ČASOPIS ČESKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI A SLOVENSKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI

Čes. slov. farm. 2012, 61(1):21-25

Metabolomika vo výskume fytoterapeutík

Katarína Kráľová1, Josef Jampílek2,*, Ivan Ostrovský1
1 Chemický ústav, Prírodovedecká fakulta, Univerzita Komenského v Bratislave
2 Ústav chemických léčiv FaF VFU

Farmaceutický a potravinársky výskum sa vo zvýšenej miere zameriava na veľký potenciál rastlinných sekundárnych metabolitov alebo prírodných látok, ktoré možno využiť ako terapeutiká alebo vzorové zlúčeniny pre vývoj nových liečiv. Práca sa venuje využitiu metabolomiky, metabolického profilovania a metabolického "fingerprintu" pri identifikácii jednotlivých aktívnych fytolátok v rastlinných extraktoch, pri profilovaní unikátnych skupín rastlinných sekundárnych metabolitov, ktoré možno využiť na zlepšenie klasifikácie viacerých druhov liečivých rastlín, ako aj na lepšie charakterizovanie a kontrolu kvality liečivých extraktov, tinktúr a fytofarmaceutických prípravkov pripravených z týchto rastlín. Na identifikáciu metabolitov sa používajú hlavne kombinované analytické metódy a multivariačná štatistická analýza. Liečivé rastliny sa v tomto prípade hodnotia nielen na základe obmedzeného počtu metabolitov, ktoré sú farmakologicky významné zlúčeniny, ale aj na základe fingerprintov menej významných metabolitov a bioaktívnych molekúl.

Klíčová slova: metabolomika; metabolické profilovanie; metabolický "fingerprint"; liečivé rastliny

Metabolomics in research of phytotherapeutics

Pharmaceutical and food industries are increasingly focused on the great potential of plant secondary metabolites or natural substances which can be used as therapeutics or model compounds for development of new drugs. The paper is devoted to the use of metabolomics, metabolic profiling and metabolic "fingerprint" for the identification of individual active phyto-substances in plant extracts, in profiling of unique groups of plant secondary metabolites that can be used to improve the classification of several species of medicinal plants as well as for a better characterization and quality control of medicinal extracts, tinctures and phytotherapeutic products prepared from these plants. Combined analytical methods and multivariate statistical analysis are used for metabolite identification. Using this approach, medicinal plants are evaluated not only on the basis of a limited number of pharmacologically important metabolites but also based on the fingerprints of minor metabolites and bioactive molecules.

Keywords: metabolomics; metabolic profiling; metabolic "fingerprint"; medicinal plants
Grants and funding:

Publikácia bola vytvorená realizáciou projektu "Výskum a vývoj nových technológií chemickej analýzy pre metabonomiku/metabolomiku" ITMS: 26240220007, na základe podpory operačného programu Výskum a vývoj financovaného z Európskeho fondu regionálneho rozvoja.

