脂质¶

脂质是一个包含多种共价骨架的操作性分子集合。脂肪酸、三酰甘油、磷脂、鞘脂、胆固醇和类胡萝卜素的骨架彼此不同，却都以较大的疏水部分为结构基础；其中一些几乎不溶于水，另一些同时具有亲水头部和疏水部分，能够在水相中自组装。

这种结构上的多样性对应着不同层次的功能。中性脂质把还原碳和能量浓缩在脂滴或种子油体中；两亲脂质组成膜并调节膜蛋白环境；固醇、甘油二酯、磷酸肌醇和氧脂素等则参与信号、炎症和发育调控。理解脂质需要追踪骨架、脂肪酰链、极性头基和自组装状态怎样共同决定性质，而传统类别可作为整理这些关系的辅助框架。

脂质的范围与结构逻辑¶

现代分类与传统层次¶

传统生物化学常把脂质分为简单脂质、复合脂质和衍生脂质：三酰甘油和蜡属于脂肪酸与醇形成的酯，磷脂和糖脂还带有磷酸或糖头基，脂肪酸与固醇等则可由前两类水解或代谢产生。这套语言便于初学者辨认组分，但覆盖范围有限。例如胆固醇本身不含脂肪酸酯键，萜类由异戊二烯单元构建，脂蛋白则是脂质与蛋白质组装成的运输颗粒。

LIPID MAPS 按生物合成来源和骨架把脂质分成八大类。前六类广泛见于动物、植物和微生物，糖脂与聚酮又把脂质化学连接到糖生物学和天然产物化学。¹

“脂质”因而主要是一个基于溶解行为、生物合成和生物学功能形成的操作性集合，并没有像蛋白质或核酸那样唯一的共价骨架。实验中说“总脂质”时，还必须说明采用何种溶剂、是否包含游离脂肪酸和极性脂质，以及检测方法能覆盖哪些类别。

疏水性、两亲性与功能分工¶

长烃链和甾环主要通过色散力彼此接触，在水中暴露会迫使周围水分子形成较有序的溶剂壳。多个疏水表面聚集后，暴露给水的总面积下降；这就是疏水效应推动油滴、胶束和脂双层形成的重要原因。它不是疏水基团彼此之间出现了一种特殊“疏水键”，而是溶质—溶剂与溶剂—溶剂相互作用共同改变自由能的结果。

分子的极性部分与疏水部分之比决定其偏好的组装形态。只有一条较宽头基配一条烃链的表面活性剂常形成胶束；两条烃链的磷脂更接近圆柱形，容易形成双层；几乎没有极性头部的三酰甘油和胆固醇酯则聚集为疏水核心。链长、不饱和度、头基电荷、盐浓度、温度和胆固醇含量都会移动这些平衡，不能只凭“亲水头—疏水尾”的简图预测所有行为。²

脂肪酸的链长、不饱和与命名¶

碳链记号与双键位置¶

脂肪酸由末端羧基和烃链组成。生物合成常以二碳单元延长，因此偶数碳、直链脂肪酸很常见；奇数碳、支链、羟基化和环丙烷脂肪酸也广泛分布于细菌、植物及动物。描述一条脂肪酸时，至少要交代碳数、双键数和双键位置；涉及几何异构时还要注明顺反或 E/Z。国际纯粹与应用化学联合会—国际生物化学与分子生物学联合会（IUPAC–IUBMB）的脂质命名建议把 Δ 位置从羧基碳开始编号，而 n/ω 系统从甲基端开始计数。³

在 18:2 n-6 中，18 是总碳数，2 是双键数，n-6 表示从甲基端数第一个双键位于第 6 个碳。n 系列只说明靠近甲基端的第一个双键位置，不能单独给出其余双键位置或几何；Δ 系统则能逐一列出位置，并用 Z/E 指明高优先级取代基处于同侧或异侧。

许多天然多不饱和脂肪酸的相邻双键由一个亚甲基隔开，称为 methylene-interrupted 结构；共轭脂肪酸的双键之间只隔一个单键，电子离域使其紫外吸收和氧化反应不同。累积双键共享一个碳原子，在常见膜脂肪酸中少见，却不能据此断言自然界“不存在”。双键模式、位置和几何必须分别描述，不能只以“双键数”替代完整结构。

