High resolution mass spectrometry for quantitative analysis and untargeted screening of algal toxins in mussels and passive samplers

Measurement of marine algal toxins has traditionally focussed on shellfish monitoring while, over the last decade, passive sampling has been introduced as a complementary tool for exploratory studies. Since 2011, liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) has been adopted as the EU reference method (No.15/2011) for detection and quantitation of lipophilic toxins. Traditional LC-MS approaches have been based on low-resolution mass spectrometry (LRMS), however, advances in instrument platforms have led to a heightened interest in the use of high-resolution mass spectrometry (HRMS) for toxin detection. This work describes the use of HRMS in combination with passive sampling as a progressive approach to marine algal toxin surveys. Experiments focused on comparison of LRMS and HRMS for determination of a broad range of toxins in shellfish and passive samplers. Matrix effects are an important issue to address in LC-MS; therefore, this phenomenon was evaluated for mussels (Mytilus galloprovincialis) and passive samplers using LRMS (triple quadrupole) and HRMS (quadrupole time-of-flight and Orbitrap) instruments. Matrix-matched calibration solutions containing okadaic acid and dinophysistoxins, pectenotoxin, azaspiracids, yessotoxins, domoic acid, pinnatoxins, gymnodimine A and 13-desmethyl spirolide C were prepared. Similar matrix effects were observed on all instruments types. Most notably, there was ion enhancement for pectenotoxins, okadaic acid/dinophysistoxins on one hand, and ion suppression for yessotoxins on the other. Interestingly, the ion selected for quantitation of PTX2 also influenced the magnitude of matrix effects, with the sodium adduct typically exhibiting less susceptibility to matrix effects than the ammonium adduct. As expected, mussel as a biological matrix, quantitatively produced significantly more matrix effects than passive sampler extracts, irrespective of toxin. Sample dilution was demonstrated as an effective measure to reduce matrix effects for all compounds, and was found to be particularly useful for the non-targeted approach. Limits of detection and method accuracy were comparable between the systems tested, demonstrating the applicability of HRMS as an effective tool for screening and quantitative analysis. HRMS offers the advantage of untargeted analysis, meaning that datasets can be retrospectively analysed. HRMS (full scan) chromatograms of passive samplers yielded significantly less complex data sets than mussels, and were thus more easily screened for unknowns. Consequently, we recommend the use of HRMS in combination with passive sampling for studies investigating emerging or hitherto uncharacterised toxins.

Biological activities (antibacterial, antifungal and cytotoxic) of secondary metabolites of Ircinia spp.

Sponges are the most primitive of the multicellular, These organisms don’t have any mechanical defense system, so their early appearance in evolution has given them a lot of time for the development of advanced secondary metabolites as chemical defense system. Sponges have the potential to provide drugs from chemical components against diseases. In this investigation the sponge samples, which it is Ircina spp., were collected at depth of 15- 24 meter, from locations on the coastline of Island Kish in Persian Gulf of Iran. For identifying natural components, methanolic and diethyletter were used as extraction solvents, after removal of the solvents, the GC/MS spectra of the fraction were obtained. Then in vitro cytotoxic, antimicrobial and antifungal were identified. In vitro cytotoxity screening, by XTT assay, against KB/ C359 and HUT-56/ C365 cell line, was conducted in this study in 1 - 544 μg/ml. IC54 for winter diethyletter extract was 325 μg/ml, winter methanolic extract was 364 μg/ml, IC54 for summer diethyletter extract was 544 μg/ml, and summer methanolic extract was 454 μg/ml in HUT-56. IC54 for winter diethyletter extract was 454 μg/ml, winter methanolic extract was 444 μg/ml, IC54 for summer diethyletter extract was 344 μg/ml, and summer methanolic extract was 424 μg/ml in KB. In vitro antimicrobial activity by Broth Dilution Methods against clinical gram-positives and gram negatives (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis). The results conducted that the MIC values of winter diethyletter extract for Escherichia coli 24mg/ml, the MIC values of winter diethyletter extract for Escherichia coli 24mg/ml, the MIC and MBC values of winter diethyletter extract for Staphylococcus aureus was 2mg/ml and 24mg/ml. The MIC and MBC values of winter diethyletter extract for Bacillus subtilis was 1.5 mg/ml and 2mg/ml. In vitro antifungal activity by Broth Dilution Methods against clinical pathogens; Candida albicans and Aspergillus fumigatus. The results conducted that the aqueous extracts didn’t have any antifungal activities on pathogens, the MFC of the summer and winter diethyletter extract was 30 mg/ml and 2 mg/ml A. fumigates, the summer and winter methanolic extract was 0722 mg/ml and 2 mg/ml A. fumigates, the summer and winter methanolic was 4/75mg/ml, MFC 5 mg/ml on C. albicans.

