀请到SCIEX公司应用技术专家孙小杰经理谈谈污水验毒相关的技术及解决方案。SCIEX公司 应用技术专家孙小杰经理污水中毒品及其代谢物的浓度测定是污水分析法评估毒品使用量的关键。方法的基本思路是对污水中的毒品及代谢物进行检测，但毒品代谢物进入污水系统后与生活污水进行混合，其中的化合物含量有可被稀释上千倍，浓度在ng/L级别，同时污水中复杂的基质也对仪器的抗污染能力提出较高要求。相比传统的离线固相萃取方式，在线固相萃取（On-line SPE）具有样品利用率高、所需样品少；全体积自动在线萃取、解吸、进样，通量高、可大大节约人力及时间成本；同时前处理交叉污染相对较少等特点。因此在实际污水验毒工作中深受一线检测人员欢迎。基于此，我们开发了SCIEX On-line SPE-MS/MS 系统对污水中12种毒品及代谢物进行定性与定量分析方法。本方法具有以下特点：1、速度快：无需复杂前处理过程，一针进样只需15分钟，同时结合重叠进样（Load Ahead）功能，可极大的减少样品等待时间，提高检测效率。2、抗污染：SCIEX专利的Turbo VTM离子源可耐受长期、大量的污水检测工作，无需频繁的清洗和维护，有效减少工作量，提高定量准确度。3、兼容性好：设备可以在On-line SPE-MS/MS和常规的UPLC-MS/MS之间无缝切换，在做污水验毒项目时不影响其他项目的检测。试验方法1.样品前处理取10mL污水，加入同位素内标制得25ng/L的溶液，10000rpm转速下离心10min，取上清，待上样分析。2. 液相条件液相：SCIEX Exion LC 20ADTM系统大体积进样器：CTC PAL3 进样系统分析柱及流动相条件：Phenomenex Kinetex Biphenyl（2.1*100 mm, 2.6μm），流速0.4mL/min，流动相A：水（0.02%甲酸+2mM甲酸铵）；B：乙腈（0.02%甲酸+2mM甲酸铵），梯度见表1。SPE柱及流动相条件：HLB（2.1*30mm, 20μm），流速2mL/min，A：水；B：甲醇，梯度见表2。柱温：40 ℃上样量：2mL梯度洗脱条件：表1 表2 实验结果12种毒品及代谢产物的典型色谱图采用空白污水样本加标，配置浓度在1-500ng/L范围内的系列标准曲线，内标加入浓度为25ng/L，全部12种化合物线性关系良好，见图2。图 2 12种毒品及代谢物的线性关系曲线总结建立了一种CTC On-line SPE系统和SCIEX Triple QuadTM 4500系统联用，分析污水中12种常见毒品及代谢物的分析方法。该方法前处理操作简单，可有效地节约时间和人力成本，提高工作效率；方法的灵敏度高、重复性好、准确度高，经过多批次的实际样品测定，结果稳定可靠。通过多目标物的在线自动富集，可有效提高方法的检测灵敏度，更好的应对污水验毒工作。打击防范毒品违法犯罪是一项复杂、艰巨、长期的系统工程。针对毒情新形势新变化，加强禁毒技术研究，推进禁毒科技创新，才能牢牢掌握同毒品违法犯罪作斗争的主动权，推动禁毒工作不断取得新成效。

大家好，本周为大家分享一篇发表在Anal. Chem.上的文章，Hydrogen/Deuterium Exchange Aiding Metabolite Identification in Single-Cell Nanospray High-Resolution Mass Spectrometry Analysis1。该文章的作者是中国地质大学（武汉）的彭月娥老师。在生物医药研究中，从单细胞水平进行代谢物的分析可以揭示细胞异质性。但由于样本量较小、代谢转化率快、浓度范围广以及分子结构多样，单细胞中代谢物的准确识别和定量具有挑战性。毛细管微采样电喷雾电离质谱（Capillary microsampling ESI-MS）以及单细胞质谱（single-cell MS）技术的使得单细胞代谢物分析得以发展。但目前其常规实验方案是没有与色谱（LC）耦联的，单靠一级谱图精确质量、二级碎裂谱图以及目前已知代谢物谱图数据库对于鉴定的准确性仍是有局限的。氢氘交换（HDX）技术可以用于氘代小分子中含氢的官能团（-OH、 -COOH、 -NH和-SH）从而起到区分作用。本文将HDX与nanospray 高分辨质谱（nanospray HRMS）结合起来提高Allium cepa L.细胞中的代谢物鉴定效率。图1. 实验装置。（a）微采样系统。（b）捕捉细胞时的电镜图。（c）HDX nanospray离子源。（d）源内HDX原理。图2. 鉴定流程实验装置如图1所示，用于提取细胞代谢物并在喷雾时进行HDX反应。鉴定流程如图2所示。作者首先用[(H3PO4)n-H]-评价了该体系的氘代能力，如图3，最终确定该体系能够使可氘代化合物发生80-83%的氘代。图3. [(H3PO4)n-H]-的氘代谱图如图4是该方法的应用实例。对于洋葱细胞样品中代谢物的谱图，作者首先用多个商业化软件进行了初次匹配。接着通过匹配其发生的氘代数从而进行进一步确证。例如一级谱图中观测到的m/z 178.0530一物质，软件给出该分子量对应元素组成只有C6H11O3NS这一选项。氘代后的谱图显示该物质含有3个不稳定H。562个备选化合物中只有65个符合该特点。通过碎裂模拟发现其中只有27个物质的二级谱图与该峰的二级谱图能够匹配。通过寻找碎片离子不稳定H将可能化合物数量又降至了25。只通过MS法几乎无法区分立体异构体，因此忽略备选化合物中的立体异构体，将备选数量降至11。通过调研文献，并利用标准物参考中确定，该物质极可能是isoalliin。图4. Isoalliin的鉴定流程基于该鉴定作者接下来分析了单细胞中isoalliin的分解途径。据报道isoalliin首先降解为sulfenic acid，然后降解为propanethial S-oxide。但sulfenic acid和propanethial S-oxide属于同分异构体（C3H6OS），且sulfenic acid是瞬时存在的，因而常规的LC-MS流程很难鉴定区分。通过HDX nanospray HRMS，作者发现细胞中C3H6OS的不稳定H在喷雾后10~15min间从2个变为了1个（图6）。Sulfenic acid中理论不稳定H为2，propanethial S-oxide中理论不稳定H为1。这表明sulfenic acid转化成了propanethial S-oxide，时间尺度是15min左右。图5. C3H6OS采样10min后（a）和采样15min后（b）的HDX分布。（c）C3H6OS 氘代数随时间变化。本研究整合HDX与单细胞HRMS法，提高了单细胞代谢物分析的准确度，并利用HDX特性分析了物质在单细胞水平的代谢过程，为细胞代谢过程中生化反应的监测提供了新方法。撰稿：罗宇翔编辑：李惠琳原文：Hydrogen/Deuterium Exchange Aiding Metabolite Identification in Single-Cell Nanospray High-Resolution Mass Spectrometry Analysis李惠琳课题组网址：https://www.x-mol.com/groups/li_huilin参考文献1. Osipenko, S. Zherebker, A. Rumiantseva, L. Kovaleva, O. Nikolaev, E. N. Kostyukevich, Y., Oxygen Isotope Exchange Reaction for Untargeted LC-MS Analysis. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2022, 33 (2), 390-398.