碳链堆积与相变¶

饱和直链能够较紧密排列，链越长，色散接触越多，通常需要更高温度才能熔化。顺式双键限制双键附近旋转并使链产生弯折，妨碍规则堆积，因此同碳数下多一个顺式双键通常会降低熔点。反式双键周围的链形更接近伸展的饱和链，物性往往介于相应顺式不饱和与饱和脂肪酸之间。

这些趋势解释了为什么富含饱和长链的脂质混合物在室温下常较硬，而富含顺式不饱和链的混合物常呈液态，但“脂肪来自动物、油来自植物”不是可靠分类。鱼油富含长链多不饱和脂肪酸，可可脂在室温附近却可保持固态；具体状态取决于脂质种类、脂肪酰组成、晶型和测量温度。工业部分氢化会减少双键，也可能在未完全还原的双键上产生反式异构化；现代涂抹脂的配方还可利用酯交换和不同油脂混配，不能把所有人造奶油都等同于“氢化植物油”。

短链脂肪酸是可被动物利用的代谢物。乙酸可进入乙酰辅酶 A 代谢，丙酸和丁酸是肠道微生物发酵的重要产物，并分别被肝脏、结肠上皮等组织利用；高浓度局部效应取决于剂量和组织环境。反式脂肪酸同样能够被吸收和代谢，其健康效应须区分工业部分氢化来源、反刍动物天然异构体、具体摄入量与替代营养素。

必需脂肪酸与氧脂素¶

人类不能在脂肪酸甲基端与既有双键之间任意引入新的双键，因此不能从头合成 n-6 的 LA 和 n-3 的 ALA，必须由食物提供。二者可在各自系列内继续延长和去饱和，LA 可生成 AA，ALA 可生成 EPA 和 DHA；但人体把 ALA 转成 EPA，尤其转成 DHA 的比例有限，且受饮食组成、年龄、性别和生理状态影响。把 LA 误写为 ALA，或把所有 n-3 与 n-6 脂肪酸都称为同一种“必需脂肪酸”，会掩盖这两条彼此不能互相转换的碳链系列。⁴

多不饱和脂肪酸还可被环氧合酶、脂氧合酶、细胞色素 P450 或非酶促氧化转为氧脂素。由 AA 生成的前列腺素、血栓素、白三烯和脂氧素是经典二十碳烷酸类；EPA、DHA 以及 LA、ALA 的代谢物也具有信号作用，所以“氧脂素”比“二十碳介质”覆盖更广。不同介质可在局部改变血小板、血管、免疫细胞和疼痛反应，其效应取决于生成酶、受体、剂量和时序，不能把整条 n-3 或 n-6 系列各自压缩成单一的“抗炎”或“促炎”标签。⁵

储存脂质与保护性脂质¶

甘油脂与 sn 编号¶

甘油的三个羟基分别可与脂肪酸形成酯。连接一个、两个和三个脂肪酰基时，产物分别称单酰甘油、二酰甘油和三酰甘油（triacylglycerol，TAG）；“甘油三酯”是常用旧称，但 TAG 更准确地表明三个酰基而不是三个完整脂肪酸分子仍保持游离状态。三个脂肪酰基相同的 TAG 可称简单三酰甘油，不全相同的则为混合三酰甘油；天然样品通常包含大量位置与组成异构体。

立体专一编号（stereospecific numbering，sn）给甘油三个碳指定 sn-1、sn-2、sn-3，使酶选择性和脂肪酰位置能够准确表达。若 Fischer 投影把中央碳的羟基置于左侧，顶部碳编号为 sn-1，中央为 sn-2，底部为 sn-3；这是一套编号约定，并不意味着所有含甘油分子都可笼统称为“L-甘油”。甘油本身无手性，但 sn-1 与 sn-3 被不同基团取代后可形成前手性或手性环境。³

醚脂把一个烃链通过醚键而非酯键连接甘油。动物质醚磷脂中的缩醛磷脂（plasmalogen）含乙烯基醚，血小板活化因子则是具有特定短酰基和磷酸胆碱头基的醚甘油磷脂。醚键相对不易被普通酯酶水解，但“醚脂”并不专属于古菌；古菌膜的独特性还涉及相反的甘油磷酸立体化学和异戊二烯链。

