随着色谱/质谱技术的进步使得代谢组学检测具有更高的准确性和灵敏度，可得到更好的数据。但还是经常会发现数据的重现性不那么令人满意，限制了我们利用这些数据来做一些重要决定的能力。这其中很大一部分原因是在样品前处理环节，随着代谢组学检测分析需求通量的不断增多，这一问题也越来越被重视。针对这种现状，专门配置了样本前处理自动化系统，使前处理过程更加精确，立足于整体解决方案，提升整体实验的质量。
代谢组质谱检测介绍
代谢组学是三大组学中新近发展起来的一门跨领域学科，主要研究生命体中所有小分子代谢产物（相对分子质量小于1000）的变化规律，是最接近表型的组学。近年来，代谢组学发展迅猛，在疾病诊断和分型、生物标志物发现、药物研发、基因功能解析、代谢途径及调控机理等领域发挥着重要作用。作为代谢组学常用检测方法之一的液相色谱串联质谱仪（LC-MS/MS）已经成为小分子样品分析的标准检测手段，液相色谱部分是用来分析液态样品的，流动相从溶剂瓶中流出经过高效液相色谱泵和进样阀，再进入色谱柱，这是一个很长和精细的系统，所以要求进入色谱系统的样品必须是液态的，更重要的是没有颗粒，如果样品不是液态的（如组织样品等），则需要处理转换为液态。质谱部分是通过将液态转换为气态离子，并且在高真空条件下检测，以目前最常用的电喷雾离子化（ESI）和大气压化学离子化(APCI)两种离子源为例，为了确保有良好的离子化效率，要求进入的液态样品不能含有非挥发性酸碱或者盐。
行业痛点-质谱样本的前处理
生物样品基质复杂，包含很多与目标物无关的物质，如蛋白质，细胞，盐类等，这些物质都不能直接进到LC-MS进行分析。因此为了避免这些内源抑 制物或外源抑 制物产生的基质效应，提高检测灵敏度和特异性，通常要对样品进行一系列的前处理。目前常用的前处理方法有蛋白沉淀法（PPT），液液萃取法（LLE）和固相萃取法（SPE），可根据目标物的特性以及样品类型选择合适的前处理方法。对样本进行传统的手工前处理（如加内标、加萃取液、震荡、离心、吹干、复溶等多种步骤）需要大量手工操作，时间长，步骤多，效率低，标准化低，影响因素多，容易造成不同批次检测结果不稳定，这一直是行业比较大的痛点。
自动化解决方案：
线上线下灵活组合，总有一款适合你
自动化样品前处理可以提高样本处理的通量，保持操作细节的稳定性和一致性，实现更好的结果重现性，从而减少重复测定需求。根据需求灵活配置样品前处理自动化系统，为代谢组质谱检测提供可靠且简单易行的标准化前处理流程。
1、高性价比款
Biomek i5移液工作站
台面水平震荡模块
正压模块
离心机和氮吹仪线下使用
图1：高性价比款样品前处理自动化系统
2、高端款：实现样本前处理全自动化
Biomek i5移液工作站
台面水平震荡模块
正压模块
整合离心机（BRT II机械臂）
整合氮吹仪（BRT II机械臂）
整合储板栈
图2：高端款样品前处理自动化系统
应用案例
本实验在Biomek i7自动化系统上进行样本的全自动化前处理，完成血浆样本的维生素D测定。使用Phree磷脂去除柱同时进行了蛋白质沉淀和样品净化，减少了处理步骤的数量和处理时间。高回收率表明磷脂的有效去除，自动化工作流程的低CV值表明重复性高。
自动化流程展示
图3：样本前处理自动化步骤流程图
图4：使用Phree磷脂去除卡夹测定维生素D的工作站台面布局（1）1070μL、230μL和90μL的加样枪头盒（2）离心机（3）内标（ISTD）（4）带洗脱瓶的铝制适配器（5）样品（6）Phree磷脂去除柱（7）1/4自行加注储液器。注：当前工作流程中未使用整合离心机。
结果展示
分析得出的25（OH）D2回收率在90.95%-106.21%，25（OH）D3回收率在94.61%-115.50%。用10个样品测定后得出的25（OH）D2变异系数（CV）为4.36%，25（OH）D3变异系数（CV）为5.1%，表明此方法具有很好的重复性。为了确定实验室内精密度，在5天时间重复测定了10个样品，25（OH）D2的CV值在2.68%-8.36%，25（OH）D3的CV在1.69%-5.51%。
图5：校准曲线(a) 25（OH）D2 和(b) 25（OH）D3
优势总结
综上，小贝为您总结了自动化质谱样本前处理的优势：
● 参考文献：
Kerstin T, Heidi F, Anna B, Bhagya W, Miranda K, Fully Automated Sample Preparation for the Determination of Vitamin D on Biomek i7 Hybrid Workstation using Advanced Sample Cleanup with Phree Phospholipid Removal Cartridges. Application Note 2021.
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