气相色谱-质谱分析血清代谢组前处理中的除蛋白和衍生方法.pdf

第41卷 分析化学(FE№(I叫姗)研究报告 第8期 2013年8月——． 竺竺竺型竺竺!丝竺!呈竺!些 !!坠竺 DoI：10．3724／SP．J．10％．加13．21159 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 蔡品品1 卢红梅“’2 2(中南大学有色金属资源化学教育部重点实验室，长沙410083) (中南大学化学化工学院，长沙410083) 摘要采用气相色谱．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(Qual时contml，Qc)样本的图谱进 componentsanalysis，PcA)和信息量的计箕以及代 行峰相对标准偏差(RsD)计算，全谱主成分分析(Principal 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M哪A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血清样本待有代谢物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。 关键词代谢组学；血清前处理方法；气相色谱一质谱联用 l 引 言 代谢组学是对生物系统的细胞在给定时间和条件下所有小分子代谢物质进行定性定量分析，从而 定量描述生物内源性代谢物质的整体对内因和外因变化应答规律的科学¨-。大鼠血清作为代谢组学 研究中的重要体液样本【2]，在采用常用的气相色谱．质谱联用(GC—MS)对其进行分析之前，需要进行除 蛋白质和衍生化等前处理步骤。除蛋白质是希望通过有机溶剂沉淀去除血清中所含的大量蛋白质成 分[11；衍生化是将血清中极性较强、挥发性较低的物质转化为稳定性和挥发性较高的物质旧J。目前常 用的除蛋白试剂有甲醇、甲醇一乙醇等HJ。衍生化通用的是两步法b1(肟化和硅烷化)，而两步法中最常 文献对它们给血清代谢物产生的影响进行过比较分析，本研究采用GC—MS技术，对比分析了血清样品 前处理中常用的有机溶剂沉淀蛋白、两步衍生化步骤中不同试剂对最终所能测到代谢组的影响，结果可 望为血清代谢组学GC．MS分析前处理方法的选择提供依据。 2实验部分 2．1仪器与试剂 司)；十七酸、甲氧胺盐酸盐、吡啶、BsrFA、MSTFA(sigrna公司)。 mL 10只SD健康雄鼠，血清采集后混合均匀，立即分装至1．5 清)，于．80℃冷冻保存。 2．2样本的制备 按表1中4种前处理方法制备血清样本，步骤如下：取150此血清于4℃解冻30min，平均分装至 3个EP管，作为平行样，加入25灿内标(1g／L，十七酸一甲醇溶液)，涡旋15s，加入150灿有机溶剂沉 2012．11．14收稿；2013_01．18接受 本文系国家自然辩学基金项目(Nos21175157)资助 ·E—mail：hon舯eilu@cBu．edu．cn 万方数据 1184 分析化学 第4】卷 ————————————————————————————————————————