LC–MS: A Rapid Technique for Understanding the Plant Metabolite Analysis

Mukherjee, Pulok K.

doi:10.1016/b978-0-12-813374-3.00011-9

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“…HPLC-MS is a potent technique for separation via HPLC followed by mass analysis via MS [ 224 , 225 ]. The benefit of HPLC-MS, compared to GC-MS, is the fact that the analytes do not need to be volatile in order to be analysed [ 226 ], enabling the broad applicability of HPLC-MS for the separation, identification and quantification of small molecules with a high sensitivity/selectivity in trace multicomponent and complex mixture analysis [ 227 , 228 ]. Similar to GC-MS, HPLC-MS may employ derivatization in order to improve the detection characteristics, compound stabilization and binding to HPLC columns, thus facilitating easy compound separation [ 229 ].…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Extraction of High-Value Chemicals from Plants for Technical and Medical Applications

Kapadia

Newell

Cunningham³

et al. 2022

IJMS

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Plants produce a variety of high-value chemicals (e.g., secondary metabolites) which have a plethora of biological activities, which may be utilised in many facets of industry (e.g., agrisciences, cosmetics, drugs, neutraceuticals, household products, etc.). Exposure to various different environments, as well as their treatment (e.g., exposure to chemicals), can influence the chemical makeup of these plants and, in turn, which chemicals will be prevalent within them. Essential oils (EOs) usually have complex compositions (>300 organic compounds, e.g., alkaloids, flavonoids, phenolic acids, saponins and terpenes) and are obtained from botanically defined plant raw materials by dry/steam distillation or a suitable mechanical process (without heating). In certain cases, an antioxidant may be added to the EO (EOs are produced by more than 17,500 species of plants, but only ca. 250 EOs are commercially available). The interesting bioactivity of the chemicals produced by plants renders them high in value, motivating investment in their production, extraction and analysis. Traditional methods for effectively extracting plant-derived biomolecules include cold pressing and hydro/steam distillation; newer methods include solvent/Soxhlet extractions and sustainable processes that reduce waste, decrease processing times and deliver competitive yields, examples of which include microwave-assisted extraction (MAE), ultrasound-assisted extraction (UAE), subcritical water extraction (SWE) and supercritical CO2 extraction (scCO2). Once extracted, analytical techniques such as chromatography and mass spectrometry may be used to analyse the contents of the high-value extracts within a given feedstock. The bioactive components, which can be used in a variety of formulations and products (e.g., displaying anti-aging, antibacterial, anticancer, anti-depressive, antifungal, anti-inflammatory, antioxidant, antiparasitic, antiviral and anti-stress properties), are biorenewable high-value chemicals.

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Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Extraction of High-Value Chemicals from Plants for Technical and Medical Applications

Kapadia

Newell

Cunningham³

et al. 2022

IJMS

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“…The rapidity and sensitivity of liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) have enabled it to be a significant tool for food control [1] and it has attracted attention globally for its application in habitat discrimination and authentication [2,3]. However, although a large number of components can be simultaneously detected using this technique, the accuracy of metabolite identification and screening of quality control (QC) markers remain the bottlenecks [4]. It remains a challenge to procure advantageous and comprehensive insights from the wealth of information provided by LC-MS [4].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…However, although a large number of components can be simultaneously detected using this technique, the accuracy of metabolite identification and screening of quality control (QC) markers remain the bottlenecks [4]. It remains a challenge to procure advantageous and comprehensive insights from the wealth of information provided by LC-MS [4]. Specifically, LC-MS cannot distinguish isomers, suffers from in-source fragmentation (ISF) interference, and relies on inaccurate online database matching of precursor ions [5,6].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

An Efficient Workflow for Quality Control Marker Screening and Metabolite Discovery in Dietary Herbs by LC-Orbitrap-MS/MS and Chemometric Methods: A Case Study of Chrysanthemum Flowers

Yuan,

Xie,

Liang

et al. 2024

Foods

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LC-MS is widely utilized in identifying and tracing plant-derived food varieties but quality control markers screening and accurate identification remain challenging. The adulteration and confusion of Chrysanthemum flowers highlight the need for robust quality control markers. This study established an efficient workflow by integrating UHPLC-Orbitrap-MS/MS with Compound Discoverer and chemometrics. This workflow enabled the systematic screening of 21 markers from 10,540 molecular features, which effectively discriminated Chrysanthemum flowers of different species and cultivars. The workflow incorporated targeted and untargeted methods by employing diagnostic product ions, fragmentation patterns, mzCloud, mzVault, and in-house databases to identify 206 compounds in the flowers, including 17 screened markers. This approach improved identification accuracy by reducing false positives, eliminating in-source fragmentation interference, and incorporating partial verification utilizing our established compound bank. Practically, this workflow can be instrumental in quality control, geolocation determination, and varietal tracing of Chrysanthemum flowers, offering prospective use in other plant-derived foods.

