Ikhtisar
Identifikasi metabolit adalah proses menentukan struktur kimia suatu metabolit dari data analitiknya, terutama spektrometri massa dan spektrum NMR. Hal ini secara luas dianggap sebagai hambatan paling menantang dalam metabolisme yang tidak ditargetkan. Meskipun instrumen modern dapat mendeteksi ribuan fitur metabolit dalam sampel biologis, hanya sebagian kecil yang dapat diidentifikasi dengan pasti. Proses identifikasi berlangsung melalui berbagai tingkat kepercayaan, mulai dari formula massa yang akurat hingga anotasi yang diduga hingga konfirmasi struktural yang pasti. Setiap tingkat memerlukan jenis bukti yang berbeda dan memiliki tingkat kepastian yang berbeda.
Konsep Utama
Inisiatif Standar Metabolomik (MSI) mendefinisikan empat tingkat kepercayaan: Tingkat 1, struktur terkonfirmasi (mencocokkan standar otentik dalam dua dimensi ortogonal); Level 2, diduga diberi anotasi (perpustakaan spektral yang cocok tanpa standar); Level 3 - kelas majemuk yang diduga berkarakteristik; Level 4, tidak diketahui tetapi dapat dideteksi. Pengukuran massa yang akurat (di bawah 5 ppm) mempersempit daftar kandidat menjadi sekumpulan rumus molekul yang terbatas. Analisis Pola isotop mengonfirmasi komposisi unsur. Spektrum fragmentasi (MS/MS atau MSn) memberikan informasi struktural dengan mengungkap substruktur, rugi-rugi netral, dan konektivitas. Model Prediksi waktu retensi menambahkan dimensi ortogonal untuk memfilter kandidat. Pencarian database terhadap HMDB, METLIN, MassBank, dan GNPS adalah rute utama untuk anotasi Level 2.
Aplikasi
Identifikasi metabolit sangat penting untuk setiap percobaan metabolomik yang tidak ditargetkan. Hal ini memungkinkan penemuan metabolit baru, karakterisasi biomarker yang tidak diketahui, dan penetapan signifikansi biokimia pada fitur statistik. Identifikasi bergantung pada spektroskopi NMR untuk penjelasan struktur definitif dan spektrometri massa untuk deteksi sensitif. Data spektroskopi inframerah pelengkap dapat memberikan informasi gugus fungsi tambahan, dan semua teknik ini bersama-sama membantu mengubah fitur spektral mentah menjadi metabolit yang dapat diinterpretasikan secara biologis.
