Name: 使用 DMAv为环境应用 DMMTAv和 DMDTAv的准备: 合成、纯化和确认 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-03-09T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 23 s
Description: 学习合成、纯化和确认二甲基一硫代砷酸和二甲基二硫代砷酸的改进实验方案，用于环境应用中硫代砷化物的定量分析。该方法通过氮气吹扫和固相萃取提高标准品稳定性。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

本研究由韩国国家研究基金会（NRF）通过科学技术信息通信部资助的基础科学研究院项目（项目编号：2016R1A2B4013467）支持。 &amp;#38; 未来规划 2016，同时也得到韩国基础科学研究所研究项目（项目编号：C36707）的支持。

1. DMMTAV的合成
<ol>
	<li>化学试剂的准备与DMA的摩尔比混合五，Na2S，和 H2SO4 
	注：DMAV：Na2S:H2SO4 = 1:1.6:1.6
	<ol>
		<li>将 5.24 g DMA 溶解V 在40 mL去离子水和N2-在50 mL离心管中，用已通惰性气体吹扫（吹扫至少30分钟）的水。</li>
		<li>准备 Na2S试剂通过将14.41 g Na溶解于2S&#183;9H2O，加入50 mL去离子水和N2-在250 mL烧瓶中的脱气水中。</li>
		<li>配制 H2SO4 试剂，将3.3 mL浓硫酸（96%）加入40 mL去离子水和N2在50 mL离心管中加入已通入惰性气体除氧的水。 
		注意：DMA 的最终摩尔比V：Na2S:H2SO4 = 1:1.6:1.6 1,3,4,8,15.</li>
		<li>加入已准备好的 40 mL DMAV 溶液（步骤 1.1.1）加入 50 mL Na2S溶液转移至250 mL锥形瓶中（步骤1.1.2）。冲洗盛有DMA的试管五 用10 mL脱气水冲洗，并将此液体一并加入250 mL烧瓶中。</li>
		<li>用带有玻璃管的三孔橡胶塞塞住烧瓶。将玻璃管用于 N2 气体流入、流出和 H2SO4 溶液入口。关闭烧瓶后立即通入 N2 气体通入烧瓶中。 
		注意：应保持气体压力，使气体在反应溶液表面流动，避免溅出。</li>
		<li>将耐酸软管连接至H的玻璃管上2SO4 使用50 mL注射器通过溶液入口加入已配制的40 mL H2SO4 溶液（步骤 1.1.3）。加入 40 mL H2SO4 溶液，缓慢且分步地进行。 
		注意： 加入硫酸后会产生白色烟雾；请在通风良好的通风橱中操作。</li>
		<li>在滴加硫酸时，定期观察烧瓶中反应混合物的颜色变化。每次滴加间隔保持在 4 - 5 mL。2SO4；混合液应呈白色浑浊溶液。 
		注意：由于浓硫酸的快速加入，可能会立即出现黄色沉淀。</li>
		<li>确保反应溶液自步骤1.1.4开始以来已静置1小时。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>DMMTAV 采用液-液萃取法进行提取
	<ol>
		<li>反应1小时后，将反应溶液倒入含有约200 mL乙醚的分液漏斗中。</li>
		<li>振荡分液漏斗5至10分钟，通过切换活塞多次释放气体。 
		注意：合成的 DMMTA五 将转移至二乙醚上层（0.713 g）&#183;mL-1). 
		注意： 乙醚气体可能有害；请使用通风良好的通风橱。</li>
		<li>将反应溶液收集至烧杯中，并分别收集含有DMMTA的二乙醚V 在瓶中。将反应液倒回同一分液漏斗中，加入约200 mL新鲜乙醚重新振荡。重复步骤1.2.2–1.2.3三次。</li>
		<li>将步骤 1.2.3 中收集的乙醚再次倒入同一分液漏斗中，并加入约 100 mL N2- 去除氧气的去离子水。振荡 5 - 10 分钟，弃去 N2-排尽的去离子水和少量几毫升乙醚用于纯度检测。将剩余的乙醚收集于玻璃培养皿中（内径不小于160 mm，高度不低于50 mm）。</li>
		<li>将玻璃培养皿转移至氮气2 在防止物种转化的气氛手套箱中 
		注意： 确保溶剂不会通过传递箱的出口被吸入真空泵中。</li>
		<li>干燥至出现二甲基单硫代亚砷酸盐白色沉淀（结晶状 DMMTA）V在玻璃培养皿上形成。 
		注意：此处可暂停本实验方案。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>合成DMMTAV的验证V 和储存
	<ol>
		<li>取结晶的DMMTA白色沉淀V，并测量和记录其总重量。 
		注意： 使用通风良好的通风橱或手套箱，以防止吸入硫化氢气体。</li>
		<li>溶解结晶的 DMMTA五 在 50 mL 的 N2-排尽的去离子水，并通过0.2-&#181;m 注射器滤器</li>
		<li>假设所用 DMA 的总 As五 转化为 DMMTAV, 即&#8776;9,649 mg As&#183;L-1. 稀释 DMMTAV 储备溶液至 &#8776;1 毫克&#183;L-1 和 &#8776;40 &#181;g&#183;L-1 用于电喷雾电离质谱法（ESI-MS）和高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法（HPLC-ICP-MS）的验证分析。</li>
		<li>分析 m/z DMMTA的V 使用 ESI-MS11,16 和碎片在 m/z 155 在正离子模式下或在 m/z 负离子模式下的153表1). 
		注：参见参考值 m/z (表1).</li>
		<li>分析 DMMTA 的色谱图V 使用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法（HPLC-ICP-MS）对储备溶液进行分析11,16,17 在适当的洗脱条件下进行，并确认在文献所述的保留时间处出现主峰。 
		注意：合成的 DMMTA 纯度V 应使用步骤 1.3.5 的分析结果进行计算。</li>
		<li>经酸消解后，采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）分析总砷浓度11 并计算真实的 DMMTAV 合成 DMMTAV 的浓度V 使用稀释倍数和纯度计算储备液，如以下公式所示： 
		分析的总砷浓度（As）&#181;g&#183;L-1) &#183; 稀释倍数 &#183; 纯度（%）= 真实 DMMTAV DMMTA中的浓度五 储备溶液&#181;g&#183;L-1)</li>
		<li>储存 DMMTAV 4 ℃保存的储备液 &#176;避光，4 °C 保存，用于后续定量形态分析18.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. DMDTAV的合成
<ol>
	<li>DMA的化学试剂准备与摩尔比混合V ，Na2S 和 H2SO4 
	注意：DMAV钠2S:H2SO4 = 1:7.5:7.5
	<ol>
		<li>溶解 1.38 g DMAV 在50 mL离心管中加入40 mL去离子水。</li>
		<li>准备 Na2S试剂通过溶解18.01 g Na2S&#183;9H2在250 mL锥形瓶中加入50 mL去离子水。</li>
		<li>配制 H2SO4 将4 mL浓硫酸（96%）加入盛有40 mL去离子水的50 mL离心管中，配制试剂。 
		注意：DMA的最终摩尔比V：Na2S:H2SO4 = 1:7.5:7.51,3,4,8,15.</li>
		<li>加入已准备好的40 mL DMA五 溶液（步骤 2.1.1）至 50 mL Na2S溶液置于250 mL烧瓶中（步骤2.1.2）。冲洗含有DMA的试管五 用10 mL去离子水冲洗，并将此液体一并加入250 mL烧瓶中。</li>
		<li>加入已准备好的 40 mL H2SO4 溶液（步骤 2.1.3），缓慢且分步地加入烧瓶中。</li>
		<li>在定期滴加硫酸时，观察烧瓶中反应混合物的颜色变化。每次滴加间隔保持4 - 5 mL。2SO4混合物应呈白色/黄色浑浊溶液。 
		注意：由于浓硫酸的快速加入，可能会立即出现黄色沉淀。 
		注意： 加入硫酸时会产生白色烟雾，需在通风良好的通风橱中操作。</li>
		<li>将反应液在烧瓶中避光过夜，不加盖。 
		注意：此处可暂停本实验方案。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>DMDTAV 采用固相萃取（SPE）方法进行提取
	<ol>
		<li>过夜反应后，使用C18型硅胶基固相萃取柱（SPE）过滤反应溶液，以截留合成的DMDTAV 在树脂上。 
		注意： 使用通风良好的通风橱。</li>
		<li>将0.77 g乙酸铵溶解于1 L去离子水中，配制10 mM乙酸铵溶液（pH 6.3）。用该10 mM乙酸铵溶液充分冲洗C18注射器（步骤2.2.1），以洗脱吸附的DMDTA五将过滤后的乙酸铵收集至玻璃培养皿中（内径至少160 mm，高度至少50 mm）。</li>
		<li>将玻璃培养皿转移至 N2 在防止物种转化的气氛手套箱中 
		注意： 确保溶剂不会通过传递箱的出口被吸入真空泵中。</li>
		<li>干燥至形成白色二甲基二硫代砷酸盐沉淀（结晶状 DMDTA）V)置于玻璃培养皿中。 
		注意：本实验步骤可在此暂停。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>合成DMDTA的验证V 和储存
	<ol>
		<li>取结晶的白色DMDTA沉淀V，并测量其总重量，记录测量值。 
		注意： 使用通风良好的通风橱或手套箱，以防止吸入硫化氢气体。</li>
		<li>溶解结晶的 DMDTA五 在50 mL的N2-在50 mL离心管中使用已通惰性气体除氧的去离子水，并通过0.2-&#181;m 注射器滤器</li>
		<li>假设所用DMA的总砷（As）量五 转化为DMDTAV, 即&#8776;2,539 mg As&#183;L-1. 稀释 DMDTAV 储备溶液至 &#8776;1&#160;毫克&#183;L-1 和 &#8776;40 &#181;克&#183;L-1 分别用于ESI-MS和HPLC-ICP-MS的验证分析。</li>
		<li>分析 m/z DMDTA的V 使用 ESI-MS11,16 和碎片在 m/z 171 在正离子模式下或在 m/z 负离子模式下的169表1). 
		注：参见参考值 m/z (表1).</li>
		<li>分析 DMDTA 的色谱图五 使用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法（HPLC-ICP-MS）对储备溶液进行分析11,16,17 在适当的洗脱条件下进行，并确认在文献所述的保留时间处出现色谱峰。 
		注意：合成的 DMDTA 的纯度V 应使用步骤 2.3.5 的分析结果进行计算。</li>
		<li>经酸消解后，采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）分析总砷浓度11 并计算真实的DMDTAV 合成DMDTA中的浓度五 使用稀释倍数和纯度，按照以下公式配制储备溶液： 