Screening for childhood lead poisoning in the industrial region of Fez, Morocco

International audience

Generation and screening of natural product-like compounds for antibiotic discovery

Avec l’apparition de plus en plus de souches de bactérie résistante aux antibiotiques, le développement de nouveaux antibiotiques est devenu une important problématique pour les agences de santé. C’est pour cela que la création de nouvelles plateformes pour accélérer la découverte de médicaments est devenu un besoin urgent. Dans les dernières décennies, la recherche était principalement orientée sur la modification de molécules préexistantes, la méta-analyse d’organismes produisant des molécules activent et l’analyse de librairies moléculaires pour trouver des molécules synthétiques activent, ce qui s’est avéré relativement inefficace. Notre but était donc de développer de nouvelles molécules avec des effets thérapeutiques de façon plus efficace à une fraction du prix et du temps comparé à ce qui se fait actuellement. Comme structure de base, nous avons utilisé des métabolites secondaires qui pouvaient altérer le fonctionnement des protéines ou l’interaction entre deux protéines. Pour générer ces molécules, j’ai concentré mes efforts sur les terpènes, une classe de métabolites secondaires qui possède un large éventail d’activités biologiques incluant des activités antibactériennes. Nous avons développé un système de chromosome artificiel de levure (YAC) qui permet à la fois l’assemblage directionnel et combinatoire de gènes qui permet la création de voies de biosynthèse artificielles. Comme preuve de concept, j’ai développé des YACs qui contiennent les gènes pour l’expression des enzymes impliquées dans la biosynthèse de la -carotène et de l’albaflavenone et produit ces molécules avec un haut rendement. Finalement, Des YACs produits à partir de librairies de gènes ont permis de créer une grande diversité de molécules.

Generation and screening of natural product-like compounds for antibiotic discovery

Avec l’apparition de plus en plus de souches de bactérie résistante aux antibiotiques, le développement de nouveaux antibiotiques est devenu une important problématique pour les agences de santé. C’est pour cela que la création de nouvelles plateformes pour accélérer la découverte de médicaments est devenu un besoin urgent. Dans les dernières décennies, la recherche était principalement orientée sur la modification de molécules préexistantes, la méta-analyse d’organismes produisant des molécules activent et l’analyse de librairies moléculaires pour trouver des molécules synthétiques activent, ce qui s’est avéré relativement inefficace. Notre but était donc de développer de nouvelles molécules avec des effets thérapeutiques de façon plus efficace à une fraction du prix et du temps comparé à ce qui se fait actuellement. Comme structure de base, nous avons utilisé des métabolites secondaires qui pouvaient altérer le fonctionnement des protéines ou l’interaction entre deux protéines. Pour générer ces molécules, j’ai concentré mes efforts sur les terpènes, une classe de métabolites secondaires qui possède un large éventail d’activités biologiques incluant des activités antibactériennes. Nous avons développé un système de chromosome artificiel de levure (YAC) qui permet à la fois l’assemblage directionnel et combinatoire de gènes qui permet la création de voies de biosynthèse artificielles. Comme preuve de concept, j’ai développé des YACs qui contiennent les gènes pour l’expression des enzymes impliquées dans la biosynthèse de la -carotène et de l’albaflavenone et produit ces molécules avec un haut rendement. Finalement, Des YACs produits à partir de librairies de gènes ont permis de créer une grande diversité de molécules.