第二轮通知 - 高分辨分离分析及代谢组学组
代谢组学ppt课件
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2 代谢组学的概念
在新陈代谢的动态进程中,系统地研究代 谢产物的变化规律,揭示机体生命活动代 谢本质的科学。
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Metabonomics ---英 Jeremy K.Nicholson 20世纪
90年代
生命体系对病理生理刺激或遗传改造所产生的 动态,多指标代谢响应的定量测定.
Metabolomics ---Oliver Fiehn需要,可将 组织行甲醇除蛋白、庚烷除脂肪及冻干等处 理),加至质谱仪,经历汽化,离子化、加速分离 及检测分析后即可得出相应代谢产物或是代谢 组的图谱。图谱中每个峰值对应着相应的分子 量,结合进一步的检测分析可以部分鉴定出化 学成分以及半定量关系。
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(3)常用的其他一些分析技术
代谢产物的检测、分析与鉴定是代谢组学 技术的核心部分,最常用的方法是有两种
NMR 质谱(MS)
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(1)核磁共振技术
原理
核磁共振技术核磁共振是原子核的磁矩在恒定 磁场和高频磁场同时作用，且满足一定条件时 所发生的共振吸收现，是一种利用原子核在磁 场中的能量变化来获得关于核信息的技术. 生 命科学领域中常用的有三种
气相色谱(GC) 高效液相色谱仪(HPLC) 高效毛细管电泳(HPCE)
往往与NMR或MS技术联用,进一步增加其灵敏性。 敏感性及分辨率提高,“假阳性”率也就越大
代谢组学小常识
代谢组学小常识概念：•代谢组：指一个细胞、组织或器官中所有代谢物的集合, 包含一系列不同类型的小分子（通常分子量<1000）, 比如肽、碳水化合物、脂类、核酸等。
•代谢组学：通过考察生物体系（细胞、组织或生物体）受刺激或扰动后，其代谢产物的变化或其随时间的变化，来研究生物体系的一门科学。
实验流程：（以液质联用为基础的代谢组学为例）•样本前处理：在保证小分子代谢物完整的前提下，处理的步骤越简单越好，以保证操作容易重复，也为大批量样本的处理节约时间。
•数据采集：依据实验目的有所不同。
o非目标代谢组学：选用高分辨质谱仪（TOF，Orbitrap等），有助于检测到尽可能多的化合物，另外高分辨的质核比数据也有助于数据库检索以及化合物的鉴定。
o目标代谢组学：通常使用三重四极其杆质谱，提高检测的灵敏度以及定量的准确性。
•数据预处理：峰提取，排列，归一化。
o多数质谱商家都提供了配套的预处理软件，例如安捷伦公司的MassHunter，热电的Sieve，沃特世的MarkerLynx以及Progenisis QI。
o同时也有一些基于网络的可以免费获取的软件。
建议使用配套的软件，因为不需要额外的数据转换，不需要上传数据，节省时间。
•数据分析：多元统计分析包括主成份分析（PCA）,偏最小二乘判别分析（PLS-DA），正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），聚类分析（HCA）等。
各个厂商也提供了相应的统计分析软件，比如安捷伦的MPP，热电的Sieve，沃特世的Ezinfor。
目前常用的第三方软件是Simca-p，同时也有一些网络的开源软件可以使用。
•化合物鉴定：数据库检索，标准品对比，二级质谱对比。
代谢组学文章中常见的统计图（一）主成分分析（PCA）PCA得分图（score plot），用来看样本天然的分组情况，在分析时不加任何分组信息。
图中每一个点代表一个样本，样本在空间中所处的位置由其中所含有的代谢物的差异决定。
代谢组学主要的研究对象及研究目标有哪些
代谢组学主要的研究对象及研究目标有哪些？代谢组学的研究对象主要是分子量小于1000Da的内源性小分子，研究方向包括：全代谢组研究（对限定条件下的特定生物样品中所有代谢组分的定性和定量），靶向代谢组研究（对某个或某几个特定组分的分析），代谢轮廓分析（对少数所预设的一些代谢产物的定量分析），代谢指纹图谱分析（不分离鉴定具体单一组分，而是对样品进行快速分类），其中全代谢组和靶向代谢组研究是目前代谢组研究的主要方向。
代谢组研究相对于基因组和蛋白质组研究而言有什么不同之处？主要特点包括三方面：一、基因和蛋白表达的有效的微小变化会在代谢物上得到放大，从而使检测更容易；二、代谢组学的技术不需建立全基因组测序及大量表达序列数据库；三、因为代谢产物在各个生物体系中都是类似的，所以代谢组学研究中采用的技术更通用。
代谢组的样品重复性有什么要求？代谢组学基于多元统计分析方法进行的，在样品准备上相对于转录组和蛋白质组而言需要更多的重复数据。
一般建议植物样品：最少6次，建议8次生物学重复；模式动物及微生物样品：最少8次，建议10次生物学重复；临床样品：30次生物学重复以上，如组织样品不好取样，可控制在20次重复以上。
目前的主要代谢组技术有哪些？各有什么特点？目前主要的代谢组技术平台主要有NMR（核磁共振）、GC-MS（气相色谱-质谱）、LC-MS（液相色谱-质谱）；NMR技术具有无损伤性，无辐射性，无偏向性，方法灵活，处理简单等优点，但灵敏度较低，动态范围有限；GC-MS技术具有高分辨率，高灵敏度，有比较标准的数据库，易于定性等优点，但需衍生化，预处理繁琐；LC-MS技术具有灵敏度较高，较宽动态范围，无需衍生化等优点，但标准谱图库信息不全，不易定性；代谢组学在系统生物学中有什么作用？它的地位如何？基于组学技术的系统生物学研究内容涵盖基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学。