		分析的总砷浓度（&#181;g&#183;L-1) &#183; 稀释倍数 &#183; 纯度（%）= 真实 DMDTA五 DMDTA的浓度五 在储备液中（&#181;g&#183;L-1)</li>
		<li>储存 DMDTAVV 4 ℃保存的储备液 &#176;避光条件下，4 °C 保存，用于后续定量形态分析18.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Suzuki, K. T., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15257616">Dimethylthioarsenicals as arsenic metabolites and their chemical preparation.</a> Chem. Res. Toxicol. 17, 914-921 (2004).</li>
<li>Kuroda, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbial+metabolite+of+dimethylarsinic+acid+is+highly+toxic+and+genotoxic%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol.+Appl.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Microbial metabolite of dimethylarsinic acid is highly toxic and genotoxic.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 198, 345-353 (2004).</li>
<li>Naranmandura, H., Iwata, K., Suzuki, K. T., Ogra, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution+and+metabolism+of+four+different+dimethylated+arsenicals+in+hamsters%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol.+Appl.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Distribution and metabolism of four different dimethylated arsenicals in hamsters.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 245, 67-75 (2010).</li>
<li>Naranmandura, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+toxicity+of+arsenic+metabolites+in+human+bladder+cancer+EJ-1+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Res.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Comparative toxicity of arsenic metabolites in human bladder cancer EJ-1 cells.</a> Chem. Res. Toxicol. 24, 1586-1596 (2011).</li>
<li>Wallschlager, D., London, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+methylated+arsenic-sulfur+compounds+in+groundwater%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Determination of methylated arsenic-sulfur compounds in groundwater.</a> Environ. Sci. Technol. 42, 228-234 (2008).</li>
<li>Zhang, J., Kim, H., Townsend, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methodology+for+assessing+thioarsenic+formation+potential+in+sulfidic+landfill+environments%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Methodology for assessing thioarsenic formation potential in sulfidic landfill environments.</a> Chemosphere. 107, 311-318 (2014).</li>
<li>Shimoda, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proposal+for+novel+metabolic+pathway+of+highly+toxic+dimethylated+arsenics+accompanied+by+enzymatic+sulfuration%2C+desulfuration+and+oxidation%5BTitle%5D)+AND+%22Trace+Elem.+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Proposal for novel metabolic pathway of highly toxic dimethylated arsenics accompanied by enzymatic sulfuration, desulfuration and oxidation.</a> Trace Elem. Med. Biol. 30, 129-136 (2015).</li>
<li>Naranmandura, H., Suzuki, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+dimethylthioarsenicals+in+red+blood+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol.+Appl.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Formation of dimethylthioarsenicals in red blood cells.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 227, 390-399 (2008).</li>
<li>Leffers, L., Ebert, F., Taleshi, S. M., Francesconi, A. K., Schwerdtle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+toxicological+characterization+of+two+arsenosugars+and+their+metabolites%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Nutr.+Food+Res%22%5BJournal%5D)">In vitro toxicological characterization of two arsenosugars and their metabolites.</a> Mol. Nutr. Food Res. 57, 1270-1282 (2013).</li>
<li>Wang, Q. Q., Thomas, J. D., Naranmandura, H. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25531277">Important of being thiomethylated: Formation, Fate and Effects of methylated thioarsenicals.</a> Chem. Res. Toxicol. 25, 281-289 (2015).</li>
<li>Kim, Y. T., Lee, H., Yoon, H. O., Woo, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetics+of+dimethylated+thioarsenicals+and+the+formation+of+highly+toxic+dimethylmonothioarsinic+acid+in+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Kinetics of dimethylated thioarsenicals and the formation of highly toxic dimethylmonothioarsinic acid in environment.</a> Environ. Sci. Technol. 50, 11637-11645 (2016).</li>
<li>Cullen, W. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methylated+and+thiolated+arsenic+species+for+environmental+and+health+research+-+A+review+on+synthesis+and+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Sci%22%5BJournal%5D)">Methylated and thiolated arsenic species for environmental and health research - A review on synthesis and characterization.</a> J. Environ. Sci. 49, 7-27 (2016).</li>
<li>Fricke, M., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16359172">Chromatographic separation and identification of products form the reaction of dimethylarsinic acid with hydrogen sulfide.</a> Chem. Res. Toxicol. 18, 1821-1829 (2005).</li>
