JoVE Logo
Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Hızlı kütle spektrometresi (MS)/kütle spektrometresi (MS) tabanlı tropan alkaloidlerinin açıklanması ve sınıflandırılması için hem tropan içeren numunelerin ön replikasyonu hem de izolasyon için yeni alkaloidlerin keşfi için yararlı bir yöntem sunuyoruz.

Özet

Günümüzde kullanılan birçok ilaç sentetik kökenli olmasına rağmen, doğal ürünler hala zengin bir yeni kimyasal çeşitlilik ve biyoaktivite kaynağı sağlamakta ve dirençli veya yeni ortaya çıkan hastalıklar için umut verici ipuçları verebilmektedir. Bununla birlikte, zorluk iki yönlüdür: araştırmacılar sadece doğal ürünler bulmak ve yapılarını aydınlatmak zorunda değil, aynı zamanda neyin izole edilmeye ve tahlil edilmeye değer olduğunu (ve zaten bilinenleri - çoğaltma olarak bilinen bir süreç) belirlemelidirler. Modern analitik enstrümantasyonun ortaya çıkmasıyla birlikte, doğal ürün keşfi ve çoğaltmanın hızı hızlandı. Sıvı kromatografisi-tandem kütle spektrometresi (LC-MS/MS), kimyasal yapıların tanımlanması ve sınıflandırılması için özellikle değerli bir teknik haline gelmiştir. Tropan alkaloidleri (TA'lar), büyük tıbbi ve toksikolojik öneme sahip bitki türevli bileşiklerdir. Bu çalışmada, TA yapılarını farklı parçalanma modellerine göre açıklamak ve sınıflandırmak için üçlü dört kutuplu (QQQ) kütle spektrometresinde bulunan çoklu MS/MS konfigürasyonlarını kullanarak LC-MS/MS tabanlı bir tarama iş akışı geliştirdik. Veriye bağlı (DD) ürün iyon taramaları, öncü iyon taramaları (PrIS) ve nötr kayıp taramalarının (NLS) bir kombinasyonunu kullanarak, bu yöntemi patlıcangiller Datura stramonium ve Datura metel'in TA açısından zengin özlerine uyguladık.Bu yöntem hızlı, hassastır ve hem karmaşık TA içeren numunelerin ön replikasyonu hem de izolasyon, saflaştırma (ve nihai biyo-tahlil) için yeni bir adayın keşfi için başarıyla kullanılmıştır.

Giriş

Her ne kadar tam sentetik moleküller son yıllarda ilaç keşfinde daha belirgin hale gelmiş olsa da, son 39 yılda onaylanan tüm ilaçların yaklaşık üçte ikisi doğal ürünler veya doğal ürünlerden ilham alan ilaçlardır.1,2  bu da doğal ürün araştırmalarının devam eden öneminin altını çizmektedir. Bazı azot içeren doğal ürünler olan alkaloidler, tıbbi özellikleri nedeniyle özellikle değerlidir. [3.2.1.] içeren tropan alkaloidleri (TA'lar)-bisiklik azot içeren sistem, çoğunlukla Solanaceae (patlıcangilgiller), Erythroxylaceae ve Convolvulaceae familyalarındaki bitkiler tarafından üretilir. Örnekler arasında atropin, skopolamin ve kokain; Klinik olarak çoklu yarı sentetik veya sentetik tropanlar da kullanılmaktadır3. TA'lar ve türevleri birçok durumu tedavi etmek için kullanılmaktadır 3,4 ve bu ilaçların birçoğu DSÖ'nün 2023 Temel İlaçlar Listesi'ndeyer almaktadır 5. Güçlü aktiviteleri nedeniyle, TA'lar rekreasyonel olarak da kullanılır (uyarıcı veya deliriant olarak) ve onları içeren bitkilerin (veya müstahzarların) yutulması üzerine zehirlenmeye neden olabilir 6,7. TA'lar insan ve hayvan gıdalarındaistenmeyen bir durumdur 8 ve çayları, baharatları, tahılları, balı ve bitkisel takviyeleribozabilir 9,10. Hem tıbbi vaatleri hem de zehirleme yetenekleri nedeniyle, yeni TA'ların keşfedilmesine (ve bilinen TA'ların tanımlanmasına) yardımcı olabilecek analitik yöntemler yararlıdır.

