统计相关NMR和LC-MS数据对复杂混合物结构解析和定量分析的研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:21505142
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:B0403.谱学方法与理论
- 结题年份:2018
- 批准年份:2015
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2016-01-01 至2018-12-31
- 项目参与者:施孝活; 李兴; 徐莉; 文超;
- 关键词:
项目摘要
Identification and quantification of each component from the complex mixture sample is the core problem in many research fields, such as metabolomics (metabolite analysis), analysis of natural products extracts and medicine, etc. The nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and HPLC/UPLC hyphenated mass spectroscopy (LC-MS) are the most common and powerful tools widely used for structure and quantitative analysis. With statistically correlated NMR spectra and LC-MS data, a statistical paradigm with high information densities can be generated, which is of great help and significance to solve the problem mentioned above. In this project, model mixture consist of several typical metabolite compounds (nicotinamide,L-leucine,creatinine,betaine ,3-hydroxybutyric acid,citric acid and hippurate acid) is prepared to set up a method to achieve structure elucidation and quantification each component from the complex mixture sample. This method, after being established and optimized, is used for the analysis of practical samples (metabolite of caenorhabditis elegans). Other than using conventional 1H 1D spectrum in which signals are easily overlapped, 13C detected 1D experiments such as 1D 13C spectrum and DEPT 90 and 135 spectra are used taking advantage of the wide dispersion of the 13C chemical shifts, together with 2D experiment such as TOCSY and 2D 1H -13C correlation spectra (1H -13C HSQC and HMBC in this project). The multiple NMR experiment (1D and 2D experiments above) can make sure the data accuracy and high information densities for Identification and quantification of certain component from the complex mixture sample. Through the establishment and application of the method, a more useful and accurate tool can be provided for individual compound identification and quantification in many research fields.
复杂混合物体系中单个化合物的结构指认和定量分析是诸如代谢组学、天然产物分析、药物分析等领域的核心难题。核磁共振技术(NMR)和液相色谱质谱联用技术(LC-MS)是结构解析和定量研究最常用也最有力的两种检测手段,而通过统计相关的方法将二者数据结合起来可以获得高内涵的结构与定量信息,有助于解决上述核心难题。本项目拟以模式混合物为对象,建立通过NMR和LC-MS数据的相关性提取混合物中每个化合物结构和定量信息的方法,最终将该方法应用于实际复杂混合物样品(线虫代谢物)的结构与定量研究;其中NMR数据来自于多种实验,包括:一维碳谱,dept90,dept135和高分辨二维TOCSY、HSQC、HMBC,区别于以往方法中使用的一维氢谱带来的NMR数据误差。通过此方法的建立和应用,为代谢组学等研究领域提供更准确更有效的结构解析和定量分析研究手段。
结项摘要