<li>Fricke, M., Zeller, M., Cullen, W., Witkowski, M., Creed, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dimethylthioarsinic+anhydride%3A+a+standard+for+arsenic+speciation%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chim.+Acta%22%5BJournal%5D)">Dimethylthioarsinic anhydride: a standard for arsenic speciation.</a> Anal. Chim. Acta. 583, 78-83 (2007).</li>
<li>Suzuki, K. T., Iwata, K., Naranmandura, H., Suzuki, N. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0041008X06004078">Metabolic differences between twon dimethylthioarsenicals in rats.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 218, 166-173 (2007).</li>
<li>Jeong, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0026265X17300383">Development of a simultaneous analytical method to determine arsenic speciation using HPLC-ICP-MS: Arsenate, arsenite, monomethylarsonic acid, dimethylarsinic acid, dimethyldithioarsinic acid, and dimethylmonothioarsinic acid.</a> Microchem. J. 134, 295-300 (2017).</li>
<li>Li, Y., Low, C. -K., Scott, A. J., Amal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arsenic+speciation+in+municipal+landfill+leachate%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Arsenic speciation in municipal landfill leachate.</a> Chemosphere. 79, 794-801 (2010).</li>
<li>Conklin, D. S., Fricke, W. M., Creed, A. P., Creed, J. T. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2008/JA/b713145c">Investigation of the pH effects on the formation of methylated thio-arsenicals, and the effects of pH and temperature on their stability.</a> J. Anal. At. Spectrom. 23, 711-716 (2008).</li>
<li>Hansen, H. R., Raab, A., Jaspara, M., Milne, F. B., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sulfur-containing+arsenical+mistaken+for+dimethylarsinous+acid+%5BDMA%28III%29%5D+and+identified+as+a+natural+metabolite+in+urine%3A+major+implications+for+studies+on+arsenic+metabolism+and+toxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Res.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Sulfur-containing arsenical mistaken for dimethylarsinous acid [DMA(III)] and identified as a natural metabolite in urine: major implications for studies on arsenic metabolism and toxicity.</a> Chem. Res. Toxicol. 17, 1086-1091 (2004).</li>
<li>Mandal, B. K., Suzuki, K. T., Anzai, K., Yamaguchi, K., Sei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+SEC-HPLC-ICP-MS+hyphenated+technique+for+identification+of+sulfur-containing+arsenic+metabolites+in+biological+samples%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chromatogr.+B%22%5BJournal%5D)">A SEC-HPLC-ICP-MS hyphenated technique for identification of sulfur-containing arsenic metabolites in biological samples.</a> J. Chromatogr. B. 874, 64-76 (2008).</li>
<li>Bartel, M., Ebert, F., Leffers, L., Karst, U., Schwerdtle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toxicological+characterization+of+the+inorganic+and+organic+arsenic+metabolite+thio-DMAV+in+cultured+human+lung+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Toxicological characterization of the inorganic and organic arsenic metabolite thio-DMAV in cultured human lung cells.</a> J. Toxicol. 2011, (2011).</li>
<li>An, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+dimethyldithioarsinic+acid+in+a+simulated+landfill+leachate+in+relation+to+hydrosulfide+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Geochem.+Health%22%5BJournal%5D)">Formation of dimethyldithioarsinic acid in a simulated landfill leachate in relation to hydrosulfide concentration.</a> Environ. Geochem. Health. 38, 255-263 (2016).</li>
<li>Chen, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arsenic+speciation+in+the+blood+of+arsenite-treated+F344+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Res.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Arsenic speciation in the blood of arsenite-treated F344 rats.</a> Chem. Res. Toxicol. 26, 952-962 (2013).</li>
<li>Alava, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HPLC-ICP-MS+method+development+to+monitor+arsenic+speciation+changes+by+human+gut+microbiota%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Chromatogr%22%5BJournal%5D)">HPLC-ICP-MS method development to monitor arsenic speciation changes by human gut microbiota.</a> Biomed. Chromatogr. 26, 524-533 (2012).</li>
<li>Kurosawa, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+metabolic+activation+associated+with+glutathione+in+dimethylmonoarsinic+acid+%28DMMTAV%29-induced+toxicity+obtained+from+in+vitro+reaction+of+DMMTAV+with+glutathione%5BTitle%5D)+AND+%22J.+trace+Elem.+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">A novel metabolic activation associated with glutathione in dimethylmonoarsinic acid (DMMTAV)-induced toxicity obtained from in vitro reaction of DMMTAV with glutathione.</a> J. trace Elem. Med. Biol. 33, 87-94 (2016).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

