]服务简介
气相色谱质谱联用技术(GC-MS)是一种最先发展起来的成熟且经济有效的代谢组学技术。该方案的优点在于技术成熟,数据库通用,定性定量准确度高,对于糖代谢、脂代谢、氨基酸、有机酸、多胺、糖和糖醇等具有较好的覆盖度;尤其是气相色谱极其高效的色谱分离能力和稳定性,对多种同分异构体具有极其优秀的解析能力。其缺点主要是操作复杂、覆盖深度有限以及检测定量到的物质种类相对较少;此外,对于分子量较大的代谢物如核苷酸、结合型胆汁酸、部分维生素、类固醇激素、绝大部分脂质等无法检测。尽管检测的小分子物质较少,但因其具有极其稳定高效的色谱分离能力、不受基质效应影响以及成熟通用的数据库等优点,在代谢组学上具有重要地位。谱领生物拥有二十年的GC-MS代谢组学技术积累。此外,GC-MS非靶向代谢组学在挥发性代谢物的代谢组学检测方面具有无可替代性,是代谢组学的一个重要组成部分。
]服务流程

]样本量要求

]生物学重复
相较于其他组学,代谢组学更加灵敏,受遗传背景、环境或操作条件的影响也更大。因此,为保证实验结果的可靠性,生物学样本的重复数通常多于基因组和蛋白质组项目。
我们建议:
临床样本,建议每组不少于30例重复(配对样本不少于每组15例);
动物样本,建议每组不少于7例重复;
细胞、微生物样本,建议每组不少于5例重复;
其他如植物样本,建议每组不少于5例重复。
]仪器平台
平台一:气相色谱-高分辨质谱联用仪(GC-HRMS)GC-Q Exactive ™ Orbitrap MS (Thermo Scientific)
结合高分辨率气相色谱(GC)与Thermo Scientific™ Q Exactive™ 组合型四极杆Orbitrap质谱仪,可在一次分析中提供全面的样品表征,确保在化合物发现、鉴别和定量分析方面获得极高可靠性。该系统不仅具有与三重四极杆GC-MS媲美的定量能力,而且具有高精密度、全扫描HRAM功能。高达100000(m/z 272)的质谱分辨率与高分辨率气相色谱相结合提供无与伦比的定性定量准确度。小于6fg八氟萘的检测限提供优越的灵敏度。Q Exactive GC系统(GC-QE)在定量分析和代谢组学工作流程中都具有极佳的性能表现,能够对复杂样品进行极为全面的表征。

平台二:气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)7890A/5975C(Agilent GC-MS)
气相色谱-质谱卓越的色谱分辨率、与生俱来的定量准确性(不存在液相色谱-质谱联用平台常用的电喷雾离子化所存在的基质抑制效应)、超高的稳定性和易用性、成熟通用的GC-MS数据库以及不俗的灵敏度和高通量,能胜任多数代谢组学和基础生命科学研究任务。尤其是那些浓度较高、具有挥发性的物质或虽不挥发但衍生后具有挥发性的代谢物,如短链脂肪酸、糖酵解和三羧酸循环相关代谢物、氨基酸和中长链脂肪酸等,都十分适用。

平台三:气相色谱-飞行时间质谱联用仪(GC-Tof/MS)7890A/Pegasus HT (LECO)
Pegasus® HT 把高通量飞行时间质谱技术与ChromaTOF® 软件相结合,极大的提高了实验室效率及生产力。全质量范围500 张谱图每秒的采集速率大大缩短了分析时间。 Dynamic Signal Tracking (DST)大大提高了Pegasus 质谱的动态范围,全谱采集,系统可靠耐用,重复性好。独一无二的自动数据处理能力最简化枯燥的手工操作,增强数据质量。完全自动定性、定量分析,样品全分析时间周期大大快于常规手动分析。Pegasus HT 提供给您先进智能的数据挖掘算法,自动提取出通常无法识别的被基质或共流干扰物遮盖的化合物。

]代谢组学数据分析服务
该环节的目的是将仪器信号转化为生物学信息,它是代谢组学数据分析的核心之一。谱领生物在深刻理解色谱和质谱理论的 基础上,自行设计并利用已有软件,分别建立了针对 GC-MS、UHPLC-Orbitrap MS 和 UHPLC-QTOF/MS 平台的准确、高效的质谱 数据预处理系统。

]多维统计分析
主要包括主成分分析(PCA)、偏最小二乘方 - 判别分析(PLS-DA)、正交偏最小二乘方 - 判别分析 (OPLS-DA)。PCA 分析 是一种非监督性模型,主要用于直观上可视化)真实反映各组样本的空间分布和相互关系,但是往往因背景噪音的干扰(如遗传 或饮食)导致动物样本尤其是临床样本各组之间在 PCA 上不存在空间分布差异。PLS-DA 是一种基于哑变量分类的监督性模型, 过滤噪音信号后可视化展示各组样本之间的分布和相互关系,是研究动物和临床样本代谢组学样本重要的多维统计模型。OPLSDA 是一种更加严格的监督性模型,常用于动物和临床样本可视化分析和差异性代谢物的筛选。

]单维统计分析
T- 检验,U- 检验,火山图分析,S-plot 分析等。

](全谱 / 差异性)代谢物的结构鉴定和含量分析
结合谱领卓越的数据分析系统,包含标准品数据库在内的上万种代谢物信息的代谢数据库,确保样本中的代谢物的结构鉴 定更加快速和准确。同时结合统计分析结果,对其含量等关键要素的变化情况提供详细信息

](Correlation) 相关性分析和热图(Heatmap) 分析
对差异性代谢物之间的定量相关性进 行分析有助于解释各代谢物或代谢途径之间 的关联性。谱领生物开展的皮尔逊相关性 (Pearson Correlation) 分析直观展示了差异 性代谢物之间的相互关系。

通过对差异性代谢物的定量信息进行热图分析,有助于直观 展示代谢物在不同组样本中表达量之间的关系(升高或降低)。 样本先按照彼此之间组成的相似度进行聚类,根据聚类结果横向 依次排列。同理,(差异)代谢物也按照彼此在不同样本中分布 的相似度进行聚类,根据聚类结果纵向依次排列。

]Venn 图、Boxplot 图分析等其它分析
每个椭圆代表一个(组)样本,椭圆间的重叠区域表明样本(组)间的共有(差异)代谢物,每个区块的数字表明该区块所 包含的样本(组)的共有或独有(差异)代谢物数量。 可以通过箱线图进行展示不同分组的含量差异情况,根据中位值、上下四分位值和最大最小值,可以呈现每组数据的具体分 布特征,识别数据异常值。结合统计检验结果,有助于更全面地描述组内和组间的代谢物种类、含量差异大小。

]代谢通路分析
通过对差异性代谢物进行代谢通路分析,有助于我们从分子生物学角度全面理解复杂的生理和病理现象,阐释其背后的代谢机制。