Tandem kütle spektrometresinde (MS/MS), "kütle filtreleri" (örneğin, dört kutuplular, uçuş süresi tüpleri) fiziksel olarak ("uzayda") birleştirilir veya bir cihaz ek "zaman içi" reaksiyon / ayırma adımları kullanır. Uzayda MS/MS, farklı kütle filtrelerinde (örneğin, üçlü dört kutuplu veya QQQ cihazının dört kutupluları) farklı iyonları seçmek ve parçalamak için farklı modlar kullanır. Bu farklı modlar, belirli bir iyon tarafından hangi spesifik fragmanların yapıldığını (ürün iyonu taraması), bir numunedeki hangi iyonların belirli fragmanları verdiğini (öncü iyon taraması veya PrIS) veya karakteristik bir kütle kaybına uğradığını (nötr kayıp taraması veya NLS) veya hangi spesifik bileşiklerin hangi spesifik fragmanlara sahip olduğunu (çoklu reaksiyon izleme) belirlemek için kullanılabilir. Bu nedenle MS/MS, yeni bileşikler için yapılar önermek veya mevcut bir bileşiğin varlığını doğrulamak için yararlı olan parçalar sağlar. MS/MS, ilaç keşfi, doğal ürünler kimyası ve metabolomik alanlarda giderek daha fazla kullanılmaktadır11,12 ve alkaloid içeren türlerin profilini çıkarmak (fitokimyasal karakterizasyon veya kemotaksonomik analiz için) ve gıda veya tıbbi bitkilerde spesifik alkaloidleri tespit etmek ve ölçmek için kullanılmıştır 10,13,14,15,16.

Mevcut birçok kütle spektrometresi tekniğine rağmen, yeni alkaloidlerin bulunmasında zorluklar vardır. Taranacak aday bir organizma bulmanın yanı sıra, bir alkaloidin tam bir yapısal doğrulaması, birçok farklı analitik tekniği içerebilen zorlu bir süreçtir. Ek olarak, araştırmacılar zaten bilinen bir bileşiği izole ederek emek, zaman ve kaynakları boşa harcayabilirler. Bu, birçoğu birbiriyle izomerik olan yüzlerce, hatta binlerce TA'nın rapor edildiği TA'lar için özellikle zordur. "Bilinenleri tanımlama ve onları bilinmeyenlerden ayırt etme" süreci replikasyon olarak bilinir. Bu işleme yardımcı olmak için farklı TA'ların ve diğer bileşiklerin alıkonma sürelerinin (rts) ve kütle fragmanlarının veri tabanları yayınlanmaktadır17,18. Bununla birlikte, çoğaltma zahmetlidir; bir numunenin tüm LC-MS/MS kromatogramındaki alkaloidlere yalnızca açıklama eklemek (yani, varsayılan yapıları atamak) zaman alıcıdır. Son zamanlarda, hem moleküler ağ1 9,20 hem de manuel dereplikasyon18,21,22, benzilizokinolin, monoterpen indol ve tropan alkaloidleri için kullanılmıştır ve Pris'ler, pirolizidin ve solanin tipi alkaloidleri tanımlamak için spektrumların "yapısal filtrelemesi" için kullanılmıştır23,24. Bununla birlikte, TA'lar ortak, kolayca tanımlanabilir parçalara sahip olsa da, TA içeren örneklerin hızlı LC-MS/MS tabanlı replikasyonu için belirli yöntemler veya iş akışları yoktur (Şekil 1). Burada açıklanan yöntem, hem mono-, di- ve trisübstitüe tropanlar için farklı parçalanma modellerine (Şekil 1A) hem de bu alkaloidlerde bulunan ortak ester gruplarının kayıplarına (Şekil 1B) dayalı olarak bitkilerdeki TA yapılarını açıklamak ve sınıflandırmak için veriye bağlı (DD) ürün iyon taramaları, PrIS'ler ve NLS'lerin bir kombinasyonunu kullanır. Çalışma organizmaları, patlıcangiller cinsi Datura'daki birkaç türdür. Çeşitli TA'lar için zengin bir kaynak olan Datura, dünya tarihi boyunca tıbbi ve kültürel amaçlar için kullanılmıştır17- ve çok sayıda, yapısal olarak benzer TA'ları nedeniyle kopyalanması zor bir matristir ve bize yöntemimizi test etmek için çekici örnekler sağlar.

