title: Systematische Interpretation der Fragmentionen-Massenspektren von Bufadienoliden und deren Derivaten
Creators: name: Friedl, Regina
Publisher: name: :none
Year: 2015

description: Bufadienolide zählen zu den herzwirksamen Steroidglykosiden und werden insbesonders im Hautsekret der Gattung Bufo (Echte Kröten) nachgewiesen. Bufadienolidhältige Drogen, wie das eingedickte Hautsekret bestimmter ostasiatischer Krötenarten, sind hauptsächlich in der immer populärer werdenden Traditionellen Chinesischen Medizin (TCM) weit verbreitet. Die Substanzen zeichnen sich durch ausgesprochen vielfältige pharmakologische Wirkungen aus, wobei neben den gut untersuchten kardialen Wirkungen derzeit das antineoplastische und immunsuppressive Potential dieser Verbindungen von wissenschaftlichem Interesse ist. Dabei werden noch unbekannte Komponenten aus biologischen Quellen isoliert und hinsichtlich ihrer therapeutischen Effekte untersucht. Zu diesem analytischen Zweck wird die Hochleistungsflüssigchromatographie oft mit massenspektrometrischen Methoden kombiniert, um eine effektive Auftrennung komplexer biologischer Stoffgemische zu gewährleisten und anschließend die vorhandenen Einzelkomponenten strukturell zu charakterisieren. Die Massenspektrometrie stellt dabei ein wichtiges analytisches Instrument dar, um unbekannte Verbindungen zu identifizieren und Strukturinformationen bereitzustellen. In der vorliegenden Diplomarbeit wird das Fragmentierungsverhalten von Bufadienoliden auf Basis von ESI-CID-Massenspektren untersucht. Als Ausgangsbasis für die Untersuchung dient eine Gruppeneinteilung der vorhandenen Substanzen nach strukturellen Gemeinsamkeiten. Diese Gruppierung unterstützt die Auffindung von spezifischen Fragmentionen und den dazugehörigen Massenverlusten in den korrespondierenden ESI-CID-Massenspektren. ESI steht dabei für die Elektrosprayionisation, und CID (engl.: collision induced dissociation) bezeichnet die stoßinduzierte Fragmentierung. Anhand dieser werden Fragmentierungsregeln erstellt, welche für das Vorliegen bestimmter Substituenten, wie beispielsweise Keto-, Hydroxy-, Formyl- oder Acetoxygruppen, charakteristisch sind. Nicht nur das Vorhandensein der Substituenten kann bei dieser Interpretation nachgewiesen werden, sondern es werden auch zusätzliche Aussagen über die Stellung von Acetoxy- und Ketogruppen erarbeitet. Mit Hilfe der formulierten Fragmentierungsregeln können bereits bei der Untersuchung des Massenspektrums von unbekannten Bufadienoliden relevante Aussagen über das Vorhandensein von bestimmten Substituenten und über die vorliegende Struktur getroffen werden. Durch diese Erkenntnisse kann die Identifikation von noch unbekannten Bufadienoliden erleichtert werden und die zusätzlichen Informationen helfen bei der detailierten Strukturaufklärung, die in der Regel die Isolierung und NMR-spektroskopische Analyse voraussetzt.
description: Bufadienolides belong to the cardiac glycosides and are mainly found in the skin secretion of the genus Bufo. Bufadienolide -- containing drugs, like the inspissated skin secretion of specific far eastern toads, are mainly used in the increasingly popular Traditional Chinese Medicine (TCM). Those substances provide a wide range of different pharmacologic activities. Beside the well known cardiac effects, the antineoplastic and immunosuppressive potential of bufadienolides are the focus of current research. Hence, a lot of effort is put in the isolation of unknown components from biological sources and the analysis of their therapeutic effects. For that, high performance liquid chromatography (HPLC) combined with mass spectrometric methods is used to separate complex mixtures of biological origin effectively. This enables the analysis of the individual components and allows the structural classification of the substances. In this context, mass spectrometry is an important analytical method to identify unknown compounds and to provide information about the compound's structure. In this diploma thesis, the fragmentation bahaviour of the bufadienolides is analyzed by means of ESI-CID mass spectra. A classification of the bufadienolides into groups sharing the same structural features is used as a base for the systematic interpretation. This helps to find specific fragment-ions or neutral losses in the given mass spectra. This analysis enables the generation of rules for the effects of specific substituents on the fragmentation behaviour. The presence of these substituents, e.g., keto-, hydroxy-, formyl- or acetoxy-groups, can be predicted by these characteristic fragmentations. The future analysis of unknown bufadienolids can be simplified with the help of these developed rules of fragmentation and the presence and in some cases the position of specific existing substituents can be predicted. This allows a faster and easier identification of unknown bufadienolids and helps to support the additional, more extensive analysis of these substances.