项目开展三年以来,我们已完成该项目计划的主要内容,达到预期研究目标。.在本项目中,我们针对目前代谢组学普遍遇到的问题——如何快速、准确、可靠地鉴别代谢物结构,提出一种新策略,即利用核磁共振技术(NMR)和液相色谱质谱联用技术(LC-MS)的互补优势,基于统计相关原理对相同样品的LC-MS和多种NMR代谢组学数据进行融合分析,帮助代谢物化学结构的快速鉴别,提升化学结构鉴别的可靠性。.我们对常见代谢物溶解度及磷酸盐缓冲液对其一定浓度范围内的水溶液的缓冲能力进行考察,筛选出6个常见代谢物包括亮氨酸、谷氨酰胺、牛磺酸、肌酐、甜菜碱和烟酰胺,构建一种模式混合物体系。制备10个模式混合物样品,同时采集LC-MS(正、负离子模式)和多种NMR(1D 13C、DEPT 90、DEPT 135、1H-13C HSQC、1H-1H TOCSY)数据。采用开源R包XCMS完成LC-MS数据的前处理,主要包括峰识别、峰匹配和对齐、峰补齐,并利用CAMEAR包对LC-MS特征(或变量)进行同位素、加合物注释;利用代谢组工具包(由Arthur S. Edison教授友好提供的matlab语言软件包)完成NMR数据的批量处理。基于同一代谢物的LC-MS信号和NMR信号随浓度变化而变化,采用实验室内部matlab脚本实现统计相关分析和去卷积聚类,并重构各组分的伪MS和伪NMR图谱,尝试性解析出各组分的化学结构。随后将各组分重构图谱与其相应的实验图谱重叠比较,结果显示高度的一致性,表明LC-MS和NMR统计相关分析结果准确可靠。.本项目实现了一整套LC-MS、1D NMR和2D NMR代谢组数据处理分析流程,利用模式混合物证实LC-MS和NMR数据统计相关分析的可靠性,这对于帮助真实代谢组研究中代谢物的鉴别具有重要意义。
项目成果
期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Simultaneous quantification of endogenous and exogenous plasma glucose by isotope dilution LC-MS/MS with indirect MRM of the derivative tag
通过同位素稀释 LC-MS/MS 和衍生标签的间接 MRM 同时定量内源性和外源性血浆葡萄糖
- DOI:10.1007/s00216-018-0872-6
- 发表时间:2018-03-01
- 期刊:ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY
- 影响因子:4.3
- 作者:Yu,Lingling;Wen,Chao;Hu,Kaifeng
- 通讯作者:Hu,Kaifeng
Statistically correlating NMR spectra and LC-MS data facilitating the identification of individual metabolite in metabolomics mixtures
NMR 谱和 LC-MS 数据在统计上相关联,有助于识别代谢组学混合物中的单个代谢物
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:Analytical and Bioanalytical Chemistry
- 影响因子:4.3
- 作者:Xing Li;Huan Luo;Tao Huang;Li Xu;Xiaohuo Shi;Kaifeng Hu
- 通讯作者:Kaifeng Hu
液质联用技术用于复杂混合物体系中小分子化合物的分析
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:中国科学:化学
- 影响因子:--
- 作者:余玲玲;李兴;陈燕丽;文超;胡凯锋
- 通讯作者:胡凯锋
An adapted isotope dilution 1H–13C heteronuclear single-quantum correlation (ID-HSQC) for rapid and accurate quantification of endogenous and exogenous plasma glucose
适用于同位素稀释 1H–13C 异核单量子关联 (ID-HSQC),用于快速准确地定量内源性和外源性血浆葡萄糖
- DOI:10.1007/s00216-018-1276-3
- 发表时间:2018-07
- 期刊:Analytical and Bioanalytical Chemistry
- 影响因子:4.3
- 作者:Tao Huang;Lingling Yu;Xiaofang Ma;Kaifeng Hu
- 通讯作者:Kaifeng Hu
Targeted isolation and identification of bioactive compounds lowering cholesterol in the crude extracts of crabapples using UPLC-DAD-MS-SPE/NMR based on pharmacology-guided PLS-DA
基于药理学引导的 PLS-DA,利用 UPLC-DAD-MS-SPE/NMR 靶向分离和鉴定海棠粗提物中降低胆固醇的生物活性化合物
- DOI:10.1016/j.jpba.2017.11.061
- 发表时间:2018
- 期刊:Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis
- 影响因子:3.4
- 作者:Wen Chao;Wang Dongshan;Li Xing;Huang Tao;Huang Cheng;Hu Kaifeng
- 通讯作者:Hu Kaifeng
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
分析水下目标的大比例变换总场散射场源FDTD方法
- DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.2016.01.009
- 发表时间:2016
- 期刊:计算物理
- 影响因子:--
- 作者:郑奎松;罗欢;余慧;丁腾江
- 通讯作者:丁腾江
新一代二维阵OTHR阵列结构与方向图性能研究
- DOI:10.16592/j.cnki.1004-7859.2015.04.021
- 发表时间:2015
- 期刊:现代雷达
- 影响因子:--
- 作者:严韬;陈建文;罗欢;鲍拯
- 通讯作者:鲍拯
鄂西宜昌地区寒武系页岩过剩钡成因及其对有机质富集的指示
- DOI:--
- 发表时间:2022
- 期刊:地学前缘
- 影响因子:--
- 作者:罗欢;邵德勇;孟康;张瑜;宋辉;闫建萍;张同伟
- 通讯作者:张同伟
干姜和炮姜的质量比较及提高研究
- DOI:--
- 发表时间:2011
- 期刊:中国民族民间医药
- 影响因子:--
- 作者:韩燕全;夏伦祝;洪燕;左冬;姜蕾;罗欢
- 通讯作者:罗欢
维生素D补充和户外时间对青少年25(OH)D水平的影响
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:卫生研究
- 影响因子:--
- 作者:吴婷;罗欢;王锐峰;贾乐元;李鹏程;朱鹏
- 通讯作者:朱鹏
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}