Distribution Analysis of Plant Alkaloids in Narcissus, by MS Imaging

Aplikace | 2025 | ShimadzuInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/HRMS, LC/TOF, MS Imaging
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu

Rostlinné alkaloidy jako galanthamin jsou klíčové pro výrobu farmaceutik, zejména látek s inhibičním účinkem na acetylcholinesterázu. Detailní analýza jejich chemického složení a prostorového rozmístění ve tkáních Narcissus tazetta umožňuje optimalizovat výběr původních rostlin a zvýšit efektivitu extrakce. Moderní techniky rychlé detekce (PESI) a zobrazovací hmotnostní spektrometrie (MSI) představují významný pokrok v analytické chemii s přímým dopadem na farmaceutický průmysl.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo:
  • Rychlé kvalitativní screenování alkaloidů, především galanthaminu, v listech Narcissus tazetta pomocí PESI-ESI v kombinaci s Q-TOF MS.
  • Prostorová analýza rozložení galanthaminu, lycorinu a tazettinu ve fragmentech cibulky a listů prostřednictvím MSI na systému iMScope QT s MALDI zdrojem.


Použitá metodika a instrumentace

Analytická práce zahrnovala:
  • Extrahování alkaloidů z mražených a rozdrcených listů 50 % ethanolovým roztokem.
  • PESI pro rychlou analýzu extraktu s DPiMS QT a LCMS-9030 (Q-TOF) – doba měření 0,5 min, polarita pozitivní, rozsah m/z 50–2000.
  • MSI: řezání tkání na 20 µm tloušťku, nanesení CHCA matricí pomocí iMLayer (0,7 µm), měření na iMScope QT s LCMS-9030 – polarita pozitivní, rozsah m/z 280–335, prostorové rozlišení 10/25 µm.


Použitá instrumentace

  • DPiMS QT probe ESI kit a LCMS-9030 (Q-TOF) pro PESI-MS.
  • iMScope QT (atmospheric MALDI se světelným mikroskopem) a LCMS-9030 pro MSI.
  • Vrstvení matrici CHCA na ITO sklíčka pomocí iMLayer (matrix sublimation).
  • Microtome pro přípravu 20 µm řezu.
  • Software LabSolutions Insight Explore a IMAGEREVEAL MS pro zpracování dat.


Hlavní výsledky a diskuse

  • PESI-ESI umožnila detekci galanthaminu, lycorinu a tazettinu s vysokou hmotovou přesností (<1 mDa) v čase 0,5 min.
  • MSI odhalila nejvyšší koncentraci galanthaminu v části cibulky, která se později diferencuje v listy, zatímco lycorin a tazettin měly odlišné prostorové rozložení.
  • Využití prostorového rozlišení 10/25 µm potvrdilo detailní distribuci alkaloidů, což je klíčové pro cílenou izolaci a purifikaci.


Přínosy a praktické využití metody

  • Výrazné zkrácení doby screeningu rostlinných vzorků.
  • Možnost rychlého výběru odrůd s vyšším obsahem cílených alkaloidů.
  • Lepší řízení extrakčních a purifikačních procesů ve farmaceutické výrobě.


Budoucí trendy a možnosti využití

  • Další zvyšování rychlosti a automatizace PESI a MSI metod.
  • Integrace s metabolomickými platformami pro komplexní profilaci rostlinných vzorků.
  • Rozšíření aplikace na další bioaktivní látky a rostlinné druhy.
  • Využití ve fenotypovém screeningu pro šlechtění plodin s vyšším obsahem farmaceuticky zajímavých sloučenin.


Závěr

Kombinace PESI-ESI a MALDI-Q-TOF MS nabízí rychlý a citlivý nástroj pro screening a zobrazování distribuovaných alkaloidů v rostlinných tkáních. Metoda přispívá k efektivnějšímu rozhodování ve vývoji farmaceutických surovin a optimalizaci extrakčních postupů.

Reference

  • Planta Med. 2003;69:1166-1168.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Multidirectional Analysis of Plant Alkaloids Using MS Imaging and OAD-TOF System
Detection of Plant-Derived Natural Toxins by Probe Electrospray Ionization Kit and LC-MS
MS Imaging of Natural Toxin Colchicine in Autumn Crocus Bulb Using iMScope QT