p 　　2018年2月5日，Sciex宣布它已经与IROA Technologies合作，为生物样品中的代谢物的鉴定和定量提供一个系统。 /p p 　　根据协议条款，两家公司将共同推广一个结合IROA工作流程的同位素比率异常值分析系统，该系统包括标记生物化学代谢物的相对定量分析，然后进行算法分析 。这是与Sciex的Swath数据独立采集协同工作的下一代代谢组学和TripleTOF系统的工作流程。 /p p 　　其他条款没有披露。 /p p 　　“使用可变窗口Swath采集的IROA可以让研究人员从复杂的混合物中采集全面的数据，用于一次注射中的鉴定和定量，然后迅速降低结果的复杂性，加速生物相关代谢物的鉴定”， Sciex战略市场管理总监Mark & nbsp Cafazzo在一份声明中表示。通过与IROA Technologies合作并将IROA工作流程套件添加到Sciex新一代代谢组学解决方案中，我们可以帮助科学家解决他们每天面临的代谢物识别挑战，尤其是针对复杂样品。 /p p strong & nbsp & nbsp & nbsp IROA公司简介： /strong /p p 　　IROA技术有限责任公司从2010年6月成立的NextGen代谢组学公司发展而来。公司创始人在代谢组学平台，药物开发和生命技术领域拥有开拓性的职业生涯。 尽管质谱平台的发展，持续的代谢组学挑战是对大量数据集的识别和解释。 /p p 　　IROA方法可消除噪音，分析变异性和离子抑制，从而轻松实现干净，精确，可重现的数据集。 先进的IROA感知算法通过提供对其含义的深入了解，将这些数据集转化为解决方案。 /p p 　　IROA Technologies的使命是简化客户的代谢组学研究。 公司将继续开发精简生物标志物发现的产品。 /p p & nbsp /p

我国是世界第一大苹果生产国和消费国，2022年全国苹果产量约3500万吨。随着消费习惯的改变，人们对果实品质和营养健康效益也越来越重视，而不同品种果实在食用品质、贮藏特性、营养品质等方面存在差异。果实特征与代谢物直接关联，建立基于营养代谢物的时空品质评价数据库是提升果实品质的基础，这不仅是满足人民对美好生活向往的需要，更是农业高质量发展、乡村振兴和改善人民生命健康的重要举措。农产品加工研究所基于广谱代谢组技术构建了苹果时空品质评价代谢物数据库，包含类黄酮、酚酸、有机酸、脂质、生物碱、单宁、氨基酸、核苷酸、糖及糖醇、萜类等2575种营养代谢物。对来自全球的292份自然群体苹果品质与代谢物含量进行分析，比较了不同族系差异代谢物及其营养特征，鉴定了特征代谢物对不同品种果实鲜食、加工、贮藏等特性的影响。在此基础上，基于全基因组关联分析鉴定了222877个与2205种苹果营养代谢物显著关联的位点。这是目前最大的苹果时空品质评价代谢物数据库，从基因组层面系统解析物质代谢调控位点，为我国果实品质改良、加工适宜性和营养品质评价等提供数据支撑，将极大地促进果实品质的数字化、标识化、优质化和加工原料品种专一化，为打造农产品品牌和提升生产加工标准化提供了技术支撑。该研究成果在国际顶级期刊《Genome Biology》（IF5-y=20.366）在线发表。农产品保鲜与物流创新团队林琼副研究员、研究生陈静、果蔬加工与品质调控创新团队刘璇研究员、迈维代谢王彬博士为论文共同第一作者，毕金峰研究员为通讯作者。研究材料采自国家苹果梨种质资源圃。研究得到了国家重点研发计划（2022YFD2100100）、国家苹果产业技术体系（CARS-27）、中国农科院农产品加工研究所创新工程院所重点任务（CAAS-ASTIP-G2022-IFST-02）等项目支持。原文链接：https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-023-02945-6图 基于群体代谢视角揭示苹果品质改良机制

导读代谢组学(Metabonomics / Metabolomics)是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科，是系统生物学的重要组成部分，已经应用到了诸如动物、植物、微生物的机理研究中，着重探索、发现与疾病、医药、功能相关的生物标志物(Biomarker)。生物标志物是指“一种可客观检测和评价的特性，可作为正常生物学过程、病理过程或治疗干预药理学反应的指示因子”，寻找和发现有价值的生物标志物已经成为当前生物、医药领域的研究热点。然而，生物标志物的发现，是一场砂砾淘金、去伪存真的艰难征程，面临诸多挑战。 挑战1 生物标志物的发现，海量筛选，准入高，难度大 相比于基因组学和蛋白组学，代谢组学难度急剧增加。原因有： 1. 目标物范围更广：基因/转录组只需测4种核苷酸排列，蛋白组测20种氨基酸排列，代谢组则包含各类小分子代谢物，要进行结构鉴定可比大海捞针； 2. 需要交叉专业知识：如将代谢组学应用在生物研究中，需要分析化学背景进行分离检测，这些数据的正确解析和可视化需要有统计分析的基础；最后需要了解生物学知识以诠释数据背后的生物学意义； 3. 软硬件要求高：使用的分析体系大都属于高端仪器及其配套软件，比如色-质谱联用系统里色谱可选GC-MS，LC-MS，CE-MS，质谱根据靶向、非靶向可选QQQ，Q-TOF，IT-TOF等；海量数据采集完毕还需要专业、多功能数据分析平台解读数据，最后还要对潜在生物标志物进行结构鉴定，因此代谢组学每一步都是准入高，难度大！ 挑战2 如何去伪存真，减少无意义差异物，找到真正的生物标志物 代谢组学巨大的挑战之一，是如何减少生物样品本身，或采集、保存、前处理和分离检测过程中产生“非预期”或“噪音”代谢物，从而去伪存真，找到真正的差异生物标志物： 1. 个体情绪差异、非目标病因的生理差异（近期饮食习惯、喝水量、排尿量、运动量、生病、过敏）、其他药物的耦合作用/副作用，都会对个体代谢物产生非预期的影响； 2. 在采集样本时，如血样、组织、器官，采集者参差不齐的技术熟练度也会引入其他刺激和干扰因素； 3. 样品的保存同样会引入大量干扰物或造成样品变化。比如保存前是否存在溶血，保存温度，冷冻时间长短等，都会使样品产生不可预期的变化； 4. 不同的样品前处理手段，如液液萃取、固相萃取、蛋白沉淀等，其化学、物理选择性不同；另外，操作人员的熟练度、溶液量、溶液污染、萃取柱批间差等样本外的误差，都可能会造成样品组内和组间差异。 海量的待选小分子目标物，加上上述这些“不确定性”和“科学偏差”产生比生物标志物浓度更高、响应更强的无意义组别差异物，使得代谢组学在生物标志物发现的路上，困难重重，犹如大海捞针，沙里淘金。虽然后续的统计分析会把大多数的这类干扰物去除，却不能保证最终能得到正确的生物标志物，或使其处于最显著地位。 虽然代谢组学研究困难重重，但经过多年的研究探索，科研界都认同利用代谢组学的思路发现生物标志物是方向正确、前景广阔的，相信随着分析仪器，特别是高端质谱及其配套软件和科学家研究水平的提高，越来越多有用的生物标志物会被挖掘出来造福于人类。 岛津是全球领先的质谱研发、生产厂家：从上世纪70年代开始研发扇形质谱，成功生产了世界上第一台商品化扇形磁场型质谱GCMS LKB9000；80年代开发了基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS），岛津科学家田中耕一先生在2002年因为MALDI离子源的研发获得了诺贝尔化学奖，因此岛津拥有深厚的质谱研发基础和实力。 目前岛津质谱的产品线齐全，有机质谱包括单四极杆质谱（SQ）、三重四极杆质谱（TQ）、高分辨质谱离子阱飞行时间质谱（IT-TOF）和四极杆飞行时间质谱（Q-TOF）；无机质谱有ICP-MS；生命科学领域有MALDI-TOF、质谱显微镜等。这些质谱仪器与分离技术联用，满足科学研究的各种需求。基于岛津高端质谱，国内高校研究所发表了多篇代谢组学用于脑卒中、癌症和动物生理相关的生物标志物发现的文章，在此系列微信中挑选出典型案例，帮助读者进一步了解疾病和生理现象。

