Name: Przygotowanie DMMTAV i DMDTAV przy użyciu DMAV do zastosowań środowiskowych: synteza, oczyszczanie i potwierdzanie (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-03-09T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 23 s
Description: Poznaj zmodyfikowaną syntezę DMMTA i DMDTA z DMA w celu uzyskania stabilnych standardów chemicznych do analizy ilościowej tioarsenikanów. Ta metoda poprawia niezawodność badań środowiskowych.

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

Te badania były wspierane przez program badań podstawowych (numer projektu: 2016R1A2B4013467) przez National Research Foundation of Korea (NRF) finansowane przez Ministerstwo Nauki, ICT i Planowania Przyszłości 2016, a także wspierane przez Program Badawczy Korea Basic Science Institute (numer projektu: C36707).

1. Synteza DMMTAV
<ol>
	<li>Przygotowanie chemiczne i mieszanie stosunków molowych DMAV, Na2S iH2SO4 
	UWAGA: DMAV:Na2S:H2SO4 = 1:1.6:1.6
	<ol>
		<li>Rozpuścić 5,24 g DMAV w 40 ml wody dejonizowanej i oczyszczonej N2 (przedmuchiwanej przez co najmniej 30 minut) w probówce wirówkowej o pojemności 50 ml.</li>
		<li>Przygotować odczynnik Na2S, rozpuszczając 14,41 g Na2S·9H2O w 50 ml wody dejonizowanej i oczyszczonej N2 w kolbie o pojemności 250 ml.</li>
		<li>Przygotować odczynnikH2SO4, dodając 3,3 ml stężonego kwasu siarkowego (96%) do 40 ml wody dejonizowanej i oczyszczonej N2 w probówce wirówkowej o pojemności 50 ml. 
		UWAGA: Końcowy stosunek molowy DMAV:Na2S:H2SO4 = 1:1.6:1.6 1,3,4,8,15.</li>
		<li>Dodać przygotowane 40 ml roztworu DMAV (etap 1.1.1) do 50 ml roztworu Na2S znajdującego się w kolbie o pojemności 250 ml (etap 1.1.2). Przepłukać probówkę zawierającą DMAV 10 ml przepłukanej wody i dodać ją również do kolby o pojemności 250 ml.</li>
		<li>Zamknąć kolbę gumowym korkiem z trzema otworami, wyposażonym w szklane rurki. Użyj szklanych probówek odpowiednio do dopływu i odpływu gazu N2 i wlotu roztworu H2SO4. Natychmiast po zamknięciu kolby należy wpuścić do niej dopływ gazuN2. 
		UWAGA: Należy utrzymywać ciśnienie gazu, aby przepływał po powierzchni roztworu reakcyjnego bez rozpryskiwania.</li>
		<li>Podłączyć rurkę kwasoodporną do szklanej rurki wlotu roztworuH2SO4 za pomocąstrzykawki o pojemności 50 ml, aby dodać przygotowane 40 ml roztworuH2SO4(krok 1.1.3). Dodać 40 ml roztworuH2SO4, powoli i stopniowo. 
		ostrożność: Po dodaniu kwasu siarkowego powstaną białe opary; Używaj dobrze wentylowanego dygestoria.</li>
		<li>Monitorować zmianę koloru mieszaniny reakcyjnej w kolbie, dodając kwas siarkowy w regularnych odstępach czasu. Utrzymuj odstęp 4 - 5 ml kropliH2SO4; Mieszanina powinna być białym, mętnym roztworem. 
		UWAGA: Mogą pojawić się natychmiastowe żółte opady z powodu szybkiego dodania stężonego kwasu siarkowego.</li>
		<li>Upewnij się, że roztwór reakcyjny stał przez 1 godzinę od rozpoczęcia kroku 1.1.4.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ekstrakcja DMMTAV metodą ekstrakcji ciecz-ciecz
	<ol>
		<li>Po upływie 1 godziny wlać roztwór reakcyjny do rozdzielacza zawierającego około 200 ml eteru dietylowego.</li>
		<li>Potrząsać lejkiem przez 5 - 10 minut, kilkakrotnie uwalniając gaz poprzez przełączenie kurka. 