这几种组学的研究中，基因组学主要研究生物系统的基因结构组成，蛋白质组学研究有生物系统表达的蛋白质及由外部刺激引起的差异。
lcms代谢组学方法
lcms代谢组学方法
液相色谱-质谱联用（LC-MS）代谢组学方法是一种用于分析生物体内代谢产物的技术。
它结合了液相色谱的分离能力和质谱的高灵敏度、高分辨率特性，可以对复杂生物样本中的多种代谢产物进行同时分析。
LC-MS 代谢组学方法的基本流程包括以下几个步骤：
1. 样品制备：将生物样本（如血液、尿液、细胞提取物等）进行预处理，如去除蛋白质、沉淀杂质等，以提高分析的准确性。
2. 液相色谱分离：将预处理后的样品注入液相色谱系统，利用色谱柱对代谢产物进行分离。
根据不同的分离模式（如反相、正相、离子交换等），可以将不同性质的代谢产物分离开来。
3. 质谱检测：在色谱分离的同时，将分离出的代谢产物引入质谱仪进行检测。
质谱仪通过测量代谢产物的质荷比（m/z）和离子强度，提供代谢产物的结构信息和相对丰度。
4. 数据分析：通过对质谱数据进行处理和分析，可以识别和鉴定出不同的代谢产物，并进行定性和定量分析。
常用的数据分析方法包括质谱数据库比对、代谢途径分析、统计学分析等。
LC-MS 代谢组学方法具有高灵敏度、高分辨率、高通量等优点，可以同时分析数百种甚至数千种代谢产物。
它在生物医学研究、药物研发、环境监测等领域具有广泛的应用前景，可用于研究生物体内代谢产物的变化与疾病发生、药物作用、环境暴露等之间的关系。
中国科学院大连化学物理研究所高分辨分离分析及代谢组学课题组
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研 究 方 向 ： 发 展 以 r 多 维 j 色 谱／质 谱 分 析 为 核 心 的 技 术 平 台 ， 将 其 应 用 于 食 品 ， 石 化 ， 制 药， 生 命科学 等 复杂 样品 的 分析 ， 针 对 国 家重 夫 需 求， 重 点 开 展 代 谢 组 学 方 法 学和 应 用研 究， 在 重 大 疾病研 究、 中医 药现 代 化 、 食 品 安 全 以 及 生 物 催 化 等方 面 开展 研 究工 作 。
中国科学院大连化学物理研究所高分辨分离分析及代谢组学课题组
( 详 见 本 期重 点 介 绍 P IV ～ V )
诺 贝尔 生 理 医学奖 得主 W e r n e r A r b e r 教 授 参 观 实验 室
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荷 兰 外 贸部部 长 F ． H e e m s k e r k ，
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q-exactive 高分辨液质联用代谢组学
q-exactive 高分辨液质联用代谢组学代谢组学是一种新兴的系统生物学技术，可以通过测定生物系统中的代谢产物来识别疾病标志物、发现代谢途径以及了解生物体内代谢过程的变化。
而液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）则是代谢组学中最常用的技术之一，其高分辨率、高灵敏度、高特异性以及高通量的特点使得其能够满足代谢组学中的需求。
其中，q-exactive 高分辨液质联用代谢组学技术（q-exactive LC-MS/MS）是一种新型的代谢组学方法，其主要原理是先利用液相色谱柱将代谢产物分离出来，再将这些分离后的代谢产物通过电离源转化为离子，最后在质谱仪中进行精确的质谱分析。
q-exactive LC-MS/MS 技术的优势主要有以下几个方面：1. 高分辨率q-exactive 是一种四极杆轨道阱质谱仪，具有高分辨率的优势。
该技术在精确定量、分析样品复杂性以及准确性方面都能达到很高的水平。
高分辨率还能够帮助鉴定代谢物中的同位素，避免因为同位素峰的干扰误判结果。
2. 高灵敏度在 q-exactive LC-MS/MS 技术中，液相色谱柱和质谱仪都能够实现高度灵敏的检测。
柱后检测的模式增强了灵敏度和特异性，使得样品中低丰度的代谢产物也能够被检测到。
3. 高通量q-exactive LC-MS/MS 技术是一种高通量的检测方法，可以快速分析大量的样品，高效地完成代谢组分析的任务。
4. 高可靠性由于 q-exactive LC-MS/MS 技术采用高清晰度的质谱技术，其所得到的代谢信息是高可靠的。
同时，该技术还可以通过重复实验来避免因不确定性带来的误判。
总之， q-exactive 高分辨液质联用代谢组学技术在代谢学分析中具有一定的优势和重要意义，但同时也面临着一些挑战：如生物标本的前处理、由于样品复杂性引起的离子干扰和离子空穴效应等，这些都需要我们在实践中进行攻克。
高分辨率质谱有证的___概述说明以及解释
高分辨率质谱有证的概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在探讨高分辨率质谱的概念、原理、应用领域以及其优势与局限性。
高分辨率质谱作为一种强大的分析工具，在科学研究和工业领域中扮演着重要角色。
通过解析样品中的各种化合物，高分辨率质谱能够提供准确的结构信息以及精确的定量结果。
本文将对高分辨率质谱技术的发展历程进行回顾，并展望其未来发展趋势。
1.2 文章结构文章共分为五个部分。
引言部分介绍了本文的目的和结构，为读者提供了一个整体概览。
