Analysis of Plant Alkaloids Through Accurate Mass Screening and Discovery
Aplikace | 2015 | WatersInstrumentace
Analýza rostlinných alkaloidů je klíčová ve forenzní toxikologii i farmakologii. Tyto dusíkaté sloučeniny s farmakologickou aktivitou nacházejí uplatnění jak v medicíně, tak rekreačně. Rychlé a spolehlivé identifikace nových nebo vzácných alkaloidů bez nutnosti referenčních standardů zásadně usnadňuje detekci neznámých psychoaktivních látek a jejich metabolitů.
Studie demonstruje použití Forensic Toxicology Application Screening Solution ve spojení s UNIFI Scientific Information System v1.8 k:
Vzorky alkaloidů (amygdalin, berberine chloride, bufalin, coumarin, digitoxin, gitoxin, lanatocide C, neriifolin, α-solanine) připraveny v methanolu (10 µg/mL) a naředěny na 1 µg/mL v mobilní fázi A.
Byla úspěšně vytvořena vlastní knihovna alkaloidů připojením MOL souborů ke jménům látek. Identifikace proběhla kombinací přesné hmotnosti [M+H]+, teoretických izotopových vzorů a fragmentů generovaných in-silico. U gitoxinu byly po opakovaném zpracování detekovány čtyři adukty ([H]+, [NH4]+, [Na]+, [K]+), což zvýšilo celkovou signálovou intenzitu z 568 na 118 680 counts. Funkce discovery tool automatizovala vyhledání vzorce přes ChemSpider, identifikaci možných názvů a fragmentační validaci (příklad amygdalinu: m/z 458.1649, vzorec C20H27NO11, i-FIT™ 89 %).
Očekává se další rozvoj integrace AI pro predikci fragmentací, rozšíření online databází (ChemSpider, PubChem), zvýšení propustnosti analýz a aplikace v oblastech metabolomiky, environmentální analýzy či QA/QC v potravinářství a farmaceutickém průmyslu.
Platforma UPLC-QTof-MS ve spojení s UNIFI v1.8 představuje efektivní řešení pro screening a identifikaci plant alkaloidů. Kombinace přesné hmotnosti, in-silico fragmentace, detekce několika aduktů a discovery tool výrazně zjednodušuje forenzní a farmakologickou analýzu.
1. Waters Corporation. Forensic Toxicology Screening Application Solution. Waters Brochure P/N 720004830EN.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Analýza rostlinných alkaloidů je klíčová ve forenzní toxikologii i farmakologii. Tyto dusíkaté sloučeniny s farmakologickou aktivitou nacházejí uplatnění jak v medicíně, tak rekreačně. Rychlé a spolehlivé identifikace nových nebo vzácných alkaloidů bez nutnosti referenčních standardů zásadně usnadňuje detekci neznámých psychoaktivních látek a jejich metabolitů.
Cíle a přehled studie / článku
Studie demonstruje použití Forensic Toxicology Application Screening Solution ve spojení s UNIFI Scientific Information System v1.8 k:
- Vytvoření a rozšíření vědecké knihovny plant alkaloidů.
- Screeningu devíti modelových alkaloidů metodou UPLC-QTof-MS (MSE).
- Identifikaci sloučenin prostřednictvím přesné hmotnosti a in-silico fragmentace.
- Nasazení nové funkcionality „discovery tool“ pro odhalení neočekávaných složek.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky alkaloidů (amygdalin, berberine chloride, bufalin, coumarin, digitoxin, gitoxin, lanatocide C, neriifolin, α-solanine) připraveny v methanolu (10 µg/mL) a naředěny na 1 µg/mL v mobilní fázi A.
- UPLC systém: ACQUITY UPLC I-Class (FTN) s kolonkou HSS C18 2.1×150 mm, 1.8 µm, 50 °C.
- Mobilní fáze A: 5 mM ammonium formiát, pH 3.0; B: acetonitril s 0.1 % kyselinou formiovou.
- Gradient: 0 min (87 % A), 10 min (50 % A), 10.75–12.25 min (5 % A), návrat do výchozího stavu 15 min.
- MS systém: Xevo G2-S QTof, ESI+, MS^E režim; zdroj 150 °C, desolvace 400 °C, 800 L/h; referenční hmotnost leucine enkephalin (m/z 556.2766).
- Softwarové prostředí: UNIFI Scientific Information System v1.8 s Forensic Toxicology Screening Application Solution.