		UWAGA: Zsyntetyzowany DMMTAV zostanie przeniesiony do górnej warstwy eteru dietylowego (0,713 g·mL-1). 
		ostrożność: Gazowy eter dietylowy może być szkodliwy; Używaj dobrze wentylowanego dygestoria.</li>
		<li>Zebrać roztwór reakcyjny do zlewki i oddzielnie zebrać eter dietylowy zawierający DMMTAV do butelki. Umieścić roztwór reakcyjny z powrotem w tym samym rozdzielaczu i dodać około 200 ml świeżego eteru dietylowego w celu ponownego wytrząsania. Powtórz kroki 1.2.2 - 1.2.3 trzy razy.</li>
		<li>Wlać zebrany eter dietylowy z kroku 1.2.3 ponownie do tego samego rozdzielacza i dodać około 100 ml N 2-oczyszczonej wody dejonizowanej. Wstrząsać przez 5 - 10 minut i wyrzucić oczyszczoną z N2 wodę dejonizowaną i kilka ml eteru dietylowego w celu czystości. Zebrać pozostały eter dietylowy na szklanej szalce Petriego (minimalna średnica wewnętrzna 160 mm i minimalna wysokość 50 mm).</li>
		<li>Przenieść szklaną szalkę Petriego do schowka rękawicowego z atmosferą N2, aby zapobiec przemianie gatunków. 
		ostrożność: Upewnij się, że rozpuszczalnik nie jest wciągany do pompy próżniowej przez wylot skrzynki przepustowej.</li>
		<li>Suszyć do momentu, aż na szklanej szalce Petriego utworzy się biały osad dimetylomonotioarsynianu (skrystalizowany DMMTAV). 
		UWAGA: W tym miejscu protokół można wstrzymać.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Weryfikacja zsyntetyzowanego DMMTAV i pamięci masowej
	<ol>
		<li>Weź biały osad skrystalizowanego DMMTAV, zmierz i zapisz jego całkowitą masę. 
		ostrożność: Używaj dobrze wentylowanego dygestorium lub komory rękawicowej, aby zapobiec wdychaniu gazowego siarkowodoru.</li>
		<li>Rozpuść skrystalizowany DMMTAV w 50 ml oczyszczonej wodą dejonizowaną N2 i przefiltruj żółty osad przez filtr strzykawkowy 0,2 μm.</li>
		<li>Załóżmy, że całkowite As użytego DMAV jest przeliczone na DMMTAV, tj. ≈9,649 mg As·L-1. Rozcieńczyć roztwór podstawowy DMMTAV do ≈1 mg·L-1 i ≈40 μg·L-1 do analizy weryfikacyjnej przy użyciu odpowiednio spektroterium mas z jonizacją elektrorozpylaną (ESI-MS) i HPLC-ICP-MS.</li>
		<li>Analizuj m/z DMMTAV za pomocą ESI-MS11,16 i fragmenty w m/z 155 w trybie jonów dodatnich lub m/z 153 w trybie jonów ujemnych (tabela 1). 
		UWAGA: Patrz wartości odniesienia m/z (tabela 1).</li>
		<li>Przeanalizować chromatogram DMMTAV w roztworze podstawowym przy użyciu HPLC-ICP-MS11,16,17 z odpowiednimi warunkami eluentu i potwierdzić, że w czasie retencji opisanym w literaturze stwierdzono główny pik. 
		UWAGA: Czystość zsyntetyzowanego DMMTAV należy obliczyć na podstawie wyników analizy z kroku 1.3.5.</li>
		<li>Przeanalizuj całkowite stężenie arsenu za pomocą ICP-MS po mineralizacji kwasem11 i oblicz rzeczywiste stężenie DMMTAV w syntetyzowanym roztworze podstawowym DMMTAV, używając współczynników rozcieńczenia i czystości, jak w następującym równaniu: 
		Analizowane całkowite stężenie As (μg·L-1) · Współczynnik rozcieńczenia · Czystość (%) = Rzeczywiste stężenie DMMTAV w roztworze podstawowym DMMTAV (μg·L-1)</li>
		<li>Roztwór podstawowy DMMTAV należy przechowywać w temperaturze 4 °C w ciemności w celu dalszej ilościowej analizy specjacji18.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Synteza DMDTAV
<ol>
	<li>Przygotowanie chemiczne i mieszanie proporcji molowych DMAV , Na2S i H2SO4 
	UWAGA: DMAV:Na2S:H2SO4 = 1:7.5:7.5
	<ol>
		<li>Rozpuścić 1,38 g DMAV w 40 ml dejonizowanej wody w probówce wirówkowej o pojemności 50 ml.</li>
		<li>Przygotować odczynnik Na2S, rozpuszczając 18,01 g Na2S·9H2O w 50 ml wody dejonizowanej w kolbie o pojemności 250 ml.</li>
		<li>Przygotować odczynnikH2SO4, dodając 4 ml stężonego kwasu siarkowego (96%) do 40 ml wody dejonizowanej znajdującej się w probówce wirówkowej o pojemności 50 ml. 