第二部分是关于高分辨率质谱的概述，涵盖了什么是高分辨率质谱、其原理以及应用领域等内容。
第三部分将重点讨论高分辨率质谱的优势与局限性，揭示其在实际应用中的优缺点。
第四部分探讨了高分辨率质谱技术的发展历程、当前研究热点以及未来发展趋势。
最后，第五部分总结了本文的要点，并评价了讲授有效性，并展望了高分辨率质谱技术未来的发展方向。
1.3 目的本文旨在全面介绍高分辨率质谱技术，对读者深入了解该技术的概念、原理、应用领域以及其优势与局限性提供一个详尽的指南。
通过阅读本文，读者将能够对高分辨率质谱有更清晰的认识，从而更好地应用和理解这一重要的分析工具。
2. 高分辨率质谱概述2.1 什么是高分辨率质谱高分辨率质谱（High-Resolution Mass Spectrometry，HRMS）是一种基于质量光谱的分析技术。
它使用质量分析器对样品中各种化学物质进行鉴定和定量分析。
与传统的低分辨率质谱相比，高分辨率质谱能够提供更准确、更精细的质量信息。
在高分辨率质谱中，样品通过电离源被转化为带电粒子（离子），然后这些离子会按照它们所带电荷和质荷比的差异被加速并进入质量分析器。
在质量分析器中，离子会根据它们的运动轨迹和不同的力学性能被进一步筛选和分类。
最终，这些被选择出来的具有特定荷货比值（即所有ntaining特定物)散漫案任何物件均可持有）离子经过探测器探测，并生成一个“Mass Spectrum”图像。
代谢组学的定义(1)
代谢组学的定义代谢组学(metabolomics/metabonomics)[1, 2]是上世纪90 年代中期发展起来的一门新学科，它是研究生物体系受外部刺激所产生的所有代谢产物变化的科学，所关注的是代谢循环中分子量小于1000 的小分子代谢物的变化，反映的是外界刺激或遗传修饰的细胞或组织的代谢应答变化。
代谢组学的概念来源于最初人们提出的“代谢物组”(metabolome)，即指某一生物或细胞所有代谢产物，后来发展为代谢组学的概念。
其最主要的特征是通过高通量的实验和大规模的计算，从系统生物学的角度出发，全面地综合地考察机体的代谢变化。
作为一种崭新的方法学，代谢组学已成为国际上疾病与健康研究的一个重要热点。
Nicholson 研究小组于1999 年提出了metabonomics 的概念[1]，并在疾病诊断、药物筛选等方面做了大量的卓有成效的工作[3, 4]。
Fiehn 等[5]提出了metabolomics 的概念，第一次把代谢产物和生物基因的功能联系起来。
之后很多植物化学家开展植物代谢组学的研究，使代谢组学得到了极大的发展，形成了当前代谢组学的两大主流领域：metabolomics 和metabonomics。
前者是对生物系统整体的、动态的认识(不仅关心代谢物质的整体也关注其动态变化规律)，而后者强调分析且是个静态的认识概念，因此可以认为metabolomics 是metabonomics 的一个组成部分。
代谢组学经过不断的发展，一些相关层次的定义已被学术界广泛接受。
第一个层次为靶标分析，目标是定量分析一个靶蛋白的底物和/或产物；第二个层次为代谢轮廓分析，采用针对性的分析技术，对特定代谢过程中的结构或性质相关的预设代谢物系列进行定量测定；第三个层次为代谢指纹，定性或半定量分析细胞内外全部代谢物；第四个层次为代谢组分析，定量分析一个生物系统全部代谢物，其目前还难以实现。
目前，代谢组学已在药物毒性和机理研究[6-7]、微生物和植物研究[8,9]、疾病诊断和动物模型[10, 11]、基因功能的阐明[12]等领域获得了较广泛的应用，在中药成分的安全性评估[13]、药物代谢分析[14]、毒性基因组学[15]、营养基因组[16]、药理代谢组学[17-19]、整合药物代谢和系统毒理学[20, 21]等方面也取得了新的突破和进展代谢组学的具体研究方法是：运用核磁共振(NMR)、质谱(MS)、气质联用(GC-MS)、高效液相色谱(HPLC)等高通量、高灵敏度与高精确度的现代分析技术，通过对细胞提取物、组织提取物、生物体液(血浆、血清、尿液、胆汁、脑脊液等)和完整的脏器组织等随时间变化的代谢物浓度进行检测，结合有效的模式识别方法进行定性、定量和分类，并将这些代谢信息与生理病理过程中的生物学事件关联起来，从而了解机体生命活动的代谢过程[22]。
代谢组学概述
代谢组学概述代谢组学(metabonomics/metabolomics)是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想，对生物体内所有代谢物进行定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式，是系统生物学的组成部分。
其研究对象大都是相对分子质量1000以内的小分子物质。
先进分析检测技术结合模式识别和专家系统等计算分析方法是代谢组学研究的基本方法。
一：代谢组学分析流程一般来说，代谢组的分析流程有：首先将代谢组分进行预处理，预处理的方法由测量分析方法决定，如使用质谱方法分析，则需要预先对代谢组分进行分离和离子化。
接着，再对预处理后的组分进行定性和定量分析。
预处理中，常用分离方法包括：气相色谱（Gas chromatography，GC），高效液相色谱（High performance liquid chromatography，HPLC）。
气相色谱具有较高的分辨率，但需要对代谢组分进行气化，并且对组分分子质量有一定的限制。
高效液相色谱也在代谢组分析中被广泛地使用，因其在液相中对代谢组分进行分离，因此不用对组分进行气化，相较气相色谱具有测量范围更广，更灵敏的优点。
此外，毛细管电泳法（Capillary electrophoresis）也可以对代谢组分进行分离，其应用较少，但在理论上其分离效率比高效液相色谱法高。