所开发的实验方案阐明了以往研究中未明确的关键步骤1,3,4,8,15 省略或缩写，这可能导致DMMTA过程中出现困难或失败V 和 DMDTAV 合成。由于DMMTAV 对氧化敏感1,5，用于其合成的化学试剂采用N2- 使用已除气的去离子水（步骤 1.1.1 - 1.1.3），以防止可能延缓 DMA 的反应V 巯基化及DMMTA的氧化V. DMMTAV 采用本方案制备的样品纯度为92%。参考DMDTAV 采用基于二氧化硅的C18...

由于二甲基亚砷酸（DMAV已证明，该物质在摄入后会经历甲基化和硫醇化反应，从而表现出急性毒性和基因毒性。1,2，砷的硫醇化代谢途径已得到深入研究 体外 和 体内3,4 以及在环境介质中（例如， 垃圾填埋场渗滤液5,6先前的研究已发现DMA的还原型和巯基化类似物V 在活细胞中，例如, 二甲基亚胂酸（DMA）III），二甲基单硫代砷酸（DMMTAV），以及二甲基二硫代砷酸（DMDTA）V)7,8,9，与二甲基硫代砷酸盐（如 DMMTA）V 其毒性高于其他已知的无机或有机砷化合物10高毒性的硫代砷化物在强硫化条件下可能对人类和环境构成威胁，因此其大量存在具有严重的环境影响。11。然而，DMMTA 的机制V 和 DMDTAV （转）化过程及其在环境介质中的归趋仍需进一步研究。因此，需要对硫代砷化合物进行定量分析，以增进对二甲基单硫代砷酸（DMMTA）环境效应的理解。V 和 DMDTAV.
尽管标准品化学品是定量分析的关键要求，但DMMTA的标准品V 和 DMDTAV 由于物种极易转化为其他物种且合成工艺缺乏标准化，通过重复先前研究来获得这些物质十分困难。12此外，所引用的方法存在局限性，可能导致标准化学品的合成及定量分析在实际操作中遇到困难。DMMTAV 和 DMDTAV 通常通过混合DMA制备V，Na2S 和 H2SO4 在一定的摩尔比下1 或气泡产生 H2S气体通入DMA溶液第13,14卷. 气泡法的特点是通过直接供应H₂S实现氧被硫的取代2S气体具有高毒性，对于缺乏经验的操作者而言难以控制。相比之下，上述混合方法1，广泛用于DMMTA的定性分析V 和 DMDTAV 在环境研究中5,6,12，包含DMA的硫醇化反应V 与 H2S 通过混合 Na 生成2S 和 H2SO4 并生成 DMMTAV 和 DMDTAV，与直接使用 H 相比，可更方便地实现化学计量控制，从而生成目标化学品2S气体。
参考混合法操作步骤1,3,4,8,15 本研究中提到的方法在某些关键实验步骤上存在局限性，可能导致实验失败。例如，特定溶剂的详细信息（即， 去离子水的制备以及合成硫砷化合物的提取与结晶过程描述过于简略或未提供足够细节。这些零散且有限的实验步骤信息可能导致硫砷化合物生成不一致，并影响定量分析的可靠性。因此，本文所改进的实验方案详细描述了二甲基单硫代砷酸（DMMTA）的合成方法V 和 DMDTAV 定量物种分离分析用储备溶液。