		UWAGA: Końcowy stosunek molowy DMAV:Na2S:H2SO4 = 1:7.5:7.51,3,4,8,15.</li>
		<li>Dodać przygotowane 40 ml roztworu DMAV (etap 2.1.1) do 50 ml roztworu Na2S znajdującego się w kolbie o objętości 250 ml (etap 2.1.2). Przepłukać probówkę zawierającą DMAV 10 ml wody dejonizowanej i dodać ją do kolby o pojemności 250 ml.</li>
		<li>Dodać przygotowane 40 ml roztworuH2SO4 (krok 2.1.3), powoli i stopniowo, do kolby.</li>
		<li>Monitorować zmianę koloru mieszaniny reakcyjnej w kolbie, dodając kwas siarkowy w regularnych odstępach czasu. Utrzymuj odstęp 4 - 5 ml kropliH2SO4; Mieszanina powinna być biało-żółtym mętnym roztworem. 
		UWAGA: Mogą pojawić się chwilowe żółte opady z powodu szybkiego dodania stężonego kwasu siarkowego. 
		ostrożność: Po dodaniu kwasu siarkowego powstaną białe opary; Używaj dobrze wentylowanego dygestoria.</li>
		<li>Roztwór reakcyjny należy przechowywać w kolbie przez noc bez przykrycia. 
		UWAGA: W tym miejscu protokół można wstrzymać.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ekstrakcja DMDTAV metodą ekstrakcji do fazy stałej (SPE)
	<ol>
		<li>Po nocnej reakcji odstawienia przefiltrować roztwór reakcyjny za pomocą SPE na bazie krzemionki typu strzykawkowego C18 w celu uwięzienia zsyntetyzowanego DMDTAV na żywicy. 
		ostrożność: Używaj dobrze wentylowanego dygestoria.</li>
		<li>Przygotować 10 mM octanu amonu (pH 6,3), rozpuszczając 0,77 g octanu amonu w 1 l wody dejonizowanej. Eluować wystarczającą objętość 10 mM octanu amonu przez strzykawkę C18 (etap 2.2.1) w celu ekstrakcji zaadsorbowanego DMDTAV. Przefiltrowany octan amonu zebrać na szklanej szalce Petriego (minimalna średnica wewnętrzna 160 mm i minimalna wysokość 50 mm).</li>
		<li>Przenieść szklaną szalkę Petriego do schowka rękawicowego z atmosferą N2, aby zapobiec przemianie gatunków. 
		ostrożność: Upewnij się, że rozpuszczalnik nie jest wciągany do pompy próżniowej przez wylot skrzynki przepustowej.</li>
		<li>Suszyć, aż na szklanej szalce Petriego utworzy się biały osad dimetyloditionioarynianu (skrystalizowany DMDTAV). 
		UWAGA: W tym miejscu protokół można wstrzymać.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Weryfikacja zsyntetyzowanego DMDTAV i przechowywania
	<ol>
		<li>Weź biały osad skrystalizowanego DMDTAV i zmierz jego całkowitą masę, rejestrując pomiar. 
		ostrożność: Używać dobrze wentylowanego dygestorium lub komory rękawicowej, aby zapobiec wdychaniu gazowego siarkowodoru.</li>
		<li>Rozpuść skrystalizowany DMDTAV w 50 ml dejonizowanej wody oczyszczonej N2 w probówce wirówkowej o pojemności 50 ml i przefiltruj dowolny osad przez filtr strzykawkowy 0,2 μm.</li>
		<li>Załóżmy, że całkowite As użytego DMAV jest przeliczane na DMDTAV, tj. ≈2,539 mg As·L-1. Rozcieńczyć roztwór podstawowy DMDTAV do ≈1 mg·L-1 i ≈40 μg·L-1 do analizy weryfikacyjnej przy użyciu odpowiednio ESI-MS i HPLC-ICP-MS.</li>
		<li>Analizuj m/z DMDTAV za pomocą ESI-MS11,16 i fragmenty w m/z 171 w trybie jonów dodatnich lub m/z 169 w trybie jonów ujemnych (tabela 1). 