Protokol

DİKKAT: Listelenen kimyasalları kullanmadan önce lütfen ilgili tüm malzeme güvenlik bilgi formlarına (MSDS) bakın.

1. Numune hazırlama

DİKKAT: Sıvı nitrojen kriyojen yanıklarına neden olabilir. İyi havalandırılan bir alanda kriyojen eldivenleri ve göz koruması kullanın. Alkaloid içeren bitki örnekleri cildi tahriş edebilir; Onları her zaman eldivenlerle tutun. Metanol toksik ve yanıcıdır ve potansiyel tutuşturucu kaynaklardan uzakta bir çeker ocakta kullanılmalıdır.

NOT: Teorik olarak, ekili veya yabani bitki dokusu kullanılabilir (kurutulmuş veya taze öğütülmüş); Aşağıdaki prosedür sadece yöntem geliştirme sırasında kullanılan prosedürdür.

  1. İlgilenilen bitki dokusu taze ise, polipropilen konik bir tüpe koyarak ve 2-3 dakika sıvı nitrojene batırarak dondurun.
  2. Dondurulmuş bitki dokusunu önceden soğutulmuş bir harca (sıvı nitrojenli bir polistiren soğutucuya) yerleştirin ve önceden soğutulmuş bir havan tokmağı kullanarak dokuyu homojen bir toz haline getirin.
  3. İstenilen miktarda dokuyu önceden soğutulmuş bir spatula kullanarak darası alınmış bir polipropilen mikrosantrifüj tüpüne hızlı bir şekilde tartın ve hemen her 100 mg doku başına 1 mL konsantrasyonda% 20 metanol (oda sıcaklığında [RT]) ekleyin.
    NOT: Metanol (% 20), TA'ları25 çıkarmak için yaygın olarak kullanılır. Bazen,% 0.1 formik asit eklenir, ancak bu yöntemin ve diğerlerinin geliştirilmesi sırasında ekstraksiyon verimliliğinde bir fark gözlenmemiştir.
  4. Kapaklı tüpleri RT'de en az 3 saat boyunca sallanan bir çalkalayıcı (orta hız) üzerine yerleştirin.
  5. Tüpleri 9464 x g'da 10 dakika santrifüjleyin. Süpernatanı bir LC-MS otomatik numune alma cihazı şişesine pipetleyin veya hala bulanıksa, önce 0,45 μm'lik bir şırınga filtresinden süzün.
    NOT: Protokol burada duraklatılabilir, ancak işlenmiş taze bitki örnekleri ve özleri, herhangi bir potansiyel alkaloid bozulmasını önlemek için analizden önce -80 ° C'lik bir dondurucuda saklanmalıdır.

2. LC-MS cihaz konfigürasyonu ve veri toplama

DİKKAT: Asetonitril toksik ve yanıcıdır; Ateşleme kaynaklarından uzak tutun ve çeker ocak kullanarak buharları kontrol edin. Formik asit aşındırıcıdır; Cilt ve göz temasından kaçının ve uygun kişisel koruyucu ekipman kullanın.