三酰甘油、脂滴与油体¶

TAG 不带永久电荷，也没有足以稳定接触水的大极性头部，因而在细胞中聚集成疏水相。动物脂滴和植物种子油体都以中性脂质为核心，外覆单层磷脂和特异蛋白；这与具有水相内外两侧的双层膜细胞器不同。储存为 TAG 既避免游离脂肪酸以高浓度扰动膜和蛋白质，也不需要像糖原那样携带大量结合水，因此单位质量可容纳较多还原碳。

酯键水解释放脂肪酸和甘油骨架上的羟基。强碱促使酰基酯皂化，生成甘油和脂肪酸盐；脂肪酶则在水—脂界面选择性水解特定位置或底物。酸值、皂化值和碘值都是脂质混合物的操作性指标，而不是单一分子的固定生物学常数。

水解酸败来自脂肪酶或水分作用后游离脂肪酸增加；氧化酸败则由不饱和链的过氧化及后续裂解生成醛、酮等挥发物。二者可以并存，气味变化也受样品基质、温度、光、氧和金属离子影响，不能把所有酸败都解释成同一个反应。

蜡与表面屏障¶

蜡通常由长链脂肪酸与长链一元醇形成酯，也可伴有烃、游离醇和其他疏水组分。与 TAG 相比，它们常具有更长、更规则的疏水链，能形成防水而耐磨的覆盖层。植物角质层中的蜡降低非气孔失水并改变表面润湿性；昆虫表皮和哺乳动物皮脂中的蜡酯也参与屏障与润滑。蜂蜡则是多种蜡酯、烃和游离脂质组成的混合物，不能用单一“高级脂肪酸＋高级醇”的分子式概括全部天然蜡。

膜脂的骨架与自组装¶

甘油磷脂、鞘脂与糖脂¶

甘油磷脂以 sn-glycerol-3-phosphate 为常见骨架，通常在 sn-1、sn-2 各连一条疏水链，磷酸再连接胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇或甘油等头基。磷脂酰胆碱（PC）和磷脂酰乙醇胺（PE）的头基在接近中性条件下各含正、负形式电荷，整体常近于电中性；磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰肌醇（PI）和磷脂酸常带净负电，但实际电荷仍受 pH、金属离子和局部环境影响。

鞘脂不以甘油为骨架。长链碱基与脂肪酸形成酰胺键后得到神经酰胺；神经酰胺接磷酸胆碱可形成鞘磷脂，接一个或多个糖则形成糖鞘脂。脑苷脂通常含单糖头基，神经节苷脂含带唾液酸的寡糖头基。糖脂的糖链多朝细胞膜非胞质侧，在细胞识别和膜微区中提供不对称的分子表面，但糖脂并不等同于所有含糖的脂质——细菌 lipid A 等糖脂类具有不同骨架。

糖也可以直接连接二酰甘油形成甘油糖脂。单半乳糖基二酰甘油和双半乳糖基二酰甘油是叶绿体类囊体膜的重要成分，细菌膜中也有多种甘油糖脂；它们以糖而非磷酸作为主要亲水头基。植物鞘脂则常含不同于哺乳动物的长链碱基与羟基化脂肪酸，不能用“动物鞘氨醇＋鞘磷脂”代表所有生物。

双层、胶束与去污剂¶

脂双层的疏水部分相向埋藏，亲水头基朝向两侧水相，形成可以侧向流动的二维液体。脂质能够在同一层中快速扩散，但自发跨越疏水核心的“翻转”较慢，细胞因而利用 flippase、floppase 和 scramblase 等脂质转位蛋白调控双层不对称。适宜的膜流动性来自相分离、通透性、曲率和膜蛋白构象之间的动态平衡。²

胆固醇的羟基靠近磷脂头基，稠合环插入脂肪酰链之间。在高于脂质相变温度时，它限制部分链运动、提高有序度；在低温下又妨碍磷脂过度结晶。因此“胆固醇提高”或“降低”膜流动性都只有在给定温度和组成后才完整。链短、顺式不饱和度高通常降低相变温度，长而饱和的链则有利于紧密堆积。

单链去污剂达到临界胶束浓度后可形成胶束，并把膜脂与膜蛋白包入混合胶束。低于临界胶束浓度只表示大量自由胶束尚未形成，不保证去污剂完全不与蛋白质结合或不改变构象；温度、盐、蛋白质表面和去污剂种类都会改变有效浓度。实验选择十二烷基硫酸钠（sodium dodecyl sulfate，SDS）、胆酸盐或非离子去污剂时，必须把溶解能力与保持蛋白质天然相互作用的需求分开考虑。

古菌的膜脂分界¶

细菌和真核生物的典型膜脂以 sn-glycerol-3-phosphate 为骨架，脂肪酸通过酯键连接；古菌的典型膜脂则采用对映的 sn-glycerol-1-phosphate 骨架，连接醚键化的异戊二烯链。部分古菌脂质由两条长链跨越整个膜，形成单分子层而不是两个叶片相接的双层。骨架手性、连接键和疏水链来源三个方面共同构成所谓 lipid divide。⁶

细菌与真核生物也能产生某些醚脂，古菌中则存在多样的链长、环化和头基。lipid divide 概括两大生物合成系统的主导方案，未知膜脂仍需依据完整结构和合成来源判定。

磷脂酶的切割位置¶

磷脂酶按切割位置命名，产物可改变膜曲率并生成信号前体。仅记住 A、C、D 的字母而不追踪哪一条键被水解，容易把溶血磷脂、二酰甘油和磷脂酸的来源混在一起。⁷

具体酶还具有不同底物偏好、细胞定位和调控方式。例如 PLA2 释放的 sn-2 脂肪酸可能包括 AA，随后进入氧脂素合成；磷脂酰肌醇 4,5-二磷酸被特定 PLC 水解则产生二酰甘油（diacylglycerol，DAG）和可溶的肌醇 1,4,5-三磷酸。表中的产物关系是反应骨架，不表示每个家族成员都对所有磷脂同样有效。

异戊二烯来源脂质与固醇¶

异戊烯醇脂质¶

异戊烯醇脂质由五碳异戊二烯单元逐级组装。叶绿素的植醇链、电子传递中的泛醌侧链、蛋白质异戊二烯化所用的法呢基或牻牛儿基牻牛儿基，以及类胡萝卜素都属于这条结构逻辑。它们的共轭双键、链长和末端官能团不同，因此分别承担吸光、膜内电子／质子载体、蛋白质膜锚定和色素或抗氧化等作用。

萜烯常按碳数或异戊二烯单元数分为单萜 C10、倍半萜 C15、二萜 C20、三萜 C30 和四萜 C40。这个分类描述碳骨架来源，不等于所有成员都是挥发性植物精油，也不表示每一分子都保留规则的头尾连接；环化、重排和氧化会产生高度多样的天然产物。

类固醇、固醇与胆汁酸¶

类固醇以四个稠合环为核心，环上取代基、双键和氧化状态决定分子性质。固醇是类固醇中的一个子类，通常在 C3 带羟基并有疏水侧链；胆固醇因此既是固醇，也是类固醇，但类固醇激素并不都叫固醇。甾环限制分子大部分区域的构象，却不能推出每个环在所有衍生物中都固定为同一种椅式构象。

胆固醇既调节动物细胞膜，也是类固醇激素、维生素 D 和胆汁酸的前体。肝脏把胆固醇转成胆酸、鹅去氧胆酸等初级胆汁酸，并常与甘氨酸或牛磺酸结合后分泌入胆汁；肠道微生物去结合、去羟基或进行其他转化，可形成脱氧胆酸、石胆酸等次级胆汁酸。胆汁酸的两亲表面帮助膳食脂质形成混合胶束，也作为受体配体参与代谢调节。胆汁酸的“初级／次级”指合成来源，不是简单的肝内／肠内空间二分。

