高效液相色谱技术在代谢组学研究中的应用
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摘要 高效液相色谱技术逐渐广泛应用于代谢组学的研究中。迄今为止，该技术已经在不同生理状态的生物体液的代谢指纹谱分析中得到了应用。本文评述了传统高效液相色谱技术、毛细管技术和超高效液相色谱等技术在代谢组学的应用。关键词 高效液相色谱， 代谢组学, 生物标志物，评述
1 引言
代谢组学(metabolomics或metabonomics)是近几年兴起的一门新兴学科。1999年Nicholson首次提出了以NMR分析为主的代谢组学研究模式[1,2]，并联合国际6大制药公司启动了以创新药物安全评价和预测为主要研究目的COMET计划，极大地推动了代谢组学在医药领域的应用和发展。代谢组学应用高效液相色谱(HPLC)、液相色谱质谱(LCMS/MS)、气相色谱质谱(GCMS)以及核磁共振(NMR)等高通量、高分辨、高灵敏度的现代分析仪器分析手段，定性定量研究生物体体液中(包括血浆、尿液、组织液、细胞培养液等)的内源性代谢产物即代谢组，结合模式识别等化学信息学技术，分析生物体在不同状态下(比如生理与病理状态、给药前后等)的代谢指纹图谱的差异，获得相应的生物标志物群(Biomarkers)，从而揭示生物体在特定时间、环境下的整体功能状态[2]。它的研究对象是相对分子量较小的生物体内源性代谢物，目的在于研究生物体的整体功能状态。通过代谢指纹分析，常常可能用来辨别动物的种属、疾病的状态或者候选药物处置动物后检测药理效应、毒性等。在后基因组时代，代谢组学和转录组学、蛋白组学等构成了系统生物学特别是分子系统生物学研究的重要组成部分。代谢组学分析在新药研发中的重要作用日趋显现。
代谢物组学是后基因时代的一门新兴的独立学科，在生物技术和医药技术等领域具有广泛发展前景。目前对其理论、概念、方法尚在研究和完善中 [1, 3~7] 。它与药物的药效和毒性筛选，评价研究和安全性评价、作用机制研究和合理治疗用药密切相关。代谢物组是反应机体状况的分子集合，所有对机体健康影响的因素均可反映在代谢物组中。基因、环境、营养、药物(外源物)和时间(年龄)最终通过代谢物组对表达施加影响。代谢物组是评价健康和治疗的合适的分子集合。因此研究代谢物组学对于研究药物的药效和毒性、作用机制研究和合理治疗用药等均具有重要意义[8,9]。
运用分析技术手段能够将生物体液(尿液、血浆或组织提取液)中的复杂混合物进行精细的区分。不同的代谢组分析技术有其各自的特点和用途,目前最常用的是核磁共振[9~11]。NMR方法能够对尽可能多的化合物进行检测 ......
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