代谢产物分析有哪些常见方法?

　　代谢产物分析(Metabolite Analysis)是代谢组学(Metabolomics)的核心内容，旨在定性与定量生物体系(如细胞、组织、体液等)中的小分子代谢物(通常分子量 < 1500 Da)，以揭示生理、病理或环境干预下的代谢状态变化。下面是常见且广泛应用的代谢产物分析方法，按技术原理分类：

　　一、色谱-质谱联用技术(主流高通量方法)

　　1. 气相色谱-质谱联用(GC-MS)

　　适用代谢物：挥发性或可衍生化为挥发性的化合物(如有机酸、糖、脂肪酸、氨基酸、醇类)。

　　优点：

　　分离效率高、重复性好;

　　谱库成熟(如 NIST、Wiley)，易于定性;

　　成本相对较低。

　　局限：

　　需衍生化处理(增加操作步骤);

　　不适合热不稳定或难挥发的大分子。

　　2. 液相色谱-质谱联用(LC-MS / UPLC-MS)

　　适用代谢物：极性、非挥发性、热不稳定或大分子代谢物(如脂类、胆汁酸、核苷酸、多肽、药物及其代谢物)。

　　优点：

　　无需衍生化;

　　覆盖代谢物范围广(>80% 的代谢组);

　　灵敏度高(可达 pg/mL 级);

　　可与高分辨质谱(HRMS)联用(如 Q-TOF、Orbitrap)实现精准质量测定。

　　常用模式：

　　正/负离子电喷雾电离(ESI⁺/ESI⁻);

　　多反应监测(MRM)用于靶向定量(如三重四极杆 LC-MS/MS)。

　　3. 毛细管电泳-质谱联用(CE-MS)

　　适用代谢物：高极性、带电荷小分子(如有机酸、核苷酸、氨基酸、糖磷酸酯)。

　　优点：对离子型代谢物分离效率极高;

　　应用：常用于尿液、细胞提取物中极性代谢物分析。

　　二、核磁共振波谱(NMR)

　　原理：基于原子核(如 ¹H、¹³C)在磁场中的共振频率差异识别分子结构。

　　优点：

　　无损、非破坏性;

　　无需复杂前处理;

　　定量准确、重现性极佳;

　　可进行动态代谢通量分析(如 ¹³C 标记追踪)。

　　局限：

　　灵敏度较低(通常 μM 级，比 MS 低 2–3 个数量级);

　　设备昂贵，数据分析复杂。

　　常用类型：¹H-NMR(常用)、¹³C-NMR、2D-NMR(如 COSY, HSQC)。

　　三、其他辅助或专用方法

       来源：网络