植物甾醇如 β-谷甾醇与胆固醇结构相近，可在肠腔胶束与转运过程中竞争，从而降低胆固醇吸收；真菌膜则以麦角固醇为代表性固醇。两性霉素 B、制霉菌素等多烯类抗真菌药与麦角固醇相互作用并扰乱膜的离子屏障，但其选择性和毒性还取决于药物聚集状态及对动物胆固醇的非零亲和力。甾醇或三萜与糖连接形成的甾体或三萜皂苷，和多种未糖基化甾体都可参与 Liebermann–Burchard 显色，这也正说明该反应缺乏类别专一性。

脂质过氧化与抗氧化防线¶

自由基链式反应¶

双烯丙位 C—H 键较易被抽取，多不饱和脂肪酰链因而容易进入自由基链式反应。引发阶段由羟自由基、金属催化反应或酶促过程生成脂质自由基 \(\mathrm{L^{\bullet}}\)；它与氧迅速结合形成脂质过氧自由基 \(\mathrm{LOO^{\bullet}}\)。传播阶段，过氧自由基从相邻脂质夺取氢，生成脂质氢过氧化物 \(\mathrm{LOOH}\) 并留下新的 \(\mathrm{L^{\bullet}}\)；两个自由基结合，或被链断裂抗氧化剂截获，才终止这一支链。⁸

自由基是含有未成对电子的原子或分子，往往具有较高反应性，但寿命和反应选择性差异很大。活性氧是更宽的集合，既包括超氧阴离子和羟自由基，也包括没有未成对电子的过氧化氢与单线态氧。因而“活性氧”与“自由基”有交集而并非同义词，抗氧化酶的底物也必须逐一辨认。

初生的 LOOH 仍可能在铁、铜或酶作用下裂解，产生新的自由基以及醛、酮和短链产物。丙二醛（malondialdehyde，MDA）和 4-羟基壬烯醛（4-hydroxynonenal，4-HNE）可与蛋白质或核酸发生加成，改变酶活性、膜通透性和信号。过氧化的主要靶区由局部多不饱和脂肪酸含量、氧化剂、过渡金属、修复与抗氧化能力共同决定，既可位于膜，也可出现在其他富含易氧化底物的体系。

酶促与链断裂防线¶

抗氧化网络由底物各异、彼此衔接的多种组分构成。超氧化物歧化酶把超氧阴离子转成过氧化氢；过氧化氢酶分解较高通量的过氧化氢；谷胱甘肽过氧化物酶家族利用还原型谷胱甘肽还原过氧化氢或脂质氢过氧化物。维生素 E 等脂溶性链断裂抗氧化剂可向脂质过氧自由基供氢，所得抗氧化剂自由基再由其他还原系统处理。

这些反应降低链传播的速率，细胞还通过膜磷脂重塑、铁稳态、清除受损蛋白和脂质以及调节促氧化酶来控制后果。脂质过氧化参与缺血再灌注、炎症、神经退行和铁死亡等过程；从氧化产物推断疾病机制时，还需结合时序、干预和因果证据。

长期难以降解的氧化脂质、交联蛋白和其他残余物可在溶酶体相关结构中形成具有自发荧光的脂褐素，其组成随细胞类型、年龄和损伤史变化。它不同于由酪氨酸衍生物经受控生物合成形成的黑色素；皮肤“老年斑”的颜色和形成机制也不能简单归结为自由基把脂质变成一种固定聚合物。

TBARS 的读数边界¶

硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）在加热、酸性条件下与 MDA 形成有色加合物，常以约 532 nm 吸收或荧光报告硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）。样品中的其他醛、糖和氧化产物也可能反应，处理过程中还可能由脂质氢过氧化物继续生成 MDA；因此 TBARS 是受制备条件影响的操作性指标，而不是“总脂质过氧化物”的专一测量。⁹

脂蛋白运输与动脉壁滞留¶

颗粒结构与主要类别¶

血浆是水相，TAG 与胆固醇酯必须包在脂蛋白疏水核心中运输。颗粒表面由磷脂、游离胆固醇和载脂蛋白构成，两亲组分把疏水核心与水相隔开。颗粒在脂解、脂质交换和受体摄取过程中连续改变大小与组成，所以“某类脂蛋白含固定百分比的脂质”只是一种平均近似。密度大体随蛋白质比例上升而增加，粒径和 TAG 含量则总体相反。¹⁰

