靶向代谢组学分析是一种在代谢组学研究中针对特定的一组或多组目标代谢物进行精准定量分析的技术手段。以下从多个方面详细介绍：
基本原理
它基于对已知目标代谢物的结构和性质的了解，通过选择合适的分析技术（如液相色谱 - 质谱联用仪（LC - MS）、气相色谱 - 质谱联用仪（GC - MS）等），利用这些仪器对目标代谢物的特征离子或色谱保留时间等信息进行精确识别和检测，从而实现对目标代谢物的定性和定量分析。例如在 LC - MS 分析中，目标代谢物在色谱柱中依据其物理化学性质实现分离，随后进入质谱仪，质谱仪根据离子的质荷比（m/z）对代谢物进行鉴定，并通过离子强度进行定量。
主要技术手段
色谱 - 质谱联用技术：这是靶向代谢组学分析常用的技术。如上述提到的 LC - MS 和 GC - MS。LC - MS 适合分析高沸点、大分子、强极性和热不稳定的化合物；GC - MS 则对易挥发有机化合物具有良好的分离和检测效果。此外，高效液相色谱（HPLC）也是常用的分离工具，结合紫外可见检测器（UV - Vis）等可对特定代谢物进行定量。
核磁共振（NMR）技术：通过测定原子核的磁共振信号来解析分子结构和动力学信息。在靶向代谢组学中，可用于确定目标代谢物的结构以及定量分析，尤其适用于对代谢物结构特征要求较高的研究。
实验流程
样本采集与处理：根据研究目的采集合适的生物样本（如血液、尿液、组织等），并进行预处理，包括去除杂质、蛋白质沉淀、提取代谢物等步骤，以保证样本的质量和稳定性，便于后续分析。
标准品准备：选择纯度高、性质稳定的目标代谢物标准品，配置一系列不同浓度的标准溶液，用于绘制标准曲线，从而实现对样品中目标代谢物的准确定量。
仪器分析：将处理后的样本注入选定的分析仪器中，按照优化后的实验条件进行分析，获取目标代谢物的色谱峰、质谱图等数据。
数据分析：运用专业的数据分析软件对采集到的数据进行处理，包括峰识别、积分、定量计算等，最终得到目标代谢物在各个样本中的含量信息。
应用领域
疾病诊断与研究：通过检测生物样本中特定代谢物的含量变化，寻找与疾病发生、发展相关的生物标志物，辅助疾病的早期诊断、病情监测和预后评估。例如在糖尿病研究中，可靶向分析血液中的葡萄糖、胰岛素以及一些与糖代谢相关的代谢物，了解疾病状态下代谢途径的异常变化。
药物研发：在药物研发过程中，靶向代谢组学分析可以研究药物对体内特定代谢途径的影响，评估药物疗效和毒性，为药物的筛选、优化和临床应用提供依据。比如研究抗癌药物对肿瘤细胞内代谢物水平的影响，探索药物作用机制。
营养与食品安全：分析食品中的营养成分和有害物质，评估食物营养价值和安全性。例如靶向检测农产品中的农药残留、重金属含量以及营养物质（如维生素、矿物质等）的含量，保障食品安全和指导合理膳食。
植物生理与农业研究：研究植物在生长发育、逆境胁迫等过程中特定代谢物的变化规律，有助于深入了解植物生理机制，为作物品种改良、提高农作物产量和品质提供理论支持。例如分析植物激素、次生代谢产物等在植物应对干旱、病虫害等环境压力时的变化情况 。