<table><tbody><tr><td>二甲胂酸</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>20835-10G-F</td><td></td></tr><tr><td>九水合硫化钠</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S2006-500G</td><td></td></tr><tr><td>硫酸 96%</td><td>J.T.Baker</td><td>0000011478</td><td></td></tr><tr><td>乙酸铵</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A7262-500G</td><td></td></tr><tr><td>甲酸 98%</td><td>和光纯药工业株式会社</td><td>066-00461</td><td></td></tr><tr><td>二乙醚（优级纯）</td><td>Junsei Chemical</td><td>33475-0380</td><td></td></tr><tr><td>60 mL Bond Elut 小柱用适配帽</td><td>安捷伦科技</td><td>12131004</td><td>固相萃取用注射器型装置</td></tr><tr><td>Bond Elut C18 小柱</td><td>安捷伦科技</td><td>14256031</td><td>固相萃取用注射器型装置</td></tr><tr><td>HyPURITY C-18</td><td>赛默飞世尔科技</td><td>22105-254630</td><td>5 μm，125 × 4.6 mm</td></tr><tr><td>手套箱</td><td>韩国春川</td><td></td><td>定制化&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>安捷伦 1260 Infinity 生物惰性液相色谱系统</td><td>安捷伦科技</td><td>DEAB600252, DEACH00245</td><td></td></tr><tr><td>安捷伦科技 7700 系列 ICP-MS</td><td>安捷伦科技</td><td>JP12031510</td><td></td></tr><tr><td>Finnigan LCQ Deca XP MAX 质谱系统</td><td>Thermo Electron Corporation</td><td>LDM10627</td><td></td></tr></tbody></table>