非酯化脂肪酸也可在血中运输，但主要结合白蛋白。白蛋白是可溶性蛋白而不是脂蛋白颗粒；这条通路与把 TAG 包入乳糜微粒或 VLDL 的方式应分开。

经典琼脂糖或纸电泳还留下了另一套名称：乳糜微粒接近加样原点，VLDL 常称前 β-脂蛋白，LDL 主要在 β 区，HDL 主要在 α 区。电泳迁移率与超速离心密度分别测量表面电荷／大小和浮力性质，两套命名大体对应却不能互相充当定义。

外源、内源与胆固醇回流通路¶

肠细胞利用微粒体甘油三酯转运蛋白（microsomal triglyceride transfer protein，MTTP）把 TAG 和其他脂质装配到 ApoB-48 上形成乳糜微粒。颗粒进入循环后从 HDL 等获得 ApoC-II 和 ApoE；毛细血管内皮表面的 LPL 受 ApoC-II 等调控，水解核心 TAG，让脂肪酸进入肌肉、脂肪组织等。失去大部分 TAG 的乳糜微粒残粒借助 ApoE 被肝脏清除。

肝脏用 MTTP 和 ApoB-100 组装 VLDL。随着 LPL 及后续脂酶移除 TAG，VLDL 依次形成 IDL 和较富胆固醇酯的 LDL。LDL 受体识别 ApoB-100 后介导内吞；细胞内胆固醇水平反过来调节合成、酯化和受体表达。VLDL、IDL 与 LDL 是同一颗粒连续重塑过程中的不同组成状态。

初生 HDL 以 ApoA-I 和磷脂为主要组分。ATP 结合盒转运蛋白 A1（ATP-binding cassette transporter A1，ABCA1）把细胞磷脂和游离胆固醇转移给贫脂 ApoA-I，卵磷脂—胆固醇酰基转移酶（lecithin–cholesterol acyltransferase，LCAT）随后把游离胆固醇酯化并移入颗粒核心。成熟 HDL 可经清道夫受体 B1 型（scavenger receptor class B type I，SR-BI）把胆固醇酯选择性递送给肝，也可由胆固醇酯转移蛋白（cholesteryl ester transfer protein，CETP）与 ApoB 颗粒交换胆固醇酯和 TAG。ApoA-I 提供受体与结构平台，LCAT 负责催化酯化，两者在胆固醇装载和颗粒成熟中承担不同步骤。¹⁰

MTTP 功能严重缺陷会使 ApoB 在内质网中脂质化不足并被降解，因而同时损害乳糜微粒、VLDL 及其下游 LDL 的形成，构成无 β-脂蛋白血症的分子基础。MTTP 位于 ApoB 脂蛋白装配步骤，这一定位解释了肠道与肝脏表型为何同时出现。

动脉粥样硬化的边界¶

动脉粥样硬化起始的重要事件是含 ApoB 颗粒进入内膜并与蛋白聚糖等基质成分滞留。被滞留的颗粒可发生氧化、聚集、酶解等修饰，引发内皮激活和单核细胞募集；巨噬细胞通过多种受体摄取脂质后形成泡沫细胞，持续的炎症、细胞死亡和修复反应共同塑造斑块。主要事件顺序可概括为“颗粒滞留—局部修饰—免疫反应”。¹¹

低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）是临床常用指标，却不直接等同于颗粒数或每颗粒的胆固醇载量；ApoB 更接近含动脉粥样硬化性颗粒的数量。高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）较高在人群研究中常与较低风险相关，也不能单凭相关性推出提高 HDL-C 的任意干预都会保护血管。类似地，氧化参与病变不等于常规补充抗氧化剂已经被证明能阻断整个过程。

经典 Liebermann–Burchard 反应可使胆固醇等甾醇在强酸和乙酸酐条件下显色，历史上用于定性或比色分析。反应受水分、时间、温度和其他可显色甾体干扰，现代临床或脂质组学定量应采用有校准和专一性的酶法、色谱或质谱方法。

脂质提取与结构鉴定¶

提取和分离的选择性¶

脂质分析从取样时已经开始。脂酶、氧、光和温度会在离体后继续改变组成，组织匀浆还会把原本分隔的酶、金属和底物混合。因此样品应快速降温或淬灭，必要时加入适当抗氧化剂、螯合剂和内标，并记录湿重、细胞数、蛋白量或其他归一化基准。

