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技术 · 合成生物学与使能技术 / 生物信息与组学

代谢组学服务

通过LC-MS/GC-MS对血液、组织或生物反应器发酵液中的小分子代谢组进行分析的合同研究平台，将原始色谱数据转化为生物标志物图谱、药物反应读数及生物工艺代谢特征，服务于制药、营养及工业发酵客户。

风险: 低 科研工具与研发服务 US · EU · CN 核实于 2026-07-04 · 5 来源 (0 独立来源)

1 · 带来什么

代谢组学服务利用互补的液相与气相色谱-质谱联用技术，对生物样本中的全套小分子代谢物——氨基酸、有机酸、脂质、糖类——进行图谱分析，将原始质谱数据转化为生物标志物图谱、药物反应读数及生物工艺代谢特征，服务于制药、营养及工业发酵客户。Metabolon运营着业内覆盖度最高的非靶向平台之一，其HD4平台及专有参比数据库支撑着发现阶段的生物标志物研究以及评估患者对新药代谢反应的药物代谢组学评估。总部位于奥地利的Biocrates Life Sciences销售经验证的绝对定量试剂盒——其MxP Quant 500图谱覆盖数百种代谢物——按cGMP/GLP标准运行，使实验室无需从零构建自有参比标准库即可对特定代谢物图谱进行定量。Creative Proteomics在美国运营一家综合多组学CRO，在提供蛋白质组学服务的同时，也提供深度的中心碳代谢与脂质组学图谱服务。在丹麦，MS-Omics（成立于2014年，总部位于韦德拜克）提供涵盖农业、食品及临床应用的代谢组学服务。在中国，深交所上市（688315）的基因组学与多组学CRO诺禾致源（成立于2011年，服务全球约90个国家/地区的7300余家客户）提供非靶向代谢组学（GC-MS/LC-MS）服务，并于2025年11月申请了一项与提升代谢物鉴定准确性直接相关的代谢物谱图库构建方法及数据库专利。

代谢组学服务的关键方向：

  1. 非靶向（探索性）代谢组学： 对样本中尽可能多的可检测代谢物进行无偏向性LC-MS/GC-MS图谱分析，用于发现新型生物标志物或表征广泛的代谢变化。
  2. 靶向（定量）代谢组学： 利用同位素标记内标及三重四极杆质谱在多反应监测（MRM）模式下，对特定代谢物图谱进行绝对定量。
  3. 脂质组学： 采用适合疏水性分析物的C8/C18柱化学，专门针对脂质种类（磷脂、脂肪酸、甾醇）进行反相LC-MS图谱分析。
  4. 生物信息学注释与通路分析： 将检测所得质谱与参比数据库（HMDB、METLIN）比对，并运行多元统计模型（PLS-DA、VIP评分），从原始峰表中识别显著性生物标志物。

行业价值链#

[样本采集与代谢淬灭] ──> [提取与蛋白质沉淀] ──> [LC-MS/GC-MS分析]
                                                                                                  │
                                                                                    （QC质控池监测）
                                                                                                  │
     [客户生物标志物/通路报告] <─── [化学计量学建模（PLS-DA/VIP）] <─── [峰值比对HMDB/METLIN注释]

