Ny metode aflæser kemisk aktivitet i planter – Københavns Universitet

Nyheder > Alle nyheder > 2011 > 2011.5 > Ny metode aflæser kemi...

12. maj 2011

Ny metode aflæser kemisk aktivitet i planter

Naturens skatkammer

Lægemiddelplanten perikon er kendt for antidepressiv effekt. Forskere på Det Farmaceutiske Fakultet kan ved hjælp af gammeldags værktøj kombineret med moderne teknologi kortlægge præcis hvor i plantens blade, de aktive stoffer befinder sig. Resultaterne er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Analytical Chemistry.

Planter i naturen rummer ofte potente giftstoffer, der beskytter dem mod grådige planteædere, bakterier og svampe. Men giftstofferne kan også bruges aktivt i sundhedens tjeneste. Perikon har antidepressiv effekt

– Når man analyserer plantestoffer er standardproceduren at opløse plantens dele i metanol og udføre strukturopklarende analyser på ekstraktet. Det er som at koge suppe på en høne. Du smider hele dyret i gryden og får en dejlig fond, men du ved ikke, om smagen kommer fra kød, indvolde eller ben. Nu kan vi i stedet scanne bladet punkt for punkt med en ny analysemetode. Ud fra de mange målepunkter kan vi skabe billeder, der fortæller præcist, hvor i selve bladet aktiviteten befinder sig. Vi bevarer så at sige den rumlige fordeling i den kemiske analyse, fortæller Christian Janfelt, som er adjunkt på Institut for Farmaci og Analytisk Kemi.

Planteaftryk gør forskere klogere på perikon

Planternes forsvarsstoffer kaldes sekundære metabolitter, og de rummer ofte egenskaber, der kan benyttes i moderne lægemiddelforskning – fx ved at indvirke på centralnervesystemet. Perikon er kendt for en antidepressiv effekt, der skyldes de to indholdsstoffer hyperricin og hyperforin, som dannes i henholdsvis plantens sorte og gennemsigtige kirtler.

Den velkendte analysemetode massespektrometri fortæller nøjagtigt, hvilke kemiske forbindelser plantedelen består af. Fordelen ved den nye metode er, at forskerne kombinerer analysen med en såkaldt Desorptions-Elektrospray-Ionisering (DESI)-imaging-analyse af plantevævet.

Indtil nu har det ikke været muligt at benytte DESI-imaging-analyse på plantemateriale på grund af det naturlige vokslag, som beskytter planterne mod udtørring. Problemet har forskerne løst på en enkel måde ved at fremstille et aftryk af bladet på en porøs teflonoverflade.

– Aftrykket får vi frem ved at placere bladet som fyldet i en lille sandwich mellem teflon og en lille serviet i noget så lavpraktisk som en almindelig skruetvinge. Efter få øjeblikke har man et planteaftryk på den noprede teflonoverflade, som egner sig perfekt til en DESI-imaging-analyse, fortæller Christian Janfelt.

Perspektiver på pigæble

Forskerne har ikke kun undersøgt blade og kronblade fra perikonplanten – også blade fra lotusplanter, bygspire og pigæble har været en tur i skruetvingen. Den giftige plante pigæble rummer blandt andet de aktive stoffer atropin og scopolamin, som tidligere fungerede som skønhedsprodukt. Planten blev benyttet i øjendråber, fordi indholdsstofferne fik pupillerne til at udvide sig og gjorde øjnene store og klare.

– I bladene fra pigæble så vi tydeligt, hvordan atropin og scopolamin fordeler sig i bladets vener, og det fortæller os, hvordan planten transporterer aktive stoffer rundt i bladet, fortæller Christian Janfelt.

Nyt redskab i lægemiddelforskningen

Forskningsgruppen på Det Farmaceutiske Fakultet er de første til at benytte DESI-imaging-analyse på plantedele. Metoden, som er beskrevet i Analytical Chemistry, er før blevet brugt på dyrevæv – et forskningsområde med stort potentiale, som Christian Janfelt også arbejder med:

– Ved at koble den kemiske analyse med det visuelle værktøj, er det fx muligt at følge omsætningen af et lægemiddelstof i en musenyre eller en rottehjerne ved at undersøge tynde skiver af vævsprøver fra dyrene. På den måde kan vi se, om stoffet når frem til det sted, hvor det skal virke – og om det omdannes undervejs. Desuden vil vi måske på sigt kunne undersøge fordelingen af et givent lægemiddelstof i en tablet, fortæller Christian Janfelt.

Ofte benytter forskere radioaktive sporstoffer, når de vil undersøge et særligt lægemiddelstofs rejse i dyrevæv eller den menneskelige krop:

– Fordelen ved vores metode er, at den er billigere i drift og bedre for miljøet. Desuden får vi mulighed for at følge nedbrydningsprocessen i alle dens mindste dele – det kan på sigt gøre os klogere på omdannelsen af lægemiddelstoffer i organismen. Det er vigtigt, når man arbejder med lægemiddeludvikling, slutter Christian Janfelt.

Kontakt

Adjunkt Christian Janfelt, mobil 51 94 57 47