  1. Elektrosprey iyonizasyon (ESI) kaynağına ve ters fazlı HPLC sütununa (C18, 4.6 x 100 mm) sahip bir LC-MS cihazı kullanın.
  2. HPLC için, Çözücü A olarak H2O'da% 0.1 formik asit ve Çözücü B olarak asetonitrilde% 0.1 formik asit kullanın; Sütunu %99 A ve %1 B ile dengeleyin. 26 dakika boyunca %1-%50 B'lik 30 dakikalık bir gradyan yapılandırın, 26.01 dakikada %1 B'ye dönün ve 4 dakika boyunca %1 B'de tutun. 45 °C'lik bir sütun fırın sıcaklığı ve 0,5 mL/dak'lık bir akış hızı kullanın.
  3. LC-MS yönteminde, kütle spektrometresi için aşağıdaki çalışma parametrelerini kullanın: arayüz voltajı: 4.0 kV, nebulize gaz akışı: 3 L/dak, ısıtma gazı akışı: 10 L/dak, DL sıcaklığı: 250 °C, ısı bloğu sıcaklığı: 400 °C, arayüz sıcaklığı: 300 °C, kurutma gazı akışı: 10 L/dak ve çarpışma kaynaklı ayrışma (CID) gazı (argon) basıncı 17 kPa.
  4. ESI pozitif modunda, otomatik izotop dışlama etkinleştirilmiş bir anket olayı (LC yönteminin uzunluğuna ayarlanmış) olarak işlev gören bir Q3 taraması ve bir Q1 taraması (100-1000 Da) içeren bir MS yöntemi oluşturun. Q1 taramasının (DD analizi) bağımlı bir olayı olarak, 50-1000 Da'lık bir kütle penceresi, -20 V'luk bir çarpışma hücresi enerjisi ve <0.2 s'lik bir olay süresi ile bir ürün iyon taramasını dahil edin.
    NOT: Q1'in DD ürün iyon taramasını tetiklemek için sayım eşiği değişken olabilir, ancak tipik olarak 7.000-10.000 sayım seviyesi kullanılır. Yöntemi geliştirmek için kullanılan cihaz gibi bazı cihazlarda, Q3 taraması, Q1'den daha fazla kütle doğruluğu ve hassasiyeti sağlar ve Q1 taramasında gözlemlenen iyonları doğrulamak için dahil edilir, ancak adım 2.4'ten sorunsuz bir şekilde çıkarılabilir.
  5. Yukarıdaki MS yöntemine, -20 V'luk çarpışma hücresi enerjileri ve 0.75 s'lik olay süreleri ile LC yönteminin uzunluğuna eşit pozitif modlu Pris'ler ekleyin. Her durumda, Otomatik İzotop Hariç Tutma veya İzotop Kaldırma işlevlerinin etkinleştirildiğinden emin olun. TA fragmanları için ilgilenilen m/z değerlerinin (Da'da, bkz. Şekil 1A) 124.1 (tek ikameli TA'lar için, 125-1000 Da'lık kütle penceresi), 122.1 ve 140.1 (ikame edilmiş TA'lar için, sırasıyla 123 ve 141 Da'dan başlayan kütle pencereleri) ve 156.1 ve 138.1 (üç ikameli TA'lar için, 157 ve 139 Da'dan başlayan kütle pencereleri, Sırasıyla).
    NOT: Yöntem geliştirme sırasında, PrIS, biri mono- ve disübstitüe TA'lar ve diğeri trisübstitüe TA'lar için olmak üzere iki farklı yönteme bölünmüştür, ancak bunlar herhangi bir şekilde bölünebilir veya birleştirilebilir.
  6. Adım 2.4'teki parametreleri içeren ikinci bir MS yöntemi oluşturun.
    1. Bu MS/MS yöntemine, -20 V'luk çarpışma hücresi enerjileri ve 0,75 s'lik olay süreleri ile LC yönteminin uzunluğuna eşit pozitif modlu NLS ekleyin. Her durumda, Otomatik İzotop Hariç Tutma veya İzotop Kaldırma işlevlerinin etkinleştirildiğinden emin olun.
    2. TA'lar üzerindeki esterler için ilgilenilen nötr kayıp kütlelerinin (Da'da, bkz. Şekil 1B) 100.05 (tiglik asitten türetilen esterler için, 110-1000 Da'lık kütle penceresi), 60.03 (asetil grupları için, 100-1000 Da'lık kütle penceresi) ve 166.06 (fenillaktik veya tropik asit esterleri, 170-1000 Da'lık kütle penceresi) olduğundan emin olun.
  7. LC-MS yöntemini indirin ve ilgilenilen örnekler için veri dosyaları oluşturun. HPLC kolonu 45 ° C'de dengelendikten sonra, ilgilenilen numuneleri farklı türler veya doku türleri arasında uygun ekstraksiyon çözücü boşlukları olan bir parti veya proje dosyasında çalıştırın. Tipik bir enjeksiyon hacmi 10-20 μL'dir.
    NOT: Özellikle yüksek hacimlerde, kütle spektrometresi dedektörü doymuş olabilir. Çok konsantre numuneler çalıştırıyorsanız, ESI kaynağının temizlendiğinden ve cihazın düzenli olarak ayarlandığından emin olun. Tüm veriler toplandıktan sonra protokol burada duraklatılabilir.