Hlavní výsledky a diskuse
Byla úspěšně vytvořena vlastní knihovna alkaloidů připojením MOL souborů ke jménům látek. Identifikace proběhla kombinací přesné hmotnosti [M+H]+, teoretických izotopových vzorů a fragmentů generovaných in-silico. U gitoxinu byly po opakovaném zpracování detekovány čtyři adukty ([H]+, [NH4]+, [Na]+, [K]+), což zvýšilo celkovou signálovou intenzitu z 568 na 118 680 counts. Funkce discovery tool automatizovala vyhledání vzorce přes ChemSpider, identifikaci možných názvů a fragmentační validaci (příklad amygdalinu: m/z 458.1649, vzorec C20H27NO11, i-FIT™ 89 %).
Přínosy a praktické využití metody
- Možnost prospektivního screeningu bez nutnosti vlastních standardů.
- Rychlé rozšíření a aktualizace knihoven s retencí a fragmentačními daty.
- Vyšší citlivost díky detekci více aduktů.
- Automatizovaná strukturální elucidace neznámých složek.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj integrace AI pro predikci fragmentací, rozšíření online databází (ChemSpider, PubChem), zvýšení propustnosti analýz a aplikace v oblastech metabolomiky, environmentální analýzy či QA/QC v potravinářství a farmaceutickém průmyslu.
Závěr
Platforma UPLC-QTof-MS ve spojení s UNIFI v1.8 představuje efektivní řešení pro screening a identifikaci plant alkaloidů. Kombinace přesné hmotnosti, in-silico fragmentace, detekce několika aduktů a discovery tool výrazně zjednodušuje forenzní a farmakologickou analýzu.
Reference
1. Waters Corporation. Forensic Toxicology Screening Application Solution. Waters Brochure P/N 720004830EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Forensic Toxicology Application Notebook - APPLICATION NOTEBOOK
2017|Waters|Příručky
[ APPLICATION NOTEBOOK ] Forensic Toxicology Application Notebook BATTLING THE PROLIFERATION OF DRUGS IS NOT EASY. IDENTIFYING THEM CAN BE. FORENSIC TOXICOLOGY PHARMACEUTICAL As new forms of “designer” drugs threaten public safety, there is an immediate need for advanced ways…
Klíčová slova
uplc, uplcreturn, returnindex, indexforensic, forensictoxicology, toxicologythc, thcacquity, acquityurine, urineoral, oralxevo, xevoscreening, screeningmetabolites, metabolitesfluid, fluidusing, usingtqd
COMPONENTIZATION FOLLOWING 3D-PEAK DETECTION IN THE UNIFI SCIENTIFIC INFORMATION SYSTEM
2015|Waters|Technické články
COMPONENTIZATION FOLLOWING 3D-PEAK DETECTION IN THE UNIFI SCIENTIFIC INFORMATION SYSTEM Jeff Goshawk, David Eatough, and Michelle Wood The UNIFI ® Scientific Information System from Waters contains a proprietary and powerful peak detection algorithm that transforms complex full scan data into…
Klíčová slova
componentization, componentizationponent, ponentunifi, unifiizat, izatcom, comfragment, fragmentcomponents, componentsions, ionscan, canion, ionenergy, energyscopolamine, scopolaminemass, massdata, dataspectra
Using the Waters Forensic Toxicology Screening Application Solution With UNIFI to Determine Diuretics in Urine
2015|Waters|Aplikace
Using the Waters Forensic Toxicology Screening Application Solution With UNIFI to Determine Diuretics in Urine Rob Lee and Michelle Wood Waters Corporation, Wilmslow, UK A P P L I C AT I O N B E N E F I…
Klíčová slova
diuretics, diureticsunifi, unifiurine, urinetoxicology, toxicologyforensic, forensicscreening, screeningsolution, solutiondetermine, determinewaters, watersenergy, energyuplc, uplcmetolazone, metolazoneionise, ioniseapplication, applicationindapamide
Comprehensive Drug Screening for Forensic Toxicology
2023|Waters|Příručky
Comprehensive Drug Screening for Forensic Toxicology Overcome Evolving Toxicology Screening Challenges with High Resolution Mass Spectrometry (HRMS) CONTENTS Introduction: Challenges in Toxicology Screening........................................................................................................ 3 Benefits of HRMS and Accurate Mass................................................................................................................................... 4 A Complete Waters Solution.......................................................................................................................................................... 5 A Comprehensive Portfolio…
Klíčová slova
screening, screeningtoxicology, toxicologyforensic, forensicwaters, watersworkflows, workflowsdrug, drugchallenges, challengeshrms, hrmscomprehensive, comprehensivesupport, supportseized, seizedbenefits, benefitssolution, solutionnps, npsdrugs