代谢通路中间体分析

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-02-22  

本检测系统阐述了代谢通路中间体分析这一核心技术,涵盖其核心检测项目、广泛的检测范围、主流分析方法及关键仪器设备。文章旨在为研究人员提供一份关于如何系统性地定性与定量分析细胞内关键代谢中间产物,从而深入解析代谢网络状态与通量变化的实用技术指南。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

糖酵解途径中间体:包括葡萄糖-6-磷酸、果糖-6-磷酸、果糖-1,6-二磷酸、磷酸烯醇式丙酮酸等,反映细胞糖分解供能状态。

三羧酸循环中间体:如柠檬酸、异柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、苹果酸等,是能量代谢和碳骨架供应的核心指标。

磷酸戊糖途径中间体:如6-磷酸葡萄糖酸、核酮糖-5-磷酸等,用于评估核苷酸合成和抗氧化还原力生成能力。

氨基酸代谢中间体:包括各类氨基酸及其衍生物,如谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸等,关联蛋白质代谢与氮平衡。

核苷酸代谢中间体:如次黄嘌呤核苷酸、腺嘌呤核苷酸、尿嘧啶核苷酸等,指示细胞增殖与核酸合成活性。

脂质代谢中间体:如乙酰辅酶A、丙二酰辅酶A、甘油-3-磷酸等,反映脂肪酸合成与分解的动态。

能量电荷相关分子:ATP、ADP、AMP的定量及其比例,直接表征细胞的能量状态。

氧化还原辅因子:NAD+/NADH、NADP+/NADPH的比值,反映细胞的氧化还原平衡与应激水平。

次级代谢产物前体:特定生物合成途径中的关键前体物质,用于研究药物或天然产物的生物合成。

信号分子与激素前体:如某些甾体激素前体或植物激素前体,连接代谢与信号转导过程。

检测范围

动植物组织样本:从肝脏、肌肉、叶片、根等组织中提取代谢物,研究器官特异性代谢。

微生物细胞培养物:分析细菌、酵母等在发酵或不同生长条件下的胞内代谢物谱。

哺乳动物细胞系:用于癌症代谢、药物作用机制等研究,分析细胞模型中的代谢重编程。

血液与血清样本:检测循环系统中的代谢物,用于疾病生物标志物发现或生理状态评估。

尿液样本:非侵入性获取代谢终点产物信息,广泛用于临床诊断和代谢组学研究。

脑脊液与其他体液:用于神经系统疾病研究,分析特定腔室内的代谢物变化。

植物提取物:研究植物在不同发育阶段或胁迫下的初级与次级代谢通路变化。

发酵液上清:监测微生物发酵过程中胞外分泌的代谢产物,优化生产工艺。

亚细胞组分:如线粒体、叶绿体等细胞器分离后,分析其特有的代谢中间体库。

模式生物整体:如果蝇、斑马鱼、小鼠等,进行整体水平的代谢表型分析。

检测方法

液相色谱-质谱联用:最主流的方法,高分离度与高灵敏度结合,适用于绝大多数极性中间体的定性与定量。

气相色谱-质谱联用:适用于挥发性或经衍生化后具挥发性的小分子代谢物,如有机酸、糖类等。

毛细管电泳-质谱联用:对离子型化合物和极性强化合物分离效率极高,样品需求量少。

核磁共振波谱法:非破坏性、无需衍生化,可进行绝对定量和结构解析,但灵敏度相对较低。

酶循环法:利用特异性酶反应偶联NAD(P)H变化,通过吸光度或荧光进行高特异性定量。

荧光标记与检测:使用特定荧光探针或衍生化试剂标记代谢物,实现高灵敏度检测。

放射性同位素示踪:使用13C、15N等标记底物,追踪原子在代谢网络中的流向与分布。

电化学检测法:通常与液相色谱联用,对儿茶酚胺类等具有电化学活性的物质检测灵敏。

离子色谱法:专门用于分离和检测阴离子、阳离子及有机酸等带电代谢物。

薄层色谱法:作为一种快速、经济的初筛方法,可用于部分代谢产物的半定量分析。

检测仪器设备

高分辨液相色谱-质谱联用仪:如Q-TOF、Orbitrap系列,提供精确分子量用于化合物鉴定,是发现性研究的关键设备。

三重四极杆质谱仪:通常与LC或GC联用,通过多反应监测模式实现目标代谢物的高灵敏度、高特异性定量。

气相色谱-质谱联用仪:配备电子轰击离子源,拥有强大的标准谱库,适用于代谢物筛查。

核磁共振波谱仪:通常为400 MHz及以上频率,用于复杂生物样本的全局性代谢指纹图谱分析。

超高效液相色谱仪:提供更高的分离速度、分辨率和灵敏度,是LC-MS系统的核心分离组件。

毛细管电泳仪:高效分离离子和极性分子,常与高灵敏度检测器或质谱联用。

酶标仪:用于基于紫外-可见光或荧光读数的酶学分析法,实现中通量的代谢物浓度检测。

自动衍生化工作站:对样本进行自动化的衍生化处理,提高GC-MS或HPLC分析的重现性和通量。

低温样品制备设备:包括预冷研磨仪、低温离心机等,确保在样品前处理过程中代谢物稳定不降解。

实验室信息管理系统:管理海量的原始数据、谱图及元数据,是进行大规模代谢组学数据分析的基础平台。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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