[发明专利]一种GC-MS非靶标方法快速筛查植物差异性代谢物的方法

说明书

一种GC‑MS非靶标方法快速筛查植物差异性代谢物的方法，具体涉及香精香料、代谢组学研究技术领域。该方法利用现代GC‑MS全扫描技术获得植物中挥发性物质化学组分信息，随后利用多尺度高斯平滑提取TIC图中物质信息，根据物质的质谱信息，采用动态规划算法校正样本间的色谱峰时间漂移，对齐属于同一物质的色谱峰，使得物质信息在不同样本间具有可比性，然后采用最邻近聚类实现化合物注册，最后采用方差分析筛选不同组之间具有显著性差异的化合物。本发明将化合物质谱信息输出为MSP文件，该文件可直接导入至NIST库搜索化合物。该方法能够实现快速锁定植物样本中存在差异性的化合物，适用于大批量样本快速分析测定。

技术领域

本发明利用GC-MS技术筛选植物样本在不同组间中存在差异性的挥发性物质的方法，具体涉及香精香料、代谢组学研究技术领域。

背景技术

天然植物香精香料中呈香呈味物质主要是植物自然生长环境下的次生代谢产物，由于地域、气候、品种等因素的差别，即使由同一种植物采用相同工艺制成的香精香料成品，其呈现出来的感官也存在较大差异。通过研究植物中具有差异性的代谢产物，则能够筛选出对外在感官品质具有重要作用的化学物质成分，对于香精香料的加工具有重要的实际意义。由于植物中具有上千种化学成分，利用GC-MS非靶标代谢分析方法能够更为全面地表征植物中的挥发性香味成分，如何从复杂繁琐的物质中快速筛选出具有差异性的代谢产物，是一个非常困难的工作。

目前时间范围内能够实现GC-MS分析物质准确提取分析，进而用于筛查不同组别之间具有差异性化学成分的方法非常少，当前能够完成这一工作的方法有AMDIS-MET-IDEA，XCMS等。这些方法中存在大量的假阳性和假阴性问题，导致利用这些方法进行分析时，难免会漏掉重要的物质信息，进而导致所筛选出的差异性代谢物无法有效表征组别差异，对明确呈香呈味成分帮助不大。本发明针对当前分析方法中存在的苦难，提出了一个新的分析方法，用于快速筛查植物差异性代谢物。该方法利用现代GC-MS全扫描技术获得植物中挥发性物质化学组分信息，随后利用多尺度高斯平滑提取TIC图中物质信息，根据物质的质谱信息，采用动态时间规划校正样本间的时间漂移，使得物质信息在不同样本间具有可比性，然后采用最近邻聚类实现化合物注册，最后采用多元统计分析筛选不同组之间具有显著性差异的化合物。物质的质谱信息输出为MSP文件，可直接导入到NIST库搜索化学物。该方法能够实现快速筛查植物样本中差异性化合物信息，适用于大批量样本快速分析测定。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法，找出植物差异性代谢物的方法。

该方法利用现代GC-MS全扫描技术获得植物中不同挥发性物质化学组分信息，利用多尺度高斯平滑提取TIC图中物质信息，根据物质的质谱信息，采用动态规划算法校正样本间的时间漂移，对齐属于同一物质的色谱峰，使得物质信息在不同样本间具有可比性，采用最邻近聚类实现化合物注册，最后采用多方差分析筛选不同组之间具有显著性差异的化合物，并将质谱信息输出为MSP文件，该文件可直接导入至NIST库进行化合物匹配。该方法适用于大批量样本快速分析测定。

一种GC-MS非靶标方法快速筛查植物差异性代谢物的方法，其特征在于，针对GC-MS中的TIC进行分析，提取其中的物质信息并进行分析，具体包括以下步骤：

(1)收集待区分的不同组别的植物样本(可以为不同产地、不同批次等)；

(2)对收集的每一个植物样本进行前处理，过程为：

样本冷冻干燥后，粉碎处理，过60目筛；称量样本1g，加入浓度为100μg/ml氘代苯乙酮溶液100μl作为内标，氘代苯乙酮溶液是以甲醇为溶剂，然后加入二氯甲烷5ml作为提取液，提取植物样本化学成分，涡旋3min、超声1h后，13000r/min离心10min，取1ml上清液，加入100μl BSTFA衍生化试剂，于60℃环境下衍生1h。随后进入GC-MS进行分析；

(3)GC-MS分析条件为: