[發(fā)明專利]一種GC-MS非靶標方法快速篩查植物差異性代謝物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710125438.6
• 申請日: 2017-03-04
• 公開（公告）號: CN106970161B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設計）人: 于永杰;佘遠斌;付海燕
• 申請（專利權(quán)）人: 寧夏醫(yī)科大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種GC?MS非靶標方法快速篩查植物差異性代謝物的方法，具體涉及香精香料、代謝組學研究技術(shù)領域。該方法利用現(xiàn)代GC?MS全掃描技術(shù)獲得植物中揮發(fā)性物質(zhì)化學組分信息，隨后利用多尺度高斯平滑提取TIC圖中物質(zhì)信息，根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)譜信息，采用動態(tài)規(guī)劃算法校正樣本間的色譜峰時間漂移，對齊屬于同一物質(zhì)的色譜峰，使得物質(zhì)信息在不同樣本間具有可比性，然后采用最鄰近聚類實現(xiàn)化合物注冊，最后采用方差分析篩選不同組之間具有顯著性差異的化合物。本發(fā)明將化合物質(zhì)譜信息輸出為MSP文件，該文件可直接導入至NIST庫搜索化合物。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)快速鎖定植物樣本中存在差異性的化合物，適用于大批量樣本快速分析測定。

技術(shù)領域

本發(fā)明利用GC-MS技術(shù)篩選植物樣本在不同組間中存在差異性的揮發(fā)性物質(zhì)的方法，具體涉及香精香料、代謝組學研究技術(shù)領域。

背景技術(shù)

天然植物香精香料中呈香呈味物質(zhì)主要是植物自然生長環(huán)境下的次生代謝產(chǎn)物，由于地域、氣候、品種等因素的差別，即使由同一種植物采用相同工藝制成的香精香料成品，其呈現(xiàn)出來的感官也存在較大差異。通過研究植物中具有差異性的代謝產(chǎn)物，則能夠篩選出對外在感官品質(zhì)具有重要作用的化學物質(zhì)成分，對于香精香料的加工具有重要的實際意義。由于植物中具有上千種化學成分，利用GC-MS非靶標代謝分析方法能夠更為全面地表征植物中的揮發(fā)性香味成分，如何從復雜繁瑣的物質(zhì)中快速篩選出具有差異性的代謝產(chǎn)物，是一個非常困難的工作。

目前時間范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)GC-MS分析物質(zhì)準確提取分析，進而用于篩查不同組別之間具有差異性化學成分的方法非常少，當前能夠完成這一工作的方法有AMDIS-MET-IDEA，XCMS等。這些方法中存在大量的假陽性和假陰性問題，導致利用這些方法進行分析時，難免會漏掉重要的物質(zhì)信息，進而導致所篩選出的差異性代謝物無法有效表征組別差異，對明確呈香呈味成分幫助不大。本發(fā)明針對當前分析方法中存在的苦難，提出了一個新的分析方法，用于快速篩查植物差異性代謝物。該方法利用現(xiàn)代GC-MS全掃描技術(shù)獲得植物中揮發(fā)性物質(zhì)化學組分信息，隨后利用多尺度高斯平滑提取TIC圖中物質(zhì)信息，根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)譜信息，采用動態(tài)時間規(guī)劃校正樣本間的時間漂移，使得物質(zhì)信息在不同樣本間具有可比性，然后采用最近鄰聚類實現(xiàn)化合物注冊，最后采用多元統(tǒng)計分析篩選不同組之間具有顯著性差異的化合物。物質(zhì)的質(zhì)譜信息輸出為MSP文件，可直接導入到NIST庫搜索化學物。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)快速篩查植物樣本中差異性化合物信息，適用于大批量樣本快速分析測定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種方法，找出植物差異性代謝物的方法。

該方法利用現(xiàn)代GC-MS全掃描技術(shù)獲得植物中不同揮發(fā)性物質(zhì)化學組分信息，利用多尺度高斯平滑提取TIC圖中物質(zhì)信息，根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)譜信息，采用動態(tài)規(guī)劃算法校正樣本間的時間漂移，對齊屬于同一物質(zhì)的色譜峰，使得物質(zhì)信息在不同樣本間具有可比性，采用最鄰近聚類實現(xiàn)化合物注冊，最后采用多方差分析篩選不同組之間具有顯著性差異的化合物，并將質(zhì)譜信息輸出為MSP文件，該文件可直接導入至NIST庫進行化合物匹配。該方法適用于大批量樣本快速分析測定。

一種GC-MS非靶標方法快速篩查植物差異性代謝物的方法，其特征在于，針對GC-MS中的TIC進行分析，提取其中的物質(zhì)信息并進行分析，具體包括以下步驟：

(1)收集待區(qū)分的不同組別的植物樣本(可以為不同產(chǎn)地、不同批次等)；

(2)對收集的每一個植物樣本進行前處理，過程為：

樣本冷凍干燥后，粉碎處理，過60目篩；稱量樣本1g，加入濃度為100μg/ml氘代苯乙酮溶液100μl作為內(nèi)標，氘代苯乙酮溶液是以甲醇為溶劑，然后加入二氯甲烷5ml作為提取液，提取植物樣本化學成分，渦旋3min、超聲1h后，13000r/min離心10min，取1ml上清液，加入100μl BSTFA衍生化試劑，于60℃環(huán)境下衍生1h。隨后進入GC-MS進行分析；

(3)GC-MS分析條件為: