Forskare från Ryssland har visat ett nytt tillvägagångssätt som utnyttjar högupplöst masspektrometri och kemoinformatik för att identifiera biologiskt aktiva molekylära komponenter i humussubstanser extraherade från kol, och upptäckte substanser med antiviral aktivitet mot det fästingburna encefalitviruset. Resultaten av deras studie publicerades i Vetenskapliga rapporter tidning.

Naturliga flerkomponentblandningar, såsom humusämnen som finns i marken, torv och kol är en mycket viktig källa till biologiskt aktiva föreningar. Att förstå deras sammansättning och extrahera aktiva komponenter kan vara till stor hjälp för att skapa nya läkemedel. Dock, Att hitta en specifik förening i dessa miljöer är en mycket utmanande uppgift som kräver avancerade metoder som kan differentiera och separera ett ämne från ett annat.

En gemensam studie utförd av forskare från Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech) och institutionella medarbetare visade att humusämnen hämmar reproduktionen av en farlig mänsklig patogen, fästingburet encefalitvirus. Författarna förlitade sig på högupplöst masspektrometri för att studera sammansättningen av humusprover och kemoinformatik för att analysera deras resultat. De jämförde resultaten mot omfattande databaser med kemiska föreningar och identifierade föreningarnas strukturella egenskaper som kan vara ansvariga för deras virusdödande aktivitet. Dataanalysresultaten vittnar tydligt om vikten av naturliga centrala fragment av flavonoider och polyfenoler, två klasser av naturliga föreningar med omfattande biologisk aktivitet.

"Vi gjorde ett försök att förstå de strukturella orsakerna bakom den antivirala aktiviteten hos de molekylära komponenterna i humussubstanser. Medvetna om att standardmetoder för komplexblandningsseparering inte fungerar för humussubstanser, vi tittade på några kända strukturer som matchar de molekylära sammansättningarna som kan bestämmas med masspektrometri och märkte att vissa strukturer motsvarar föreningar som ofta extraheras från naturliga källor, till exempel, flavonoider. Vi genomförde ytterligare masspektrometriexperiment, vilket tyder på att det verkligen kan finnas en matchning mellan de typer av strukturer vi hittade i databaserna och de molekylära komponenterna i humussystem, " säger en av författarna till studien och forskare vid Skoltech, Alexander Zherebker, Ph.D.

Resultaten av studien kan fungera som ett språngbräda mot detaljerad forskning om de molekylära mekanismerna för biologisk aktivitet som uppvisas av humussubstanser och andra naturliga oskiljbara multikomponentblandningar och bedömning av deras farmaceutiska potential.