概述

代谢物鉴定是根据分析数据——主要是质谱和 NMR 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。虽然现代仪器可以在生物样本中检测数千种代谢物特征，但只有一部分能够被可靠地鉴定。鉴定过程经历多个置信水平，从精确质量公式通过推定注释再到明确的结构确认。每个水平需要不同类型的证据，并带有不同程度的确信度。

关键概念

代谢组学标准倡议（MSI）定义了四个置信水平：1 级——确认结构（在两个正交维度上与真实标准匹配）；2 级——推定注释（匹配谱图库但无标准）；3 级——推定表征的化合物类别；4 级——未知但可检测。精确质量测量（亚 5 ppm）将候选列表缩小到有限的分子式集合。同位素模式分析确认元素组成。碎裂谱图（MS/MS 或 MSn）通过揭示子结构、中性丢失和连接性提供结构信息。保留时间预测模型为过滤候选物增加了一个正交维度。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

代谢物鉴定对每个非靶向代谢组学实验都是必不可少的。它能够发现新的代谢物、表征未知的生物标志物以及为统计特征赋予生物化学意义。鉴定依赖于 NMR 波谱进行明确的结构阐明和质谱进行灵敏检测。互补的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谱特征转化为可生物学解释的代谢物。