在预处理时，常常会加入内参（internal standards），以方便后续对样品的质量进行监控和对比，由于不同的实验批次、样品顺序对后续测量也有一定对影响，因此，还会加入空对照和混合样品对照来进行质量监控。
对不同的代谢组分进行定性和定量分析的方法包括质谱分析法（Mass spectrometry，MS)和核磁共振谱（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMR）等。
其中，质谱分析法具有灵敏度高，特异性强等优点，被广泛地应用于检测代谢组分，可以对经过分离、离子化处理后的代谢组分进行定性和定量。
代谢组学的研究方法
代谢组学的研究方法近年来，科学家们越来越重视代谢组学的研究方法，因为它在生物学研究中的重要性越来越明显。
代谢组学是一种研究生物体代谢产物的方法，也是一种全面描述生物的分析方法。
它利用色谱分析和质谱技术，结合细胞和生物样品的分析，从代谢物分析的角度深入到生物体内，发掘细胞代谢反应物，从而发现新的生物学现象。
一、代谢组学是什么代谢组学（Metabolomics）是一种研究生物体代谢产物的方法，以精密系统分析生物体内代谢物相对于生物中心代谢物或代谢变化情况的综合性研究。
它是以研究生物体多种代谢物以及它们之间的组成关系和结构来研究生物体代谢的。
代谢组学借鉴了先进的色谱分析和质谱技术，综合运用细胞和生物样品的分析，从代谢物分析的角度深入到生物体内，发掘细胞代谢反应物，发现新的生物学现象，是在界定、描述和理解生物体生命活动过程中的重要方法。
二、代谢组学的用途1.用来揭示物质代谢的动态变化特征，为深入解析生物体内的新发现作准备。
2.可以用来检测某种物质，以及研究物质的代谢特征。
3.可以用来寻找新的生物活性物质，并研究它们的代谢特性及其对细胞的影响。
4.可以用来研究疾病的发病机制，以及设计新型药物来治疗疾病。
三、代谢组学的主要技术1.色谱分析技术：主要用来分析生物样品中的代谢物，是代谢组学非常重要的技术之一。
2.质谱技术：可以用来精确测定生物样品中的大量代谢物，是确定代谢品种及其分布的研究技术。
3.生物信息技术：生物信息技术是代谢组学的重要补充，可以帮助理解蛋白质的功能、调节代谢的机制等。
4.假设检验：假设检验是用来确定代谢组学所检测出的结果是否具有可靠性的一种技术，是代谢组学的重要组成部分。
四、代谢组学的发展趋势1.全面建立代谢组学数据库：将代谢组学收集的大量实验数据整理和组织起来，形成一个完整的代谢组学数据库，这是代谢组学发展的重要前提。
2.发展综合代谢组学：将转录组学、蛋白质组学、代谢组学紧密结合起来，以达到更加系统、全面的解析生命系统和其代谢环境的目的。
高分辨质谱技术在代谢组学中的应用
高分辨质谱技术在代谢组学中的应用代谢组学是系统生物学研究的一个分支，它通过分析生物体内代谢产物的谱图，深入理解生命系统的调控机制和动态变化规律，寻找疾病的生物标志物，开发新药，推动个性化治疗等。
而高分辨质谱技术是代谢组学分析的重要工具，具有极高的分辨率、灵敏度、精确度和通量，能够实现准确、全面、高效地检测和定量代谢物，并提供结构信息和代谢通路，为代谢组学研究提供了前所未有的机会和挑战。
代谢组学分析的核心是代谢物的检测和定量，而高分辨质谱技术能够覆盖几乎所有化学类别的代谢物，包括极性、非极性、中性分子等。
其中液质联用技术(LC-MS)和气质联用技术(GC-MS)是最常用的两种技术。
液质联用技术能够处理多样性和复杂性更高的样品，如尿液、血浆、组织等，而气质联用技术则适用于挥发性和半挥发性物质的分析，如呼吸气、挥发性有机物等。
高分辨质谱技术的优势主要体现在以下几个方面。
一是高分辨率和灵敏度。
高分辨质谱技术具有极高的分辨率和灵敏度，能够检测到浓度非常低的代谢物，如激素、神经递质、细胞信号分子等，甚至可以检测到二次代谢物、微量物质和未知物质的存在。
二是结构信息和代谢通路。
高分辨质谱技术可以提供单个代谢物的分子式、结构、碳谱、氢谱、质谱等信息，同时可以通过代谢通路分析和组合统计分析，探究代谢物之间的联系和变化规律，揭示生物学系统的结构和功能。
三是定量和多组分分析。
高分辨质谱技术能够实现准确、全面、高效、多组分的分析，为代谢物定量提供稳定、准确、高可靠性的数据，并保证样品准备和检测的一致性和可比性。
四是代谢组学应用和挑战。
高分辨质谱技术在代谢组学中应用广泛，如疾病诊断、药物发现和个性化治疗等。
代谢组学分析的挑战包括样品准备、数据分析和标准化等方面，需要不断进行改进和优化，以提高效率和质量。
以上是高分辨质谱技术在代谢组学中的应用和优势简介。
代谢组学和高分辨质谱技术的发展将给生物医学研究和临床实践带来新的契机和希望，同时也需要不断加强基础研究和技术创新，提高应用水平和实际效果，推动生命科学和医学的发展和进步。
代谢组学分析
代谢组学代谢组学（英语：metabolomics）是对细胞，生物流体，组织或生物体内的小分子（通常称为代谢物，metabolites）的大规模研究。
这些小分子及其在生物系统中的相互作用统称为代谢组。
能够对生物样本中的代谢物进行全面分析的一项新兴技术，被定义为代谢组学技术。
代谢组学是在后基因组学时代兴起的一门跨领域学科，其主要目标是定量的研究生命体对外界刺激、病理生理变化、以及本身基因突变而产生的其体内代谢物水平的多元动态反应。
代谢组学诞生于上个世纪末，由英国伦敦帝国大学Jeremy Nicholson教授创立，之后得到迅速发展并渗透到多项领域，比如疾病诊断、医药研制开发、营养食品科学、毒理学、环境学，植物学等与人类健康护理密切相关的领域。
