气相色谱质谱分析血清代谢组前处理中的除蛋白及衍生方法

摘要：采用气相色谱质谱联用技术（GM），对代谢组学研究中血清样本的前处理方法进行考察，研究蛋白去除和衍生化两个步骤对血清代谢物分析的影响。对血清样本和质控QualitycontrolQ样本的图谱进行峰相对标准偏差R计算，全谱主成分分析PrincipalcomponentsanalysisPA和信息量的计算以及代谢物的定性定量分析。结果表明，Q样本和血清平行样的峰面积R均小于1%，PA分析结果及信息量计算结果都表明这些前处理方法重复性及可靠性良好，适用于代谢组学研究。种前处理方法所得代谢图谱的PA分析结果表明不同除蛋白试剂和衍生化试剂对代谢物谱存在不同的影响，其中衍生化试剂的影响大于除蛋白试剂的影响。信息量计算显示MA组图谱的信息量（约89）大于A组的信息量（约87）。对血清样本定性共得到种代谢物，MA组血清样本特有代谢物种，A血清样本特有代谢物6种。对定性结果进行分析后建议：当需要研究极性氨基酸和短链脂肪酸时，采用A作衍生化试剂较合适；而当需要研究非极性氨基酸和长链脂肪酸时，采用MA作衍生化试剂较合适。

关键词：代谢组学；血清前处理方法；气相色谱质谱联用

1引言

代谢组学是对生物系统的细胞在给定时间和条件下所有小分子代谢物质进行定性定量分析，从而定量描述生物内源性代谢物质的整体对内因和外因变化应答规律的科学。大鼠血清作为代谢组学研究中的重要体液样本，在采用常用的气相色谱质谱联用（GM）对其进行分析之前，需要进行除蛋白质和衍生化等前处理步骤。除蛋白质是希望通过有机溶剂沉淀去除血清中所含的大量蛋白质成分；衍生化是将血清中极性较强、挥发性较低的物质转化为稳定性和挥发性较高的物质。目前常用的除蛋白试剂有甲醇、甲醇乙醇等。衍生化通用的是两步法（肟化和硅烷化），而两步法中最常用的衍生化试剂有A（NOistrimethylsilyltrifluoroacetamide）、MA（NmethylNtrimethylsilyltrifluoroacetamide）。这些方法、试剂在血清代谢组GM分析中得以广泛应用，但目前还没有文献对它们给血清代谢物产生的影响进行过比较分析，本研究采用GM技术，对比分析了血清样品前处理中常用的有机溶剂沉淀蛋白、两步衍生化步骤中不同试剂对最终所能测到代谢组的影响，结果可望为血清代谢组学GM分析前处理方法的选择提供依据。

2实验部分

21仪器与试剂

QP21型GM（himadzu公司），配有himadzuGL自动进样器；甲醇、乙醇（PL级，Merk公司）；十七酸、甲氧胺盐酸盐、吡啶、A、MA（igma公司）。