糖类组学与脂质组学杂志
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脂质的量化：模型、现实和妥协

斯皮罗·库雷

脂质是各种生物过程中的关键分子，因此它们的定量是许多研究的关键点，在脂质组学的发展中应予以考虑。这个家族很复杂，并且呈现出非常大的结构多样性，因此分析和量化所有这些多样性是一个真正的挑战。在这篇综述中，将介绍分析脂质的不同技术：从核磁共振 (NMR) 到质谱（带或不带色谱），包括通用检测器。首先，将介绍定量脂质组学的最新定量技术以及术语定义和方案标准化，然后介绍分析化学工具（如核磁共振、质谱和通用检测器）的技术考虑因素和局限性，将讨论， 脂质代表一大类复杂的疏水性和两亲性小分子，具有巨大的结构多样性（例如，磷脂中脂肪酰基和功能性头基的各种组合）。根据脂质图谱联盟，它们可分为八个基本组：脂肪酰、甘油脂、甘油磷脂、鞘脂、甾醇脂质、预烯醇脂、糖脂和聚酮化合物。脂质种类和/或类别的水平和/或组成的变化发生在扰动之后或在几个生理过程期间。因此，重要的是能够通过认真的注释来分析脂质组，并确定感兴趣样品中存在的一种、几种或所有脂质的绝对或相对丰度。然而，脂质的化学异质性，许多异构体和同量异位物质的出现以及脂质的浓度范围很大，妨碍了用单一分析方法测量完整的脂质组谱，并极大地阻碍了该家族的定量。每个脂质类别（家族），  特别是复杂的脂质，例如鞘脂或甘油磷脂，存在大量的分子种类，这使得它们的绝对定量变得复杂。幸运的是，有一些方法可以量化这些分子，但有一些限制。本次审查的目的是探讨不同的拟议技术：通用检测器，例如 Corona-CAD（带电气溶胶检测器）和 ELSD（蒸发光散射检测器）、NMR（核磁共振）和 MS（质谱），有或没有色谱分离，并讨论它们在脂质定量方面的优点和局限性。随着 MS 和 NMR 等技术的进步，脂质的定量分析在过去的二十年中得到了迅速发展，并且与此相关的已发表方法的数量仍在增长。然而，在生物分析过程中应注意一些注意事项，以获得准确的结果，特别是在绝对定量时，即从分析响应中指定数量或浓度时。无论研究的目的是什么（组学、毒理学、制药等），定量生物分析方法对于结果的解释至关重要，这强调了建立通用验证程序的必要性。因此，监管机构和科学界于1990年和2000年举办了两次讲习班，以协调验证程序并确定验证的主要参数及其验收标准。这些研讨会产生了一些指南，其中详细介绍了每个验证参数的方法和验收标准。事实上，他们建议使用在预期研究的相同基质中掺入的参考标准来建立校准曲线和质量控制样品。这些校准品和质量控制品应采用与研究样品相同的方案并使用内标进行提取，内标应最接近分析物。最后一点至关重要，尤其是在谈论绝对量化时。对于脂质，我们可以区分两种情况：简单脂质；例如甾醇和脂肪酸及其衍生物，以及复合脂质；例如鞘脂、甘油脂或甘油磷脂。在第一种情况下，可以使用纯分析标准来制备校准曲线。在第二种情况下，可以检测生物样品中每个家族的数百种分子种类的复杂脂质。如今，Lipid Maps 网站上列出了 9856 种甘油磷脂，但只有约 80 种分析标准品可供商业购买。鞘脂也是如此：在 Lipid Maps 网站上可以找到 4411 种，但可用的种类很少。在这种情况下，我们将无法获得每个分子种类的校准曲线，并且我们知道检测对分子的性质（特别是脂肪酸）很敏感，绝对定量是不可能的。此外，在分析之前应进行完整的验证过程，包括评估选择性、校准曲线的浓度范围、准确性、精密度、回收率和灵敏度。此外，建议通过每天执行新提取的校准曲线和/或定性控制样品系列来常规验证测定。当在同一次运行中分析具有不同物理化学性质的多种分析物时，这些验证步骤可能非常苛刻，涉及繁琐的样品制备和提取步骤。此外，这些指南主要针对制药和毒理学应用，这意味着它们主要是为了定量生物基质中的外源化合物而制定的。在脂质组学研究中，感兴趣的化合物是内源性的，可以通过标准添加方法、使用替代基质或在通过质谱检测脂质时使用同位素稀释来实现绝对定量。然而，在大多数情况下，脂质分析标准品无法在商业上获得，这意味着只能应用相对定量，即将分析物的量与参考分析物的量进行比较。