代谢组学发展至今，代谢组学技术已经远远超出了标准临床化学技术的范围，能够精确分析数百至数千种代谢物。
代谢组学提供了代谢表型的详细表征，并可以在许多水平上进行精密医学研究，包括表征疾病基础的代谢紊乱，发现新的治疗靶标以及发现可用于诊断疾病或监测治疗药物的活性。
最常见的代谢组学分析方法是质谱（MS）核磁共振（NMR）光谱。
质谱技术又分为LC-MS和GC-MS。
其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。
在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量（质荷比），并通过质荷比的强度进行定量或半定量分析。
NMR则是一种基于外部磁场变化引起的原子核能量吸收和再发射原理的光谱技术。
NMR产生的光谱数据可用于量化浓度和表征代谢物的化学结构。
代谢组学技术的选择主要基于研究的目的，样品类型等。
NMR所需的样品制备较少，并且产生的光谱与化合物浓度成线性关系。
但是，NMR的灵敏度相对较低，因此通常只能检测到最丰富的物种并且检测物质种类少，需要较长的纯化过程等因素限制了该方法的大面积使用。
代谢组学
NMR对代谢物具有普适性；色谱-质谱联用=色谱： 高分离度、高通量+质谱：普适性、高灵敏度、高 特异性。
色谱：层析分离技术或色层分离技术，是一种分离 复杂混合物中各个组分的有效方法。它是利用不同 物质在由固定相和流动相构成的体系中具有不同的 分配系数，当两相作相对运动时，这些物质随流动 相一起运动，并在两相间进行反复多次的分配，从 而使各物质达到分离。
二 代谢组学的研究方法
运用核磁共振(NMR)、质谱(MS)、气质联用技术 (GC-MS)、高效液相色谱(HPLC)等高通量、高灵敏 度与高精确度的现代分析技术对细胞提取物、组织 提取物和生物体液随时间变化的代谢物浓度进行检 测，结合有效的模式识别方法进行定性、定量和分 类，并将这些代谢信息与病理生理过程中的生物学 事件关联起来，从而了解机体生命活动的代谢过程。
KNApSAcK（http://kanaya.naist.jp/KNApSAcK/)： 涵盖大部分植物物种和代谢化合物关系，包括了4 万多种化合物和8千多种植物物种的信息。
PlantCyc（)阐述了超过350种植 物体内600多种代谢途径
MassBank（www.massbank.jp):日本质谱协会发展 和维护的高分辨率质谱数据库，近25000高分辨率 质谱数据，提供了多种质谱谱图搜索手段。
步骤
样品采集和制备 代谢组数据的采集 数据预处理 多变量数据分析 标志物识别 途径分析
代谢产物分析4个层次
代谢物靶标分析：对个别特定组分分析。 代谢轮廓分析：对预设组分的分析。 代谢组学：特定样品中所有代谢物分析。 代谢指纹分析：比较代谢物指纹图谱。
代谢组 国自然标书-概述说明以及解释
代谢组国自然标书-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分主要介绍代谢组的概念和意义。
代谢组是指一个生物体内特定时间点的全部代谢产物，包括代谢产物的类型、质量和相对丰度等。
代谢组研究旨在揭示代谢物在生物体内的相互作用、调控网络以及其与生理状况、疾病状态之间的关联。
代谢组研究的目的是为了深入了解生物体的代谢特征，解析代谢物之间的相互关系，为相关领域的研究提供基础和指导。
代谢组研究具有广泛的应用价值。
首先，通过对代谢组的研究，我们可以深入了解代谢物的产生、转化、代谢途径等基本过程，并揭示其在细胞和生物体内的功能。
其次，代谢组分析能够为疾病的早期诊断和临床治疗提供重要依据，通过检测代谢组中的异常代谢物，可以发现疾病的潜在风险因素，预测疾病的发展趋势，以及评估治疗效果。
此外，代谢组研究还可以为新药的研发和药效评估提供指导，通过分析代谢组的变化，可以评估药物的代谢过程和效果，并优化药物治疗方案。
综上所述，代谢组研究是一门重要的科研领域，它的研究内容涉及生物体的代谢状态、疾病发展和治疗效果等方面。
随着研究方法和技术的不断发展，代谢组研究将为医学、生物学、药物研发等领域提供更多的突破和进展，为人类健康和科学发展作出重要贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包含以下内容：文章结构部分的目的是介绍整篇文章的组织结构和各个部分的要点。
本文的结构如下：第一部分是引言，主要包括概述、文章结构和目的。
在概述部分，我们将简要介绍代谢组的概念和意义。
文章结构部分将列出整篇文章的大纲，让读者对文章的组织有一个清晰的了解。
目的部分将明确本文的写作目标和预期结果。
第二部分是正文，将详细阐述代谢组的定义和意义以及代谢组研究的方法和技术。
在代谢组的定义和意义部分，我们将说明什么是代谢组以及其在生物医学研究中的重要性。
接着，在代谢组研究的方法和技术部分，我们将介绍常用的代谢组分析方法和技术，包括代谢组学、质谱分析和核磁共振等。
单细胞测序和代谢组学-概述说明以及解释
单细胞测序和代谢组学-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以根据单细胞测序和代谢组学的基本定义和作用进行阐述。
单细胞测序指的是对个体细胞进行高通量基因组测序的技术，它能够突破传统测序技术在样本含量和细胞类型分辨率上的限制，实现对单个细胞的基因组信息的分析和研究。
而代谢组学是一门研究细胞或生物体内代谢物组成及其变化的学科，通过分析细胞代谢物组合的变化，可以揭示细胞或生物体的生理状态和疾病进程。
本文旨在探讨单细胞测序和代谢组学的技术原理、应用领域以及其结合的意义和潜在应用前景。
