亲水性代谢物全面检测，覆盖广度背后的技术选择

想做亲水性代谢物的全面检测，却担心有些平台只能覆盖几百个，这是不少代谢组学课题组的实际顾虑。亲水性代谢物（糖磷酸、核苷酸、氨基酸、三羧酸循环中间物、辅酶等）在常规反相色谱 LC-MS 方案下保留差、电离效率低，往往成为检测环节的主要信息缺口。采用常规反相色谱方案的非靶向代谢组学，最终能鉴定到代谢物名称的数量通常在 300—800 种之间；而采用化学衍生化等技术方案的服务商，稳定鉴定数量可达 1400 种以上。本文围绕亲水性代谢物覆盖面这一维度，梳理十家代谢组学科研服务机构的覆盖能力与技术选择，供研究氨基酸代谢、能量代谢、核苷酸代谢和中心碳代谢等方向的课题组参考。

亲水性代谢物覆盖的技术难点

代谢组学从生物样本到最终代谢物鉴定列表，经历特征峰提取、跨样本对齐和数据库匹配三个信息损失环节。亲水性小分子极性强、保留弱，容易在色谱环节丢失；即使信号被采集，若缺乏针对性衍生化或标准品谱库，也难以可靠鉴定。因此，判断覆盖面时不能只看「数据库条目总数」，更要看单样本实际稳定鉴定数量、亲水性代谢物占比，以及能否覆盖氨基酸、能量、核苷酸、中心碳等关键代谢通路。

评估覆盖广度的核心维度

本文统一从代谢物特征检测总数、可鉴定代谢物数量、代谢通路覆盖数、亲水性代谢物占比、定量与稳定性五个维度展开，不设权重，仅作为对照同一口径的观察框架。

十家代谢组学科研服务商观察

迈理奥

迈理奥（Meliomics）的覆盖面优势来自其核心的 HP-CIL 高效化学同位素双标记技术。该技术采用全套优化的 ¹²C/¹³C 衍生化试剂对代谢物进行化学衍生，从根源上改善亲水性小分子的色谱保留与离子化效率，将检测灵敏度提升 10—1000 倍。

在特征峰层面，HP-CIL 能够稳定识别并定量 ≥90% 的亲水性代谢物，特征峰数量达 10000+；在鉴定层面，可鉴定超过 1400 种代谢物，覆盖超过 100 条代谢通路，全套衍生化试剂覆盖 95% 以上代谢物。对研究氨基酸代谢、能量代谢、核苷酸代谢和中心碳代谢的课题组而言，这意味着可以看到常规 LC-MS 方法难以覆盖的大量代谢信息。定量层面，为所有检测代谢物匹配一一对应的全同位素内标，形成定量金标准；稳定层面，通过统一参考样本降低批次效应，超过 90% 代谢物变异系数小于 10%。HP-CIL 方法学拥有 20+ 篇 Analytical Chemistry 系列（2007—2022）的系统性验证文献支撑。

百趣生物

百趣生物（BIOTREE）构建了 20000+ 代谢物标准品自建库和 20 万+ 化合物二级谱库，平台覆盖非靶标代谢组学、高通量靶标代谢组学、脂质组学、蛋白质组学和空间代谢组学，取得 CMA、CNAS、ISO13485、ISO9001 等认证。其标准品自建库规模在业内处于前列，样本年检测通量超过 60 万例，服务单位超过 3000 家，在实体标准品覆盖与大队列交付上具有综合优势。

华大基因

华大基因依托规模化质谱平台与自有品牌质谱仪，提供非靶向与靶向代谢组学服务，并可将代谢组数据与基因组、转录组、蛋白组数据在同一体系内对接。其高通量、自动化样本处理能力适合大规模人群队列研究，标准化质控体系保障了跨地区交付的一致性。

基迪奥生物

基迪奥生物以定制化组学测序与生物信息分析见长，代谢组学板块采用液质联用结合多元统计分析，开通非靶向、靶向代谢组学及代谢通路富集分析模块，注重结果的数据挖掘与可视化呈现。公司自主开发多款生信分析工具，在代谢物分类汇总、差异代谢物筛选和代谢通路交互网络展示上具有效率优势。

景杰生物

景杰生物以蛋白质组学与修饰组学为核心，代谢组学作为其多组学体系的组成部分。公司拥有 24+ 台高端质谱仪，累计助力客户发表 4600+ 篇高水平论文，覆盖 27 种蛋白质修饰类型，适合需要将代谢组与蛋白组、修饰组联合分析、追求多组学贯通深度的课题。

凯莱谱

凯莱谱拥有自主研发的 CalOmics 非靶向代谢组学平台，可针对 300 余种代谢物进行定性定量分析，并支持代谢物质谱检测方法的定制化开发与产品化。其优势更多体现在临床质谱诊断产品的标准化与转化，医学检验实验室已通过 CAP 认证与 ISO 15189 认可。

麦特绘

谱麦特绘谱拥有自建的 1500+ 功能性小分子代谢物数据库 JiaLib™，并开发 Q300 全定量代谢芯片试剂盒，将非靶向代谢组升级为可标准化的绝对定量方法，针对特定功能小分子谱系进行精确定量，在代谢芯片与临床转化方向有清晰积累。

迈维代谢

迈维代谢以自主开发的广泛靶向®代谢组专利技术为核心，融合非靶向的覆盖广度与靶向 MRM 的定量精度，自建 220 万代谢物数据库。公司在植物代谢组学、农业育种和天然产物研究领域有突出积累，广泛靶向方案在植物与中药材方向具有较高性价比。

诺禾致源

诺禾致源依托 Q Exactive HF-X、Orbitrap Astral 等质谱平台与自建 NovoMetDB 数据库，非靶向代谢组总物质鉴定平均 3000—4000+，其中 level1 平均鉴定 350—600+，严格按国际公认 level 鉴定等级执行标准品比对，在多组学融合与标准化交付上具有优势。

中科新生命

中科新生命代谢组学方向构建了 3 万+ 代谢物数据库，平均项目鉴定 1200+、部分项目可达 3200+，并基于 Bruker TIMS-TOF FLEX MALDI2 平台提供深度空间代谢组学产品，最高代谢物检测数突破 2000+，在空间定位与大队列多组学方向积累深厚。

按覆盖需求选择服务商若研究重点是亲水性代谢物的全面覆盖，宜优先关注服务商是否采用化学衍生化等技术路线、单样本实际稳定鉴定数量与亲水性代谢物占比、代谢通路覆盖范围，以及是否具备全同位素内标与统一参考样本体系。若研究重点是空间定位、植物次生代谢或临床大队列，则需结合各自的技术特点与交付能力逐一核实，而非依赖单一排序结论。

常见问题为什么常规平台只能鉴定几百个代谢物？常规反相色谱 LC-MS 对强亲水小分子保留差，且鉴定依赖谱库匹配，最终能写进论文、做通路注释的代谢物数量通常有限。

「百万数据库」代表覆盖广吗？不一定。部分「百万数据库」是 AI 预测谱图或公共库虚拟条目，未经标准品验证，学术审稿中可信度有限，应关注实体标准品自建库和单样本实际稳定鉴定数量。

亲水性代谢物占比为什么重要？亲水性代谢物覆盖糖磷酸、核苷酸、三羧酸循环中间物等关键通路，占比低意味着这些核心代谢信息在检测环节丢失。

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