Structural elucidation of secondary metabolites from Hypoxylon fragiforme, using high resolution mass spectrometry and gas-phase ion-molecule reactions
Elucidation de la structure des métabolites secondaires d'Hypoxylon fragiforme par spectrométrie de masse haute résolution et réactions ions-molécules en phase gazeuse
Résumé
Fungi produce a wide variety of biologically active compounds/metabolites that could be used for medicinal and pharmaceutical purposes. Mitorubrines, members of the family of azaphilones, constitute a particularly interesting set of structurally diverse secondary metabolites, exhibiting a wide range of biological activities (e.g.antimicrobial, antibacterial, antimalarial). This work describes the development of several mass spectrometry-based approaches to solve the natural structural diversity and complexity of azaphilones extracted from Hypoxylon fragiforme fungus. The first part of this manuscript is dedicated to the development and validation of an analytical methodology involving liquid chromatography coupled to high resolution mass spectrometry for the efficient and accurate detection of trace-level azaphilones in complex fungal extracts. Further collision-induced dissociation and hydrogen/deuterium exchange experiments were performed to fully elucidate and characterize the azaphilones and their nitrogenized analogues from Hypoxylon fragiforme. The second part is devoted to the application of these different analytical strategies to the in-depth characterization of a novel family of secondary metabolites derived from azaphilones, the mitorubramines. Lastly, these different secondary metabolites were further purified to confirm their chemical structures by NMR spectroscopy
Les champignons produisent une grande variété de composés/métabolites biologiquement actifs qui peuvent être utilisés à des fins médicinales et pharmaceutiques. Les mitorubrines, membres de la famille des azaphilones, constituent un ensemble particulièrement intéressant de métabolites secondaires, présentant une grande étendue d'activités biologiques (e.g. antimicrobienne, antibactérienne, antipaludique). Ce travail présente le développement de plusieurs approches de spectrométrie de masse permettant de résoudre la diversité structurelle naturelle et la complexité des azaphilones extraits des champignons Hypoxylon fragiforme. La première partie de ce manuscrit est dédiée au développement et à la validation d'une méthodologie analytique impliquant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution pour la détection efficace et précise de traces d'azaphilones dans des extraits fongiques complexes. En outre, des expériences de spectrométrie de masse en mode tandem (par dissociation induite par collision, CID) et d'échange hydrogène/deutérium ont été effectuées pour élucider et caractériser les azaphilones et leurs analogues azotés chez Hypoxylon fragiforme. La deuxième partie est consacrée à l'application de ces différentes stratégies analytiques pour la caractérisation approfondie d'une nouvelle famille de métabolites secondaires dérivés des azaphilones, les mitorubramines. Enfin, ces différents métabolites secondaires ont été purifiés pour confirmer leur structure chimique par spectroscopie RMN
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