· 代謝組學作為系統(tǒng)生物學的重要分支，旨在對生物體（如細胞、組織、器官或整個生物）在特定生理時期內所有小分子代謝物（分子量一般＜1500 Da）進行定性與定量研究，揭示其組成、動態(tài)變化及內在規(guī)律。由于這些小分子（包括糖類、氨基酸、有機酸、核苷酸、脂質等）是新陳代謝的最終產(chǎn)物，代謝組學被認為能夠最直接、準確地反映生物體在特定時間點的生理狀態(tài)與表型。

其中樣品的采集與前處理是質譜分析的基石，它們是確保結果可靠性的關鍵環(huán)節(jié)之一。樣本前處理的準確性直接影響到實驗數(shù)據(jù)的質量。

· 代謝組學樣品前處理流程

真空離心濃縮在代謝組學前處理中的解決方案

真空離心濃縮儀作為前處理的濃縮環(huán)節(jié)起著至關重要的作用，可解決一下問題：

1. 目標物豐度低：對于激素、脂質介質豐度低的樣品在被有機溶劑（如甲醇、乙腈）或水相緩沖液從細胞、組織或體液中提取出來后，通常需要濃縮富集來提高代謝物的濃度，使其達到質譜儀的檢測范圍。

操作步驟

a) 將含有代謝物的有機相或全提取液轉移到耐有機溶劑的離心管中。

b) 將離心管放入真空離心濃縮儀。

c) 儀器通過離心力（防止暴沸和樣品損失）、真空（降低溶劑沸點）和溫和加熱（加速蒸發(fā)）的協(xié)同作用，將溶劑快速蒸發(fā)。

d) 最終在管底得到干燥的代謝物粉末或薄膜。

2. 溶劑置換：在某些實驗設計中，可能需要將代謝物從一種溶劑轉移到另一種溶劑中。例如：從正己烷（用于脂質提取）置換到氯仿/甲醇中，或者從含有揮發(fā)性緩沖鹽的溶液中置換到純水中。

操作步驟：先通過真空離心濃縮將原始溶劑幾乎蒸干，然后加入目標溶劑，渦旋振蕩使代謝物充分復溶

低溫濃縮在代謝組學中的重要意義

· 1. 防止樣品降解、氧化、或者揮發(fā)導致的樣品損失：許多關鍵的代謝物對熱非常敏感，即使在中等溫度（如30-45°C）下也可能不穩(wěn)定。這些代謝物包括多不飽和脂肪酸（PUFAs）、某些維生素（如維生素C）、兒茶酚胺、褪黑素等。再或者短鏈脂肪酸、醛類、酮類、酯類等揮發(fā)性物質。

· 2. 抑制代謝反應：同時雖然提取時通常會滅活酶，但某些酶可能仍有殘留活性。 低溫可以抑制任何潛在的酶促反應，防止代謝物輪廓在樣本處理過程中繼續(xù)變化。

吉艾姆Auto R1-plus冷凍真空離心濃縮儀提供樣品保護，濃縮效率高、且不發(fā)生交叉污染，全程確保樣品處于較低溫度。可滿足不同樣品的處理需求。Auto R1-plus可兩段控溫及真空調節(jié)，可減少對于揮發(fā)性代謝物的損失。

結論：

在代謝組學研究中，選擇冷凍離心濃縮儀是較為理想的選擇。代謝組學聚焦生物體內小分子代謝物分析，這些代謝物對溫度敏感。而冷凍離心濃縮儀的低溫環(huán)境可防止代謝物因高溫發(fā)生降解、變性或揮發(fā)，確保樣品完整性。它能快速濃縮樣品，提高代謝物濃度，為后續(xù)檢測分析提供高質量樣本，且高效的濃縮能力可提升實驗效率，能更好地滿足代謝組學研究對樣品處理的嚴格要求。