引言：代謝組學(xué)旨在表征和定量生物系統(tǒng)中的完整小分子代謝通路或 代謝物組。代謝物組包含小分子多元混合物（包括氨基酸、糖 和磷酸糖、生物胺和脂質(zhì)）。非靶向代謝組學(xué)挑戰(zhàn)性，因 為其要求定性和定量上百個(gè)不同種類化合物，而有關(guān)這些代謝 物的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)有限。因此，有必要使用一個(gè)既可以以非靶向的 方式靈敏檢測(cè)特定分子，又可以提供質(zhì)量數(shù)信息，用于確 認(rèn)未知物并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析的檢測(cè)系統(tǒng)。
氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）基于其自身的優(yōu)點(diǎn)經(jīng)常用于 代謝組學(xué)分析，尤其是其色譜分辨率、重現(xiàn)性、峰容量和便于 使用的質(zhì)譜庫。GC為非靶向代謝組學(xué)中生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)提 供了的色譜分離能力，但是，由于目前缺乏質(zhì)譜儀的 支持，從而限制了提供用于分析復(fù)雜樣品（例如，哺乳動(dòng)物的 肌肉組織）的動(dòng)態(tài)范圍、質(zhì)量數(shù)和掃描速度。鑒于大部分 重要代謝物的極性特征，必須將其衍生化，以使其有效揮發(fā)， 從而確保得到良好的色譜分離。代謝組學(xué)分析尤其是臨床代謝 組學(xué)要求高通量和先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)。
本項(xiàng)研究展示了新型 Thermo Scientific™ Orbitrap™ GC-MS 完整非靶向代謝組學(xué)工作流程，檢測(cè)了大鼠模型中的生物標(biāo)記 物，以判定其死亡時(shí)間。死亡時(shí)間（PMI）推斷是法醫(yī)調(diào)查中 一項(xiàng)關(guān)鍵也是困難的任務(wù)，尤其當(dāng)尸體溫度與周圍環(huán)境溫 度達(dá)到平衡后。由于當(dāng)前用于確定 PMI 的方法不精que性且以 目視檢查尸體為主。因此，建立一種實(shí)驗(yàn)方法，使用耐用生物 標(biāo)志物推斷死亡時(shí)間可輔助法醫(yī)調(diào)查。
該 GC-MS 裝置使用基于 Orbitrap 的檢測(cè)器，得到超高質(zhì)量數(shù)分辨率、亞 ppm 質(zhì)量數(shù)精度、寬動(dòng)態(tài)范圍以及一定的掃描 速度，用于有效定量極復(fù)雜代謝組學(xué)樣品。高分辨率、穩(wěn)定的 質(zhì)量數(shù)精度和快速的掃描速度是進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)解卷積的關(guān) 鍵因素，以檢測(cè)重疊 TIC 峰中的化合物，進(jìn)行非靶向代謝組 學(xué)分析。電子轟擊電離（EI）裂解模式也適合基于應(yīng)用廣泛的 NIST 庫和 Wiley 庫進(jìn)行匹配，以識(shí)別化合物，同時(shí)為更深入的 表征提供質(zhì)量數(shù)。
儀器和方法設(shè)置： 樣品制備 從各個(gè)大鼠腿部肌肉組織切片取樣，以時(shí)間順序增加進(jìn)行尸檢 及采樣。采用氯fang/甲醇/水（1:3:1）提取經(jīng)勻質(zhì)的組織切片中 的代謝物，在冰塊下孵育 1 小時(shí)。蛋白質(zhì)和 DNA 進(jìn)行離心沉 淀。去除上清液，貯藏在 -80 ℃ 條件下備用。
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