2023年4月1日，SCIEX中国与大连达硕联合举办的《代谢物定性鉴定创新方法与应用专题会暨MExplorer Ultimate代谢组学数据分析新品发布会》在仪器信息网成功召开。本次专题会以代谢物定性鉴定创新方法与应用为主题，邀请中国科学院大连化物所许国旺研究员等国内知名的专家学者报告最新研究成果，尤其是具有高覆盖度与高准确性的代谢物定性鉴定，从面向质谱分析的前沿方法创新，到临床、医药、油脂等广泛领域应用，让参会人员广受启发，收获良多。在本次活动中，SCIEX中国与大连达硕联合发布了MExplorer Ultimate高分辨质谱/代谢组学数据一站式分析平台！一款面向基于质谱技术的代谢组学数据分析的一站式、智慧化、易入门低门槛产品，亮点突出，特色鲜明。该平台从质谱仪器所产生的原始数据开始，共有十大核心功能。以代谢物定性鉴定为例，针对不同的样本类型，平台可以一次性准确定性分析1,200~2,500种代谢物！本次活动报名人数超千人，直播期间吸引千余位代谢组学及其相关领域的研究人员参与，直播观看次数高达2,300+，同时最高观看人数800+。活动直播间互动十分踊跃，大家对各位专家的报告普遍反映很好，对MExplorer Ultimate产品评价极高，活动取得了圆满成功！许国旺 研究员中国科学院大连化学物理研究所报告题目：《基于高分辨质谱的代谢物定性》许国旺研究员老师的报告从代谢组学的研究对象、流程和方法入手，深入阐释了代谢物定性鉴定具有巨大挑战性的原因，目前代谢物定性分析中普遍存在的问题，如何才能获得“准确可靠”定性分析结果等一系列具有普适性、引领性和前瞻性的问题，以及发表的文献中存在的各种定性错误，有违色谱分离特点与规律的问题，进行了非常翔实、充分的讲解和介绍，特别是结合许老师研究组二十余年的研究经验娓娓道来，非常难得。然后，许老师结合研究组在代谢物定性鉴定方向的最新研究技术、方法和成果，详细介绍了大量研究工作，特别是从大数据+人工智能+机器学习的角度，介绍标准品数据库构建，修饰代谢组学、脂质/肉碱结构与保留时间规律性，2D/LC-MS技术等，实现大规模、高准确性的代谢物定性分析，并为大家提供了可靠代谢物定性分析的推荐策略。卢红梅 教授中南大学报告题目：《Data and AI-driven identification of small molecules》卢红梅教授则从ChatGPT、人工智能和大数据分析出发，介绍了分析化学中的量测大数据，以及这些海量数据，对分析化学家的挑战。在此基础上，介绍了研究组在AI驱动的分析化学数据分析策略和方法，包括面向GC-MS和LC-MS的数据分析一系列创新策略和方法，比如自动化的GC-MS峰解析，以及软件实现，LC-MS数据的峰识别与提取，峰匹配与代谢物定性鉴定分析，等等。特别是针对代谢物的定性分析，发展了多个具有创新性和前瞻性的深度学习方法和模型，获得了良好的定性鉴定结果。来自SCIEX(中国) 生命科学研究市场发展资深经理江峥女士宣布“MExplorer Ultimate高分辨质谱/代谢组学数据一站式分析平台”正式发布！并以视频的形式整体性介绍了MExplorer Ultimate平台。同时，江经理介绍了该平台的开发初衷和背景，与大连达硕合作团队在这一领域深厚积累，希望通过学术界和产业界的通力合作，共同探索解决代谢组学研究与应用痛点和难点问题。期待此次SCIEX与大连达硕联合开发的分析平台，可以为广大的科研工作者开启代谢组学的寻宝之旅，带来更多的便利和收获！也希望线上线下的老师有机会使用到此软件，并提出宝贵的改善意见，以助力平台的进一步提升优化。曾仲大 CEO大连达硕报告题目：《MExplorer Ultimate产品介绍》来自大连达硕的曾仲大博士，详细介绍了MExplorer Ultimate数据分析平台的十大功能，包括样本管理、样本处理、数据采集、信号处理、定性鉴定、统计发现、网络通路、整合分析、分析报告，以及资源管理等。特别是针对每个模块的功能，提供特色鲜明、亮点显著的解决方案，比如以“一次标注，贯穿整个数据分析过程的方式”，最大化便利用户；以拟靶向分析融合非靶向与靶向分析的优势，实现高覆盖度与高准确性的代谢物特征分离与检测；以真正实时、在线的数据质量监控模式，实现数据的全流程跟踪分析；以“一步到位”同时实现质谱原始数据峰提取、峰匹配、QC样本校正，以及保留时间校正的方式，极大提升数据质量；以标准品数据，以及网络与文献整合大数据等方式，并开发基于人工智能的定性鉴定创新方法，实现高覆盖与高准确性的代谢物定性分析，达到目前的最高水平之一；以“一键式”、“算法超市”的形式，实现简单、智能化的差异物发现；以直接原始数据直达代谢物通路与网络分析的形式，极大降低复杂质谱与代谢组学数据分析的门槛。与此同时，平台可以实现正、负电离模式，或者其他多来源数据的整合分析，并实现了面向浏览器端的高质量分析报告，以及全面资源与数据库管理，等等。特别是，平台以多核并行计算、云弹性计算、多索引搜索、多索引搜索和人工智能算法等，帮助用户实现“深入浅出，无声无息”的智能体验。此外，MExplorer Ultimate兼容SCIEX全系列高分辨质谱：7600、6600、5600，以及X500系列。龙志敏SCIEX(中国) 小分子组学及药物市场应用经理报告题目：《针对代谢组学及脂质组学研究的质谱技术及方法进展》来自SCIEX(中国) 龙志敏博士则从质谱技术与硬件发展的视角，深入讲解了代谢物定性分析的方法进展，其中重点介绍了SCIEX ZenoTOF™ 7600高分辨质谱系统的多项核心技术，比如Zeno trap 技术, 可解决飞行时间质谱占空比问题，使得超过90%离子被有效检测到，实现超高灵敏度分析检测，使得实现灵敏度提升增加高达5-20倍；能量可调可控的电子活化解离(EAD)技术，实现脂质精细结构解析及代谢物同分异构体区分低含量物识别与定量，具备小分子和大分子所有分子类型的可调特征碎裂能力；MS/MS量测,可克服飞行时间质谱MS/MS占空比不足，使得超过90%离子被注入飞行时间质谱；同时具有高达133Hz的MS/MS扫描频率，包括改进的数据依赖型扫描模式(DDA)和高分辨率MRM(MRMHR)，等等。所有这些创新技术，使得ZenoTOF 7600具有超乎预期的代谢组学和脂质组学代谢物检测与分析能力。吕海涛 研究员上海交通大学报告题目：《功能代谢组学驱动决定性功能代谢物的精准表征》来自上海交大的吕海涛研究员，从功能代谢组学的角度，介绍了功能代谢物的精准表征。首先介绍了细胞生物化学中的分子相互作用，复杂与多样化功能，以及功能调节等。在此基础上，吕老师重点介绍了功能代谢组学，并以胰腺癌为重点研究对象，介绍了STORM策略作为新靶点发现的创新方法与结果，以及下一代功能代谢组学STROM+的研究策略。魏芳 研究员中国农业科学院油料作物研究所报告题目：《基于质谱技术的脂质分子结构分析方法及应用》来自农科院油料所的魏芳研究员，首先介绍了脂质的结构与功能，特别是脂质分子的多样性与结构鉴定的复杂性与挑战。