HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE NÁMELOVÝCH ALKALOIDŮ

Význam tématu

Námelové alkaloidy představují biologicky aktivní přírodní látky s významnými účinky na centrální i periferní nervový systém. Jsou používány v klinické medicíně, zejména v neuroendokrinologii, a zároveň vyžadují pečlivý monitoring v zemědělských produktech i v toxikologických analýzách z důvodu možné kontaminace či zneužití.

Cíle a přehled studie

Článek shrnuje fragmentační chování jednotlivých typů námelových alkaloidů za různých ionizačních podmínek a hodnotí přínos metod hmotnostní spektrometrie (MS) a kombinovaných technik (GC/MS, HPLC/MS, MS/MS) pro kvalitativní i kvantitativní analýzu. Zaměřuje se na klaviny, ergoliny, seko-ergoliny, glykosidy, ergopeptiny a jejich laktamové deriváty.

Použitá metodika a instrumentace

Analytické metody:

• Electron Ionization (EI)
• Chemical Ionization (CI)
• Fast Atom Bombardment (FAB)
• Field Desorption (FD)
• Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI)
• Electrospray Ionization (ESI)
• Atmospheric Pressure Chemical Ionization (APCI)
• Tandem Mass Spectrometry (MS/MS) s BE geometrií sektorového analyzátoru

Chromatografické techniky:

• GC/MS pro volné ergoliny a deriváty lysergové kyseliny
• HPLC spojené s ESI-MS a APCI-MS pro široké spektrum alkaloidů a jejich metabolitů
• TLC/SIMS a HPLC/MS/MS pro kvantifikaci a strukturální analýzu komplexních směsí

Hlavní výsledky a diskuse

• 9-Ergoleny: dominantní ion m/z 223 odpovídá ztrátě substituentu, následují fragmenty m/z 222, 221, 192, 181, 154 a 127.
• 8-Ergoleny: méně intenzivní fragmentace, silný pik [M-H]+, absence iontů m/z 181 a 192.
• Ergoliny: charakteristické ionty m/z 197, 144 a dvojice 221/223; variabilita při další substituci D-kruhu.
• Seko-ergoliny: fragmenty nad m/z 200 specifické pro konformaci a substituci D-kruhu.
• Glykosidy: protonovaný molekulární ion [M+H]+, fragmentace ve spektru El omezená na aglykon; MALDI/FAB a CI-MS/MS klíčové pro vyšší oligosacharidy.
• Ergopeptiny: komplexní fragmentace cyklolu a erginové části, diagnostické acyliové (b) a imoniové (a) ionty podle pozice aminokyselin; MS/MS umožňuje rozlišení izobarických aminokyselin (Leu/Ile).
• Laktamové formy: posun molekulové hmotnosti o –16 u D-prolinových derivátů, absence acyliových iontů v El spektru.

Přínosy a praktické využití metody

Hmotnostní spektrometrie v kombinaci s chromatografií nabízí vysokou citlivost, selektivitu a rychlost identifikace i kvantifikace námelových alkaloidů a jejich metabolitů v biologických vzorcích (plazma, moč), zemědělských a potravinářských produktech. Uplatňuje se v toxikologii, farmakokinetických studiích a kontrole kvality.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření HPLC/ESI-MS/MS s vysokým rozlišením (HRMS) a ultrarychlou chromatografií (UHPLC) pro simultánní screening a kvantifikaci.
• Integrace ion mobility spektrometrie pro oddělení izobarických a konformačních forem.
• Rozvoj databází fragmentačních spekter a referenčních standardů pro zrychlení identifikace.
• Aplikace MALDI-ToF a rychlých MS technik pro screening v terénu.
• Metabolomické studie pro odhalení nových minoritních alkaloidů a biotransformačních produktů.

Závěr

Shrnutí ukazuje, že hmotnostní spektrometrie a její kombinace s chromatografiemi představují klíčový nástroj pro detailní strukturální analýzu a kvantifikaci různých typů námelových alkaloidů. Rozvoj soft ionizačních metod a MS/MS otevírá nové možnosti pro široké uplatnění v praxi i výzkumu.

Reference

• Eich E., Pertz H.: Pharmazie 49, 867 (1994).
• Berde B., Schild H. O. (eds.): Ergot Alkaloids and Related Compounds. Springer, Berlin 1978.
• Vining L. C., McInnes A. G., Smith D. G., Wright J. L. C., Taber W. A.: FEMS Symp. 23, 243 (1982).
• Scott P. M., Kennedy B. P. C.: Agric. Food Chem. 24, 865 (1976).
• Cvak L., Jegorov A., Sedmera P., Havlíček V., Ondráček J., Husák M., Pakhomova S., Kratochvíl B., Granzin J.: J. Chem. Soc. Dalton Trans. 2, 1861 (1994).
• Halada P., Jegorov A., Cvak L., Sedmera P., Ryska M., Havlíček V.: Collect. Czech. Chem. Commun. 62, 3312 (1997).