受蛋白质组学启发，E. E. Carlson教授和B. F. Cravatt教授在2007年构建了第一套用于代谢物分析的化学选择性探针，以提高各类代谢物的检测灵敏度。该探针的设计理念是通过将固相基质和裂解位点引入到探针结构中，在代谢物标记完成后在特定条件实现标记产物的释放。

经过研究者们多年努力，虽然化学选择性探针已在代谢组深度分析方面表现了出巨大潜力，但相关探针存在制备繁琐费时、成本高、标记时间长等问题，制约了化学选择性探针在高通量和常规分析中的应用。

武汉大学冯钰锜教授团队在课题组前期整体柱微萃取和化学标记的研究工作的基础上，设计了一种基于整体材料上硼酸酯反应的快速高效的化学选择性标记策略。

在该工作中，作者分别设计了用于固定探针分子的表面含有顺式二羟基的整体材料以及两端分别含有硼酸基团和氨基反应基团的探针分子。探针分子的硼酸基团与整体材料的顺式二羟基通过pH快速响应的硼酸酯反应进行固定与释放。探针另一端的氨基反应基团用于标记羧基代谢物。受益于丰富的反应位点和整体材料独特的孔道结构，探针与代谢物的标记时间仅为10 min。

此外，具有天然同位素丰度的硼元素标签允许质谱快速识别标记代谢物，在提高样品利用率的同时，既避免了色谱分离过程中的同位素效应也无需使用昂贵的同位素试剂。

作者设计的探针结构不局限于羧基代谢物的标记。通过改变探针末端的标记反应基团，如琥珀酰亚胺基团、马来酰亚胺基团等，可以拓展至氨基、巯基等其它类型的代谢物分析中。但需要注意的是，此探针设计策略不适合于酸性条件下的标记反应。

作者将所制备的探针成功用于酵母细胞、血清和粪便样本中羧基代谢物分析，与非标记的液相色谱质谱联用的方法相比，灵敏度提高了约两个数量级。