然后，魏老师从不饱和脂质双键位置的分析方法创新的角度，介绍了不饱和脂肪酸位置的鉴定及其准确定量，基于双衍生化的FA精准分析，基于LC-MS的FAs高效分析，复杂不饱和脂质纸质精准结构鉴定，以及双键位置自动注释软件等。在脂质结构鉴定中的创新方法等领域方法，取得了重要进展。本次专题会与发布会的相关视频，根据报告人的意见，提供部分报告回放，点击链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/video/collection/11360关于MExplorer Ultimate：SCIEX ZenoTOF™ 7600作为新一代的高分辨质谱系统，具有更高的灵敏度和准确性，同时搭载电子活化解离EAD碎裂技术可实现多重质谱碎裂并实现精准结构表征，在代谢组学研究中具有显著优势。SCIEX ZenoTOF™7600所产生的海量数据，为代谢组学/脂质组学研究，包括代谢物精准定性，提供了前所未有的能力。基于此，SCIEX中国与大连达硕联合开发的面向非靶向代谢组学数据分析的创新平台，即MExplorer Ultimate，实现从质谱原始数据到在线、实时质控，从谱峰识别、提取与匹配到数据质量评价与校正，从高覆盖度与高准确性代谢物精准定性，到一键式差异物智能发现，从拟靶向分析到多源数据整合，从快速通路探索到生物解释的一站式、智慧化、低门槛分析，必将极大地提升用户的数据分析与创新能力。如对代谢组学研究相关质谱技术及数据分析平台感兴趣，欢迎垂询：SCIEX联系方式：SCIEX全国咨询电话: 400-821-3897SCIEX全国咨询邮箱：service.china@sciex.com大连达硕联系方式：大连达硕咨询电话：0411-84753876大连达硕咨询邮箱：contact@chemdatasolution.com

p style=" margin: 0px 0px 14px background: white text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 仪器信息网讯 /strong & nbsp span style=" text-indent: 2em " 近日，北京大学白玉副教授团队在常压质谱免疫分析平台工作的基础上，设计并拓展质谱探针，利用基于狄恩流的微流控芯片实现单细胞排列，结合纳升电喷雾-高分辨质谱（nanoESI-HRMS），搭建了多维度有机质谱流式细胞分析平台。 /span /p p style=" margin: 0px 0px 14px background: white text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 331px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/e034a7c1-bb38-4c40-8a79-225f9e1d02e2.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 600" height=" 331" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 多维度有机质谱流式分析平台 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 该平台能够高通量地对单细胞水平的蛋白质和代谢物等多维度信息进行同时获取。相关成果2020年10月21日在& nbsp Angewandte Chemie International Edition& nbsp 在线发表（Multi-Dimensional Organic Mass Cytometry: Simultaneous Analysis of Proteins and Metabolites on Single Cells，Angew. Chem. Int. Ed.,& nbsp 2020, DOI: 10.1002/anie.202009682）。 strong style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " ( /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " a href=" https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202009682" target=" _blank" 点击链接了解论文详情 /a ) /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 单细胞中内容物体积少、含量低、种类多、分析窗口有限，使得高灵敏、高信息覆盖度、快速、高通量的单细胞分析面临重大挑战。通过单次测量实现多维度、多参数的单细胞定量信息获取，对于细胞分型、鉴定以及单细胞水平的疾病相关分子机制研究具有重要意义。单细胞测序技术方兴未艾，但针对单细胞中蛋白质和代谢物的分析技术仍非常有限，尤其是大量蛋白质和代谢物的同时分析尚未见报道。荧光流式细胞术可对单细胞中多种蛋白质进行分析，然而光谱带宽重叠问题限制了其同时测定的通道数。以CyTOF为代表的质谱流式细胞仪可实现单细胞中40余种蛋白质的同时定量分析，但其依赖于ICP-MS仪器，且ICP-MS无法提供细胞内源物质结构信息，极大地限制了方法的检测对象；有机质谱的结构鉴定能力强、质量分辨率高，可实现单细胞中小分子代谢物的分析。基于有机质谱建立流式细胞分析新方法，从而获取单细胞中蛋白组、代谢组等多组学信息，在单细胞异质性相关研究具有不可替代的分析优势。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 该工作中设计并合成了一系列基于罗丹明质量标签的质谱探针，对单细胞表面的CA125、CEA、EpCAM、CD24、CD44和CD133等重要的蛋白标志物进行标记；标记的细胞利用基于迪恩流的微芯片实现单细胞排列，并利用nanoESI-HRMS实现单细胞检测。离子化过程中可实现质量标签的高效解离和细胞内容物的有效释放，从而确保了单细胞中蛋白质和代谢物信息的同时获取。该质谱流式分析平台成功实现了单细胞水平6种目标蛋白质及84种代谢物的同时检测，证实了蛋白质和代谢物在细胞个体间的显著差异性。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 753px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/834f3be8-504e-4692-8549-7d4e4e92ea8e.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 600" height=" 753" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 2em " A2780细胞质谱流式分析结果 /p p style=" line-height: 1.75em text-align: justify text-indent: 2em " 基于该多维度有机质谱流式细胞分析平台所获取的信息，工作首次同时利用蛋白质及代谢物信息作为细胞分型依据，在5种肿瘤细胞的PCA分析中获得了更好的鉴定和分型结果。