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“…O poder da MS reside no fato de que os espectros de massa de compostos individuais são únicos para permitir sua identificação com alto grau de confiança. A combinação de LC com MS permite, portanto, uma identificação mais definitiva e a determinação quantitativa de compostos que não são totalmente resolvidos cromatograficamente 186 .…”

Section: Experiências Psicóticas Comuns Incluem Alucinações E Delírio...unclassified

Marcadores periféricos de metabolismo de membrana: caracterização de indivíduos com alto risco para psicose

Costa

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É difícil conciliar o pódio das conquistas materiais e espirituais, pois os resultados são ambivalentes. O primeiro -como este título de doutora -me enche de orgulho e vaidade, o segundo -a fé da onipresença de Deus na minha vida -me esvazia e me faz humilde. E, com a consciência renovada, agradeço por chegar ao cerne da minha verdade: ciência e religiosidade podem andar juntos.É triste saber sozinho: os saberes nos alimentam quando repartimos. Obrigada, Prof. Wagner Gattaz, por partilhar seu exímio conhecimento e sua excelência profissional nestes 10 anos de trajetória juntos. Hoje alcanço este título com o requinte de zelo que o senhor me ensinou a ter em tudo que fazemos, pois parafraseando Aristóteles: a excelência não é um ato, é um hábito. E, ainda usando das palavras deste pensador "…o verdadeiro discípulo é aquele que supera o mestre", não sei se isto será possível, mas agradeço à Dra. Leda Talib, uma interlocutora imprescindível nessa trajetória e também quem compartilhou seus saberes científicos e maternos comigo.Prometo continuar me esforçando para ser um pouco do que és.É insuportável sofrer sozinho: os sofrimentos só são suportáveis quando vividos em comunhão. E nenhuma união é maior e mais forte que a familiar. Mãe, Pai, Bru e vó Helena, obrigada por acreditarem piamente nos meus propósitos e sempre me incentivarem a ser o melhor de mim. Eu sou hoje o espelho de todo amor que recebo de vocês.É sombrio sonhar sozinho: os sonhos nos iluminam quando divididos. Eu não poderia me sentir mais iluminada do que quando estou com os meus e é assim que me sinto protegida, pois estou cercada de boas pessoas. É injusto citar nomes, mas alguns suportaram minha chegada até aqui com muito carinho e paciência: Olavo, minha vida -literalmente -sem você não seria a mesma. Obrigada por me mostrar que sempre temos bons motivos para rir no fim do dia. Roberto, obrigada pelo cuidado de sempre, a segurança que você passa me faz acreditar que somos capazes de tudo. Helena, minha insistentemente par, obrigada por todo companheirismo. Que bom que a vida tratou de nos deixar diariamente lado a lado novamente, meus dias são mais leves dividindo absolutamente tudo com você. Aos colegas de LIM-27 -Rafa, Eli, Tami, Jejé, Augustinho, Cir, e Miss -obrigada por serem tão afetuosos e tornarem a sala Lellis a mais divertida. Jaque, Paulinha, Mamá e Laura, obrigada por serem apoio e riso incondicionalmente, com ou sem distância física. A estes e aos demais, meu mais profundo muito obrigada. À Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP -Processo 2017/26291-2), à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e à Associação Beneficente Alzira Denise Hertzog da Silva (ABADHS) pelo apoio financeiro à esta pesquisa. A busca pelo que não temos não pode se sobrepor a gratidão pelo que já alcançamos. A capacidade de estabelecer novas conquistas está intimamente ligada à nossa capacidade de reconhecer o valor de tudo o que a vida já nos...

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LC–MS: A Rapid Technique for Understanding the Plant Metabolite Analysis

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An Efficient Workflow for Quality Control Marker Screening and Metabolite Discovery in Dietary Herbs by LC-Orbitrap-MS/MS and Chemometric Methods: A Case Study of Chrysanthemum Flowers

Marcadores periféricos de metabolismo de membrana: caracterização de indivíduos com alto risco para psicose

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