单细胞测序在揭示细胞异质性、细胞发育和疾病发生发展机制等方面有重要的应用价值，特别是在肿瘤学、免疫学和神经科学领域。
代谢组学则可以提供对细胞代谢物组成的全面了解，为研究细胞功能及其调控提供了新的指导。
单细胞测序和代谢组学的结合，将有助于深入理解细胞内部的基因调控与代谢调控之间的相互作用关系。
在本文的正文部分，我们将首先介绍单细胞测序的原理和技术方法，包括常见的单细胞测序平台和分析流程。
然后，我们将探讨单细胞测序在细胞类型鉴定、转录组变异和突变的检测等方面的应用。
接着我们将转向代谢组学领域，讨论代谢物的样品采集、分析方法和数据分析。
同时，我们还将介绍代谢组学在疾病诊断与生物标志物发现中的应用。
最后，我们将重点关注单细胞测序与代谢组学的结合，并讨论目前的研究进展和可能的应用前景。
通过综合分析这两个领域的交叉研究，我们将提出一些建议和展望。
总之，本文将致力于介绍并探讨单细胞测序和代谢组学在生命科学研究中的重要性和应用潜力，并期望能够为相关领域的研究提供新的思路和方法。
文章结构部分的内容可以写成如下形式：1.2 文章结构本文主要介绍了单细胞测序和代谢组学两个领域的基本概念、原理和技术，并探讨了它们在生物医学研究中的应用领域。
文章分为三个主要部分：第一部分是引言部分，介绍了单细胞测序和代谢组学的概述，简要说明了这两个领域的意义和研究价值，并提出了本文的目的。
空间代谢组学分辨率
空间代谢组学分辨率
空间代谢组学是一种结合了代谢组学和空间信息的新兴技术，它旨在揭示生物体内代谢物在组织或细胞水平的空间分布和变化。
分辨率在空间代谢组学中非常重要，它指的是技术能够区分和检测的空间尺度的大小。
在空间代谢组学中，分辨率可以从不同的角度来理解和评估。
首先，分辨率可以指代技术在检测代谢物空间分布时所能达到的空间分辨率。
这包括了技术对于细胞、亚细胞器或组织等不同尺度空间结构的分辨能力。
例如，一些高分辨质谱成像技术可以实现对单个细胞甚至亚细胞器水平的代谢物检测，而其他技术可能只能达到对整个组织的平均水平代谢物检测。
其次，分辨率也可以指代技术在时间上对代谢物变化的检测能力。
这包括了技术对于代谢物在空间上的动态变化的监测能力，比如对代谢物在不同细胞状态或不同时间点的变化进行观察和比较。
另外，分辨率还可以包括对于不同代谢物种类的区分能力。
一些技术可以区分多种代谢物的空间分布，而另一些技术可能只能对特定类型的代谢物进行检测。
因此，空间代谢组学的分辨率是衡量该技术在空间代谢物检测方面的重要指标，高分辨率意味着技术能够更准确、更全面地揭示生物体内代谢物的空间分布和变化，为研究生物体内代谢过程提供了更丰富的信息。
随着技术的不断发展，空间代谢组学分辨率的提高将有助于更好地理解生物体内代谢物的空间调控机制和病理生理过程。
代谢组学导出差异化合物的方法
代谢组学导出差异化合物的方法代谢组学导出差异化合物的方法概述代谢组学作为研究生物体内代谢产物的一种方法，在生物医学和生命科学领域中具有重要的应用价值。
导出差异化合物是代谢组学研究的核心任务之一，本文将介绍几种常用的方法。
质谱法•液质联用技术（LC-MS）是一种常用的代谢组学分析方法，通过将样品中的代谢产物与质谱技术相结合，实现化合物的分析和鉴定。
该方法可以高效地检测和鉴定差异化合物，并获得它们的质量谱图和碎裂图谱。
–高分辨质谱（HRMS）结合质谱数据库的搜索，可以更准确地确定化合物的结构。
–目标分析与非目标分析相结合，可以同时检测已知和未知的代谢产物，提高代谢组学研究的全面性。
核磁共振法•核磁共振（NMR）是一种无损、非破坏性的分析方法，常用于代谢组学中化合物的结构鉴定和定量分析。
–1D和2D NMR技术可以解析复杂样品中的代谢物，提供其结构及关键官能团的信息。
–结合多元统计分析方法，NMR技术可以将大量的代谢谱图数据进行定量和定性分析，帮助识别差异化合物。
色谱法•色谱法是代谢组学分析中另一种常用的方法，包括气相色谱（GC）和液相色谱（LC）。
–GC-MS技术结合色谱技术和质谱技术，可以分离复杂的代谢产物和鉴定目标化合物。
–LC-MS技术可以采用不同的色谱柱和流动相，实现对不同极性化合物的分析，并提高化合物的检测灵敏度。
生物信息学方法•生物信息学方法在代谢组学研究中也发挥着重要的作用。
–代谢通路分析可以通过比对差异化合物与已知代谢通路之间的关系，推断差异化合物可能的生物学功能和代谢途径。
–反向建模方法可以利用差异化合物的浓度数据和代谢通路网络模型，预测与代谢差异有关的代谢酶和途径。
统计学方法•代谢组学数据的处理和差异化合物的筛选离不开统计学方法。
–主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）可以对代谢组学数据进行降维和聚类，发现差异化合物。
–统计显著性分析（如t检验和方差分析）可以通过比较样品组之间的代谢物浓度差异，确定差异化合物。
代谢组学中的分离分析科学
收稿:2009年7月 ＊国家自然科学基金项目(No .20675082)和科技部国际科技合作项目(No .2007DFA31060,2009DFA41250)资助＊＊Corresp onding author e -mail :xu gw @dicp .ac .cn代谢组学中的分离分析科学＊汪江山 孔宏伟 路 鑫 赵欣捷 许国旺＊＊(中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室 大连116023)摘 要 代谢组学从概念的提出到现在已经有十多年的时间,它已被广泛应用于药物开发、疾病、微生物和植物等生命科学各个领域的研究,成为系统生物学不可或缺的一部分。