在利用Ward’s法得到的聚类结果中，相比于利用单一的蛋白质或代谢物信息，使用蛋白质和代谢物的综合信息能够获得更高的分型灵敏度和特异性。单细胞分析方法在干细胞研究、细胞耐药性研究以及癌症治疗等方面具有重要意义，该流式平台还成功实现了肿瘤细胞耐药异质性分析，其结果有望为分子水平的耐药性细胞研究或癌症干细胞研究提供分析依据。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 590px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/6dfdd07e-01d8-40ed-aed8-bd47e0c1d11b.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 600" height=" 590" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 细胞分型和肿瘤耐药差异性结果图 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 该论文第一作者为15级博士研究生徐姝婷。工作得到国家自然科学基金委和科技部国家重点研发计划和北京市自然科学基金重点项目的资助。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 研究学者： /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 250px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/38d36728-c2e0-4fc5-8087-cbb4d275ac50.jpg" title=" 白玉.jpg" alt=" 白玉.jpg" width=" 200" height=" 250" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 北京大学副教授 白玉 /p p style=" line-height: 1.75em " 研究领域与研究兴趣： /p p style=" line-height: 1.75em " 　　1.超灵敏质谱分析新方法研究； /p p style=" line-height: 1.75em " 　　2.单细胞质谱分析； /p p style=" line-height: 1.75em " 　　3.新型纳米分离介质在复杂体系分离分析中的应用； /p p style=" line-height: 1.75em " 　　4.常压敞开式质谱离子化技术及其仪器研发； /p p style=" line-height: 1.75em " 　　5.疾病相关的代谢组学研究。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 点击了解白玉课题组网页： /strong a href=" https://www.chem.pku.edu.cn/PAAL/" target=" _blank" https://www.chem.pku.edu.cn/PAAL/ /a /p p br/ /p

细胞内代谢物之间是否正在发生相互转化，是细胞代谢活动最重要的动态特征之一，但其检测方法一般极为繁琐。针对这一瓶颈，青岛能源所单细胞中心提出了名为“拉曼组内关联分析”(Intra-Ramanome Correlation Analysis IRCA)的理论框架与算法，并示范了细胞工厂功能测试等方面的应用。在无需标记或破坏细胞的前提下，IRCA仅仅基于一个拉曼组数据点(即一个样品的一个状态)，利用其中不同单细胞拉曼光谱的差异，就能推测该状态下的代谢物相互转化网络。相关工作于8月31日发表于《mBio》。图 拉曼组内关联分析(IRCA)仅需一个细胞群体的一个状态，即可预测其代谢物转化网络　　代谢物相互转化网络的构建，传统上基于质谱或色谱等代谢组学方法。它们通常必须破坏细胞，每次分析需要大量的细胞，而且要求基于一系列不同代谢状态的实验样品进行关联比较，这导致整个过程非常繁琐与耗时。针对这一瓶颈问题，单细胞中心提出了基于“拉曼组”(ramanome)的原创解决方案。拉曼组，是一个细胞群体在特定状态下单细胞拉曼光谱的集合。这些单细胞，尽管遗传背景与环境条件等均一致，其代谢状态却可各不相同，导致其拉曼光谱之间具有细微但显著的差异。一个“遗传同质性”样品中细胞间具有“代谢异质性”，是生命体系最本质的特性之一。　　利用该本质特性，单细胞中心何曰辉博士带领的研究小组提出了命名为“拉曼组内关联分析”(Intra-Ramanome Correlation Analysis IRCA)的思路。首先，一张单细胞拉曼光谱中数百乃至数千的拉曼谱峰中，每个谱峰(或其组合)可潜在代表一个代谢表型，如一类化合物的种类与含量。其次，把每个细胞作为一个独立的生物学重复，在不同细胞之间，将同一位置的谱峰与其它任一谱峰进行两两关联分析，如果发现呈现“负关联”的峰-峰组合，即意味着其对应的两类化合物之间存在相互转化的关系。最后，将该分析拓展到单细胞拉曼光谱中所有可能的峰-峰组合，则能建立一个该状态下之胞内化合物相互转化(或代谢表型相互关联)的“网络”。　　该研究小组以各种光合微藻为模式，通过一系列系统性的生物化学与遗传学实验，验证了IRCA预测结果的准确性和可靠性。这些实验证明，仅仅需要一个样品(即一个拉曼组数据点)中的数十个细胞，通过IRCA算法，就能够揭示该特定条件与时间下，细胞中蛋白、多糖、油脂、色素、核酸等各种储碳物质的相互转化规律。这些规律的快速探测，对于光合固碳细胞工厂的筛选与表征至关重要。　　最后，研究人员还通过IRCA，构建了微藻、酵母、大肠杆菌等物种在多种状态下的代谢物转化网络，验证了该方法的广谱适用性，并证明这种名为IRCN(Intra-Ramanome Correlation Network)的网络有望成为一种极为灵敏、信息量丰富的代谢表型组学数据类型，来定义、表征乃至监测任何细胞体系的代谢功能。　　相对于质谱、色谱等分析手段，IRCA具有超灵敏、快速、高通量、低成本(无需试剂耗材)等核心优势，因此IRCA将在合成生物学、精准医学、生态监控、生物制造等广阔领域开辟一系列全新的应用。同时，基于拉曼组概念和单细胞拉曼分选等核心器件的创新，单细胞中心发明和产业化了临床单细胞拉曼药敏快检仪CAST-R、单细胞拉曼分选-测序文库耦合系统RACS-Seq、高通量流式拉曼分选仪FlowRACS等。IRCA将通过这些原创国产的单细胞科学仪器，服务于广大的科学与产业用户。　　该工作由单细胞中心徐健研究员主持完成，获得了国家自然科学基金、中国科学院先导专项、山东省自然科学基金、中国博士后科学基金的支持。　　原文链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/mBio.01470-21　　Yuehui He, Shi Huang, Peng Zhang, Yuetong Ji, Jian Xu. Intra-Ramanome Correlation Analysis unveils metabolite conversion network from an isogenic population of cells. mBio 2021, 12(4): e01470-21.

