Спектроскопия ядерного магнитного резонанса в метаболомических исследованиях

За последние два десятилетия ядерный магнитный резонанс (ЯМР) стал одним из трёх основных аналитических методов, применяемых в метаболомике; два других метода — газовая хроматография в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ-МС) и жидкостная хроматография в сочетании с одноступенчатой масс-спектрометрией (ЖХ-МС). Относительная простота подготовки образцов, возможность количественного определения метаболитов, высокая воспроизводимость результатов и изначально неразрушающий характер ЯМР-спектроскопии сделали её предпочтительной платформой для долгосрочных и масштабных клинических метаболомических исследований. Однако эти преимущества часто нивелируются тем, что большинство других аналитических методов, включая ЖХ-МС и ГХ-МС, изначально обладают более высокой чувствительностью, а их пределы обнаружения обычно в 10–100 раз ниже. Цель этого обзора — познакомить читателя с метаболомикой на основе ЯМР и рассмотреть преимущества и недостатки ЯМР-спектроскопии в метаболомических исследованиях. Кроме того, в обзоре изучаются некоторые уникальные сильные стороны ЯМР-метаболомики, особенно возможности выбора и детектирования изотопов, деконволюции смесей с помощью двумерной спектроскопии, автоматизации и неинвазивного анализа нативных образцов тканей. Наконец, рассматривается ряд новых методов и технологий ЯМР, применяемых для расширения возможностей этого подхода и преодоления его inherentных ограничений в метаболомике.