中药代谢组学研究中生物样品前处理方法论文

《中药代谢组学研究中生物样品前处理方法论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中药代谢组学研究中生物样品前处理方法论文邹忠杰，梁生旺，袁经权，龚梦鹃【摘要】总结中药代谢组学研究中生物样品(尿液、血液)的前处理方法，主要包括：尿液中加入缓冲液提供相同的pH值和离子强度，保持代谢物化学位移的恒定。利用有机溶剂沉淀法除去血液中的大分子物质，增加色谱柱的性能和使用寿命。血液和尿液样品在进行GCMS分析前要进行衍生化处理。同时，对尿液和血液的采集与储存方法进行了总结。【关键词】中药;代谢组学;样品前处理Abstract:Inordertoreducethechemicalshiftvariation,thepHandtheconsistency

2、ofionicstrengthples.Inanalysisofblood,efficientremovalofmacromoleculessuchasproteinsbyorganicsolventprecipitationbeforeinjectionintoananalyticalLCcolumnportantinenhancingtheperformanceandextendingcolumnlifetime.SamplederivatizationofbloodsampleandurinesamplebeforeGCMSanalysisethods

3、ofcollectionandstorageofurineandbloodsamplesedicine;metabonomics;pretreatment代谢组学(metabonomics)是继基因组学、转录组学和蛋白质组学后新兴的一种组学方法.freelagicanglespinningNMRspectroscopy)可以使研究者不经过提取等繁琐的步骤直接对完整的组织进行测定5。LCMS特别是UPLCQTOF/MS以其灵敏度高、分析速度快、样品无需衍生化等优点，受到众多研究者的关注6。GCMS作为一种经典成熟的分析技术在很多领域中应用广泛，其最大

4、的优势是可以检索多个大型化合物库进行代谢物的结构鉴定，而且这也是代谢组学研究中关键的一个环节。气相色谱飞行时间质谱(GCTOFMS)由于提供了比四级杆质谱更快的分析速度、更高的分辨率和更准确的分子量应用日益广泛7。可用于代谢组学研究的生物样品包括尿液、血液、脑脊液、组织和培养液等，最容易获取和应用最广泛的是尿液和血液。人类尿液的pH值一般在5.5～6.5，但在个别情况下可达4.6～8.0。尿液的成分主要是极性低分子量代谢物，其中包括羧酸类如柠檬酸、马尿酸;有机胺类如二甲胺(DMA)、三甲胺(TMA);氨基酸类如甘氨酸、牛磺酸。NMR测定时，不同pH值尿液

5、中这些代谢物由于氨基或羧基的解离程度不同，化学位移将发生显著的变化。尿液中还含有一定数量的离子如Na+(90～240mmol/L)、K+(34～68mmol/L)等，可能产生不同的离子强度和络合作用，同样对代谢物的化学位移产生影响8。血液成分比尿液复杂的多，既包括低分子量成分也包括高分子量物质如蛋白和脂蛋白，LCMS分析中，蛋白质的存在会严重降低色谱柱的性能和使用寿命9。因此，十分有必要在分析前利用适当的方法对样品进行前处理以消除不利因素的影响。本文总结了基于NMR、LCMS和GCMS技术代谢组学研究中对尿液和血液样品的前处理方法，希望能为此领域的研究者

6、提供一定的参考。1尿液和血液的采集与储存1.1尿液的采集与储存一般采集于置于冰上同时加入叠氮化钠(NaN3，质量浓度至少为0.05%)作防腐剂的容器中，冷冻储存于-40℃的环境中10。另有研究报道尿液保存在低于-25℃的环境中，26周之内基本不会发生任何改变，而且不需要加入防腐剂，尽管NaN3不会对代谢物产生任何影响。如果要短期(少于1周)储存于4℃的环境中，必须加入NaN3作防腐剂，理想质量浓度为0.1%(终浓度)11-12。1.2血液的采集与储存收集血液于含有肝素的试管中来制备血浆;收集血液于不含肝素的试管中，冰上凝集来制备血清，离心(1600g，15mi

7、n，4℃)，上清液冷冻储存于-40℃的环境中10。Teahan等报道血浆和血清必须尽快与血细胞分离，距离血液采集时间最好不要超过30min，以降低血细胞代谢发生的可能性，但是收集血清时凝集时间必须足够长，建议最好不要超过35min，于冰上凝集可以降低时间延长带来的影响。血浆和血清所含有的代谢物成分基本相同13。2尿液的前处理2.1NMR分析中尿液的前处理如前所述，尿液pH值和离子强度的变化引起化学位移的变化是NMR测定中的首要问题。加入缓冲液一方面提供尽可能相同的pH环境，另一方面减少离子强度不同带来的化学位移的变化，文献10报道了尿液详细的预处理方法。首先配

8、制pH7.4磷酸缓冲液：称取28.85