用于定性代谢流分析的AgilentMassHunterVistaFlux.doc

用于定性代谢流分析的
Agilent MassHunter VistaFlux
技术概述
前言
代谢组学是一种通过测量代谢物丰度了解生物系统的强大技，术但是由于缺乏动态信息， 数
据解析通常很复杂。 例如，代谢物丰度的提高可能来源于产生量的增加（通路上调） 或消
耗量的减少（ 通路下调）。 类似地， 通过某一通路的代谢流的显著改变可能并不会导致代谢
物中间体丰度的改变。稳定同位素示踪的巨大潜力有助于解决这些状，况还可通过提供有关
代谢物相互转化的动态信息更深入地了解生物系。统定性代谢流分析突出了这些反应的相对
速率。
在定性代谢流分析中， 将稳定同位素标记示踪物（ 通常含有
13
C、
15
N 或
2
H）引入生物系
统， 导致下游代谢物的天然同位素模式发生改。变在LC/MS 分析之后， 可使用来源于已知
代谢物通路的目标列表挖掘数据，以对局部代谢流进行研究。测量每种目标化合物的同位素
体（仅同位素组成不同的代谢物），并使用该信息追踪代谢流。
定性代谢流分析存在多项分析挑战， 例如挖掘目标代谢物、解释同位素体、针对天然存在的
同位素丰度进行校正，并在生物学背景下实现结果可视化。Agilent MassHunter VistaFlux
是一款专为应对这些挑战而设计的软，件是针对来源于安捷伦基于TOF的高分辨率液质联用
系统的单纯质谱数据的定性代谢流分析解决方（案图1）。 本技术概述介绍了MassHunter
VistaFlux在定性代谢流分析中的应用。
创建目标代谢物列表：Pathways
to PCDL和PCDL Manager
Agilent MassHunter Pathways to PCDL
软件（图2） 的设计有助于根据BioCyc、
KEGG和WikiPathways 等常见数据库中包
含的通路内容中存在的代谢物创建定制安捷
伦个人化合物数据库与谱库(PCDL)。可选
择多条通路以研究更复杂的生物网络。 如
图1. Agilent MassHunter VistaFlux解决方案
果从主数据库（如安捷伦METLIN PCDL）
导入，定制PCDL中将包括来自该数据库的
所有化合物信息（ 保留时间、MS/MS 谱
图、 化合物标识符和结构）。
MassHunter Pathways to PCD中L 创建基于通路的目标代谢物列表
2
MassHunter Profinder 可处理棒状数据或
所得的PCDL可在Agilent MassHunter PCDL
Manager 中进行查看和编辑（ 图3 ）。
轮廓数据，但是后者可提供更出色的结果，
例如，可删除未检出的或与实验无关的代谢
因为先进的算法特征能够利用轮廓谱图中提
目标数据分析采用保留时间来鉴定代谢，物
物，还可向PCDL 中添加额外的化合物。 供的额外信息内容。 安捷伦TOF 系统的内
因此稳定的液相色谱分析方法对于批处理至
对于目标同位素体分析，必须从主数据库中 部参比质量功能对于确保大量样品的质量准
关重要。除分离同分异构代谢物以外，对同
导入保留时间， 或添加所有目标代谢物的保 确度非常重要，该功能使Profinder 能够准
位素体可能叠加的代谢物实现充分的色谱分
留时间。 然后这一定制PCDL可用于指导通 确区分代谢物同位素体与质量数相似的共洗
过Agilent MassHunter Profinder 软件对
LC/MS 数据中的同位素体进行目标挖。掘
采集数据：Agilent MassHunter
采集软件
离同样非常重要。 干扰同位素会影响同位素
脱化合物。 由于代谢物中稳定同位素的掺入
体提取以及同位素体掺入结果准确度。可使
速率不同， 因此可能需要提高分析的样品量
用更慢的梯度、 更长的色谱柱和更小粒径的
固定相改善色谱分离。
以充分检测所有目标同位素体。
图3. PCDL Manage中r 显示的目标代谢物列表
3
提取目标代谢物的同位素：体
MassHunter Pro?nder
和审查。 它提供了重复数据文件的分组、
化合物比对、 多色谱图叠加、 按样品组着
提取完成后，MassHunter Profinder 将显
示每种代谢物的化合物汇总表、化合物提取
离子色谱图、 化合物质谱图以及批次中每个
LC/MS 文件的同位素体信息（ 图4）。在
MassHunter Profinder 是一款针对质谱数
据的快速批处理软件，具有代谢物同位素体
MassHunter Profinder 中，
色、色谱峰手动重新积分和