王　玮，王晓雪，李朋梅，张相林

(卫生部中日友好医院药学部，北京　100029)



基于液相色谱-串联质谱联用技术的临床代谢组学中样本前处理方法的研究进展Δ

王玮*，王晓雪，李朋梅，张相林#

(卫生部中日友好医院药学部，北京100029)

代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学后的新兴“组学”研究方法，是系统生物学的重要组成部分[1]。作为一门研究生物体内源性代谢物整体及其变化规律的科学，代谢组学以组群指标分析为基础，以高通量检测和数据处理为手段，以信息建模与系统整合为目标，对某一生物或细胞在特定生理时期内所有低分子量(<1 000 Da)代谢物同时进行定性和定量分析，具有较好的预见性和可靠性，可准确、有效地判定不良反应程度，是寻找新型可靠生物标记物的重要手段，在疾病的早期发现、机制研究以及药物安全性评价等方面发挥着重要作用[2-5]。临床代谢组学研究的样本包括生物液体和组织，由于尿液和血液收集简单、易于长期检测及包含大量的代谢信息，已成为代谢组学研究的常用标本。对样本进行适当的前处理，使检测的准确度、精密度、重现性等符合要求，是研究的基础。代谢组学的研究对象是生理、病理过程中的代谢产物，尽可能多地减少代谢产物的损失、获得更多的代谢产物是前处理的目标，同时，需兼顾方法重现性好、前处理步骤少、节约处理时间、尽量减少引起变异因素等。根据研究对象、研究目的等的不同，前处理具体步骤也不同。因此，做好生物样本的前处理是临床代谢组学研究的重要前提。初期，代谢组学研究主要采用核磁共振波谱法(nuclear magnetic resonance spectroscopy，NMR)、质谱法(mass spectrometry，MS)为核心的分析技术。近年来，不同类型串联质谱仪不断发展，其不仅可以实现高通量分析，还可同时获得分子离子和子离子的精确质量数，有利于获取分子式及代谢物的裂解特征信息、有效进行未知化合物的解析，因此非常适合寻找及鉴定标志物。由于其独特的研究角度和技术优势，MS已超过NMR成为应用最广泛的代谢组学工具，并迅速应用于医学、药学及生物学的各个研究领域，取得了巨大的成就[6-9]。本文对基于液相色谱-串联质谱联用法(liquid chromatography tandem mass spectrometry，LC-MS/MS)的临床代谢组学研究中生物样本前处理方法进行综述。

1　尿液前处理方法

尿液中主要含有极性的低分子量代谢物，包括羧酸类、有机胺类、氨基酸类等，同时含有少量细胞、微量大分子物质以及磷酸盐、硫酸盐等各种盐类。尿液的前处理方法较其他体液相对简单，但其所含物质的极性、pH、渗透压等有较大差异，尤其机体处于压力状态时尿液中多种成分的差异性更大，这对尿液的前处理又带来一定的难度[2]。目前，尿液的前处理多采用离心后稀释的方法。首先将尿液离心后，用纯水或有机试剂以1 ∶1～1 ∶3的体积比进行稀释，随后转移至进样瓶或96孔板中，处理好的样本于0～4 ℃条件下储存待测。Guy等[10]的研究中，将收集到的尿液标本分装在1.5 ml EP管中，在-80 ℃下储存备用。检测前将样本在室温(25 ℃)下融化，精密量取25 μl，加入75 μl蒸馏水(高效液相色谱/MS级)稀释，稀释后的样本装入进样瓶，待测。Li等[11]曾报道，将……