代谢组学关注生物体系新陈代谢网络下游的小分子,分离分析科学是代谢组学技术平台的重要组成部分,与其他分析化学技术共同肩负着生物样本中代谢物全组分定性、定量的重任。
本文结合我们研究组的工作,主要介绍气相色谱、液相色谱以及毛细管电泳等分离分析技术在代谢组学中的应用和进展,以期对读者有所启迪。
关键词 代谢组学 系统生物学 分离分析中图分类号:O652.6;Q591 文献标识码:A 文章编号:1005-281X (2009)11-2388-09Separation Science in the Context of Metabonomics :CurrentPlatforms and Future TrendsWang Jiangshan Kong H ongwei Lu Xin Zhao Xinjie Xu Guowang＊＊(C AS Key Laboratory of Separation Science for Analytical Chemistr y ,Dalian Institute of Chemical Physics ,Chinese Academy of Sciences ,Dalian 116023,China )A bstract As an indispensable technique in the context of systems biology ,metabonomics metabolomics has been pr oposed for over ten years and has become the focus of life sciences in the fields of drug development ,healthy and plant research .Metabonomics metabolomics aims at the downstrea m molecules (metabolites )of metabolism to reveal thephenomenon and mec hanisms of lives by means of combination of analytical chemistry and bioinformatics .This review focuses on the currently new advances of separation sciences including gas chr omatography ,liquid chromatography and capillar y electr ophoresis in metabonomics metabolomics as well as its applications in medicine ,drug discovery and development ,plant and microbe related fields ,especially in the authors ,laboratory .Key words metabonomics metabolomics ;systems biology ;separation scienceContents1 Introduction2 Separation sciences in metabonomics 2.1 Gas chromatography 2.2 Liquid chromatography 2.3 Capillar y electrophor esis 3 Perspectives1 引言 从1997年Steven Oliver 通过定量分析代谢物评估酵母基因功能[1]至今(2009年)已经有12年。
代谢组学小常识
代谢组学小常识概念：•代谢组：指一个细胞、组织或器官中所有代谢物的集合, 包含一系列不同类型的小分子（通常分子量<1000）, 比如肽、碳水化合物、脂类、核酸等。
•代谢组学：通过考察生物体系（细胞、组织或生物体）受刺激或扰动后，其代谢产物的变化或其随时间的变化，来研究生物体系的一门科学。
实验流程：（以液质联用为基础的代谢组学为例）•样本前处理：在保证小分子代谢物完整的前提下，处理的步骤越简单越好，以保证操作容易重复，也为大批量样本的处理节约时间。
•数据采集：依据实验目的有所不同。
o非目标代谢组学：选用高分辨质谱仪（TOF，Orbitrap等），有助于检测到尽可能多的化合物，另外高分辨的质核比数据也有助于数据库检索以及化合物的鉴定。
o目标代谢组学：通常使用三重四极其杆质谱，提高检测的灵敏度以及定量的准确性。
•数据预处理：峰提取，排列，归一化。
o多数质谱商家都提供了配套的预处理软件，例如安捷伦公司的MassHunter，热电的Sieve，沃特世的MarkerLynx以及Progenisis QI。
o同时也有一些基于网络的可以免费获取的软件。
建议使用配套的软件，因为不需要额外的数据转换，不需要上传数据，节省时间。
•数据分析：多元统计分析包括主成份分析（PCA）,偏最小二乘判别分析（PLS-DA），正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），聚类分析（HCA）等。
各个厂商也提供了相应的统计分析软件，比如安捷伦的MPP，热电的Sieve，沃特世的Ezinfor。
目前常用的第三方软件是Simca-p，同时也有一些网络的开源软件可以使用。
•化合物鉴定：数据库检索，标准品对比，二级质谱对比。
代谢组学文章中常见的统计图（一）主成分分析（PCA）PCA得分图（score plot），用来看样本天然的分组情况，在分析时不加任何分组信息。