使用 dmav 制备用于环境应用的 dmmtav 和 dmdtav：合成、纯化与验证

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

二甲基硫代砷化合物，如一硫代二甲基砷酸（DMMTAV）和二硫代二甲基砷酸（DMDTAV），是二甲基砷酸（DMAV）经硫醇化代谢途径产生的产物，近年来在环境及人体器官中均被检出。通过定量分析DMMTAV和DMDTAV，可评估二甲基硫代砷化合物对生态环境的影响及其在环境介质中的稳定性。目前，这些化合物的合成方法尚未标准化，导致先前研究难以重复。此外，关于储存技术的信息也十分缺乏，尤其是如何在储存过程中避免物种转化的问题。同时，由于现有合成方法的相关信息极为有限，标准化学品的合成及定量分析在实验上可能存在困难。本文所提出的实验方案提供了一种经过实际优化的DMMTAV和DMDTAV合成方法，有助于利用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术（HPLC-ICP-MS）进行物种分离与定量分析。该方法在实验步骤上进行了改进，重点优化了化学试剂的配制、过滤方式以及储存条件。

自从DMMTAV 已被DMA错误地制备III 合成方法19，合成DMMTA的验证V 和 DMDTAV 是合成与提取过程中的关键步骤，用于确定理想的标准化学物质。合成的化学品可通过DMMTA的峰进行验证V （分子量 154 g·mol-1）和 DMDTAV （分子量 170 g·mol-1质荷比（m/z) 通过实时进样，使用电喷雾电离质谱仪（ESI-MS）的正离子或负离子模式测定。参考值为 m/z 列于 表119DMMTA 成功合成的进一步验证V 和 DMDTAV 通过将主要峰的保留时间（RT）的物种分离分析结果与参考数据进行比对，采用HPLC-ICP-MS法完成。 <strong class=...