氯仿—甲醇体系的 Folch 法和 Bligh–Dyer 法能覆盖许多中性及极性脂质，甲基叔丁基醚（methyl tert-butyl ether，MTBE）体系则把有机相置于上层，便于高通量操作。没有一种溶剂能等比例提取所有脂质：强极性脂质、短链脂肪酸、氧化脂质和牢固结合蛋白的脂质可能各有损失。方法比较必须同时考虑回收率、类别偏倚、相分离、样品负载和后续仪器兼容性。¹²

薄层色谱（thin-layer chromatography，TLC）适合快速观察类别、监测纯化并回收明显条带；碘蒸气、荧光染料或类别特异试剂可帮助显带，但显色响应不一定与摩尔量成正比。高效液相色谱（high-performance liquid chromatography，HPLC）或超高效液相色谱（ultra-high-performance liquid chromatography，UHPLC）能在进入检测器前按极性、疏水性或特定相互作用分离组分。硅胶正相或亲水相互作用色谱（hydrophilic interaction liquid chromatography，HILIC）常突出头基差异，反相色谱更多反映脂肪酰链长度与不饱和度，但保留行为还受流动相和添加剂影响，不存在脱离体系的“哪种脂质一定先出峰”。

总脂肪酸组成与完整脂质结构¶

气相色谱（gas chromatography，GC）通常先把水解或转酯所得脂肪酸制成脂肪酸甲酯（fatty acid methyl ester，FAME），再按挥发性和固定相相互作用分离。GC 联用火焰离子化检测器（flame ionization detector，FID）适于定量脂肪酸组成，GC–MS 可提供额外碎片信息；但一旦把脂肪酸从原分子拆下，就失去了它原本属于 TAG、磷脂还是胆固醇酯，以及位于 sn-1 还是 sn-2 的信息。特定脂肪酶可利用位置选择性辅助分析，仍须考虑酶的链长和不饱和度偏好。

LC–MS/MS 可以同时观察大量完整脂质及其碎片，却也有不同层级的结构分辨率。精确质量和总碳数／总双键数可能只支持“PC 36:2”这样的总组成；若碎片能确认两条脂肪酰链，可写到 “PC 18:0_18:2”；只有获得位置特异证据才能使用斜线表示 sn 位置，双键位置、Z/E 几何和双键周围构象又需要衍生化、离子淌度、紫外光解或其他专门方法。¹²

脂质组学的可靠性来自全过程证据，而不是峰数。类别匹配的同位素内标用于校正提取、离子化和仪器漂移；空白、混合质量控制样和随机化上机顺序用于发现污染与批次效应；保留时间、碎片和标准品共同提高鉴定置信度。报告结果时应明确鉴定到哪一层，不能把数据库中与一个质荷比 \(m/z\) 相符的所有候选之一直接写成唯一结构。

脂质结构、组装与分析共享一套结构语言。脂肪酸怎样被活化、运入线粒体并经 β-氧化释放乙酰辅酶 A，见脂肪酸分解代谢；脂肪酸、三酰甘油、磷脂与胆固醇怎样合成及受调控，见脂质生物合成。这两条反应主线以脂质结构、膜环境和检测边界为共同基础。

参考资料与延伸阅读¶

• Nelson, D. L., Cox, M. M. & Hoskins, A. A. Lehninger Principles of Biochemistry, 8th ed., Chapters 10–11. Macmillan Learning, 2021.
• Fahy, E. et al. Update of the LIPID MAPS comprehensive classification system for lipids. Journal of Lipid Research 50, S9–S14 (2009).
• IUPAC–IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature. Nomenclature of Lipids.
• OpenStax. Biology 2e: Lipids.
• Feingold, K. R. Introduction to Lipids and Lipoproteins. In Endotext (updated 2024).
• Liebisch, G. et al. Update on LIPID MAPS classification, nomenclature, and shorthand notation for MS-derived lipid structures. Journal of Lipid Research 61, 1539–1555 (2020).
• Köfeler, H. C. et al. Recommendations for good practice in MS-based lipidomics. Journal of Lipid Research 62, 100138 (2021).