New approaches to identify biomarkers in complex mixtures of natural products : Biochemometrics based on laser desorption ionization-(ion mobility)-MS, UPLC-MS and 13C NMR

Nouvelles approches pour identifier les biomarqueurs présents dans des mélanges complexes de produits naturels

• Auteur / Autrice : Manon Meunier
• Direction : Andreas Schinkovitz, Séverine Derbré
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacologie, phytochimie et toxicologie
• Date : Soutenance le 05/10/2023
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Végétal, Animal, Aliment, Mer, Environnement (Angers ; 2022-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Substances d'Origine Naturelle et Analogues Structuraux (Angers) - Substances d'Origine Naturelle et Analogues Structuraux / SONAS
• Jury : Président / Présidente : Joëlle Quetin-Leclercq
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ahmed-Mehdi Beniddir
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Franz Bucar, Emilie Destandau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composés phytochimiques

Dissertation universitaire

Spectroscopie par résonance magnétique du carbone-13

Plantes -- Métabolites

Produits végétaux

Spectrométrie de masse

Chimiométrie

Marqueurs biologiques

Plantes -- Composition chimique

Biomolécules végétales

Mots clés libres

Produits naturels

Biochimiométrie

Hrms2

Réseaux moléculaires

Mobilité d’ions

Natural products

Biochemometrics

Hrms2

Molecular network

Ion mobility

Nmr 13c

Résumé

L'identification de produits naturels (PNs) (bio)actifs dans les mélanges complexes représente un défi important en raison de la présence de nombreux composés ayant des structures et des (bio)activités diverses. Cette thèse donne un aperçu des outils et des stratégies actuels et émergents pour l'identification de ces PNs (bio)actifs. Les approches traditionnelles, à savoir, le fractionnement bioguidé (FBG) suivi d'une analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN) et spectrométrie de masse (SM) pour l'élucidation de la structure des composés, continuent de jouer un rôle important dans l'identification des molécules actives. Cependant, des progrès récents ont conduit au développement de nouvelles techniques telles que l'analyse (bio)chimiométrique, la déréplication basées sur la SM ou la RMN ou des approches combinées, qui permettent une hiérarchisation efficace pour l'élucidation des composés (bio)actifs. Cette thèse met ainsi en évidence les points forts et les limites de chaque technique et donne un aperçu du potentiel de leur utilisation combinée pour atteindre le plus haut niveau de confiance dans l'annotation de PNs (bio)actifs dans des matrices complexes.

The identification of (bio)active natural products (NPs) from complex mixtures is challenging due to the presence of numerous compounds with diverse structures and (bio)activities. This thesis provides an overview of current and emerging tools and strategies for the identification of (bio)active NPs in complex mixtures. Traditional approaches, bioassay-guided fractionation (BGF) followed by nuclear magnetic resonance (NMR) and mass spectrometry (MS) analyses for compound structure elucidation, continue to play an important role in active NPs identification. However, recent advances have led to the development of novel techniques such as (bio)chemometric analysis, dereplication based on MS or NMR or combined approaches, which allow efficient prioritization for the elucidation of (bio)active NPs. This thesis highlights the strengths and limitations of each technique and provides insights into their combined use to achieve the highest level of confidence in the identification of (bio)active natural products from complex matrices.