什么是非靶向代谢组学？

非靶向代谢组学（Untargeted Metabolomics）是一种以全面扫描样本中尽可能多的代谢物为目标的分析策略，强调广覆盖、无偏倚、探索性的特征。它主要用于未知代谢物的发现、代谢通路筛查和疾病机制研究，在生命科学、医学、营养学和药物研发等领域具有广泛应用价值。在技术实现上，非靶向代谢组学通常依赖高分辨率质谱（HRMS）平台，如Orbitrap 或 Q-TOF 联合气相色谱（GC）或液相色谱（LC），对样本中的代谢小分子进行全面检测。

 

一、非靶向代谢组学的核心特征

 

 

二、非靶向代谢组学的技术流程

非靶向代谢组学通常包括以下几个关键步骤：

1、样本准备

不同样本类型（血浆、尿液、组织、细胞等）需进行特异性前处理，如蛋白沉淀、液液萃取、衍生化等，以去除干扰并保留代谢物。

 

2、色谱分离

根据代谢物性质选择适合的分离方式：

（1）液相色谱（LC）：适合极性代谢物，如氨基酸、有机酸、核苷酸；

（2）气相色谱（GC）：适合挥发性或可衍生化代谢物，如脂肪酸、有机酸。

 

3、质谱检测

采用高分辨率质谱（如Orbitrap、Q-TOF），在全扫描（Full Scan）+数据依赖采集（DDA）或数据独立采集（DIA）模式下，获取一级质谱数据（MS1）和二级碎片信息（MS/MS）。

 

4、数据预处理

包括：

（1）峰提取与对齐

（2）去除噪音与背景

（3）批次效应校正与归一化

（4）代谢物注释（基于m/z、保留时间、MS/MS谱图比对）

 

5、统计与生物信息分析

常用方法包括：

（1）PCA/PLS-DA：揭示样本间差异

（2）差异代谢物筛选（VIP值、p值、FC）

（3）代谢通路富集分析（KEGG、MetaboAnalyst等）

 

三、非靶向代谢组学的应用场景

1、疾病机制研究

通过比较健康组与疾病组的代谢谱差异，挖掘关键代谢通路与病理关联，有助于揭示疾病发生发展的分子机制。

 

2、生物标志物发现

在大样本队列中，筛选与疾病、药物反应或营养状态显著相关的代谢物，为后续靶向验证与临床检测提供线索。

 

3、药物作用机制与副作用评价

用于分析药物对代谢网络的整体调控效应，判断潜在靶点、毒性通路和脱靶效应。

 

4、营养与食品科学研究

揭示特定营养干预对代谢状态的影响，如高脂饮食、功能性食品、益生菌摄入等所引起的代谢组变化。

 

5、植物与微生物代谢研究

在植物代谢调控、微生物次级代谢物发现、菌群代谢功能评估等方面具有重要价值。

 

四、非靶向代谢组学的优势与挑战

1、优势

（1）无偏扫描：无需先验知识，适合探索未知机制

（2）信息丰富：涵盖多种代谢物类别（氨基酸、糖、脂质、有机酸等）

（3）发现能力强：可挖掘新型代谢物和潜在生物标志物

 

2、局限性

（1）定量不精准：大多为相对定量，受批次、仪器漂移影响较大

（2）数据复杂度高：数据处理流程长，需专业分析能力

（3）代谢物鉴定困难：仅靠m/z和保留时间难以确认结构，需MS/MS谱图或标准品辅助验证

（4）重复性一般：方法标准化程度较低，不利于大规模验证

 

五、非靶向代谢组学 vs 靶向代谢组学

 

 

百泰派克生物科技基于国际领先的高分辨质谱平台（Thermo Orbitrap/Q-TOF）与自动化生信流程，为科研客户提供高覆盖率、高可信度、可转化的非靶向代谢组学服务：

（1）全流程代谢物注释体系：结合MS-DIAL、GNPS、HMDB、LipidBlast等数据库

（2）专业数据分析支持：从差异分析、通路富集到多组学融合

（3）多样本适配能力：涵盖血清、尿液、脑脊液、组织、粪便等多类型样本

（4）标准化质控体系：包含QC样本、空白样本、内部标准、批次校正等流程

 

非靶向代谢组学不仅可以打开研究者对生物系统的“代谢之窗”，也为后续靶向研究、临床转化提供坚实基础。百泰派克生物科技致力于成为您在代谢组学领域的长期合作伙伴，用高质量数据赋能每一次科研发现。

 

 

 

百泰派克生物科技特色项目

 

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

 

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

 

 

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

 

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

 

 

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

 

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

 

 

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

 

 

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

 

 

百泰派克生物科技七大检测平台

 

 

 

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!