人体尿液代谢组NMR 分析 - ä¸­å›½ç§‘å­¦é™¢æ­¦æ±‰ç‰©ç†ä¸Žæ•°å­¦ç ”ç©¶æ‰€

中 国 科 学 B 辑 : 化 学
2008 年 第 38 卷 第 1 期
及 几 种 杂 环 化 合 物 , 如 1- 甲 基 尼 克 酰 胺 、1- 甲 基 尼 克
酸 、 尿 囊 素 、 假 尿 苷 等 .
馏 分 2 解 析 出 来 最 多 的 是 各 种 芳 香 组 有 机 酸 及
其 衍 生 物 , 如 马 尿 酸 、 对 羟 基 马 尿 酸 、 对 羟 基 苯 乙 酸 、
3-(3- 羟 基 苯 )-3- 羟 基 丙 酸 、 苯 乙 酸 、 色 氨 酸 、 对 - 甲 基
酚 、1- 甲 基 -2- 吡 咯 酮 -5- 甲 酰 胺 、3-(3- 甲 氧 基 -4- 羟 基 )
丙 烯 酸 , 以 及 7- 甲 基 脲 、 乙 内 酰 脲 等 杂 环 化 合 物 和
β- 羟 基 异 戊 酸 、 巴 豆 酸 、 泛 酸 等 有 机 酸 .
表 1 组 氨 酸 及 其 衍 生 物
1 H 的 化 学 位 移 随 溶 液 pH 值 变 化
情 况
代 谢 物 名 称
酸 性 中 性 酸 性 中 性 酸 性 中 性
环 上 H2 环 上 H4 甲 基
鹅 肌 肽 8.66 7.95 7.32 6.97 3.86 3.72
组 氨 酸 8.72 7.83 7.44 7.08
3- 甲 基 组 氨 酸 8.67 7.63 7.39 7.00 3.91 3.69
1- 甲 基 组 氨 酸 8.74 7.82 7.47 7.01 3.89 3.69
馏 分 3 至 5 中 解 析 出 来 有 3-(3- 甲 氧 基 -4- 羟 基 ) 苯
丙 酸 、3- 乙 酸 基 吲 哚 以 及 长 链 脂 肪 酸 、 癸 二 酸 等 疏 水
较 高 的 化 合 物 . 另 外 , 值 得 注 意 的 是 极 性 大 、 水 溶 性
好 的 乳 酸 出 现 在 馏 分 4 中 , 乳 酸 具 有 较 大 的 水 溶 性 ,
疏 水 性 也 不 大 , 可 能 因 为 形 成 了 分 子 内 氢 键 从 而 增
加 了 疏 水 性 能 , 使 其 没 能 在 馏 分 1 或 馏 分 2 中 析 出 .
为 了 避 免 使 用 缓 冲 液 配 置 NMR 实 验 样 品 带 来 离
子 强 度 增 大 , 从 而 影 响 NMR 实 验 效 果 , 本 次 实 验 均
采 用 将 SPE 馏 分 冷 冻 干 燥 后 直 接 加 入 重 水 的 方 式 配
置 样 品 溶 液 , 获 得 的 样 品 溶 液 均 为 酸 性 , 发 现 个 别 化
合 物
1 H 化 学 位 移 与 其 在 中 性 或 弱 碱 性 环 境 中 的 化 学
位 移 差 距 较 大 , 最 明 显 的 为 组 氨 酸 及 其 衍 生 物 1- 甲 基
组 氨 酸 、3- 甲 基 组 氨 酸 、β- 丙 氨 酰 -1- 甲 基 组 氨 酸 等 ( 见
表 1), 在 以 后 代 谢 组 学 研 究 中 应 特 别 注 意 .
图 5 和 6 是 馏 分 1 和 馏 分 2 的 一 维
1 H 谱 的 解 析
结 果 , 可 以 看 出 谱 图 中 多 数 的 谱 峰 得 到 了 有 效 指 认 .
图 6 SPE 馏 分 2 的 NMR 1D-H 谱 , δ (9~0)×10 −6 ( 下 午 尿 样 )
2.4 结 论
谱 图 的 解 析 是 代 谢 组 学 研 究 中 极 为 重 要 的 一 步 ,
目 前 多 数 从 事 代 谢 组 学 研 究 的 实 验 室 多 采 用 测 量 标
准 化 合 物 谱 图 解 析 生 物 体 液 NMR 谱 图 . 本 文 通 过 对
SPE 和 HPLC-NMR 等 实 验 方 法 简 单 探 索 , 利 用 SPE
加 多 种 二 维 NMR 实 验 技 术 , 成 功 对
1 H NMR 谱 图 进
行 了 解 析 , 获 得 了 74 种 化 合 物 在 酸 性 条 件 下 的
1 H 和
13 C 的 化 学 位 移 , 与 传 统 方 法 相 比 , 该 方 法 简 便 、 快 捷 ,
为 我 们 进 一 步 进 行 代 谢 组 学 的 研 究 奠 定 了 基 础 .
参 考 文 献
1 许 国 旺 , 杨 军 . 代 谢 组 学 及 其 研 究 进 展 . 色 谱 , 2003, 21: 316—320
2 Nicholson J K, Lindon J C, Holmes E. 'Metabonomics': Understanding the metabolic responses of living systems to pathophysiological
stimuli via multivariate statistical analysis of biological NMR spectroscopic data. Xenobiotica, 1999, 29: 1181—1189
3 Holmes E, Tang H R, Wang Y L, Seger C. The assessment of plant metabolite profiles by NMR-based methodologies. Plant Med,
2006, 72: 771—785
4 Tang H R, Wang Y L. Nutrimetabonomics-metabonomics in food science. In: (Farhat I A, Belton P S, Webb G A eds.) Magnetic
Resonance in Food Science: From Molecules to Man, London: Roy Soci Chem, 2007
5 Pumb R S, Stumpf C L, Gorenstein M V, Castro-Perez J M,Dear G J,Anthony M, Sweathman B C, Connor S C, Haselder J N.
Metabonomics: The use of electrospry mass spectrometry coupled to revesed-phase liquid chromatography showa potential for the
screening of rat urine in drug development. Rap Comm Mass Spectrum, 2002, 16: 1991—1996
6 Plumb R S, Stumpf C I, Granger J H, Castro Peres J, Haselden J N, Dear G J. Use of liquid chromatography/time-of-flight mass
spectrometry and multivariate statistical analysis shows promise for the detection of drug metabolites in biological fluids. Rapid Commun
Mass Spectrum, 2003, 17: 2632—2638
7 Lindon J C, Holmes E, Nicholson J K. So what's the deal with metabonomics? Ana1 Chem, 2003, 75: 384A-391A
91