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代谢组学在疾病诊断、代谢途径研究等方面应用广泛，尤其是在肿瘤标志物的筛查方面具有其独有的优势。恶性肿瘤在人体的潜伏期长达10-13年，然而肿瘤的恶化只需一年的时间，一旦到了晚期，几乎没有有效的治疗方案，因此，寻找特异灵敏的肿瘤标志物用于肿瘤的早期诊断和筛查，对提高患者的成活率意义重大。本文采用气相色谱-质谱法分别研究了乳腺癌血清代谢组和大鼠膀胱癌尿样代谢组，并用化学计量学方法对实验数据进行了分析，对其中肿瘤标志物的筛查和测定进行了初步探索。其主要研究成果如下：1．建立了气相色谱-质谱法分析乳腺癌血清代谢组的方法。分别收集乳腺癌患者、感冒患者和健康对照者血清，样本用甲醇:乙腈:丙酮=1：1：1(v/v)提取，硅烷化试剂N,O-双甲氧基三氟乙酰胺+1%三甲基氯硅烷(BSTFA+1%TMCS)衍生后采用气相色谱质谱法分析其中的氨基酸、脂类和糖类的代谢谱，并用主成分分析(PCA)和随机森林(RF)算法分析实验结果。三组数据被成功分类，并发现磷酸、N-巴豆酰基甘氨酸、2,4-二羟基丁酸、棕榈酸、N-苯基甘氨酸和N-1-己基甘氨酸在乳腺癌组和健康对照组中的差异显著。2．建立了气相色谱-质谱法分析大鼠膀胱癌尿样代谢组的方法。分别收集早、中、晚期大鼠膀胱癌以及对照组尿样，加脲酶去除尿样中的大量尿素，用甲醇提取，硅烷化试剂N,O-双甲氧基三氟乙酰胺+1%三甲基氯硅烷(BSTFA+1%TMCS)衍生后采用气相色谱-质谱法分析尿样的代谢谱，并用随机森林(RF)算法分析实验数据。对比膀胱癌和对照组的分析结果，发现其中具有明显差异的物质主要有：甘油酸、2,3-二羟基丁酸、N-己酰-甘氨酸和松二糖。3．建立了大鼠尿液中异黄蝶呤、黄蝶呤和色氨酸的同步荧光分析方法，在KH2PO4-NaOH缓冲溶液（pH=8.0）中，波长差(Δλ)为70nm的条件下进行同步荧光扫描，分别在275nm，325nm和400nm处测定色氨酸，异黄蝶呤和黄蝶呤。三种物质的仪器检出限分别为2.73ng/mL、0.52ng/mL和0.94ng/mL，对膀胱癌模型组和对照组的大鼠尿样进行了加标回收实验，平均回收率在80.5%~98.0%之间，相对标准偏差为0.62%~2.48%。方法已成功应用于大鼠膀胱癌尿样的测定，结果显示，随着肿瘤的生长过程，色氨酸、异黄蝶呤和黄蝶呤的浓度呈现出不同的变化趋势。