01 在代谢组学研究里,蛋白沉淀和湍流色谱这两个领域正在跑个你追我赶。最经典的办法就是用有机溶剂,比如甲醇、乙腈和丙酮,这些东西能把蛋白“按”在容器底部,再通过高速离心或超滤把它们弄走。剩下的那些亲脂和亲水的小分子就这么被洗到溶液里去了。这个步骤做对了没,关键要看用了什么溶剂、配了多少比例,还有样本本身怎么样。理论上,多来几次提取效率更高,可是大家更喜欢一次搞定,图个省事也不用管能不能省下来时间。 问题是这一步总难免把甘油三酯还有胆固醇酯这些杂质也带进来,搞得质谱里全是背景噪音。如果想要特别干净的东西,二次纯化就成了必须得做的事。02 其实代谢物丢了主要就是三个原因:要么跟着蛋白一起被沉淀掉了,要么根本就不溶在这溶剂里,要么就是溶剂里的东西太多把它们都给堵死了。针对第一个问题可以加大沉淀剂的浓度;第二个问题就要换一下溶剂或者多做几步提取;第三个问题可以通过稀释、把溶剂挥发掉再重新溶解或者梯度洗脱来解决。不同的生物样本得用不同的法子,比如血浆、血清、尿液还有组织匀浆,每一种都能让你想出点新的配方来。03 现在大家都开始用自动化来玩沉淀了,因为人工分这分那的实在太慢。像安捷伦的Captiva、赛默飞的HyperSep、沃特世的Sirocco、Phenomenex的Impact和Supleco的Protein Precipitation Filter Plate这些96孔板模块把沉淀、过滤还有收集都给整合到了一起:先在板里把蛋白弄沉底,再用真空把滤液抽到进样小瓶里;滤板还能接在固相萃取柱后面帮你把磷脂去掉或者把你要的东西富集出来。 它们跟LC-MS或者GC-MS配合得特别好,真正做到了无人值守。这种方法既能保证高通量又能减少人工误差。04 湍流色谱(TFC)这种新技术有点像个快速通道。常规色谱柱的填料颗粒就像细沙一样小,而TFC用的是25到50微米的大颗粒填料。柱子也变得特别粗,流速能冲到每分钟1.5到5毫升。这样一来高流速就把蛋白给冲到了柱外去了,小分子还留在里面。 实验数据显示同样是血样的话,TFC提取物的脂质量只有传统方法的十分之一背景噪音也低多了。不过这玩意儿设备贵维护也麻烦而且操作窗口比较窄所以主要还是用在刚开始筛查或者做方法开发的时候。05 到底选哪个?就得看你是赶时间还是省成本还是要干净。从时间上说自动化的96孔板能把沉淀步骤压缩到几个小时内TFC甚至能让一针分析在十分钟以内搞定;从成本上讲买几块板子一次性投入还行但TFC的仪器费用可不低;从干净度上说TFC的提取物背景最干净但可能漏掉一些东西而板子法通过多溶剂洗脱可以把覆盖面和纯净度都兼顾上。 总结一下:要是你手头样本量不大又想深挖一下最好选TFC;如果是大样本高通量筛查那还是用96孔板比较好。等到研究从摸索阶段转到验证阶段的时候两者通常就会联手使用:先用TFC把粗的杂质去掉再用板子精细提取最后结合质谱进行靶向或者非靶向分析把代谢轮廓给挖到底。