Metabolomics has become increasingly popular in recent years for many applications ranging from clinical diagnosis, human health to biotechnological questioning. Despite technological advances, metabolomic studies are still currently limited by the difficulty of identifying all metabolites, a class of compounds with great chemical diversity. Although lengthy chromatographic analyses are often used to obtain comprehensive data, many isobar and isomer metabolites still remain unresolved, which is a critical point for the compound identification. Currently, ion mobility spectrometry is being explored in metabolomics as a way to improve metabolome coverage, analysis throughput and isomer separation. In this review, all the steps of a typical workflow for untargeted metabolomics are discussed considering the use of an ion mobility instrument. An overview of metabolomics is first presented followed by a brief description of ion mobility instrumentation. The ion mobility potential for complex mixture analysis is discussed regarding its coupling with a mass spectrometer alone, providing gas-phase separation before mass analysis as well as its combination with different separation platforms (conventional hyphenation but also multidimensional ion mobility couplings), offering multidimensional separation. Various instrumental and analytical conditions for improving the ion mobility separation are also described. Finally, data mining, including software packages and visualization approaches, as well as the construction of ion mobility databases for the metabolite identification are examined.

中文翻译：

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不同离子淌度-质谱联用技术促进代谢组学

近年来，代谢组学在从临床诊断、人类健康到生物技术问题的许多应用中变得越来越流行。尽管技术取得了进步，但代谢组学研究目前仍然受到难以识别所有代谢物的限制，这是一类具有很大化学多样性的化合物。尽管通常使用冗长的色谱分析来获得全面的数据，但许多等压线和异构体代谢物仍未得到解决，这是化合物鉴定的关键点。目前，离子淌度谱正在代谢组学中进行探索，以作为提高代谢组覆盖率、分析通量和异构体分离的一种方法。在这篇综述中，考虑到离子淌度仪器的使用，讨论了非靶向代谢组学典型工作流程的所有步骤。首先介绍代谢组学的概述，然后简要介绍离子淌度仪器。讨论了复杂混合物分析的离子淌度潜力，仅与质谱仪耦合，在质量分析之前提供气相分离，以及与不同分离平台（传统的连字符以及多维离子淌度耦合）的组合，提供多维分离. 还描述了用于改善离子迁移分离的各种仪器和分析条件。最后，检查了数据挖掘，包括软件包和可视化方法，以及用于代谢物鉴定的离子迁移率数据库的构建。讨论了复杂混合物分析的离子淌度潜力，仅与质谱仪耦合，在质量分析之前提供气相分离，以及与不同分离平台（传统的连字符以及多维离子淌度耦合）的组合，提供多维分离. 还描述了用于改善离子迁移分离的各种仪器和分析条件。最后，检查了数据挖掘，包括软件包和可视化方法，以及用于代谢物鉴定的离子迁移率数据库的构建。讨论了复杂混合物分析的离子淌度潜力，仅与质谱仪耦合，在质量分析之前提供气相分离，以及与不同分离平台（传统的连字符以及多维离子淌度耦合）的组合，提供多维分离. 还描述了用于改善离子迁移分离的各种仪器和分析条件。最后，检查了数据挖掘，包括软件包和可视化方法，以及用于代谢物鉴定的离子迁移率数据库的构建。在质量分析之前提供气相分离，以及与不同分离平台（传统的连字符以及多维离子淌度耦合）的组合，提供多维分离。还描述了用于改善离子迁移分离的各种仪器和分析条件。最后，检查了数据挖掘，包括软件包和可视化方法，以及用于代谢物鉴定的离子迁移率数据库的构建。在质量分析之前提供气相分离，以及与不同分离平台（传统的连字符以及多维离子淌度耦合）的组合，提供多维分离。还描述了用于改善离子迁移分离的各种仪器和分析条件。最后，检查了数据挖掘，包括软件包和可视化方法，以及用于代谢物鉴定的离子迁移率数据库的构建。