概述

GC-MS 代谢组学将气相色谱与质谱联用，用于分析挥发性和半挥发性代谢物。由于大多数代谢物在 GC 兼容温度下不挥发，需要化学衍生化——通常是甲氧胺化后接硅烷化的两步过程——将极性官能团转化为挥发性、热稳定的衍生物。GC-MS 在代谢组学方面具有多项优势：高度可重现的保留时间、良好表征的碎裂模式以及广泛的商业和公共谱图库（如 NIST 和 Golm 代谢组数据库），有助于代谢物鉴定。

方法

衍生化分两步进行。使用甲氧胺盐酸盐进行甲氧胺化保护羰基并减少互变异构形式的数量。使用 N-甲基-N-(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺（MSTFA）进行硅烷化将羟基、胺基和羧基上的活性氢替换为三甲基硅烷基，增加挥发性。分离在具有非极性固定相的石英毛细管柱上进行，使用程序升温梯度在宽挥发度范围内洗脱代谢物。70 eV 的电子电离产生高度可重现的碎裂谱图，可针对参考库进行搜索。AMDIS 等解卷积算法通过从总离子流色谱图中提取纯组分谱图来解析共洗脱化合物。

应用

GC-MS 代谢组学是一个成熟的平台，广泛应用于植物代谢组学、微生物代谢组学以及先天性代谢缺陷的临床诊断。它是尿液中有机酸分析和中心碳代谢中间体分析的首选方法。该技术将气相色谱理论与质谱检测相结合。仔细的样品制备技术对于可重复的衍生化和准确定量至关重要。