Chemical fingerprints of natural origin : analyses of secondary metabolite profiles from plants, micro- and macrofungi

Abstract

Naturstoffe aus Pflanzen, Pilzen und Mikroorganismen bleiben eine der wichtigsten Quellen für neue bioaktive Verbindungen. Die Kombination fortschrittlicher Analysemethoden mit Data-Mining-Ansätzen stellt eine Grundlage für die Erforschung von Naturstoffen dar. Im Rahmen dieser Arbeit wurden effektive Abläufe für die eingehende Untersuchung der Sekundärmetabolitenprofile von Pflanzen (Balsaminaceae), Mikro- (Sepedonium) und Makropilzen (Cortinarius) unter Verwendung moderner analytischer Techniken entwickelt. Dies schließt umfassende UHPLC-ESI-HRMS und 1H-NMR von Metaboliten aus 31 Impatiens-Arten, UHPLC-ESI-HRMSn von zyklischen Pentapeptiden aus S. microspermum und HPTLC-DESI-HRMS von Anthrachinonen der Gattung Cortinarius ein. Mit Hilfe zielgerichteter und ungerichteter Analyse-Ansätze wurde die chemische Vielfalt verschiedener Spezies untersucht. Mögliche chemophenetische Marker für die Artendifferenzierung sowie neue bioaktive Metaboliten wurden charakterisiert

Natural products from plants, fungi and microorganisms remain one of the most important sources of new bioactive compounds. The combination of advanced analytical methods with data mining approaches provides a foundation for the study of natural products. In this work, effective workflows were developed for the in-depth study of secondary metabolite profiles of plants (Balsaminaceae), micro- (Sepedonium) and macrofungi (Cortinarius) using modern analytical techniques. This includes comprehensive UHPLC-ESI-HRMS and 1H-NMR of metabolites from 31 Impatiens species, UHPLC-ESI-HRMSn of cyclic pentapeptides from S. microspermum, and HPTLC-DESI-HRMS of anthraquinones from the genus Cortinarius. Targeted and untargeted analysis approaches were used to investigate the chemical diversity of different species. Potential chemophenetic markers for species differentiation and novel bioactive metabolites were characterized.