HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE NÁMELOVÝCH ALKALOIDŮ

Význam tématu

Analýza námelových alkaloidů je zásadní pro farmaceutický výzkum, toxikologii a zemědělskou praxi. Tyto přírodní látky s širokým spektrem biologických účinků se využívají při léčbě poruch nervového přenosu i v neuroendokrinologii. Masová spektrometrie nabízí vysoce citlivý a selektivní přístup k identifikaci i kvantifikaci různých skupin námelových alkaloidů v komplexních matricích.

Cíle a přehled studie / článku

Článek shrnuje dosavadní využití masové spektrometrie pro strukturální charakterizaci a kvantitativní stanovení námelových alkaloidů. Zahrnuje popis fragmentačních schémat pro hlavní třídy alkaloidů (klaviny, ergoliny, seko-ergoliny, glykosidy, peptidové a laktamové deriváty) a hodnotí přínos různých ionizačních technik oraz kombinací GC/MS, HPLC/MS a MS/MS.

Použitá metodika a instrumentace

V přehledu jsou diskutovány:

• Elektronová ionizace (EI) a chemická ionizace (CI) pro detailní fragmentační analýzu
• GC/MS pro derivatizované klaviny a jednoduché lysergové deriváty
• HPLC spojená s ESI- nebo APCI-spektrometrií pro široké spektrum alkaloidů
• Tandemové MS/MS s B/E geometrickou selekcí a kolizně indukovanou disociací (CID) pro odlišení izobarických struktur
• MALDI a FAB pro analýzu vyšších glykosidů a peptidových alkaloidů

Hlavní výsledky a diskuse

Studie identifikovala a charakterizovala klíčové fragmentační ionty:

• 9-ergoleny: ionty m/z 223, 222, 221, 192, 167, 154
• 8-ergoleny a ergoliny: posuny fragmentů závislé na substituci D-kruhu
• Seko-ergoliny: intenzivní molekulární ion a fragmenty na m/z >200
• Glykosidy: dominantní [M+H]+ a fragmenty štěpením sacharidové části
• Ergopeptiny: imoniové ionty a1–a3 a acyliové ionty b1–b3 umožňují určovat složení cyklolu
• Laktamové alkaloidy: nižší molekulární hmotnost o 16 Da a odlišné fragmentační vzory

Další diskuse se zaměřuje na výhody spojení chromatografie a MS pro analýzu metabolitů, veterinární a potravinářské kontroly.

Přínosy a praktické využití metody

Masová spektrometrie umožňuje rychlou a citlivou detekci alkaloidů v nízkých koncentracích (pg–ng/ml), sledování farmakokinetiky léčiv, identifikaci minoritních komponent v biologických vzorcích a kontrolu kontaminace potravin či krmiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

Perspektivy spočívají v rozsáhlém využití HPLC-MS/MS s vysokým rozlišením, IMS-MS (ion mobility spectrometry), MALDI-imaging pro prostorovou lokalizaci alkaloidů a vývoji rychlých postkolonačních derivačních technik pro zvýšení citlivosti.

Závěr

Masová spektrometrie je nedocenitelná pro komplexní analýzu námelových alkaloidů. Kombinace různých ionizačních zdrojů a tandemové techniky poskytuje detailní strukturní informace i spolehlivou kvantifikaci v biologických, potravinářských i farmaceutických vzorcích.

Reference

1. Eich E., Pertz H.: Pharmazie 49, 867 (1994).
2. Berde B., Schild H. O. (ed.): Ergot Alkaloids and Related Compounds, Handbook of Experimental Pharmacology, sv. 49. Springer-Verlag, Berlin 1978.
3. Goldstein M., Calne D. B., Lieberman A., Thorner M. O. (ed.): Ergot Compounds and Brain Function, Neuroendocrine and Neuropsychiatric Aspects, Advances in Biochemical Pharmacology, sv. 23. Raven Press, New York 1980.
4. Van Dongen P. W. J., De Groot A. N. J. A.: Eur. J. Obstetr. Gyn. 60, 109 (1995).
5. Powell R., Plattner R. D., Yates S. G., Clay K., Leuchtmann A.: J. Nat. Prod. 53, 1272 (1990).
6. Atwell S. M., Mantle P. G.: Experientia 37, 1257 (1981).
7. Scott P. M., Kennedy B. P. C.: Agric. Food Chem. 24, 865 (1976).
8. Vining L. C., McInnes A. G., Smith D. G., Wright J. L. C., Taber W. A.: FEMS Symp. 23, 243 (1982).
9. Garner G. B., Rottinghaus G. E., Cornell C. N., Tester H.: Agric. Ecosystems Environ. 44, 65 (1993).
10. Agee C. S., Hill N. S.: Crop Sci. 34, 221 (1994).
11. Stauffacher D., Niklaus P., Tscherter H., Weber H. P., Hofmann A.: Tetrahedron 25, 5879 (1969).
12. Moreau C.: Cryptogam. Mycol. 10, 33 (1989).
13. Wilkinson R. E., Hardcastle W. S., McCormick C. S.: J. Sci. Food Agric. 39, 335 (1987).
14. Costa C., Bertazzo A., Allegri G., Curcuruto O., Traldi P.: J. Heterocyclic Chem. 29, 1641 (1992).
15. Cvak L., Jegorov A., Sedmera P., Havlíček V., Ondráček J., Husák M., Pakhomova S., Kratochvíl B., Granzin J.: J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1994, 1861.