本文介绍了二甲基单硫代砷酸（DMMTAV）和二甲基二硫代砷酸（DMDTAV）合成的改进实验方案，通过将二甲基砷酸（DMAV）、Na2S 和 H2SO4 混合，实现 DMAV 的硫醇化反应。该改进方案提供了实验操作指南，从而克服了原有合成步骤中的局限性，避免了可能在定量分析中导致实验失败的问题。

使用 DMAV 制备用于环境应用的 DMMTAV 和 DMDTAV：合成、纯化与验证

二甲基硫代砷化合物，例如一硫代二甲基砷酸（DMMTAV）和二硫代二甲基砷酸（DMDTAV），是由代谢过程产生的……

本实验的总体目标是合成、纯化并分离稳定的二甲基单硫代砷酸和二甲基二硫代砷酸，以作为硫代砷形态分析中定量检测的标样。该实验指南有助于解决硫代砷化合物定量分析中的关键问题，例如因硫代砷标样合成过程中关键步骤出现误差而导致结果不可靠。该改进方法的主要优势在于能够制备出稳定的化学标样，可用于样品中硫代砷含量的准确定量。在通风橱中开始DMMTA合成时，先用经氮气鼓泡30分钟的去离子水配制二甲基单硫代砷酸（dimethylmonothioarsinic acid）、硫化钠和硫酸溶液。将DMA溶液加入硫化钠溶液中。用10毫升经氮气鼓泡的水冲洗DMA溶液容器，并将洗涤液加入混合物中。记录溶液混合的时间。将带有玻璃管的三孔橡胶塞连接到氮气管线上。塞住烧瓶，并立即开始向烧瓶中通入氮气，确保溶液在气流下不发生飞溅；然后使用耐酸软管将装有硫酸溶液的50毫升注射器连接到另一根玻璃管上。逐滴缓慢加入硫酸溶液，每次四到五毫升，直至得到浑浊的白色溶液。待硫酸加完后，且自二甲基苯胺（DMA）与硫化钠溶液初次混合起已过一小时，将反应混合物转移至含有 200 毫升乙醚的分液漏斗中。振荡漏斗五到十分钟，期间定期排气。收集水相至烧杯中，将含有DMMTA的有机相收集到另一个瓶子中。用200毫升二乙醚分三次进一步从水相中萃取DMMTA，然后用100毫升经N2鼓泡除氧的去离子水洗涤合并的醚层。将洗涤后的乙醚层收集至玻璃结晶皿中，并将溶液转移至充满氮气的手套箱内。在氮气流下使溶剂蒸发，得到白色晶体沉淀物DMMTA。称量并记录结晶DMMTA的质量，然后将固体溶解于50毫升经N2 purge的去离子水中。用0.2微米注射器滤膜过滤溶液，并将溶液置于4摄氏度避光保存。开始DMDTA合成时，先在去离子水中配制DMA、硫化钠和硫酸的溶液。将DMA溶液与硫化钠溶液加入一个250毫升的烧瓶中。用10毫升去离子水冲洗DMA溶液的容器，并将洗涤液一并加入烧瓶。逐滴将硫酸溶液缓慢加入混合物中，每次加入四到五毫升。观察混合物逐渐变为白色至黄色并出现浑浊的现象。将混合物敞口静置过夜。然后，将反应混合物通过C18硅基固相萃取柱，使DMDTA吸附在树脂上。用约一升10毫摩尔、pH 6.3的醋酸铵溶液将DMDTA洗脱至玻璃结晶皿中。将洗脱液转移至充满氮气的手套箱内。在流动的氮气氛围下使溶剂蒸发，得到呈白色沉淀的结晶 DMDTA。称量并记录结晶 DMDTA 的质量。将固体溶于 50 毫升去离子水中，并通过 0.2 微米针筒滤器过滤溶液。将溶液置于 4 摄氏度避光保存。采用电喷雾电离质谱法验证了由二甲胺（DMA）成功合成了二甲基甲砷酸（DMMTA）和二甲基硫代砷酸（DMDTA），并确认二甲基砷酸并非主要产物。高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱（HPLC-ICP-MS）分析也显示，起始原料二甲胺（DMA）已被消耗，且已生成二甲基甲砷酸（DMMTA）和二甲基硫代砷酸（DMDTA）。在避光、4摄氏度条件下储存13周后，DMMTA和DMDTA溶液的物种分布分别仅发生了2.2%和5.8%的变化。在进行该实验前，请务必阅读相关参考文献和安全数据资料。了解DMMTA和DMDTA合成的反应机理对于成功完成本实验至关重要。

