论文总字数：18376字

摘 要

目的：本论文建立了一个过氧化氢诱导成骨细胞的方法，使用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术进行含量测定和方法的考察。方法：气相质谱检测分析的仪器分析平台为Agilent 7890 5975C GC/MS，分离色谱柱为Jamp;W，121-5522，325℃，20m180µm0.18µm。气体流速为1ml/min。升温程序为：初始温度70℃，保持2min后，20℃/min升至300℃，保持6min。模式为恒压、不分流模式。进样量为0.5µl。质谱条件为：离子源电压和电流分别为70eV，3.0mA。质谱数据采集范围m/z为50~550，采集频率为2.91spectra/s。溶剂延迟300s。采集模式为全扫描模式。结论：该分析方法简便、准确、可靠,适用于研究过氧化氢诱导成骨细胞的代谢组织学。

关键词：过氧化氢 成骨细胞 代谢组学 气相色谱-质谱联用

Abstract

Objective: This paper established a method of hydrogen peroxide-inducing osteoblast cells, using GC-MS technology to inspect determination and methods. Method: Gas mass spectrometry analysis of instrumental analysis platform is Agilent 7890 5975C GC / MS, separation column is the J amp; W, 121-5522, 325 ℃, 20m180μm0.18μm. Gas flow rate was 1ml / min. The temperature program as follows: initial temperature 70 ℃, after holding 2min, 20 ℃ / min increased to 300 ℃, holding 6min. Mode is constant, not split mode. The injection volume is 0.5µl. The conditions of MS: ion source voltage and current, respectively 70eV, 3.0mA. Mass spectrometry data acquisition range of m / z 50 to 550, acquisition frequency is 2.91spectra / s. Solvent delay 300s. Acquisition mode is the full scan mode. Conclusion: This analysis method is simple, accurate and reliable for the study of hydrogen peroxide-induced osteoblast metabolism histology.

Key words：Peroxide Metabolomics Osteoblasts GC-MS

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1代谢组学简介 1

1.1.1研究代谢组学的方法 1

1.1.2代谢组学的应用 4

1.1.3 代谢组学的前景展望 5

1.2 骨质疏松症 5

1.2.1骨质疏松的分类: 5

1.2.2骨质疏松症诊断治疗 5

1.2.3成骨细胞研究模型^[１９] 6

1.3过氧化氢造骨质疏松症细胞模型 6

第二章 实验部分 8

2.1实验材料和仪器 8

2.1.1实验材料： 8

2.1.2实验仪器： 8

2.1.3实验对象： 8

2.2实验方法 9

2.2.1细胞培养 9

2.2.2过氧化氢溶液配制 9

2.2.3过氧化氢干预成骨细胞 9

2.3样品的收集和处理 9

2.4实验条件 9

2.4.1仪器条件 9

2.4.2质谱条件 10

2.5数据分析与模型建立 10

2.6结果和讨论 10

2.6.1 原始色谱图检查 10

2.6.2 数据处理 11

2.6.3 两组样本整体分析 12

2.6.4 分析结果讨论 15

2.7 结论 15

参考文献 16

致 谢………………………………………………………………….19

第一章 文献综述

1.1代谢组学简介

代谢组学最初提出在20世纪80年代，于1985年尼科尔森核磁共振（NMR）技术分析，大鼠尿液中发现其相对于肾功能损害和代谢物^[1]，1999年^[2]作者提出的前景正式的代谢（代谢）的概念。

代谢组学是研究分子量1000以下的小分子中，当生物系统（生物，组织或细胞）通过外部刺激，所有的代谢物产生的科学^[3]。根据研究对象的目的，奥利弗Fiehn代谢产物的生物系统的分析将分为四个层次^[4]：1）代谢谱分析：一些代谢产物量化预设一些分析。一类的所有中间结构作为标志性组件，相关的化合物（氨基酸，有机酸，顺二醇）或其代谢途径或多个代谢途径的性质; 2）代谢物目标分析：一个或分析一些特定的组件; 3）代谢指纹：识别特定个人的组件不分开，但是快速分类样品（如快速鉴定表型）; 4）代谢组：在规定条件下的定性和定量生物样品中的所有代谢物的特定组件。

代谢组学与其他组学，如蛋白质组学，基因组学等等相比较，代谢组学有非常多的优点，如下：（1）代谢组学研究需要建立大量表达序列标签（EST）或全基因组测序的数据库; （2）基因表达和蛋白水平的微小变化会在代谢物水平被放大;数（3）比基因和蛋白质的代谢物的数量要大得多;和（4）在生物流体中的代谢产物的分析可以反映机体和病理条件下的生理系统。通过代谢组学研究，可以发现或者由不同的生物响应于各种内部和外部的环境扰动，而且还可以区分同一物种的不同个体之间的表型差异，因此得到在研究动物和植物，微生物的面积等国际医药广泛的应用，而且还由生物医学研究领域。

1.1.1研究代谢组学的方法

整个完整的过程包括样品采集，预处理，数据收集，分析和对数据详细的解释。研究平台代谢技术平台由分析和数据分析平台构成。其目的代谢组学是生物系统（如细胞或体液）的所有代谢物的分析，所以整个过程需要保留尽可能多的和反映所有的信息代谢物。

1.1.1.1分析技术平台GC-MS

代谢组学分析对象变化性很大，主要是数量非常大的无机和有机小分子。到目前为止，还没有出现一个单一的技术平台就能满足胞内所有代谢物的分析，出现的也都是会存在成分分析有差异性，而且不可以对所有代谢组分进行分析。代谢组学分析的优势就在于，它有非常高的分辨率和高通量，因此其技术要求都非常高。

到目前为止，核磁共振代谢是最常用的工具的研究，特别是1H2NMR^[5]，能够进行研究的样品必须是可以进行非选择性的和非破坏性分析的样品，使代谢能够达到多种化合物检测的目的。最近，质谱（MS）的基础的技术也开始在代谢组学的应用。 MS有很大的优势，只要是它的高特异性和敏感性，同时在确定代谢物过程中也非常有优势。结合诸如液相色谱法，毛细管电泳（CE）和气相色谱（GC）等相关技术，大大提高了分离性能，质谱能够分析非常复杂的生物体液。

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