概述

代谢物鉴定是根据代谢物的分析数据（主要是质谱和核磁共振波谱）确定代谢物化学结构的过程。它被广泛认为是非靶向代谢组学中最具挑战性的瓶颈。虽然现代仪器可以检测生物样本中的数千种代谢物特征，但只能自信地识别一小部分。识别过程通过多个置信度进行，从精确的质量公式到推定的注释，再到最终的结构确认。每个级别都需要不同类型的证据并具有不同程度的确定性。

关键概念

代谢组学标准倡议 (MSI) 定义了四个置信度： 1 级 ， 已确认的结构（在两个正交维度上匹配真实标准）； 2级，推定注释（匹配无标准的光谱库）； 3级，推定特征的复合类别； 4 级，未知但可检测。 精确的质量测量（低于 5 ppm）将候选列表缩小到一组有限的分子式。 同位素模式分析证实了元素组成。 裂解光谱（MS/MS 或 MSn）通过揭示子结构、中性损失和连接性来提供结构信息。 保留时间预测模型添加了一个正交维度来过滤候选者。 针对 HMDB、METLIN、MassBank 和 GNPS 的数据库搜索是 2 级注释的主要途径。

应用程序

代谢物鉴定对于每个非靶向代谢组学实验都至关重要。它能够发现新的代谢物、表征未知的生物标志物以及将生化意义分配给统计特征。鉴定依靠 NMR 光谱 进行明确的结构阐明，并依靠 质谱 进行灵敏检测。 CE-MS（请参阅[毛细管电泳](/guides/capillary- electrophoresis)）为代谢物鉴定提供正交分离，特别适用于区分异构体和同量异序离子种类。补充红外光谱 数据可以提供额外的官能团信息，所有这些技术共同帮助将原始光谱特征转化为生物可解释的代谢物。