Anvendelse af massespektrometriske molekyl\u00e6re netv\u00e6rk i studiet af naturproduktstrukturer
\nStrukturanalyse af forbindelser er afg\u00f8rende for opdagelsen af naturprodukter, is\u00e6r for at afsl\u00f8re det materielle grundlag for sj\u00e6ldne eller dyrebare kinesiske l\u00e6gemidler. Men analysen af meget forskellige forbindelsesstrukturer kr\u00e6ver en betydelig m\u00e6ngde tid og arbejdskraft, hvilket er en af de st\u00f8rste udfordringer ved karakterisering af naturprodukter. Derfor anvendes massespektrometrisk molekyl\u00e6r netv\u00e6rksteknologi til strukturel forskning i naturprodukter.<\/p>\n
V\u00e6skekromatografi-tandem-massespektrometri (LC-MS\/MS) er en af de mest anvendte analysemetoder inden for metabolomik, men fortolkningen af disse komplekse data er en stor udfordring inden for forskning i naturprodukter. I de senere \u00e5r har fremkomsten af nye bioinformatiske metoder som f.eks. molekyl\u00e6re netv\u00e6rk givet nye ideer og perspektiver til genkendelse af kendte forbindelser i komplekse matricer. Global Natural Products Social Molecular Networking (GNPS) er en \u00e5ben database med tandem-massespektrometridata, som i \u00f8jeblikket er den eneste offentlige grundl\u00e6ggende platform, der er i stand til at implementere molekyl\u00e6re netv\u00e6rk og analysere datas\u00e6t genereret af LC-MS\/MS. Visualiseringen af molekyl\u00e6re netv\u00e6rk i GNPS repr\u00e6senterer hvert spektrum som en node, og arrangementet af spektre til spektre repr\u00e6senterer forbindelserne mellem noder. Relevante molekyl\u00e6re spektre kan visualiseres som molekyl\u00e6re netv\u00e6rk online i GNPS. GNPS best\u00e5r af i alt 235850 spektre og 22644 forbindelser. GNPS muligg\u00f8r ikke kun identifikation af kendte forbindelser, analoger og automatisk analyse af forbindelser i molekyl\u00e6re netv\u00e6rk, men har ogs\u00e5 evnen til at replikere, linke og gemme sekund\u00e6re massespektrometridata fra flere kilder.<\/p>\n
Molecular networking (MN) er en platform til organisering og visualisering af MS\/MS-data. Hvert massespektrum betragtes som en vektor og sammenlignes med alle andre massespektre ved hj\u00e6lp af cosinus-lighed. N\u00e5r ligheden mellem to massespektre overskrider en t\u00e6rskel, forbindes de i det molekyl\u00e6re netv\u00e6rk. I 2012 foreslog professor Pieter for f\u00f8rste gang molekyl\u00e6r netv\u00e6rksteknologi. Massespektrometri-molekyl\u00e6rt netv\u00e6rk er en metode baseret p\u00e5 tandem-massespektrometrianalyse (MS\/MS), der er velegnet til analyse af forskellige naturprodukter. Form\u00e5let er hurtigt at identificere kendte forbindelser og bestemme forskellige ukendte naturprodukter. Kort sagt g\u00e5r metoden ud p\u00e5 at indsamle tandem-massespektrometridata og konstruere et netv\u00e6rk baseret p\u00e5 fragmenternes lighed. Denne teknologi er blevet anvendt i vid udstr\u00e6kning inden for omr\u00e5der som naturprodukter, metabolomik og l\u00e6gemiddelopdagelse.<\/p>\n
I \u00f8jeblikket har Trivella et al. og Fox Ramos et al. rapporteret, at MN har vist sig at v\u00e6re et yderst effektivt v\u00e6rkt\u00f8j til hurtigt at identificere naturlige produkter i komplekse blandinger og hj\u00e6lpe med at opdage nye naturlige produkter; Nothias Esposito et al. rapporterede, at MN er et effektivt v\u00e6rkt\u00f8j til at karakterisere genereringen af specifikke metabolitter i planter i metabolomics baseret p\u00e5 massespektrometri; Kang et al. brugte MN til at klassificere sekund\u00e6re metabolitter i lignende klynger, som er blevet brugt i forskning i naturlige produkter til at screene og isolere m\u00e5l; Lei et al. observerede forskelle i indholdet af uforarbejdet og forarbejdet aconit ved hj\u00e6lp af MN; Derudover rapporterede Tian et al., at MN tydeligt kan observere forskellene i kemisk sammens\u00e6tning af te fra forskellige sorter og oprindelser, hvilket muligg\u00f8r kvalitativ og kvantitativ evaluering af te; Ved at analysere typerne af fragmentioner og de relative indholds\u00e6ndringer af fragmentioner kan \u00e6ndringerne i den molekyl\u00e6re struktur af naturlige produkter og transformationen af deres funktionelle grupper udledes for at afg\u00f8re, om naturlige produkter genereres eller transformeres.<\/p>\n
<\/p>\n
I de seneste par \u00e5r er MN blevet foresl\u00e5et som et nyt v\u00e6rkt\u00f8j til at forenkle strukturforskningen af naturprodukter og er med succes blevet anvendt til opdagelse, adskillelse, fremstilling, strukturel identifikation og kvantitativ analyse af kemiske og aktive ingredienser i naturprodukter. MN er velegnet til at studere naturprodukters in vivo-sammens\u00e6tning og metabolitter, hvilket bedre kan belyse deres farmakologiske stofgrundlag og metaboliske processer.<\/p>\n
Ved at bruge MN til at sammenligne karakteristiske fragmentioner og analysere deres typer og relative indholds\u00e6ndringer kan vi udlede de molekyl\u00e6re struktur\u00e6ndringer og funktionelle gruppetransformationer af naturlige produkter, som kan bruges til at udlede de biosyntetiske veje for naturlige produkter. Litteraturforskning har imidlertid vist, at der ikke er mange relevante rapporter i ind- og udland, hvilket kan v\u00e6re en ny retning for MN, der skal bruges i naturproduktforskning.<\/p>\n
Sammenfattende kan man sige, at MN indtil videre prim\u00e6rt er blevet anvendt til strukturel identifikation af naturprodukter. N\u00e5r det kombineres med andre teknologier, er det en effektiv og hurtig metode til strukturel forskning i naturprodukter, is\u00e6r til opdagelse af nye strukturer og aktive ingredienser. Der er relativt lidt forskning i metabolisme, kvantitativ analyse og biosyntetiske veje i kroppen, hvilket er en retning, som forskere kan fokusere p\u00e5 i fremtiden.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Application of Mass Spectrometry Molecular Networks in the Study of Natural Product Structures The structural analysis of compounds is crucial for the discovery of natural products, especially for revealing the material basis of rare or precious Chinese medicinal materials. However, the analysis of highly diverse compound structures requires a significant amount of time and manpower, […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n