近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室的研究团利用之前自行研发的解吸电喷雾电离/二次光电离(DESI/PI)质谱成像平台结合多孔聚四氟乙烯印迹技术，实现对多种植物叶片中代谢物的空间成像。研究成果发表于国际分析化学领域著名期刊Analytical Chemistry。代谢活动是生命体的本质特征和物质基础。随着生物分析技术的发展，代谢组学逐渐成为生物学研究的重要领域，并在植物研究中受到广泛关注。目前已知的植物有30万-35万种，其产生的代谢产物预计有20万-100万种，其中鉴定出化学结构的植物代谢物约有20万个。植物代谢物的成分分析和空间成像对于研究植物代谢物的生物合成、运输、生理机制、自我调节机制及植物与生态的相互作用具有重要意义。质谱成像技术(MSI)是基于质谱发展起来的一种分子成像新技术。通过直接扫描生物样本，可以同时获得多种分子的空间分布特征，具有免荧光标记、不需要复杂样品前处理等优点。但常规的MALDI和DESI等软电离技术难以穿透植物叶片表层的角质层和表皮蜡作用于叶肉组织，因此无法对叶片中的代谢物进行直接成像。为解决这一问题，研究团队通过印迹方法，将叶片中的植物代谢物转移至多孔聚四氟乙烯材料上，并对印迹后的材料进行成像，以这种间接成像方式实现了叶片植物代谢物的质谱成像。研究团队在成像种使用的技术是2019年团队自行研发的解吸电喷雾电离/二次光电离(DESI/PI)质谱成像技术。该技术的关键是在DESI喷雾装置后引入一套光电离系统和高效离子传输管道，可通过开、关光电离源，实现对多种极性和非极性组分的高灵敏度空间成像。相比于传统DESI方法，正离子模式下可新检出多达百种萜类、黄酮类、氨基酸和苷类等次生代谢产物；负离子模式下整体代谢物信号强度可增强一个数量级。研究团队以茶叶为实验对象对该印迹DESI/PI成像技术进行了验证，在咖啡因、茶氨酸和儿茶素等茶叶代谢物研究中取得了重要成果，表明印迹DESI/PI成像技术在探索植物代谢转化位点和途径方面有巨大的潜力。作为一门新兴的学科，植物代谢组学还处于发展的初级阶段，印迹DESI/PI成像技术为植物代谢组学研究提供了一种新的方法，推动了植物代谢组学的发展。

硝基呋喃类药物（Nitrofurans）是一类合成的抗菌药物，它们作用于微生物酶系统，抑制乙酰辅酶A，干扰微生物糖类的代谢，从而起抑菌作用。目前在医疗上应用较广者有：呋喃西林、呋喃妥因和呋喃唑酮。呋喃西林只供局部应用，后两者则可供系统治疗应用。目前在医疗上应用较广者有：呋喃西林、呋喃妥因和呋喃唑酮。呋喃西林只供局部应用，后两者则可供系统治疗应用。 硝基呋喃类药物很不稳定，很容易生成代谢物。硝基呋喃类药物在动物体内迅速分解产生代谢物，代谢物在体内与细胞膜蛋白结合成结合态。由于代谢物比较稳定也有致癌作用，所以在食品安全的检测中检测硝基呋喃代谢物。常见的硝基呋喃代谢物的衍生物有如下四种，包括：3-氨基-2-恶唑酮（AOZ）、5-吗啉甲基-3-氨基-2-恶唑烷基酮(AMOZ)、1-氨基-乙内酰脲(AHD)和氨基脲(SEM)。 本方案建立了一种使用岛津超高效液相色谱仪LC-30A和三重四极杆质谱仪LCMS-8030联用检测水产品中硝基呋喃类代谢物的残留量的测试方法。样品经处理后，用超高效液相色谱LC-30A在4.0 min内完成分离，三重四极杆质谱仪LCMS-8030进行定量分析。对四种硝基呋喃类代谢物残留的线性、精密度、检出限（LOD）、定量限（LOQ）进行了验证。3-氨基-2-恶唑酮（AOZ）、5-吗啉甲基-3-氨基-2-恶唑烷基酮(AMOZ)、1-氨基-乙内酰脲(AHD)和氨基脲(SEM)在1~200 &mu g/L内线性良好，相关系数均大于0.999；分别用浓度为1 µ g/L、10 µ g/L和50 µ g/L的混合标准溶液进行了精密度实验，实验结果表明连续6次进样保留时间和峰面积相对标准偏差分别在0.28 ~ 0.07%和4.76 ~ 1.68%间，仪器精密度良好。满足《GB/T 21311-2007 动物源性食品中硝基呋喃类药物代谢物残留量检验方法 高效液相色谱串联质谱法》的检测要求。 了解详情，请点击《超高效液相色谱三重四极杆质谱联用法测定水产品中硝基呋喃类代谢物残留》。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

近期，2022版食品安全监督抽检实施细则发布，其中指定GB 31656.13-2021《水产品中硝基呋喃类代谢物多残留的测定 液相色谱-串联质谱法》，为淡水鱼、淡水虾、海水鱼等基质硝基呋喃代谢物的检测标准（表1）。 表1 2022版国抽细则水产品中硝基呋喃代谢物检测项目01标准亮点 ▶ 细化了适用范围。适用于鱼、海参、鳖等水产品可食组织中硝基呋喃类代谢物 AOZ、AMOZ、AHD 和 SEM 残留量的测定；虾和蟹等甲壳类可食组织中 AOZ、AMOZ和 AHD的测定，这里不包括SEM，因为此类基质中，可能存在SEM这种内源性物质，从而导致结果假阳性。▶ 提高了HCl溶液的浓度，为0.5mol/L，水解更彻底。▶ 提高了提取、净化步骤中的离心转速，分别为6000、14000r/min，简化了前处理步骤。▶ 采用1次提取即可，更高效。 众所周知，硝基呋喃代谢物检测在兽残检测中属于较难做的项目，下面我们也来梳理一下实际做样过程中应该注意哪些方面。 02注意事项 ▶ 部分标准品（如SEM）较难溶，可借助超声波助溶。▶ 2-硝基苯甲醛现配现用，标准品与样品同步衍生。▶ 衍生后的目标物不稳定，前处理过程注意避光。▶ 注意pH的调节，pH为7.0-7.5时，目标物提取效果好。▶ 注意SEM的假阳性问题。除了上述可能存在内源性物质干扰外，还有几个方面可能造成SEM的假阳性——塑料包装材料中使用的偶氮甲酰胺，在高温下受热可分解产生SEM；采用次氯酸钠对水产品进行消毒和漂白也可以产生SEM。 小编认为，注意了以上细节，硝基呋喃的检测应该不会有太大问题啦。接下来，再为大家介绍岛津的应对方案。 03鱼肉中硝基呋喃类代谢物的测定岛津LCMS-8045三重四极杆液质联用仪 ▶ 检测仪器：岛津LCMS-8045▶ 色谱柱：Shim-pack GISS C18 Column（2.1 mm I.D.×100 mm L., 1.9 μm）▶ 流动相：A相：（0.01%甲酸）水， B相：（0.01%甲酸）乙腈▶ 流速：0.50 mL/min▶ 柱温：40℃▶ 进样体积：10 µL▶ 洗脱方式：梯度洗脱，初始比例10%B 表2 通用梯度洗脱程序图1 标准样品的MRM色谱图（0.5 ng/mL） 表3 校准曲线参数图2 鱼肉加标样品色谱图（1.0ng/mL） 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