价值链层级#

层级描述关键输入/输出
样本采集与淬灭采集生物样本并立即终止代谢活动，将代谢物图谱瞬时固定。输入： 血液/组织/发酵液样本、液氮、同位素标记内标。
输出： 代谢淬灭后的样本。
提取与蛋白质沉淀从样本基质中提取代谢物，同时沉淀去除干扰性蛋白质。输入： 冷有机溶剂（如80%甲醇）、离心。
输出： 澄清的含代谢物上清液。
衍生化或复溶为所选分析平台准备干燥提取物——GC-MS采用化学衍生化，LC-MS则复溶于流动相。输入： 干燥提取物、衍生化试剂（GC-MS用）或流动相（LC-MS用）。
输出： 可供分析的样本。
LC-MS/GC-MS分析使样本经历色谱分离与质谱检测。输入： 处理后样本、LC-MS/GC-MS仪器工作时间、QC参比质控池。
输出： 原始色谱/质谱数据。
峰值注释将检测到的质量特征与参比代谢物数据库比对以确定化学身份。输入： 原始质谱数据、HMDB/METLIN数据库、峰识别软件（XCMS）。
输出： 经注释的代谢物特征表。
化学计量学报告运行多元统计模型以识别显著性生物标志物，并编制面向客户的报告。输入： 经注释的特征表、统计软件（MetaboAnalyst）。
输出： B2B生物标志物/通路报告。

该行业的跨领域技术：

  • HILIC与反相LC-MS： 亲水相互作用色谱法用于分析高极性代谢物（氨基酸、有机酸、糖类），配合C8/C18反相色谱用于脂质及疏水性物质，共同覆盖代谢组的全极性范围。
  • GC-MS衍生化： 一个两步化学过程（甲氧胺化后接MSTFA硅烷化），将极性、不挥发的代谢物转化为适合气相色谱分离的挥发性三甲基硅烷衍生物。
  • 三重四极杆MRM定量： 靶向质谱技术，筛选特定前体离子并使其碎裂，检测特定产物离子，为绝对定量提供所需的高选择性与灵敏度。

2 · 替代什么 0 · 按行业匹配

暂无关联的已评级替代方案。

3 · 如何实施 6 步

  1. 1
    样本采集与代谢淬灭
    迅速过滤或离心培养液，将上清液瞬时置于液氮中冷却，并加入同位素标记内标混合物，以在代谢物图谱发生变化前将其瞬时固定。
  2. 2
    代谢物提取与蛋白质沉淀提取
    向样本中加入冷80%甲醇，涡旋并孵育以沉淀干扰性蛋白质，随后高速离心以获得澄清的含代谢物上清液。
    谁能完成这一步 自动匹配
    ScaleUp Bio 新加坡
    10,000 L 中试规模
    “Core capabilities span pilot-industrial fermentation and downstream unit operations (centrifugation, TFF, chromatography, solvent extraction, spray/freeze drying) with cGMP …”
    Aum Enzymes / Infinita Biotech 印度
    “Aum Enzymes is a metabolic engineering firm specializing in generally regarded safe microbial origin Industrial, Food, Feed, Neutraceutical, cosmetic, plant origin [botonical] …”
  3. 3
    干燥与衍生化/复溶纯化与下游
    提取物在真空浓缩仪中干燥；LC-MS分析时将干燥残留物复溶于起始流动相，GC-MS分析则需经甲氧胺化后接MSTFA硅烷化，以使代谢物具备挥发性。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Esco Aster 新加坡
    ✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模
    “Adherent cell culture and downstream processing: commercialized Tide Motion bioreactor platform (MiniTide to TideXcell) with closed automated cell harvesting and single-use …”
    Advanced Enzyme Technologies (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 500 m3
    “Development of robust, scalable fermentation and downstream processing (production and recovery/yield optimization).”
    ScaleUp Bio 新加坡
    10,000 L 中试规模
    “Core capabilities span pilot-industrial fermentation and downstream unit operations (centrifugation, TFF, chromatography, solvent extraction, spray/freeze drying) with cGMP …”
    HLB Genex (ex-GenoFocus) 韩国
    工业规模
    “With fungal and bacterial secretion systems, we custom produce the evolved enzyme products in large-scale fermentation and downstream processes.”
    Tsukishima Kikai 日本
    ✓ ISO 9001
    “Crystallization and refining: In-house developed DP Crystallizer and Oslo Crystallizer for tailored crystallization and refining processes; integrated purification units combining …”
  4. 4
    配合QC监测的LC-MS/MS测定检测与分析
    将处理后的样本注入LC-MS/MS系统（针对极性组分采用HILIC模式），在正负离子模式下采集高分辨率质谱，并定期测定混合质控样本以追踪仪器漂移。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Esco Aster 新加坡
    ✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模
    “Esco Aster (Singapore) is a cGMP contract research, development and manufacturing organization (CRDMO/CDMO) and bioinnovation venture accelerator that helps clients and …”
    BRAIN Biotech 德国
    ✓ ISO 9001 工业规模
    “As a contract research organization (CRO), we provide smart, rapid, and effective solutions using cutting-edge technologies to drive customer success.”
    Turion Labs 新加坡
    “Turion Labs is a Singapore-headquartered biotech innovation platform that provides shared laboratory infrastructure, contract research organization (CRO) services, and regulatory …”
  5. 5
    峰值注释与数据库比对
    原始质谱在XCMS中进行峰识别与保留时间对齐，检测到的精确质量（MS1）及碎裂谱（MS2）与HMDB参比数据库进行比对，同时过滤盐加合物等其他伪影。
  6. 6
    化学计量学建模与B2B报告交付
    经注释的特征表通过多元统计模型（PLS-DA、VIP评分）分析以识别显著性生物标志物，结果汇编为面向客户的通路与生物标志物报告。

4 · 谁来交付

匹配的供应商 (自动匹配)

Cell AgriTech马来西亚研究机构运营中
HLB Genex (ex-GenoFocus)韩国生产商运营中
Turion Labs新加坡研究机构运营中
Zero Cow Factory印度生产商运营中
Integriculture日本设备运营中

服务与供货目录 2 · 付费服务

分析与检测服务 · 工艺建模与仿真

领先企业与机构（摘自简报）

公司/机构国家核心产品/平台技术特点2026年状态
Metabolon🇺🇸 美国非靶向平台HD4、靶向图谱专有参比数据库、超深度覆盖operating
Creative Proteomics🇺🇸 美国综合多组学CRO三重四极杆/Orbitrap/CE-MS、中心碳代谢operating
Biocrates Life Sciences🇦🇹 奥地利MxP Quant 500试剂盒cGMP/GLP绝对定量operating
MS-Omics🇩🇰 丹麦农业/食品/临床代谢组学服务短链脂肪酸与胆汁酸图谱分析operating
诺禾致源🇨🇳 中国非靶向（GC-MS/LC-MS）代谢组学服务代谢物谱图库专利（2025年11月）commercial

5 · 法规与市场准入

美国

美国拥有业内覆盖度最高的非靶向代谢组学平台以及综合多组学CRO服务。

Metabolon的超深度覆盖平台、Creative Proteomics的综合多组学CRO、CLIA/CAP合规#

  • Metabolon： 运营其HD4非靶向代谢组学平台及靶向图谱（脂质组学、肠道代谢物、氧化应激），依托专有参比数据库，服务于发现阶段的生物标志物研究及面向制药客户的药物反应药物代谢组学研究。
  • Creative Proteomics： 运营一家综合多组学CRO，利用三重四极杆与Orbitrap质谱及毛细管电泳-质谱联用技术，提供深度中心碳代谢与脂质组学图谱服务，服务于学术及产业客户。
  • 监管背景： 美国服务于临床应用的代谢组学实验室按CLIA/CAP诊断实验室标准运营，FDA的监管范围延伸至对生成临床级生物标志物判定所用化学计量学模型的核验。
欧盟