图中每一个点代表一个样本，样本在空间中所处的位置由其中所含有的代谢物的差异决定。
大连化学物理研究所2019年博士专业目录
同上
离分析
赵明月
同上
０７０３０３ 有机化学
０１ （全日制）均相不对称 周永贵
①英语一或申请－考核制
催化和手性合成
外国语②高等有机化学③
申请－考核制业务课二或
专业基础综合
０２ （全日制）催化杂环合 万伯顺
同上
成与不对称催化
０３ （全日制）导向有机合 余正坤
同上
成与金属有机化学
０４ （全日制）配体设计与 胡向平
０６ （全日制）天然产物分 薛兴亚 离分析及化学生物信息 学
０７ （全日制）色谱分离材 郭志谋 料与方法、寡糖结构与 功能、中药
０８ （全日制）天然产物的 张秀莉 活性物质和作用机制
０９ （全日制）微流控芯片 及其生物医学应用
秦建华
同上 同上 同上 同上 同上
１０ （全日制）高分辨分离 分析及代谢组学
考 试 科 目
业务课二或专业基础综合
备 注
戴东旭
同上
０２ （全日制）团簇光谱与 江凌
同上
动力学
０３ （全日制）分子动力学 孙志刚
同上
理论与计算
０４ （全日制）超快动力学 任泽峰
同上
和界面非线性光谱
０５ （全日制）复杂分子体 刘建勇
同上
系的动力学
张未卿
同上
０７０２０７ 光学
０１ （全日制）激光基础与 金玉奇
１２ （全日制）无机膜和催 蔡睿 化新材料
１３ （全日制）低碳烷烃催 楚文玲 化反应，催化新材料
１４ （全日制）有机－无机 杨启华 杂化材料
１５ （全日制）能源存储、 侯广进 表界面催化与固体核磁 共振
同上 同上 同上 同上 同上 同上
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第三轮通知
第十五次全国色谱学术报告会及仪器展览会
主办单位
中国化学会色谱专业委员会
中国色谱学会
承办单位
中国科学院大连化学物理研究所
郑州大学
第十五次全国色谱学术报告会及仪器展览会定于2005年4月21-25日在河南郑州嵩山饭店举行。
自会议第一轮通知发出后，得到了大家的热烈响应，已陆续收到来自全国各地寄来的论文摘要和预定展台的回函。
现会议征文及招商正在同步进行中。
本次大会主题：
色谱及其相关技术的新进展
会议将特设以下几个专题：
1.蛋白组学和代谢组学等组学研究的新进展
2.生命科学中的分离分析新方法
3.色谱在食品安全中的应用
4.环境和人类可持续发展中的色谱技术
5.多维分离和联用技术
6.色谱、毛细管电泳分析检测新方法、新技术及应用
与往届会议不同的是，本次会议除邀请国内名家做专题报告外，将邀请更多的在国际上享有盛名的外国学者对当前色谱及其相关技术领域的最新进展做介绍。
目前已明确表示参加第十五次全国色谱学术报告会及仪器展览会的国外专家学者有：
Prof. Dr. Jan van der Greef Leiden University, Leiden/Amsterdam Center for
Drug Research（系统生物学和现代分析化学）Prof. Dr. Jun Haginaka Faculty of Pharmaceutical Sciences, Mukogawa
Women's University（分子烙印技术）
Prof. Dr. Philip Marriott Australian Centre for Research on Separation
Science, School of Applied Sciences（全二维气相色
谱）
Prof. Walter Jennings University of California（毛细管色谱技术）Assoc. Prof. Dr. Y. Wang Leiden University, Leiden/Amsterdam Center for
Drug Research（代谢组学）
Dr. Rainer Lehmann Department of Internal Medicine, Div. IV,
Endocrinology, Metabolism and Pathobiochemistry,
University of Tuebingen（蛋白组学）
Dr. Hans-Gerd Janssen University of Amsterdam, van 't Hoff Institute for
Molecular Sciences, Polymer-analysis Group（多维色
谱、联用技术及在食品等中的应用）
Dr. Yung-Lin Chen Chrom Expert Co.（固相萃取SPE）除学术报告外，会议还邀请了国外著名色谱仪器厂商的专家对其最新的仪器做展示和新技术介绍。
因此，本次学术报告会是您了解本领域最高学术动态，最新技术，理论与实际相结合的良机。
现在离会议召开时间只有4个多月的时间，征稿截止日期又逢年底总结之时，考虑到大家工作繁忙，特提醒有意参加本次会议者，请尽早将会议论文摘要和回执寄出。
论文务必于2005年1月20日前寄出，以便于组委会组织审搞和会议文集的及时编辑出版。
展位有限，请参展厂商尽快预定展位。
希望有兴趣参加的同志踊跃投稿，也希望广大的色谱工作者及仪器厂商藉此机会大力宣传自己的工作和产品，本次会议热忱欢迎在读研究生参加。
本次会议的信息将不断在网上发布。
网址为：/NEW/15TH.HTM
也可直接登陆网址进行网上注册和投稿。
联系人：郭蕾、许国旺
单位：中国科学院大连化学物理研究所
地址：大连市中山路161号
电话/传真：（0411）83675879
Email：guolei_dicp@ 或xugw2001@
邮编：116011
中国化学会色谱专业委员会
中国色谱学会
2004年12月19日。