Vloženo: 13. listopad 2011; Přijato: 5. leden 2012; Zveřejněno: 1. leden 2012  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Kráľová K, Jampílek J, Ostrovský I. Metabolomika vo výskume fytoterapeutík. Čes. slov. farm. 2012;61(1-2):21-25.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Nielsen J., Oliver S. The next wave in metabolome analysis. Trends Biotechnol 2005; 23, 544-546. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Roessner U., Wagner C., Kopka J., Trethewey R. N., Willmitzer, L. Technical advance: simultaneous analysis of metabolites in potato tuber by gas chromatography-mass spectrometry. Plant J 2000; 23, 131-142. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Stitt M., Fernie A. R. From measurements of metabolites to metabolomics: an 'on the fly' perspective illustrated by recent studies of carbon-nitrogen interactions. Curr Opin Biotechnol 2003; 14, 136-144. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Kopka J., Fernie A., Weckwerth W., Gibon Y., Stitt M. Metabolite profiling in plant biology: platforms and destinations. Genome Biol 2004; 5, 109. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Lange D. Europe's medicinal and aromatic plants: their use, trade and conservation. Cambridge UK: Traffic Europe/International 1998.
    6. Kozlowski R., Braniecki P., Mackiewicz-Talarczyk M. Report from the state of Poland. Forming Part of the IENICA-INFORRM Project. Poznan 2004.
    7. Tóth Š., Šalamon I. Increase of field crop yields by application of medicinal plant wastes and their extracts. In: Cultivation of medicinal and spice plants. Nitra: Agroinstitute 1997; 39-43.
    8. Fiehn O. Metabolomics - the link between genotypes and phenotypes. Plant Mol Biol 2002; 48, 155-171. Přejít k původnímu zdroji...
    9. Schauer N., Fernie A. R. Plant metabolomics: towards biological function and mechanism. Trends Plant Sci 2006; 11, 508-516. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Shyur L. F., Yang N. S. Metabolomics for phytomedicine research and drug development. Curr Opin Chem Biol 2008; 12, 66-71. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Williamson E. M. Synergy and other interactions in phytomedicines. Phytomedicine 2001; 8, 401-409. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Wang C. Y., Chiao M. T., Yen P. J., Huang W. C., Hou C. J., Chung S. C., Yeh K. C., Yang W. C., Shyur L. F., Yang N. S. Modulatory effects of Echinacea purpurea extracts on human dendritic cells: a cell and gene-based study. Genomics 2006; 88, 9801-9808. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Yang N. S., Shyur L. F., Chen C. H., Wang S. Y., Tzeng C. M. Medicinal herb extract and a single-compound drug confer similar complex pharmacogenomic activities in MCF-7 cells. J Biomed Sci 2004; 11, 418-422. Přejít k původnímu zdroji...
    14. Zeng Z. D., Liang Y. Z., Chau F. T., Chen S., Daniel M. K., Chan C. O. Mass spectral profiling: an effective tool for quality control of herbal medicines. Anal Chim Acta 2007; 604, 89-98. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Ye M., Liu S. H., Jiang Z., Lee Y., Tilton R., Cheng Y. C. Liquid chromatography/mass spectrometry analysis of PHY906, a Chinese medicine formulation for cancer therapy. Rapid Commun Mass Spectrom 2007; 21, 3593-3607. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Yang S. Y., Kim H. K., Lefeber A. W. M., Erkelens C., Angelova N., Choi Y. H., Verpoorte R. Application of two-dimensional nuclear magnetic resonance spectroscopy to quality control of Ginseng commercial products. Planta Med 2006; 72, 364-369. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Dan M., Su M., Gao X., Zhao T., Zhao A., Xie G., Qiu Y., Zhou M., Liu Z., Jia W. Metabolite profiling of Panax notoginseng using UPLC-ESI-MS. Phytochemistry 2008; 69, 2237-2244. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Ding S., Dudley E., Plummer S., Tang J., Newton R. P., Brenton A. G. Fingerprint profile of Ginkgo biloba nutritional supplements by LC/ESI-MS/MS. Phytochemistry 2008; 69, 1555-1564. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. van der Kooy F., Verpoorte R., Meyer J. J. M. Metabolomic quality control of claimed antimalarial Artemisia afra herbal remedy and A. afra and A. annua plant extracts. S Afr J Bot 2008; 74, 186-189. Přejít k původnímu zdroji...
    20. Shibano M., Lin A. S., Itokawa H., Lee K. H. Separation and characterization of active flavonolignans of Silybum marianum by liquid chromatography connected with hybrid ion-trap and time-of-flight mass spectrometry (LC-MS/IT-TOF). J Nat Prod 2007; 70, 1424-1428. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Clarkson C., Madikane E. V., Hansen S. H., Smith P. J., Jaroszewski J. W. HPLC-SPE-NMR characterization of sesquiterpenes in an antimycobacterial fraction from Warburgia salutaris. Planta Med 2007; 73, 578-584. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Bennett M. D., Leitch I. J., Price H. J., Johnston J. S. Comparisons with Caenorhabditis (100 Mb) and Drosophila (175 Mb) using flow cytometry show genome size in Arabidopsis to be 157 Mb and thus 25% larger than the Arabidopsis genome initiative estimate of 125 Mb. Annals of Botany 2003; 91, 547-557. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. The Arabidopsis Genome Initiative. Analysis of the genome sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana. Nature 2000; 408, 796-815. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Tholl D., Chen F., Iijima Y., Fridman E., Gang D. R., Lewinsohn E., Pichersky E. Identifying substrates and products of enzymes of plant volatile biosynthesis with the help of metabolic profiling. Concepts in Plant Metabolomics 2007, 169-182; Nikolau B. J., Wurtele R. S. (ed.).