3. Veri analizi

  1. Q1 ve Q3 taramalarının (ve DD ürünü iyon taramasının) toplam iyon kromatogramını inceleyin ve TA benzeri özelliklere sahip bol miktarda iyonun ana kütlesini not edin: a) kütle <[M+H]+ iyonu için 500 Da, genellikle eşit kütleli, b) yukarıdaki LC yöntemini kullanarak 2-22 dakika arasında tipik r.t.s ve c) aşağıdaki listeden parçalar: m/z 93, 124, 142, 140, 122, 138, 156, 174, 110 veya 128 Da.
  2. m/z 124 için PrIS kromatogramını/kanalını inceleyin ve hangi tepe noktalarının/iyonların hangi r.t.s'de (adım 3.1'de kaydedilmiştir) bu parçayı ürettiğini not edin. Kromatogram boyunca taramaya tıklayın ve özellikle düşük bolluğa sahip türler için DD ürün iyon taramasında elde edilen tam MS / MS spektrumlarını inceleyin.
    NOT: Bu parçayı içeren gerçek bir tür, birden fazla tarama için mevcut olacak ve hem Q1 hem de Q3 taramalarında görünecektir (ikincisi kullanılıyorsa). Ek açıklamalara yardımcı olmak için Destekleyici Bilgilere (Ek Dosya 1) bir elektronik tablo eklenmiştir.
  3. Adım 3.2'yi diğer PrIS kromatogramları ile tekrarlayın. Hem m/z 122 hem de 140, ikame edilmiş TA'ların göstergesi olduğundan ve hem m/z 138 hem de 156, üç ikameli TA'ların göstergesi olduğundan, bu kromatogramları/kanalları birlikte inceleyin.
  4. m/z 100, 60 ve 166 için NLS kromatogramını/kanallarını inceleyin ve hangi rt'lerde (adım 3.1'de kaydedilen) hangi tepe noktalarının/iyonların bu nötr kayıpları ürettiğini not edin. Pris'te olduğu gibi, kromatogramda taramaya tıklayın ve özellikle daha düşük bolluğa sahip türler için DD ürün iyon taramasında elde edilen parçalanma ile karşılaştırın.
  5. DD ürünü iyon tarama sonuçları tarafından desteklenen PrIS ve NLS verilerinin kombinasyonunu kullanarak, en küçük tropan kütlesini (örneğin, 124, 122 veya 138) ve nötr kaybı ekleyerek ve ardından kalan kalan kütleyi hesaba katarak gözlemlenen alkaloidlerin varsayılan açıklamalarını yapın.
    NOT: TA'ların (ve Da'daki kütlelerinin) yerini alan tipik gruplar hidroksil (18), asetil (60), propiyonil (74), izobütiril (88), tigloyl (100), doymuş tigloyl/2-metilbutiril (102) veya fenillaktat/tropik asittir (166).
  6. Hangi TA ikame modellerinin rapor edildiğini (ve hangilerinin potansiyel olarak yeni olduğunu) belirlemek için alkaloidler için ek açıklamaları literatürde17 ve veritabanlarında (örneğin, MoNA)26 bildirilenlerle karşılaştırın. Ek olarak, onay için ticari olarak mevcut olan bazı yaygın tropan alkaloidlerinin (örneğin, atropin, littorin, skopolamin) standartlarını kullanın.
  7. Düşük bolluklu numuneler için ek yapısal bilgi için (PrIS ve NLS, bağımlı olay eşiklerinin altındaki iyonları alabilir), daha konsantre bir numune üzerinde belirli bir ürün iyon taraması (öncü iyon olarak ilgilenilen kütleyi kullanarak) toplayın.
    NOT: Bu yöntem, düşük çözünürlüklü bir QQQ cihazı üzerinde geliştirilmiştir. Tüm varsayılan yeni bileşikler için, doğru kütle spektrumları elde etmek için yüksek çözünürlüklü bir MS cihazı kullanılmalıdır.

