Acides boroniques alternatifs dans la détection de la Mycolactone A/B par chromatographie sur couche mince (f

BMC Infectious Diseases volume 23, Numéro d'article : 495 (2023) Citer cet article

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Mycobacterium Ulcerans est l'agent causal de l'ulcère de Buruli. La pathologie de la maladie à M. Ulcerans a été attribuée à la sécrétion d'une puissante cytotoxine macrolide connue sous le nom de mycolactone, qui joue un rôle important dans la virulence de la maladie. La mycolactone est un biomarqueur pour le diagnostic de l'UB qui peut être détecté par la technique de chromatographie sur couche mince fluorescente (f-TLC). La technique repose sur la dérivatisation chimique de la mycolactone A/B avec de l'acide 2-naphtylboronique (BA) qui agit comme un chimiocapteur fluorogène. Cependant, les interférences de fond dues aux lipides des tissus humains co-extraits, en particulier avec les échantillons cliniques, associées à la subjectivité de la méthode nécessitent une enquête pour trouver une alternative au BA.

Vingt-six acides arylboroniques disponibles dans le commerce ont été initialement sélectionnés comme alternatives au BA à l'aide de l'expérience f-TLC. Des mesures UV-visible ont également été effectuées pour déterminer les spectres maximaux d'absorption de la mycolactone A/B et des adduits d'acide myco-boronique, suivies d'une étude de la capacité d'amélioration de la fluorescence de la formation d'esters de boronate entre la mycolactone A/B et nos trois produits boroniques les plus prometteurs. acides (BA15, BA18 et BA21). La technique LC – MS a été utilisée pour confirmer la formation d'adduits entre la mycolactone et les acides boroniques. En outre, une étude comparative a été menée entre BA18 et BA en utilisant 6 échantillons de patients atteints d'UB confirmés par réaction en chaîne par polymérase (PCR).

Trois des acides boroniques (BA15, BA18 et BA21) ont produit des intensités de bandes fluorescentes supérieures à celles du BA. Des études de complexation menées par chromatographie sur couche mince (CCM) utilisant une solution 0,1 M des trois acides boroniques et divers volumes de 10 ng/µL de mycolactone synthétique allant de 1 µL à 9 µL correspondant à 10 ng à 90 ng ont donné des résultats similaires avec myco- Adduit BA18 émergeant avec les bandes de fluorescence les plus visiblement intenses. Les maxima d'absorption UV-vis (λmax) pour la mycolactone libre A/B ont été observés à 362 nm, et les valeurs des adduits myco-BA15, myco-BA18 et myco-BA21 étaient à 272 nm, 270 nm et 286 nm. respectivement. Le λmax expérimental comparable de 362 nm pour la mycolactone A/B à la valeur calculée de Woodward-Fieser de 367 nm pour la chaîne latérale d'acide gras de la mycolactone A/B démontre que même si 2 boronates cycliques se sont formés, seul le boronate du côté sud La chaîne avec le chromophore a été excitée par irradiation à 365 nm. Des expériences de fluorescence ont démontré que le couplage de BA18 à la mycolactone A/B le long des 1,3-diols augmentait remarquablement l'intensité de la fluorescence à 537 nm. Un spectromètre de masse à haute résolution (HR-MS) a été utilisé pour confirmer la formation de l'adduit myco-BA15. Enfin, l’analyse f-TLC d’échantillons de patients avec BA18 a donné des intensités d’adduit BA18 améliorées par rapport à l’adduit BA d’origine.

Vingt-six acides boroniques disponibles dans le commerce ont été étudiés comme alternatives au BA, utilisé dans l'analyse f-TLC pour le diagnostic de l'UB. Trois (3) d'entre eux BA15, BA18 et BA21 ont donné des profils d'intensité de bande de fluorescence supérieurs. Ils ont donné des profils plus faciles à interpréter après la formation d’adduits à l’acide myco-boronique et les meilleurs lors d’expériences avec des échantillons cliniques provenant de patients atteints de BA18. BA18 a donc été identifié comme une alternative potentielle au BA et pourrait fournir une solution au défi de l’interférence de fond des lipides de tissus humains co-extraits d’échantillons cliniques actuellement associés à l’utilisation du BA.

Rapports d'examen par les pairs

La mycolactone (ML), la première cytotoxine macrolide connue pour être produite par un pathogène humain Mycobacterium Ulcerans (MU), est l'agent causal de l'ulcère de Buruli (BU) [1, 2]. C'est le seul macrolide identifié dans le genre Mycobacterium [3]. En 1965, Connor et ses collègues ont émis l'hypothèse que M. Ulcerans était responsable de la production de la cytotoxine diffusible, ce qui a ensuite été confirmé sur des cobayes. L’injection de filtrats de culture mycobactérienne chez l’animal expérimental a entraîné une nécrose semblable à celle des infections humaines [4,5,6]. La molécule suspectée a ensuite été efficacement isolée, purifiée et caractérisée à partir de la partie soluble dans l'acétone des extraits lipidiques de M. Ulcerans en 1999 par George et al. La structure chimique a ensuite été résolue sous la forme d'un polycétide nommé mycolactone (ML) [7, 8]. La ML a été détectée par chromatographie sur couche mince (CCM) sous la forme d'une bande lipidique jaune clair, active dans les ultraviolets, avec un facteur de rétention de 0,23 dans un mélange chloroforme/méthanol/eau (90 : 10 : 1, vol/vol/vol) [7]. Un pic important à m/z 765, correspondant à l'adduit de sodium de la mycolactone, a été observé par analyse par spectrométrie de masse (MS) dans des conditions d'électrospray. ML est un macrolide polycétide hybride avec un cycle lactone à 12 chaînons en son cœur, ainsi qu'une chaîne latérale acyle polyinsaturée liée à C5-O numérotée C1′-C16 'au sud et une chaîne latérale supérieure liée à C composée du atomes de carbone C12-C20. Les différents congénères de la mycolactone résultent de différences dans la chaîne « Sud », tandis que la chaîne supérieure « Nord » est invariante. Des recherches plus approfondies ont révélé que la mycolactone obtenue à partir de M. Ulcerans était une combinaison 3:2 de deux stéréoisomères connus sous le nom de mycolactones A et B, qui se forment sous forme d'isomères géométriques spontanées autour de la double liaison en C4′ C5′ (représentée par la ligne ondulée entre C5′ et C6′) [9, 10] (Fig. 1).