[發(fā)明專利]一種用于校準(zhǔn)代謝組定量分析的量譜芯片

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210444839.9
• 申請(qǐng)日: 2022-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN114740130A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 稅光厚;田鶴;林茜雯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州中科脂典生物技術(shù)有限責(zé)任公司;中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01N30/06
• 分類號(hào): G01N30/06;G01N30/72;G01N30/86
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 王灝增

本發(fā)明公開了一種用于校準(zhǔn)代謝組定量分析的量譜芯片，所述芯片包括用于非靶向血漿代謝組數(shù)據(jù)校準(zhǔn)的混合同位素內(nèi)標(biāo)組合物，所述組合物由64種物質(zhì)組成。本發(fā)明通過研究混合同位素內(nèi)標(biāo)不同的配比用于血漿內(nèi)源性代謝物質(zhì)譜數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)了血漿中內(nèi)源性代謝物與其自身同位素內(nèi)標(biāo)、同類型同位素內(nèi)標(biāo)、保留時(shí)間臨近的同位素內(nèi)標(biāo)、質(zhì)譜信號(hào)強(qiáng)度接近的同位素內(nèi)標(biāo)進(jìn)行靈活匹配可以獲得最小RSD值的組合規(guī)律。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于代謝組學(xué)中的精準(zhǔn)定量研究領(lǐng)域，涉及同位素內(nèi)標(biāo)組在代謝組學(xué)研究中的應(yīng)用，具體涉及血漿中代表性代謝物的同位素內(nèi)標(biāo)組在液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(LC-MS)檢測(cè)血漿代謝組中精準(zhǔn)定量分析的應(yīng)用。

背景技術(shù)

代謝組學(xué)作為生物樣本中小分子代謝物定性、定量研究的有力工具，已經(jīng)成為注釋基因功能、揭示細(xì)胞受外源性刺激后產(chǎn)生的各種內(nèi)源性生理、生化反應(yīng)的主要手段，并廣泛用于各個(gè)研究領(lǐng)域，包括生命科學(xué)、疾病診斷、藥物研發(fā)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、毒理學(xué)、環(huán)境學(xué)，植物學(xué)等領(lǐng)域。LC-MS是代謝組學(xué)研究最為常用的工具，其中高分辨質(zhì)譜具有高覆蓋、可同時(shí)定性和定量的優(yōu)勢(shì)，一次分析能夠獲取成千上萬個(gè)代謝物的信息，檢測(cè)數(shù)目沒有上限。然而，離子化歧視、基質(zhì)效應(yīng)、質(zhì)譜檢測(cè)器的波動(dòng)極大限制了LC-MS方法定量的準(zhǔn)確性。目前基于LC-MS技術(shù)的非靶向代謝組學(xué)研究，僅用單一或幾個(gè)同位素內(nèi)標(biāo)去校準(zhǔn)不同類別、不同結(jié)構(gòu)、不同理化性質(zhì)的代謝物數(shù)據(jù)，難以獲得可靠的定量結(jié)果，阻礙了生物學(xué)信息的準(zhǔn)確獲取。

實(shí)現(xiàn)非靶向代謝組學(xué)精準(zhǔn)定量，最佳的手段是引進(jìn)全部?jī)?nèi)源性代謝物的同位素內(nèi)標(biāo)。但是，小分子代謝物大多缺少市售的同位素標(biāo)準(zhǔn)品，同時(shí)還要兼顧成本問題，引入不同類型代謝物的代表性同位素標(biāo)準(zhǔn)品成為可行的策略。血漿中含量較高的代謝組主要涵蓋氨基酸、脂酰肉堿、有機(jī)酸、碳水化合物、膽汁酸、溶血磷脂膽堿、溶血磷脂酰乙醇胺、脂肪酸、核苷酸等。這些類代謝物是當(dāng)前血漿非靶向代謝組分析中檢出和研究頻率最高的成分。然而，目前尚未建立適用于校準(zhǔn)這些代謝物非靶向數(shù)據(jù)的同位素內(nèi)標(biāo)組的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

上述血漿內(nèi)源性氨基酸等成分，雖然共存于同一基質(zhì)中，但它們理化性質(zhì)、生理功能各異，準(zhǔn)確獲取這些類型代謝物的定量信息，通過其上升或下調(diào)的變化來深入揭示機(jī)體代謝、病理特征具有重要指導(dǎo)意義。目前基于LC-MS技術(shù)的非靶向血漿代謝組研究，最大的挑戰(zhàn)是如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)定量，以滿足不同類別復(fù)雜成分的數(shù)據(jù)校準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在血漿樣本中引入類型和濃度與血漿中主要內(nèi)源性代謝物相匹配的系列同位素內(nèi)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)血漿非靶向代謝組的全面精準(zhǔn)定量分析。

本發(fā)明提供一種用于非靶向血漿代謝組數(shù)據(jù)校準(zhǔn)的混合同位素內(nèi)標(biāo)組合物，所述混合同位素內(nèi)標(biāo)組包括花生四烯酸-d8、苯甲酸-d5、甜菜堿-d11、脂酰肉堿12:0-d9、脂酰肉堿14:0-d9、脂酰肉堿16:0-d3、鵝脫氧膽酸-d4、膽酸-d4、膽堿-d13、檸檬酸-d4、肌酸-d3、肌酸酐、瓜氨酸、溶血磷脂膽堿-18:1-d7、溶血磷脂酰乙醇胺-18:1-d7、脫氧膽酸-d4、谷氨酸-d5、絲氨酸-d3、富馬酸-d4、戊二酸-d4、甘氨酸-d2、甘氨鵝脫氧膽酸-d9、甘氨膽酸-d4、甘氨脫氧膽酸-d4、馬尿酸、次黃嘌呤、肌苷-15N4、犬尿喹啉酸、丙氨酸-d4、精氨酸-d7、天冬氨酸-d3、肉堿-d9、谷氨酰胺-d5、組氨酸-d5、亞油酸-13C18、異亮氨酸-d10、乳酸-13C3、亮氨酸-d10、賴氨酸-d9、蛋氨酸-d3、苯丙氨酸-d8、脯氨酸-d7、蘇氨酸-13C4,15N、色氨酸-d8、酪氨酸-d7、纈氨酸-d8、蘋果酸-d3、甲基琥珀酸-d6、棕櫚酸-d31、對(duì)甲苯酚硫酸鹽-d7、丙酮酸-d3、肌氨酸、溶血磷脂膽堿-18:1-d7、溶血磷脂酰乙醇胺18:1-d7、琥珀酸-d4、牛磺酸-d2、胸腺嘧啶-13C10,15N2、4-羥基脯氨酸-d3、氧化三甲胺-d9、尿素-13C,15N2、尿酸-13C,15N3、尿苷-d2、熊脫氧膽酸-d4和黃嘌呤-15N2中的至少一種。

進(jìn)一步，所述混合同位素內(nèi)標(biāo)組合物由所述64種物質(zhì)組成。