Sonuçlar

Yöntemin etkinliğini göstermek için, standart bir TA karışımı (bir asetiltropin / asetilpsödotropin karışımının her biri [tek sübstitüe edilmiş], iki anisodamin izomerinin bir karışımının her biri 10 μg / mL [ikame edilmiş], hiyosiyamin [monosübstitüe edilmiş], littorin [monosübstitüe] ve skopolamin [trisübstitüe] ile birlikte) pozitif bir kontrol olarak analiz edildi (Şekil 2). Tam bir Q1 tarama kromatogramı (temel tepe krom...

Tartışmalar

Protokolde sağlanan cihaz parametreleri tatmin edici bir performansa izin verse de, bu yöntemin başarılı bir şekilde kullanılması, birkaç kritik adımın dikkatli bir şekilde ele alınmasını veya optimize edilmesini gerektirebilir. Adım 2.2'de sağlanan HPLC çözücü gradyanı genellikle tropan alkaloidleri için uygun olsa da, incelenen numunenin veya bitki türünün tropan alkaloid profiline bağlı olarak modifiye edilmesi gerekebilir. Numune enjeksiyon hacmi, cihazın...

Açıklamalar

Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Bu çalışma, bir Fakülte Araştırma Bursu (Kuzey Michigan Üniversitesi, MAC'ye verildi), bir lisans araştırma bursu (Kuzey Michigan Üniversitesi, JC'ye verildi) ve Kimya Bölümü tarafından finanse edildi. Yazarlar, bitki dokusu hazırlama konusunda yardım için John Berger'e (NMU), LC-MS bakım ve sorun giderme yardımı için Hannah Hawkins'e (NMU) ve asetiltropin karışımını hazırladıkları için Dr. Ryan Fornwald ve CH 495 (Doğal Ürünler Sentezi) öğrencilerine teşekkür etmek isterler. Yazarlar ayrıca Dr. Daniel Jones'a (Michigan State Üniversitesi) yüksek çözünürlüklü MS/MS spektrumları elde ettiği için teşekkür etmek isterler.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
Acetonitrile, For UHPLC, suitable for mass spectometrySigma-Aldrich900667HPLC solvent
Argon gasAirGasAR UHP300CID gas
Formic acid, 99% for analysisThermo ScientificAC270480010HPLC additive
Guard column holderRestek25812
HPLC, Shimadzu LC-2030C 3D PlusShimadzu228-65802-58HPLC column
LCMS, Shimdazu LCMS-8045Shimadzu225-31800-44Mass spectrometer; we ran LabSolutions software, which is standard for Shimadzu instruments
Liquid nitrogenAirGasNI 180LT22
Methanol, for HPLC/UHPLC/LCMSVWRBDH 85800.400For making extraction solvent
Microcentrifuge VWR2400-37
Microcentrifuge tubes, 1.5 mLFisher Scientific05-408-129
Mortar Fisher ScientificFB961CFor grinding plant tissues
PestleFisher ScientificFB961MFor grinding plant tissues
Pipette 1000 mLGilson F144059M
Pipette tip 1000 mLFisher scientific02-707-404
Plant tissuesVarious sourcesN/ACan be anything wild or cultivated
Polypropylene conical tubes, 15 mLFisher Scientific05-539-4
Polystyrene coolerULINES-18312The type of coolers that reagents for molecular biology are shipped in would be appropriate
Roc C18 3 µm, 100 mm x 4.6 mmRestek9534315HPLC column
Roc C18, 10 mm x 4 mmRestek953450210Guard column
Rocking shakerThemo Scientific11-676-680
Screw thread vial convenience kit (9 mm)Fisher scientific13-622-190LCMS autosampler vials
Syringe, 3 mLFisher Scientific03-377-27
Syringe filter 0.45 µm Avantor/VWR76479-008
Water, for use in liquid chromatography and mass spectrometryJT Baker9831-03For making extraction solvent
Water solution, contains 0.1% v/v formic acid, For UHPLC, suitable for mass spectometrySigma-Aldrich900687-1LHPLC solvent

