[发明专利]一种用于细胞非靶向代谢组学分析的样品前处理方法

说明书

本发明公开了一种用于细胞非靶向代谢组学分析的样品前处理方法，属于化学分析检测领域。本发明提供了一种目的是提供一种细胞代谢组学分析的前处理方法，所述方法包括如下步骤：(1)利用淬灭液对细胞进行淬灭，然后收集细胞；所述淬灭液为甲醇和水的混合溶液；(2)步骤(1)得到的细胞中加入提取液进行提取；所述提取液为乙腈、异丙醇和无菌水的混合溶液。采用本发明的前处理方法处理样品所得的代谢物峰数据丰富，代谢物数量均达190以上，丰度较高均在60×10⁸以上；且样品的重现性较高，为以细胞作为研究对象的物质毒理、功效等代谢组学和阐明作用机制等提供示范性研究。

技术领域

本发明涉及一种用于细胞非靶向代谢组学分析的样品前处理方法，属于化学分析检测领域。

背景技术

细胞代谢组学(Metabonomics/mebabolomics)在生物学研究上具有重大意义。代谢组学是研究生物体系在受到外界不同刺激或干扰(基因改造或外部环境变化等)前后等特定条件下的代谢产物(分子量<1000)的种类、数量和变化规律的科学，能够分析机体局部的一条代谢通路，是一种新型的系统生物学重要组成部分。代谢组学与其它组学相比，可以从代谢物层面上对生命活动进行探究，通过分析内源性代谢物的调节以及与整体生物学状况的关系，找出生物标记物，从而找出外界环境对引起生物体变化的可能途径。

目前，细胞代谢组学已由一个充满假想的概念演变成发展迅速、研究价值巨大的学术领域，并拥有广阔的市场前景。现在细胞代谢组学已经在许多不同的领域得到了应用，如毒理学研究、临床诊断、兴奋剂等药物滥用检测、药效评价、有机物环境监测分析、细胞培养监测、生物制药生产、生物利用度和药代动力学研究中的应用、生物大分子的研究、农药残留的检测、食品组学等。在上述这些领域中所有的分析基础都是胞内的代谢物，所以，如何高效的提取胞内的代谢物是根本所在，是所有代谢分析实验的基石。

同时，高通量的代谢组学研究要求检测分析技术具有高灵敏度、高分辨率、无偏性和良好的重现性。气相色谱质谱联用仪(GC-MS)是基于质谱的主要检测平台之一，是代谢组学研究中应用最早的分析技术，也是最为成熟的色谱-质谱联用技术之一，具有分离能力强、分辨率高、灵敏度高、重现性好、有较高的分析速度、标准代谢物图库丰富等优点，在分析相对分子质量小、极性和沸点低的代谢物或衍生化后在具有挥发性的物质有明显优势。此外，GC-MS仪器相对便宜，且有较为完整的人体代谢质谱数据库(HMDB)，物质鉴定起来相对便捷，尤其适用于分析多组分混合物中未知成分的定性分析，可准确判断化合物的分子式，能够鉴别甚至未分离的色谱峰。但目前基于GC-MS分析的细胞代谢组学样本前处理方法通用性不强，缺少对方法的优化，提取不够充分，难以实现高通量全范围的检测分析。在对药物筛选、毒理评价等研究时，对于性质或者含量差异较大的物质难以实现同步检测，提取的选择性较低。因此，优化一种基于GC-MS检测的细胞非靶向代谢组学的样本前处理方法，将为科研人员研究以细胞为模型的代谢组学分析提供方便。

发明内容

本发明主要侧重于细胞基于GC-MS的代谢组学分析的样品前处理的代谢物的提取效率，解决现有技术中提取效率低下，代谢物提取不完全这一技术难题。本发明通过优化细胞数量、淬灭、收集、提取、衍生化方式等，得到一种代谢物提取充分、通用性强、提取效率高、重现性好的基于GC-MS代谢组学分析的细胞代谢组学样品预处理方法。

本发明的第一个目的是提供一种细胞代谢组学分析的前处理方法，所述方法包括：

(1)利用淬灭液对细胞进行淬灭，然后收集细胞；所述淬灭液为甲醇和水的混合溶液；

(2)步骤(1)得到的细胞中加入提取液进行提取；所述提取液为乙腈、异丙醇和无菌水的混合溶液。

在本发明的一种实施例中，所述提取液中乙腈、异丙醇和超纯水的体积比为(1～3)：(1～3)：1。

在本发明的一种实施例中，所述甲氧胺盐酸盐与N,O-双(三甲基硅)三氟乙酰胺的质量比为1：(5-8)。