代谢产物同步检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-16  

本检测详细阐述了代谢产物同步检测技术,这是一种能够同时对生物样本中多种代谢物进行定性和定量分析的高通量技术。文章系统介绍了该技术的核心检测项目、广泛的应用范围、主流的技术方法以及关键的仪器设备,旨在为相关领域的研究与应用提供全面的技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

氨基酸类:包括谷氨酸、丙氨酸、赖氨酸等20余种蛋白质基本构成单元,反映生物体氮代谢与蛋白质周转状态。

有机酸类:如柠檬酸、琥珀酸、乳酸等三羧酸循环及糖酵解关键中间产物,指示能量代谢通路活性。

脂肪酸类:涵盖短链、中链及长链脂肪酸及其代谢中间体,与能量储存、细胞膜构成及信号传导密切相关。

糖类及其代谢物:包括葡萄糖、果糖、糖酵解与磷酸戊糖途径的多种中间产物,是核心碳代谢的直观指标。

核苷酸及其代谢物:如ATP、ADP、AMP以及嘌呤、嘧啶代谢物,反映细胞能量状态与核酸合成能力。

胆汁酸类:包括初级和次级胆汁酸,是肝脏功能、肠道菌群互作及脂质消化吸收的重要标志物。

激素及衍生物:如类固醇激素、儿茶酚胺等,用于评估内分泌系统功能与应激反应。

维生素及其辅酶形式:如水溶性B族维生素、脂溶性维生素及其活性形式,关联多种酶的催化功能。

抗氧化物质:如谷胱甘肽、抗坏血酸等,反映机体的氧化还原平衡与抗氧化防御能力。

外源性物质代谢物:指药物、环境污染物等在体内的转化产物,用于毒理学研究与药物代谢动力学评估。

检测范围

疾病生物标志物发现:通过比较健康与患病个体代谢谱差异,筛选用于疾病早期诊断、分型与预后的潜在标志物。

药物研发与评价:在临床前及临床阶段,评估药物对整体代谢网络的影响,发现药效与毒性生物标志物。

营养与食品科学:研究膳食成分对机体代谢的影响,评估食品功能性,以及进行营养状况评价。

微生物代谢组学:分析细菌、真菌等微生物的代谢产物,用于菌种鉴定、功能研究及发酵过程监控。

植物代谢组学:研究植物在不同生长条件、胁迫下的代谢物变化,用于作物改良和次生代谢物开发。

环境毒理学:评估环境污染物(如重金属、有机污染物)对生物体代谢通路的干扰和毒性效应。

中医证候研究:结合传统中医理论,寻找不同“证”所对应的特征代谢谱,推动中医药现代化。

运动生理学:监测运动前后机体能量代谢、氧化应激等代谢物的动态变化,指导科学训练。

精准医学与个体化治疗:基于个体的代谢特征,为疾病的风险预测、治疗方案选择提供依据。

发酵工程监控:实时监测发酵液中底物、产物及关键中间代谢物的浓度,优化工艺控制。

检测方法

液相色谱-质谱联用:基于LC的分离能力与MS的高灵敏度、高特异性,是极性、难挥发代谢物同步检测的主流平台。

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),分离效率高,谱库成熟。

毛细管电泳-质谱联用:对离子型化合物和极性化合物分离效能极高,特别适合微量样本中高极性代谢物的分析。

核磁共振波谱法:无损检测技术,提供丰富的结构信息,定量准确,重复性好,但灵敏度相对较低。

直接进样质谱法:如纳米喷雾电离等技术,样本前处理简单、分析速度快,常用于高通量初筛。

串联质谱靶向分析:采用多反应监测模式,对预设的数十至数百种代谢物进行高灵敏度、高准确度的绝对定量。

高分辨质谱非靶向分析:利用轨道阱或飞行时间等高分辨质谱,无偏向性地检测尽可能多的代谢物,用于发现新标志物。

衍生化技术:通过化学修饰改善目标代谢物的挥发性、稳定性或质谱响应,常与GC-MS或LC-MS联用。

稳定同位素标记追踪:使用同位素标记的前体物质,通过质谱检测同位素丰度变化,动态解析代谢通量。

多维分离技术:如二维液相色谱等,通过增加分离维度大幅提升峰容量,解决复杂代谢物共流出问题。

检测仪器设备

超高效液相色谱仪:采用小粒径色谱柱和高压输液系统,实现快速、高分离度的液相色谱分离,是LC-MS的核心前端。

三重四极杆质谱仪:具备出色的选择性与灵敏度,是进行靶向定量代谢组学分析的“金标准”仪器。

高分辨轨道阱质谱仪:具有超高分辨率、高质量精度和宽动态范围,是非靶向代谢组学研究的利器。

飞行时间质谱仪:扫描速度快、质量范围宽,适合与UPLC联用进行高通量非靶向筛查和分子式推测。

气相色谱-质谱联用仪:配备电子轰击离子源的GC-MS拥有庞大的标准谱库,是挥发性代谢物鉴定的重要工具。

核磁共振波谱仪:通常使用高场强(如600MHz及以上)的NMR仪进行代谢组学研究,提供原子水平的结构信息。

自动化样品制备系统:实现从分液、萃取、衍生化到进样的全流程自动化,提高通量、减少人为误差。

超低温冰箱与样品管理器:用于长期稳定保存生物样本(如-80°C),以及实验过程中样品的自动存取和控温。

数据采集与处理工作站:仪器配套的专用软件,控制仪器运行、采集原始数据并进行初步的积分与校准。

代谢组学专用数据库与分析软件:如HMDB、METLIN等数据库及Compound Discoverer、XCMS等软件,用于代谢物鉴定、统计分析及通路富集分析。

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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