中国医学科学院北京协和医学院药物研究所贺玖明研究员团队以封底文章在《药学学报》英文刊（APSB）2022年第8期（IF：14.903）发表了题为“A temporo-spatial pharmacometabolomics method to characterize pharmacokinetics and pharmacodynamics in the brain microregions by using ambient mass spectrometry imaging”的研究论文，建立了一种时空分辨的代谢组学方法（基于AFADESI-MSI的时空药物代谢组学），可全景式描绘脑中药物代谢和效应的时空特征，为中枢神经系统作用新药研发提供了一种有力的可视化工具和新的视角。　　封底图 | 表征鼠脑中中枢神经药物的微区域药代动力学和药效学的时空代谢组学方法策略和工作流程　　研究背景　　中枢神经系统（CNS）具有复杂而脆弱的结构，在大脑的许多微区域之间具有高度的互连性和相互作用。大脑是人体复杂的器官，可以细分为许多微区域。脑中多种内源性功能代谢物在不同的微区分布不均匀。脑微区的代谢酶、受体、配体、蛋白和血流的功能差异也会导致药物的空间分布和疗效差异。大脑是中枢神经系统疾病的靶点，大多数中枢神经系统药品只有在进入大脑后才会发挥作用。因此了解药物及相关内源代谢物在大脑中的原位分布的信息对于评估药物疗效、毒理学和药代动力学具有重要意义。　　目前研究大脑的常用功能性脑成像技术（包括组织化学标记、免疫荧光、MRI、PET、全身放射自显影等），仅提供脑组织结构的图像，不能在分子水平上进行分析，可监测的物质种类也有限。另一方面，脑内药物分析通常使用的基于组织匀浆或微透析采样的高效液相色谱-质谱（HPLC-MS）技术获得的结果仅能反映采样微区的平均代谢水平，而缺乏分子在整个大脑中的空间分布的信息。质谱成像技术（MSI）不需要复杂的预处理和特殊的化学标记，具有高通量、高灵敏度和高分辨率的特点，可检测已知或未知小分子代谢物的定性、定量和空间分布信息。　　本研究使用AFADESI-MSI空间代谢组学研究表征了临床中枢神经系统药物奥氮平（OLZ）和大鼠脑内内源性代谢物，并进行了给药期间的时空变化以及脑微区药物动力学和药效学研究，成功地展示了OLZ及其作用相关代谢物的时空特征，并为中枢神经系统药物作用的分子机制提供了新的见解。　　研究思路　　研究方法　　1. 实验分组/研究材料：饲养一周的雄性 Sprague-Dawley 大鼠　　（1） 实验组：4组（3只/组），口服OLZ溶液（50mg/mL）后 20 分钟、50 分钟、3 小时和 12 小时用高浓度乙醚。　　（2） 对照组：1组，3只/组　　2.技术路线　　2.1. 鼠脑的微区划分：15个微区，包括尾状壳核（CP）、大脑皮质（CTX）、海马（HP）、下丘脑（HY）、丘脑（TH）、小脑皮质（CBC）、小脑髓质(CM)、髓质 (MD)、脑桥 (PN)、大脑导水管 (CA)、中脑 (MB)、穹窿 (FN)、梨状皮质 (PC)、嗅球 (OB) 和胼胝体 (CC)。　　2.2 质谱成像：AFADESI-MSI分析（全扫描及MS2扫描）　　2.3代谢物定性：人类代谢组数据库 (www.hmdb.ca)、Metlin、MassBank和LIPID MAPS　　研究结果　　1.通过AFADESI-MSI绘制大鼠大脑中的内源性代谢物和药物图谱　　无论是正离子模式还是负离子模式，使用AFADESI-MSI空间代谢组学均可从治疗组和对照组脑组织切片中获得内源性代谢物信息。在100-500 Da的低质量范围内，可以检测到氨基酸、核苷、核苷酸、有机酸、脂肪酸等极性小分子代谢物和γ-氨基丁酸 (GABA)、肌酸、肉碱、乙酰肉碱和磷脂酰胆碱等神经递质类代谢物；在500-1000 Da的高质量范围内，可以检测到一些脂质，包括鞘磷脂（SM）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰胆碱（PC）、溶血磷脂酰胆碱（LysoPC）和磷脂酰肌醇 (PI) 等。原型药物 OLZ 及其代谢物 2-羟甲基 OLZ 在正离子模式下被检测，结果如图1C1和D1所示。这些结果表明，非靶向质谱成像的方法可以在一次实验中同时绘制外源性药物和内源性代谢物的图谱，并可以获得它们的空间分布特征和微区域丰度变化。　　图1 | 使用 AFADESI-MSI 从脑组织切片获得的外源性药物和内源性代谢物的质谱成像结果　　2.鼠脑中奥氮平（OLZ）及其代谢物的时空变化　　OLZ是一种用治疗精神分裂症的药物，大脑是其主要靶器官。本实验为探究给药时间药物在大脑各功能微区的分布情况，分别在给药后20 min、50 min、3 h和12 h收集治疗组和对照组大鼠脑组织进行MSI分析。OLZ 及其代谢物 2-羟甲基 OLZ 的在鼠脑分布结果如图2A所示。　　这些结果表明，OLZ 可以很容易地穿透脑血屏障，主要分散在脑室和脑实质组织中，但并不是均匀分布在大脑的所有微区域中。给药后20分钟发现OLZ主要分布在大脑皮质中。50分钟后，OLZ的水平显著增加。随着时间的推移，大脑中的药物信号迅速下降到成像检测限以下。同时作者发现，2-羟甲基OLZ主要分布在穹窿中，其在各个微区的分布格局与OLZ不同。　　这些结果表明，OLZ药物的吸收、分布和代谢的速率在大脑的不同微区不同，表明微区对药代动力学有影响。它还证明了所提出的基于AFADESI-MSI 的时空药物代谢组学方法能够同时说明药物及其代谢物在大脑复杂微区域中的水平和空间分布的变化。　　