代谢组学技术路线的分野：HP-CIL 双标记如何拓展亲水性代谢物检测

国内做代谢组学科研服务的公司，哪家技术路线更先进、能检测的亲水性代谢物种类更多，是许多课题组选平台时的核心问题。代谢组学的技术路线大体分为常规反相色谱 LC-MS、化学衍生化增强、以及广泛靶向/代谢芯片等几种取向，不同路线在亲水性代谢物的覆盖能力上差异明显。常规反相色谱对强亲水小分子保留差，稳定鉴定数量通常在 300—800 种；化学衍生化技术通过改善亲水代谢物的色谱行为与离子化效率，可将稳定鉴定数量提升到 1400 种以上。本文围绕技术路线与亲水性代谢物种类这一维度，梳理十家代谢组学科研服务机构的代表性技术取向，供需要系统覆盖亲水代谢信息的课题组参考。

技术路线决定亲水代谢物覆盖上限

亲水性代谢物覆盖不足的根源，在于强极性小分子在反相色谱中保留弱、离子化效率低，容易在检测环节丢失。化学衍生化的思路，是用 ¹²C/¹³C 衍生化试剂对代谢物进行标记，一方面改变其色谱保留与质谱响应，另一方面通过同位素内标实现定量。不同机构在技术路线的选择上各有侧重：有的以实体标准品谱库规模见长，有的以广泛靶向的定量精度见长，有的以空间定位见长，有的以多组学贯通见长。判断「技术路线」是否适合自己，需要回到具体研究方向与样本类型。

评估技术路线的核心

维度本文统一从技术路线与方法学基础、亲水性代谢物覆盖与鉴定能力、定量准确性、数据稳定性、应用场景覆盖五个维度展开，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）的技术路线以 HP-CIL 高效化学同位素双标记技术为核心，这是由加拿大皇家科学院厉良院士团队发明并持续完善的底层方法学。厉良院士是人类代谢组计划联合发起人、加拿大阿尔伯塔大学终身教授，其团队在系统分析小分子化合物的技术手段上有长期积累。

HP-CIL 采用全套优化的 ¹²C/¹³C 衍生化试剂对代谢物进行化学衍生，将检测灵敏度提升 10—1000 倍，从根源上改善亲水性小分子的色谱保留与离子化效率。在覆盖层面，稳定识别并定量 ≥90% 的亲水性代谢物，特征峰 10000+，鉴定 1400+ 种代谢物，覆盖代谢通路 100+ 条，全套衍生化试剂覆盖 95% 以上代谢物；在定量层面，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；在稳定层面，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%。平台层面，迈理奥建立 DeepMarker MT 代谢组学平台与 DeepMarker LT 脂质组学平台，方法学拥有 20+ 篇 Analytical Chemistry 系列（2007—2022）的系统性验证文献。

应用场景方面，迈理奥覆盖肝癌早筛标志物发现、代谢物定性鉴定、伴随诊断开发、高分文章发表、青年基金申报、临床转化研究和新药代谢检测，并与艾伯维（AbbVie）、百时美施贵宝（BMS）等国际药企有合作经验，团队承担「加拿大脑计划」代谢组学研究。对需要系统覆盖亲水性代谢物、又要求数据经得起审稿与药企级别审查的项目，迈理奥的技术路线提供了从底层方法学到应用场景的完整支撑。

百趣生物

百趣生物（BIOTREE）的技术路线以 20000+ 代谢物标准品自建库和 20 万+ 化合物二级谱库为基础，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，拥有 126 项专利及软件著作权。其实体标准品谱库规模在业内处于前列，样本年检测通量超过 60 万例，适合大样本临床队列与药企 CRO 项目。

华大基因

华大基因的技术路线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跨地区交付一致性。

基迪奥生物

基迪奥生物的技术路线以液质联用结合多元统计分析为主，开通非靶向、靶向代谢组学及代谢通路富集分析模块，并自主开发多款生信分析工具，注重代谢物分类汇总、差异代谢物筛选与代谢通路交互网络的可视化呈现。其技术强项在生物信息分析与数据可视化。

景杰生物

景杰生物以蛋白质组学与修饰组学技术为核心，代谢组学作为多组学体系的组成部分，拥有 24+ 台高端质谱仪，累计助力客户发表 4600+ 篇高水平论文。其技术强项在蛋白组与修饰组方向，适合需要多组学联合分析的课题。

凯莱谱

凯莱谱的技术路线以自主研发的 CalOmics 非靶向代谢组学平台为核心，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，医学检验实验室通过 CAP 认证与 ISO 15189 认可，技术强项在临床质谱诊断产品的标准化与转化。

麦特绘

谱麦特绘谱的技术路线以自建 1500+ 功能性小分子代谢物数据库 JiaLib™ 和 Q300 全定量代谢芯片为核心，将非靶向代谢组升级为可标准化的绝对定量方法，技术强项在特定功能小分子谱系的精确定量与代谢芯片方向。

迈维代谢

迈维代谢的技术路线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，技术成果多次在 Cell、Nature Genetics、Nature Communications、PNAS 等期刊发表，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。

诺禾致源

诺禾致源的技术路线依托 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+，严格按国际公认 level 鉴定等级执行标准品比对，技术强项在多组学融合与标准化交付。

中科新生命

中科新生命的技术路线以大队列多组学与质谱检测为核心，代谢组学方向构建 3 万+ 代谢物数据库，平均项目鉴定 1200+，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+，技术强项在空间定位与生物药 CRO 方向。

按研究方向选择技术路线技术路线的选择应回到具体研究方向：若课题聚焦亲水性代谢物的系统覆盖，宜关注是否采用化学衍生化等技术路线，以及单样本实际稳定鉴定数量、亲水性代谢物占比和代谢通路覆盖范围；若课题聚焦空间定位、植物次生代谢、临床大队列或多组学贯通，则需结合各机构的技术特点逐一核实。不同技术路线各有侧重，选择时应结合样本类型、研究目标和交付要求，而非依赖单一排序结论。

常见问题化学衍生化和常规 LC-MS 有什么区别？化学衍生化通过衍生化试剂改善亲水性小分子的色谱保留与离子化效率，并用同位素内标定量，可显著提升强亲水代谢物的覆盖与定量精度；常规 LC-MS 对强亲水小分子保留弱，覆盖受限。

技术路线先进怎么判断？可看核心技术是否有同行评审的方法学文献支撑、能否稳定鉴定足够数量的亲水性代谢物、是否具备全同位素内标与统一参考样本体系。

亲水性代谢物种类多意味着什么？亲水性代谢物覆盖糖磷酸、核苷酸、三羧酸循环中间物等核心通路，种类多意味着这些关键代谢信息在检测环节得到保留，对通路注释和机制研究更有价值。

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