靶向代谢组学工作流概述

通过我们的靶向代谢组学方法,可对特定代谢物进行准确的定量分析。靶向分析所需的代谢物可来源于非靶向发现型实验,或基于假设驱动研究所生成的数据。

 

我们的质谱仪是靶向代谢组学研究中的关键工具,能够支持高通量、高灵敏度和高选择性的工作流,适用于各种研究环境。创新的 Thermo Scientific Stellar 质谱仪可加速方法开发,并实现对大量目标代谢物的精确定量。这一能力对于假设驱动型实验至关重要,并通过验证潜在代谢物标志物,在初始发现与后续验证之间架起桥梁。

 

借助 Stellar 质谱仪的先进功能,可简化工作流程并提升数据准确性,从而以更高效率和更强信心推动代谢组学研究。


靶向代谢组学平台的核心优势

将先进的分离技术与 Stellar 质谱仪相结合,通过验证潜在代谢物标志物,在发现与验证阶段之间建立有效衔接。更高的扫描速度和灵敏度可在快速梯度条件下,实现对大量代谢物靶标的深入、精确定量,同时支持更大样本规模并缩短分析周期。

 

确保所有潜在生物标志物能够顺利从发现阶段过渡到验证阶段,加速代谢组学研究成果向精准医学、诊断和治疗干预等实际应用的转化。


更大的分析规模

Stellar 质谱仪拓展了实验规模,可在一次实验中对大量代谢物靶标进行定量表征,从而实现评估系统生物学研究所需的高通量分析。

柱状图显示了在 4 分钟 HILIC 梯度条件下,正、负离子模式中被监测的脂质数量,并确保每个色谱峰至少包含 3 个数据点。

卓越的检测灵敏度

为全面了解生物学状态,代谢组学研究需要测量内源性代谢物在广泛浓度范围内的水平。Stellar MS 上的靶向分析方法可实现极低飞摩尔(femtomole)级别浓度的定量,提供跨越多达五个数量级的线性动态范围,并具备准确的变异系数(CV)。

基于 PRM 的实验用于定量分析小鼠粪便样本中的胆汁酸,旨在提高注释率并实现准确的定量分析。基于反相液相色谱(RP-LC)的方法表现出极高的灵敏度(对大多数分析的胆汁酸而言,柱上定量下限为 12.7 飞摩尔),并具备跨越 5 个数量级的线性动态范围。

更高的分析特异性

为实现准确的生物标志物测量,高灵敏度和高特异性至关重要,可确保检测到的信号真正对应目标分析物。MS³ 采集可有效降低背景噪声并提升特异性,尤其适用于在复杂样品中区分同分异构体。Stellar 质谱仪凭借高达 40 Hz 的快速 MS³ 采集速度及自动化方法设置,表现尤为出色。这一先进的 MS³ 采集方式可提升检测限(LOD)和定量限(LOQ),即使在快速 UHPLC 梯度条件下,也能在单次谱图中实现多种分析物的同步定量。

该示意图展示了 Stellar 质谱仪的能力:通过高达 140 Hz 的快速 MS² 碎裂提升共洗脱同分异构体的选择性,并实现高效的 MS³ 级碎裂。最初,对胆汁酸同分异构体 GCDCA 和 GDCA 的色谱分离需要使用离子对试剂(A)。然而,减少添加剂和流速会导致同分异构体发生共洗脱(B),从而无法缩短梯度时间。MS² 碎裂产生的谱图模式相似(C),从而影响 PRM 定量分析。该仪器的 MSⁿ 能力可为每种同分异构体检测特征离子,使得在无需离子对试剂或高流速溶剂的情况下,也能实现高通量分析中的准确定量(D)。

更高效的分析通量

Stellar 质谱仪在保持分析物容量、灵敏度、选择性和特异性的同时,使生物标志物验证过程得以加速。

来自 MetSci 数据库的粪便代谢物在经反相、HILIC 和混合模式色谱柱分离后,使用 Stellar 质谱仪进行定量分析。在梯度时间短于 25 分钟的条件下,所有方法均表现出高灵敏度,并在 MS² 定量中实现跨越五个数量级的宽线性动态范围,同时保持良好的峰形质量。图中展示了在一次运行中获得的牛心脏脂质提取物(柱上进样量 1 μg)的正、负离子模式基峰色谱图。

靶向代谢组学工作流概述

准确且可重复的代谢物定量分析

 

借助先进的质谱技术能力和稳健的靶向代谢组学工作流,显著提升生物标志物的验证效果。通过我们的靶向代谢组学工作流,您可以:

  • 准确测量样品中预定义代谢物的浓度
  • 鉴定并验证用于疾病诊断、预后评估及治疗监测的生物标志物
  • 研究特定代谢通路及其在不同生物学状态下的变化
  • 高效处理大量样品,特别适用于大规模研究

在 Thermo Scientific TSQ 三重四极杆质谱仪上进行的 SRM 分析是靶向代谢组学的行业标杆。针对已知且表征充分的代谢物和化合物清单,TSQ 三重四极杆质谱仪可提供灵敏、快速且稳健的代谢物定量能力。

 

为实现卓越的灵敏度和广泛的化合物覆盖,Stellar MS 将三重四极杆技术的定量能力与双压线性离子阱技术的快速全扫描 MSⁿ 采集能力相结合。Stellar MS 非常适合大规模研究,可在不牺牲数据质量的前提下实现高通量靶向定量工作流。其在处理复杂样品基质方面的出色能力,确保了方法开发的精确性和高效性。此外,高扫描速度和高灵敏度支持更深入、更准确的定量分析,使分析速度更快、样品规模更大。从发现阶段到验证阶段的无缝衔接,加速了代谢组学研究成果向精准医学、诊断和治疗干预等实际应用的转化。这使 Stellar MS 成为代谢组学领域中不可或缺的重要工具。

 

此外,AbsoluteIDQ® p400 HR 试剂盒是首个为 Orbitrap 质谱仪开发并验证的、用于广泛靶向代谢物分析的标准化解决方案,涵盖与病理生理过程及疾病特异性标志物相关的关键代谢物。该工作流可实现对数百种代谢物的高通量定量分析,并具备获得严谨、可靠结果所需的重现性。


客户如何评价 Stellar 质谱仪

“这是朝着‘组学级’定量质谱分析方法迈出的重要一步,为深入研究代谢过程提供了有力支持。”

 

Julijana Ivanisevic, PhD
瑞士洛桑大学 首席研究员


仅供研究使用。不可用于诊断程序。