Referanslar

  1. Newman, D. J., Cragg, G. M. Natural products as sources of new drugs over the 30 years from 1981 to 2010. J Nat Prod. 75, 311-335 (2012).
  2. Newman, D. J., Cragg, G. M. Natural products as sources of new drugs over the nearly four decades from 01/1981 to 09/2019. J Nat Prod. 83 (3), 770-803 (2020).
  3. Kohnen-Johannsen, K., Kayser, O. Tropane alkaloids: Chemistry, pharmacology, biosynthesis and production. Molecules. 24 (4), 796 (2019).
  4. Shim, K. H., Kang, M. J., Sharma, N., An, S. S. A. Beauty of the beast: anticholinergic tropane alkaloids in therapeutics. Nat Prod Bioprospect. 12 (1), 33 (2022).
  5. Web Annex A. World Health Organization Model List of Essential Medicines - 23rd List, 2023. The Selection and Use of Essential Medicines 2023: Executive Summary of the Report of the 24th WHO Expert Committee on the Selection and Use of Essential Medicines. , 24-28 (2023).
  6. Kerchner, A., Farkas, A. Worldwide poisoning potential of Brugmansia and Datura. Forensic Toxicol. 38, 30-41 (2020).
  7. Hanna, J. P., Schmidley, J. W., Braselton, W. E. Datura delirium. Clin Neuropharmacol. 15, 109-113 (1992).
  8. Alexander, J., et al. Scientific opinion of the panel on contaminants in the food chain on a request from the European Commission on tropane alkaloids (from Datura sp.) as undesirable substances in animal feed. EFSA J. 691, 1-55 (2008).
  9. González-Gómez, L., Morante-Zarcero, S., Pérez-Quintanilla, D., Sierra, I. Occurrence and chemistry of Tropane alkaloids in foods, with a focus on sample analysis methods: A review on recent trends and technological advances. Foods. 11 (3), 407 (2022).
  10. Cirlini, M., Cappucci, V., Galaverna, G., Dall'Asta, C., Bruni, R. A sensitive UHPLC-ESI-MS/MS method for the determination of tropane alkaloids in herbal teas and extracts. Food Control. 105, 285-291 (2019).
  11. Amorim Madiera, P. J., Florencio, M. H., Prasain, J. Applications of Tandem Mass Spectrometry: From Structural Analysis to Fundamental Studies. Tandem Mass Spectrometry - Applications and Principles. , (2012).
  12. Xing, J., Xie, C., Lou, H. Recent applications of liquid chromatography-mass spectrometry in natural products bioanalysis. J Pharm Biomed Anal. 44 (2), 368-378 (2007).
  13. Negrin, A., Long, C., Motley, T. J., Kennelly, E. J. LC-MS metabolomics and chemotaxonomy of caffeine-containing holly (Ilex) species and related taxa in the Aquifoliaceae. J. Agric. Food Chem. 67 (19), 5687-5699 (2019).
  14. Och, A., Szewczyk, K., Pecio, L., Stochmal, A., Zaluski, D., Bogucka-Kocka, A. UPLC-MS/MS profile of alkaloids with cytotoxic properties of selected medicinal plants of the Berberidaceae and Papaveraceae families. Oxid Med Cell Longevity. 2017, 9369872 (2017).
  15. Li, Y., Pang, T., Shi, J., Liu, X., Deng, J., Lin, Q. Simultaneous determination of alkaloids and their related tobacco-specific nitrosamines in tobacco leaves using LC-MS-MS. J Chromatogr Sci. 53 (10), 1730-1736 (2015).
  16. González-Gómez, L., Morante-Zarcero, S., Pereira, J. A. M., Câmara, J. S., Sierra, I. Improved analytical approach for determination of tropane alkaloids in leafy vegetables based on µ-QuEChERS combined with HPLC-MS/MS. Toxins. 14 (10), 650 (2022).
  17. Cinelli, M. A., Jones, A. D. Alkaloids of the Genus Datura: Review of a rich resource for natural product discovery. Molecules. 26, 2629 (2021).
  18. Gonçalves Dantas, C., et al. Dereplication of tropane alkaloids from four Erythroxylum species using liquid chromatography coupled with ESI-MSn and HRESIMS. Rapid Commun Mass Spectrom. 37 (21), e9629 (2023).