欧盟的代谢组学服务行业与肠道微生物组研究及严格的分析验证标准紧密相关。

Biocrates的经验证定量试剂盒、MS-Omics的微生物组相关服务、ISO 17025验证#

  • Biocrates Life Sciences（奥地利）： 销售经验证的绝对定量试剂盒——其MxP Quant 500图谱覆盖数百种代谢物——按cGMP/GLP标准运行，使实验室能够利用三重四极杆质谱对特定代谢物图谱进行定量，而无需构建自有参比数据库。
  • MS-Omics（丹麦，成立于2014年）： 从其韦德拜克基地提供涵盖农业、食品及临床应用的代谢组学服务，是欧洲在短链脂肪酸与胆汁酸图谱分析方面更广泛专业化布局的一部分，与肠道微生物组及功能性营养客户相关。
  • ISO 17025验证标准： 欧洲代谢组学实验室按严格的ISO 17025认可要求运营，要求对所用的每一种提取与测量方法的准确度、线性及检测限进行详细验证。
中国

中国将代谢组学服务同时融入药物反应研究及其独具特色的传统中医研究基础，依托庞大的国内多组学CRO产业。

诺禾致源的多组学CRO规模、代谢物谱图库专利、中医机制研究#

  • 诺禾致源： 深交所上市（688315）的基因组学与多组学CRO，成立于2011年，总部位于北京中关村生命科学园，在中国、美国、英国、德国、新加坡、泰国、韩国及日本设有实验室，服务全球约90个国家/地区的7300余家客户；公司提供非靶向代谢组学（GC-MS/LC-MS）服务，并于2025年11月申请了代谢物谱图库构建方法及数据库专利。
  • 传统中医（TCM）研究： 一项独具特色的国家级应用，是利用代谢组学从科学层面表征多成分中药复方的作用机制，追踪患者血清中治疗前后花生四烯酸、脂质代谢及三羧酸循环通路的变化。
  • 区域集群支持： 浙江、广东等地区的省级生物医药集群资金，已支持本地质谱基础设施投资，以服务国内代谢组学CRO及初创企业。

6 · 资金：招标与资助

资助2026财年国防部竞争性研究激励计划（DEPSCoR）——研究合作（RC）
Air Force Office of Scientific Research · 美国
2027年4月5日
171 天
资助DEVCOM 陆军研究实验室基础研究广泛机构公告
Dept of the Army -- Materiel Command · 美国
2027年11月20日
400 天
资助美国国防部国防卫生局（DHA）2023–2027财年外部医学研究广泛机构公告
Defense Health Agency Contracting Activity - DHACA · 美国
2027年9月30日
349 天
资助CHIPS 研发办公室（CRDO）广泛机构公告（BAA）
National Institute of Standards and Technology · 美国
2029年9月30日
1080 天
资助NIGMS 院校生物医学本科生研究培训计划（BURT，T34）
National Institutes of Health · 美国
2028年9月25日
710 天

7 · 技术栈与创新

代谢组学服务技术栈将互补的色谱分离模式与适合代谢组极端化学多样性的质谱检测策略相结合：

  1. HILIC与反相LC-MS分离：
    • 亲水相互作用色谱法分辨高极性代谢物（氨基酸、核苷酸、三羧酸循环有机酸），而C8/C18反相柱分离脂质及疏水性物质，共同在单一分析工作流程中覆盖代谢组的全极性范围。
  2. GC-MS衍生化化学：
    • 甲氧胺化后接MSTFA硅烷化的两步过程，将极性、不挥发的代谢物转化为挥发性三甲基硅烷衍生物，使其可通过长毛细管柱进行气相色谱分离。
  3. 三重四极杆MRM靶向定量：
    • 筛选特定前体离子（Q1）、在碰撞室中使其碎裂（q2）并检测特定产物离子（Q3），提供了相对于同位素标记内标进行绝对定量所需的选择性与灵敏度。

来源 5 · 0 独立来源 · 5 生产商网站

生产商自有网站 5

  1. Metabolon 生产商 核实于 2026-06-24 · 未保存链接
  2. Creative proteomics 生产商 核实于 2026-05-20 · 未保存链接
  3. Biocrates 生产商 核实于 2025-10-09 · 未保存链接
  4. Ms omics 生产商 核实于 2026-05-13 · 未保存链接
  5. Novogene 生产商 核实于 2026-07-04 · 未保存链接