32万元！华中科技大学同济医学院附属同济医院拟转让一项短链脂肪酸质谱检测技术专利

日前，根据相关科技成果转化管理办法规定，华中科技大学同济医学院附属同济医院就“一种利用液相色谱-串联质谱检测短链脂肪酸的方法”成果转化相关事项进行正式公示。该成果拟以协议定价32万元人民币的价格转让给珂迩普芯（武汉）生物医药有限公司，发明人为程黎明与沈莹。

图片来自华中科技大学同济医学院附属同济医院

该专利主要提供了一种针对体液样本中短链脂肪酸的极简前处理与定量检测方法，通过在待测样本中同步加入内标工作液与含氨基的衍生剂进行快速衍生反应，直接沉淀蛋白并增强质谱响应信号，免除了传统的固相萃取或液液萃取步骤，从而实现利用液相色谱-串联质谱技术对短链脂肪酸的高通量、低成本精准检测。

短链脂肪酸（SCFAs）也被称为挥发性脂肪酸，主要指含有二至六个碳原子的脂肪酸，包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等，以及参与三羧酸循环的丙酮酸、柠檬酸、草酸等小分子有机酸。作为一类极为重要的代谢信号分子，短链脂肪酸主要由未消化吸收的碳水化合物和膳食纤维在结肠内经厌氧菌发酵产生，不仅是结肠上皮细胞增殖与功能维持的核心能量来源，更是维系肠道屏障、调节全身免疫稳态的关键物质。

在临床疾病机制中，短链脂肪酸的谱式异常与多种重大疾病的发生发展存在明确的因果或伴随关联。例如，三羧酸循环的代谢紊乱与糖尿病、肾脏疾病和癌症等密切相关；而草酸易在肾小管形成结晶，进而导致肾损伤。此外，短链脂肪酸还在肠脑轴通讯中扮演重要角色，其丰度异常与肥胖症、炎症性肠病乃至自闭症、帕金森病等神经精神疾病高度相关。因此，实现短链脂肪酸的精准定量测定，对于深入探究肠道微生态、宿主代谢以及开展相关疾病的临床辅助诊断均具有很高的医学价值。

然而，面对极具潜力的临床检测需求，现有的检测方法学却暴露出明显的局限性。

传统上，短链脂肪酸的检测多采用分光光度法、酶学法或高效液相色谱法，但这些方法普遍存在检测灵敏度有限、重现性较差的问题，且极难实现多种低分子量有机酸的同步测定。气相色谱-质谱联用法虽然是目前的常用手段，但由于短链脂肪酸具有强挥发性和极大的浓度跨度，样本在前处理时必须进行复杂的酯化衍生反应以降低极性，不仅操作极其繁琐，且在衍生和进样过程中极易造成目标物挥发损失，引入较大的检测误差。

近年来，液相色谱-串联质谱技术因其在非挥发性极性化合物分析中的绝对优势，被认为是低分子量有机酸测定最有前景的技术。但是，由于短链脂肪酸这类低分子量有机酸极性太强，它们极难在常规的液相色谱柱上发生有效保留；此外，高极性的分析物在进入质谱仪的电喷雾离子源后，极易分布在液滴内部深处，导致离子化效率极差，严重抑制了质谱的响应信号。同时，体液样本中存在大量干扰物质，传统为了消除基质效应，必须依赖液液萃取或极度消耗昂贵一次性小柱的固相萃取技术来进行纯化。

这些痛点使得现有的质谱检测方案面临成本高昂、流程漫长且信号失真的困境，难以满足现代医学检验实验室对于高通量和规模化检测的迫切需求。

面对上述“保留难、电离差、前处理繁琐”的行业共性痛点，团队从底层化学机制入手，开发出了一套“内标沉淀结合氨基衍生化”的极简液相色谱-串联质谱检测方案。该专利技术摒弃了耗时耗力的固相萃取和液液萃取流程，通过巧妙的试剂配伍与化学反应设计，在极短的时间内同步完成了样本的纯化与信号的放大。

在具体的操作步骤方面，检测人员仅需提取1-100 ul的微量待测样本（如尿液或血浆），将其与特定比例的同位素内标工作液进行混合。这一内标工作液不仅承担了后续精确定量的校准任务，更作为一种沉淀剂，能够直接对样本中的少量干扰蛋白进行高效沉淀，从而在一开始就免除了繁复的固相萃取除杂步骤。

在机制创新方面，技术方案中引入了“含氨基衍生剂”反应环节。研究团队筛选出4-甲基-1,2-苯二胺、邻苯二胺和4,5-二甲氧基-1,2-苯二胺等特定试剂作为衍生工具，并在为110 ℃-130 ℃的高温下孵育15-25分钟。这一衍生化反应在短链脂肪酸分子中引入了具有大空间位阻和强疏水性的苯环基团，彻底扭转了其极性过强导致的不利局面。

经过衍生化后，原本难以捕获的短链脂肪酸在液相色谱反相柱上的保留能力增强，进入质谱仪后的离子化效率提升，放大了质谱响应信号。此外，这种含氨基的衍生剂还显著增强了待测样本的热稳定性，有效避免了短链脂肪酸在分析过程中的热降解，并从根本上消除了色谱峰拖尾现象，免去了因峰型不佳而导致的重复进样成本。

在临床实验验证中，这套极简工作流交出了极为优异的性能答卷。数据证明，该技术在大幅削减试剂耗材成本、将样本用量压缩至极限的前提下，依然能够提供媲美甚至超越传统复杂萃取工艺的高精准度定量分析结果，完全满足临床对体液短链脂肪酸常规化、规模化筛查的标准。

当前，代谢组学临床转化进入加速期，短链脂肪酸作为核心代谢信号分子，其检测领域已形成“头部企业引领、中小企业跟进”的竞争格局，行业聚焦高通量、低成本、精准化的技术突破与产品落地。

在具体的竞品产业布局方面，专注于高通量代谢组学临床转化的“麦特绘谱”表现出了强劲的先发优势。该公司基于非靶向与靶向代谢组学底层技术，已经推出了成熟的短链脂肪酸质谱检测服务，并针对肿瘤细胞代谢及肠道微生态研究，构建了精准定量工具，旨在通过解析代谢流变化，为医药研发提供深度的生物标志物筛查支撑。

“迈维代谢”则将目光深度锁定在慢性代谢病预后与肿瘤早筛的“液体活检”试剂盒开发上。迈维代谢不仅提供涵盖短链脂肪酸、脂质组的科研检测CRO服务，还将这些经充分验证的代谢物靶点转化为能够在各级医院常规落地的体外诊断产品。

此外，“百趣生物”等企业也纷纷推出了针对短链脂肪酸的高通量靶标检测方案，进一步推动代谢物指标的临床辅助诊断化。