  19. Santos, C. L. G., et al. Molecular networking-based dereplication of strictosidine-derived monoterpene indole alkaloids from the curare ingredient Strychnos peckii. Rapid Commun Mass Spectrom. 34 (3), e8683 (2020).
  20. Qin, G. F., et al. MS/MS-based molecular networking: An efficient approach for natural products dereplication. Molecules. 28, 157 (2023).
  21. Du, N., Zhou, W., Jin, H., Liu, Y., Zhou, H., Liang, X. Characterization of tropane and cinnamamide alkaloids from Scopolia tangutica by high-performance liquid chromatography with quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry. J Sep Sci. 42 (6), 1163-1173 (2019).
  22. Agnes, S. A., et al. Implementation of a MS/MS database for isoquinoline alkaloids and other annonaceous metabolites. Sci Data. 9 (1), 270 (2022).
  23. Sixto, A., Pérez-Parada, A., Niell, S., Heinzen, H. GC-MS and LC-MS/MS workflows for the identification and quantitation of pyrrolizidine alkaloids in plant extracts, a case study: Echium plantagineum. Rev Bras Farmacog. 29 (4), 500-503 (2019).
  24. Wang, H., Xu, X., Wang, X., Guo, W., Jia, W., Zhang, F. An analytical strategy for discovering structural analogues of alkaloids in plant food using characteristic structural fragments extraction by high resolution orbitrap mass spectrometry. LWT- Sci Technol. 154, 112329 (2022).
  25. Parks, H. M., et al. Redirecting tropane alkaloid metabolism reveals pyrrolidine alkaloid diversity in Atropa belladonna. New Phytol. 237 (5), 1810-1825 (2023).
  26. . MassBank of North America Available from: https://mona.fiehnlab.ucdavis.edu (2024)
  27. Maier, I., et al. Fluorodaturatin und Homofluorodaturatin - zwei neue β-carbolinderivate in Samen von Datura stramonium L. var. stramonium. Monatsh Chem. 112, 1425-1439 (1981).
  28. Jennett-Siems, K., et al. Chemotaxonomy of the pantropical genus Merremia (Convolvulaceae) based on the distribution of tropane alkaloids. Phytochemistry. 66, 1448-1464 (2005).
  29. Kohnen, K. L., Sezgin, S., Spiteller, M., Hagels, H., Kayser, O. Localization and organization of scopolamine biosynthesis in Duboisia myoporoides R. Br. Plant Cell Physiol. 59 (1), 107-118 (2018).
  30. Guan, P., et al. Full collision energy ramp-MS2 spectrum in structural analysis relying on MS/MS. Anal Chem. 93 (46), 15381-15389 (2021).
  31. Al Balkhi, M. H., Schlitz, S., Lesur, D., Lanoue, A., Wadouachi, M., Boitel-Conti, M. Norlittorine and norhyoscyamine identified as products of littorine and hyoscyamine metabolism by 13C-labeling in Datura innoxia hairy roots. Phytochemistry. 74, 105-114 (2012).
  32. Sumner, L. W., et al. Proposed minimum reporting standards for chemical analysis. Metabolomics. 3, 211-221 (2007).
  33. Gambaro, V., Labbe, C., Castillo, M. Angeloyl, Tigloyl and Senecioyloxytropane Alkaloids from Schizanthus hookerii. Phytochemistry. 22 (8), 1838-1839 (1983).
  34. Christen, P., Cretton, S., Humam, M., Bieri, S., Muñoz, O., Joseph-Nathan, P. Chemistry and biological activity of alkaloids from the genus Schizanthus. Phytochem Rev. 19, 615-641 (2020).
  35. Lounasmaa, M., Tamminen, T. The Tropane Alkaloids. The Alkaloids: Chemistry and Pharmacology. , (1993).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

Anahtar Kelimeler S v Kromatografisi tandem K tle SpektrometresiLC MS MSDo al r nlerTropan AlkaloidleriDaturaDereplikasyonVeriye Ba l Analiznc yon TaramasN tr Kay p Taramas

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır