$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Метаболомика, определенные в качестве эксперимента, который измеряет несколько метаболитов одновременно, был в районе интенсивных интерес. Метаболомика обеспечивает прямое считывание молекулярной физиологии и обеспечила понимание развития и заболевания, такие как рак 1-4. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС) являются одними из наиболее часто используемых инструментов 5-9. ЯМР, особенно был использован для потока экспериментов с тяжелым изотопом меченых соединений, таких как 13 C меченых метаболитов, являются ЯМР-активных 10,11. Однако, эта стратегия требует относительно высокой чистоты образца и большое количество образцов, что ограничивает ее применение в метаболомики. Между тем, данные, полученные от ЯМР необходим интенсивный анализ и соединение назначение сложных спектров ЯМР трудно. ГХ-МС широко используется для полярных метаболитов и липидов исследований, но она требует летучих compounспуск и поэтому часто дериватизация метаболитов, которая иногда включает сложную химию, что может занять много времени и вводит экспериментальную шум.
Жидкостной хроматографии (LC), соединенный с тройной квадрупольный масс-спектрометрии использует первый квадрупольные для выбора неповрежденные родительские ионы, которые затем фрагментированные во втором квадруполе, а третий квадрупольного используется для выбора характерные фрагменты или ионы дочь. Этот метод, который записывает переход от родительских ионов к конкретным дочерних ионов, называется несколько мониторинг реакции (MRM). MRM является очень чувствительным, специфической и надежный метод как для малых молекул и белков количественного 12-15,21. Тем не менее, MRM имеет свои ограничения. Для достижения высокой специфичностью метод МРМ должна быть построена для каждого метаболита. Этот метод состоит в идентификации конкретного фрагмента и соответствующая оптимизированная энергию удара, которая требует предварительной знание Недвижимrties из метаболитов, представляющих интерес, таких, как информация химической структуры. Таким образом, с некоторыми исключениями, связанных с нейтральной потерю общих фрагментов, это не возможно идентифицировать неизвестные метаболиты с этим методом.
В последние годы, масс-спектрометрия высокого разрешения (HRMS) инструменты были освобождены, таких как LTQ-Orbitrap и Exactive серии, в QuanTof и TripleTOF 5600 16-18,22. HRMS может обеспечить массы к заряду (m / z) интактных ионов с точностью в несколько частей на миллион. Поэтому HRMS инструмент работает путем обнаружения все ионы-предшественники (т.е. полный режим сканирования) могут получить прямой структурной информации из точной массы и, как следствие элементного состава анализируемого вещества, и эта информация может быть использована для выявления потенциальных метаболитов. В самом деле, вся информация о соединения могут быть получены с точной массе, до уровня структурных изомеров. Кроме того, полныйметод сканирования не требует предварительных знаний о метаболитов и не требует оптимизации метода. Более того, так как все ионы с м / з попадания в диапазоне сканирования могут быть проанализированы, HRMS имеет почти неограниченные возможности в плане количества метаболитов, которые могут быть количественно за один проход по сравнению с методом MRM. HRMS также сопоставимы с тройной квадруполь MRM в количественном мощности из-за короткого рабочего цикла, что приводит к сопоставимым количество точек данных, которые можно получить в полном MS сканирования. Поэтому HRMS предоставляет альтернативный подход для количественных метаболомики. Недавно улучшенная версия СУЛР называется Q-Exactive масс-спектрометрии (QE-МС) может работать под переключения между положительными и отрицательными мод с раз достаточно быстро циклов из одного метода, который расширяет диапазон обнаружения 19. Здесь мы опишем нашу стратегию метаболомики помощью QE-МС.