結構生物化學/脂類/基於質譜的脂質組學研究的樣品製備
代謝組學是研究細胞中非蛋白質的、低分子量的中間產物（代謝組）以及脂肪（脂類），而脂類構成了代謝組中最大的子集。因此，脂質組學是代謝組學的一個子類別，它是對脂類的結構和功能進行詳細分析和表徵。脂質組學有兩種型別：靶向和非靶向。靶向脂質組學是指在分析開始之前就已知要監測的脂類種類，而非靶向脂質組學則只是探索和嘗試尋找新的脂類。對於非靶向脂質組學，使用質譜法並搜尋新的m/z比值峰。各種各樣的脂類構成了細胞膜，分析它們與膜結合蛋白的相互作用可以導致進一步的分析，例如對藥物相互作用的洞察。
JJ湯姆遜爵士發明了質譜儀，它可以觀察樣品的質荷比。根據文章“質譜法在脂類和膜中的應用”，質譜法在脂質組學領域有四個主要應用（1）：1）兩種當前基於質譜的脂質組學方法 2）基於質譜的新型脂類結構測定 3）氘交換質譜法研究與脂類膜相關的蛋白質的位置和方向 4）透過基質輔助雷射解吸質譜（1）在組織中對脂類進行成像的進展
LIPIDS MAPS聯盟根據其化學功能骨架定義了8類脂類：脂肪醯基、甘油磷脂、鞘脂、甾醇脂、異戊烯脂、糖脂和聚酮化合物
有兩種方法可以為質譜建立樣品製備。第一種方法是透過分離簡化進行的全面脂質組學分析，更廣為人知的是CLASS。這種方法基於使用提取和色譜分離來分離不同的脂類類別。首先，脂類的組分進行色譜分離，然後直接新增到質譜儀中（“分而治之”方法）。為了分離脂肪酸的組分，有兩種方法，高效液相色譜和氣相色譜。HPLC直接與質譜儀耦合，“氣相色譜需要對遊離脂肪酸進行衍生化”，因為它沒有電噴霧電離（1）。電噴霧電離允許在液體介質中對蛋白質進行電離，而無需衍生化。為了提高電離效率，可以向電噴霧電離溶液中新增少量醋酸銨。CLASS方法最大限度地減少了在另一種方法（鳥槍法）中觀察到的離子抑制。鳥槍法省略了色譜分離，並採用不同的離子源極性同時分析所有脂類類別。對於此方法，研究人員必須仔細選擇電噴霧電離、電噴霧電離新增劑和質譜模式。這種方法的缺點是離子抑制。低水平的物質無法檢測到；因此，CLASS方法是一種更優選的方法。
對於這兩種方法，都需要進行一般的細胞或組織製備（1）：1）培養細胞或組織並進行探針處理（啟用或擾動） 2）將脂質組與未受擾動的對照樣品進行比較 3）透過超聲處理破壞儲存在細胞壁內的脂類併產生均勻的勻漿 4）在提取之前，使用內標以能夠確定樣品中脂類的絕對數量 5）蒸發含有提取物的溶劑並將剩餘的脂類重新懸浮在液體介質中，該介質最適合直接注入質譜儀或在CLASS之前的介質中與氣相或液相色譜相容（1）
1. Annu Rev Biochem. 2011 Jun 7;80:301-25. 質譜法在脂類和膜中的應用。Harkewicz R，Dennis EA。來源加州大學聖地亞哥分校醫學院化學與生物化學系和藥理學系，美國加利福尼亞州拉霍亞92093-0601。rharkewicz@ucsd.edu