preparation-dmmtav-dmdtav-using-dmav-for-environmental-applications

Research

科研

JoVE Journal

Environment

环境

使用 DMAv为环境应用 DMMTAv和 DMDTAv的准备: 合成、纯化和确认

本实验的目的是确定并控制水溶液中自组装盘状两亲分子的尺寸、形状和稳定性。对于基于水相的超分子聚合物而言，实现这种程度的控制非常困难。我们采用了一种同时利用排斥作用和吸引作用的策略。用于表征该系统的实验技术具有广泛的适用性。...

控制超分子聚合物在水中的尺寸、形状与稳定性

本文描述了一种在四氢呋喃（THF）中制备二碘化钐（SmI2）的简便方法。通过钐介导的Barbier反应，展示了两种主要添加剂——六甲基磷酰胺（HMPA）和乙酰丙酮镍（Ni(acac)2）在反应中的作用。...

有机合成中二碘化钐（SmI2）的制备与应用：HMPA与Ni(II)盐在钐促进的Barbier反应中的作用机制

跨膜蛋白结构域之间相互作用的生物物理与生化研究面临诸多技术挑战，首要挑战即获得合适的实验材料。本文介绍了一种用于制备和纯化二硫键稳定的跨膜肽复合物的实验方案，该复合物适用于溶液核磁共振（NMR）及其他分析技术的结构研究。...

用于结构研究的二硫键稳定跨膜肽复合物的制备

本文描述了一种合成对空气敏感的钛和钒类抗癌药物的方法，并通过MTT法评估了这些药物对人癌细胞系的细胞毒性活性。...

抗癌金属配合物：合成及通过 MTT 法评估细胞毒性

我们介绍了通过低温化学气相沉积法（CVD）合成有机基反铁磁体四氰基乙烯钒（V[TCNE]x，x~2）的方法。该优化后的制备方案使居里温度从400 K提升至600...

有机磁体四氰基乙烯钒的化学气相沉积

本方案描述了一种树状磁共振成像（MRI）对比剂的制备与表征方法，该对比剂携带基于环烯的巨环螯合物，可配位顺磁性钆离子。通过一系列MRI实验...

制备与 体外 用于磁共振成像的树状大分子对比剂的表征

介绍了一种基于使用相应前体合成烷基修饰胍类化合物的方案。...

通过定制前体对胍基进行修饰与功能化

流动化学凭借其优异的混合效果、热传导性能和成本优势，在环境和经济方面具有显著优点。本文提供了一种将化学反应从间歇式反应模式转移至流动反应模式的实施方案。以二苯基重氮甲烷（DDM）与...

连续流动化学：二苯基重氮甲烷的反应 p硝基苯甲酸

本实验方案的目标是在温和温度（90 °C）下，不使用溶剂的情况下，利用聚（二乙烯基苯）中的动态硫键引发聚合反应。通过凝胶渗透色谱法（GPC）、差示扫描量热法（DSC）和1H...

利用聚（硫-二乙烯基苯）中的动态硫键在温和条件下合成三元共聚物

本方案介绍了利用聚合物接枝的金属有机框架（MOF）晶体合成与表征自组装MOF单层膜的方法。该方法表明，聚合物接枝的MOF颗粒可在气-水界面自组装，形成结构完整、可自由支撑的单层结构，扫描电子显微镜成像结果证实了这一点。...

利用聚合物包覆颗粒合成与表征自组装金属-有机框架单层

本方案描述了一种制备并评估阳离子肽Mel4及肽模拟物RK758的抗菌活性与细胞毒性的方法。通过整合化学合成、重组表达及标准化功能检测，该方法为肽类分子及小分子模拟物的制备与测试提供了简化的操作流程。...

抗菌肽及其模拟物的制备与检测

学习合成、纯化和确认二甲基一硫代砷酸和二甲基二硫代砷酸的改进实验方案，用于环境应用中硫代砷化物的定量分析。该方法通过氮气吹扫和固相萃取提高标准品稳定性。

使用 DMA^V 制备用于环境应用的 DMMTA^V 和 DMDTA^V：合成、纯化与验证

探索更多视频