图2 | 脑微区OLZ和其代谢产物2-羟甲基OLZ的时空变化　　3.OLZ 对神经递质类代谢物的的微区调控　　OLZ药物治疗精神分裂的作用机制是阻断多巴胺 D2 受体或血清素 2A 受体调节神经递质类代谢物（NTs）。然而OLZ的微区效应和分子作用机制仍不清楚。因此作者分析了与OLZ生理活动密切相关的NTs的时空变化，包括GABA、Glu、谷氨酰胺 (Gln) 和腺苷。NTs的AUC变化率如图3B1-B7所示。　　GABA（γ-氨基丁酸）是中枢神经中的一种神经递质，可抑制神经中枢。空间代谢组检测结果显示GABA（m/z 104.0706）主要分布在下丘脑中，药物干预后下丘脑的 GABA 受到轻微调节。但同时在梨状皮质和嗅球中观察到药物干预后GABA显著上调。Glu 是中枢神经中的一种主要神经递质，对神经细胞具有兴奋作用。在药物干预后，Glu及其代谢物Gln的时空动态模式在脑部微区中呈现出相对一致的变化趋势。腺苷广泛分布在中枢神经系统中，是大脑中的一种兴奋性和抑制性神经递质，并在脑中不均匀分布。并且在给药3小时后海马和下丘脑中的高水平腺苷显著增加，表明当药物积累时腺苷的上调会更加明显。组胺、乙酰胆碱（Ach）、牛磺酸等神经递质类物质都有各自特征的微区分布，以及在给药后具有上调的趋势。　　上述神经递质类物质的靶向成像分析结果表明，该方法可以检测到与中枢神经药物作用机制相关的大量原型药物及其代谢物和内源性代谢物的空间分布和变化。这对于阐明中枢神经系统药物的作用机制和了解精神分裂症及相关疾病具有重要意义。　　　图3 | 药物对脑内NTs分布和AUC变化率的影响　　4. OLZ 药物干预的微区代谢调控　　组织和器官的内源性代谢变化可以反映药物刺激的效果。为探索药物干预后的微区代谢效应，通过药物代谢组学测试研究了内源性代谢物的分子谱及其动态变化的分布信息。分别在OLZ和生理盐水给药后 50分钟采集每组治疗和对照大鼠的三个脑组织样本进行微区域分析。　　OPLS-DA结果表明，基于正离子模式和负离子模式下脑微区的定量分析，对照组和治疗组分别明显分开。总共筛选和鉴定了 90 种差异内源性代谢物，作为药物作用相关效应物,它们在大脑微区域中发挥了巨大作用。其中81种被MS2鉴定，9 种被同位素模式鉴定。差异代谢物包含了很多种类型的代谢物，包括氨基酸、脂肪酸、甘油磷脂、有机酸、多胺和酰基肉碱。　　经过分析确定了治疗组和对照组之间显著差异的七种代谢途径，包括丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、甘油磷脂代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、精氨酸生物合成、嘌呤代谢和柠檬酸循环（TCA循环）。下面对影响较大的丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和甘油磷脂代谢的异常代谢途径进行重点分析。　　图4 | 对照组和治疗组中鉴定的差异代谢物的层次聚类分析 (HCA)　　4.1 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢紊乱　　异常的Glu-Gln循环在精神分裂症的病理生理过程中起重要作用。丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径代谢物在老鼠脑的时空分布如图5所示。柠檬酸在大脑大部分微区分布均匀；与对照组相比，表达显著提高，结果提示药物干预加速了TCA循环的代谢，为机体提供了更多能量。Glu也均匀分布在各个微区，药物干预后呈下调趋势。它的代谢物Gln 和 GABA，主要在下丘脑和的多个微区中上调。　　根据通路分析和代谢谷氨酸脱羧酶（GAD）酶反应，推测OLZ直接激活GAD促进GABA合成。GABA可增加糖酵解中己糖激酶的活性，从而加速葡萄糖的代谢。空间分布结果表明葡萄糖分布在大脑的所有微区，但给药后主要分布在梨状皮质和嗅球中，给药后20分钟血糖水平显著升高。　　图5 | 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径代谢物的时空分布　　4.2.甘油磷脂代谢途径的紊乱　　甘油磷脂有助于控制肝脏脂质代谢，促进记忆力，增强免疫力，延缓衰老。甘油磷脂代谢途径代谢物的时空分布如图6。这项研究的结果表明，在给药后，大多数脂质在大多数微区域中显示出上调。OLZ在临床应用中具有代谢副作用，如体重增加、血脂异常、高甘油三酯血症和胰岛素抵抗。实验结果证明，脂质代谢的上调可能导致OLZ治疗期间的副作用。　　图6 | 甘油磷脂代谢途径代谢物的时空分布　　相关讨论　　作者开发的时空药物代谢组学方法，使用质谱成像技术MSI来表征大脑中枢神经药物的药代动力学和药效学。结果表明，该方法可有效识别与药物作用相关的内源性分子效应物。评估OLZ药物对脑组织的微区域效应，并证明其穿过血脑屏障后的微区域药代动力学和药效学方面的有效性。该方法清楚地展示了原型药物及其代谢物 2-羟甲基OLZ在大鼠大脑不同微区的药代动力学。也在脑部微区现一些神经递质类物质和其它小分子极性代谢物，并显示出与药物干预相关的多种代谢途径。发现天冬氨酸、谷氨酸和甘油磷脂代谢途径的调节可能与 OLZ 临床使用观察到的治疗和不良反应有关，为了解其作用的分子机制提供了关键信息。　　小鹿　　与基于LC-MS的常规药物代谢组学分析手段相比，基于AFADESI-MSI的时空药物代谢组学技术具有同时检测内源性和外源性物质的静态水平变化，并提供大脑不同微区的动态时间依赖性趋势和空间分布信息的优势，能够非常准确地呈现原位和微区域分子变化规律。在此基础上将药代动力学和药效学与代谢途径相关联，有利于获得关键信息，从而更深入地了解药物作用的分子机制。基于AFADESI-MSI 的时空药物代谢组学技术不仅是阐述中枢神经系统药物的原位药代动力学和药效学全面有效的工具，也可为脑组织内源性代谢物的变化以及其它动物组织的原位代谢研究提供重要信息。　　该研究工作，药物所2017级硕士研究生刘丹为作者，贺玖明研究员为独立通讯作者。工作得到国家自然科学基金和医科院创新工程项目的资金资助。