    25. Filippini R., Piovan A., Borsarini A., Caniato R. Study of dynamic accumulation of secondary metabolites in three subspecies of Hypericum perforatum. Fitoterapia 2010; 81, 115-119. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Alali F. Q., Tawaha K., Gharaibeh M. LC-MS and LC-PDA analysis of Hypericum empetrifolium and Hypericum sinaicum. Z Naturforsch C - J Biosci 2009; 64, 476-482. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Kim S., Shin M., Hossain M. A., Yun E. J., Lee H., Kim K. H. Metabolite profiling of sucrose effect on the metabolism of Melissa officinalis by gas chromatography-mass spectrometry. Anal Bioanal Chem 2011; 399, 3519-3528. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Lee A. R., Gautam M., Kim J., Shin W. J., Choi M. S., Bong Y. S., Hwang G. S., Lee K. S. Multianalytical approach for determining the geographical origin of ginseng using strontium isotopes, multielements, and 1H NMR analysis. J Agric Food Chem 2011; 59, 8560-8567. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Lee E. J., Shaykhutdinov R., Weljie A. M., Vogel H. J., Facchini P. J., Park S. U., Kim Y. K., Yang T. J. Quality assessment of ginseng by 1H NMR metabolite fingerprinting and profiling analysis. J Agric Food Chem 2009; 57, 7513-7522. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Weber B., Herrmann M., Hartmann B., Joppe H., Schmidt C. O., Bertram H. J. HPLC/MS and HPLC/NMR as hyphenated techniques for accelerated characterization of the main constituents in Chamomile (Chamomilla recutita [L.] Rauschert). Eur Food Res Technol 2008; 226, 755-760. Přejít k původnímu zdroji...
    31. Pigott E. J., Roberts W., Ovenden S. P. B., Rochfort S., Bourne D. J. Metabolomic investigations of Ricinus communis for cultivar and provenance determination. Metabolomics 2011, DOI 10.1007/s11306-011-0355-7. Přejít k původnímu zdroji...
    32. Yang S. O., Hyun S. H., Kim S. H., Kim H. S., Lee J., Whang W. K., Lee M. W., Choi H. K. Differentiation of roots of Glycyrrhiza species by 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy and multivariate statistical analysis. Bull Korean Chem Soc 2010; 31, 825-828. Přejít k původnímu zdroji...
    33. Politi M., Zloh M., Pintadi M. E., Castro P. M., Heinrich M., Prieto J. M. Direct metabolic fingerprinting of commercial herbal tinctures by nuclear magnetic resonance spectroscopy and mass spectrometry. Phytochem Anal 2009; 20, 328-334. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Bilia A., Bergonzi M. C., Mazzi G., Vincieri F. F. NMR spectroscopy: a useful tool for characterization of plant extracts, the case of supercritical CO2 Arnica extract. J Pharm Biomed Anal 2002; 30, 321-330. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Bailey N. J., Wang Y., Sampson J., Davis W., Whitcombe I., Hylands P. J., Croft S. L., Holmes E. Prediction of anti-plasmodial activity of Artemisia annua extracts: application of 1H NMR spectroscopy and chemometrics. J Pharm Biomed Anal 2004; 35, 117-126. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Wang Y., Tang H., Nicholson J. K., Hylands P., Sampson J., Whitcombe I., Stewart C. G., Caiger S., Oru I., Holmes E. Metabolomic strategy for the classification and quality control of phytomedicine: a case study of chamomile flower (Matricaria recutita L.). Planta Med. 2004; 70, 250-255. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Choi Y. H., Kim H. K., Hazekamp A., Erkelens C., Lefeber A. W. M., Verpoorte R. Metabolomic differentiation of Cannabis sativa cultivars using 1H NMR spectroscopy and principal component analysis. J Nat Prod 2004; 67, 953-957. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Yang S. Y., Kim H. K., Lefeber A. W. M., Erkelens C., Angelova N., Choi Y. H., Verpoorte R. Application of two-dimensional nuclear magnetic resonance spectroscopy to quality control of Ginseng commercial products. Planta Med 2006; 72, 364-369. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    39. Tarachiwin L., Katoh A., Ute K., Fukusaki E. Quality evaluation of Angelica acutiloba Kitagawa roots by 1H NMR-based metabolic fingerprinting. J Pharm Biomed Anal 2008; 48, 42-48. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    40. Kim H. K., Choi Y. H., Erkelens C., Lefeber A. W. M., Verpoorte R. Metabolic fingerprinting of Ephedra species using 1H-NMR spectroscopy and principal component analysis. Chem Pharm Bull 2005; 53, 105-109. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Kayser O. Metabolic engineering strategies for the optimization of medicinal and aromatic plants: expectations and realities. Acta Hort (ISHS) 2010; 860, 199-204. Přejít k původnímu zdroji...
    42. Cordell G. A. Sustainable medicines and global health care. Planta Med 2011; 77, 1129-1138. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    43. Okada T., Afendi F. M., Altaf-Ul-Amin M., Takahashi H., Nakamura K., Kanaya S. Metabolomics of medicinal plants: the importance of multivariate analysis of analytical chemistry data. Curr Comput Aided Drug Des 2010; 6, 179-196. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Česká a slovenská farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.