		UWAGA: Patrz wartości odniesienia m/z (tabela 1).</li>
		<li>Przeanalizować chromatogram DMDTAV w roztworze podstawowym przy użyciu HPLC-ICP-MS11,16,17 z odpowiednimi warunkami eluentu i potwierdzić, że pik został znaleziony w czasie retencji opisanym w literaturze. 
		UWAGA: Czystość zsyntetyzowanego DMDTAV należy obliczyć na podstawie wyników analizy z kroku 2.3.5.</li>
		<li>Przeanalizuj całkowite stężenie arsenu za pomocą ICP-MS po mineralizacji kwasem11 i oblicz rzeczywiste stężenie DMDTAV w syntetyzowanym roztworze podstawowym DMDTAV, używając współczynników rozcieńczenia i czystości zgodnie z następującym równaniem: 
		Analizowane całkowite stężenie As (μg·L-1) · Współczynnik rozcieńczenia · Czystość (%) = Rzeczywiste stężenie DMDTAV DMDTAV w roztworze podstawowym (μg·L-1)</li>
		<li>Roztwór podstawowy DMDTAV należy przechowywać w temperaturze 4 °C w ciemności w celu dalszej ilościowej analizy specjacji18.</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>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Opracowany protokół wyjaśnił krytyczne kroki, które poprzednie badania 1,3,4,8,15 pominięto lub skrócono, co mogło prowadzić do trudności lub niepowodzeń podczas syntezy DMMTA V i DMDTA V. Ponieważ DMMTAV jest wrażliwy na utlenianie 1,5, odczynniki chemiczne do jego syn...

Ponieważ wykazano, że kwas dimetyloarsynowy (DMAV) wykazuje zarówno ostrą toksyczność, jak i genotoksyczność ze względu na poddanie go metylacji i tiolacji po spożyciu1,2, szlak metaboliczny tiolacji arsenu był intensywnie badany zarówno in vitro, jak i in vivo3,4 jak również w mediach środowiskowych (np. Odcieki ze składowiska)5,6. Wcześniejsze badania wykazały zarówno zredukowane, jak i tiolowane analogi DMAV w żywych komórkach, na przykład kwas dimetyloarynowy (DMAIII), kwas dimetylomonotioarsynowy (DMMTAV) i kwas dimetyloditioarsynowy (DMDTAV)7,8,9, przy czym dimetyloaryzowane tioarseny, takie jak DMMTAV, wykazują większą toksyczność niż inne znane substancje nieorganiczne lub organiczne arsenicals10. Obfitość wysoce toksycznych tioarsenów ma poważne implikacje dla środowiska, ponieważ mogą one stanowić zagrożenie dla ludzi i środowiska w warunkach silnie siarczkowych11. Jednak mechanizmy (trans)powstawania DMMTAV i DMDTAV oraz ich losy w mediach środowiskowych nadal wymagają dalszych badań. W związku z tym analiza ilościowa tioarsenów jest niezbędna do lepszego zrozumienia wpływu DMMTAV i DMDTAV na środowisko.
Chociaż standardowe chemikalia są kluczowym wymogiem dla analizy ilościowej, standardy DMMTAV i DMDTAV są trudne do uzyskania przez powielanie poprzednich badań, ze względu na wysokie ryzyko transformacji gatunków w inne gatunki i niestandaryzowane procedury syntezy12. Ponadto przywołane metody mają ograniczenia, które mogą prowadzić do praktycznych trudności w syntezie standardowych substancji chemicznych i przeprowadzaniu analizy ilościowej. DMMTAV i DMDTAV są zwykle przygotowywane przez zmieszanie DMAV, Na2S i H2SO4 w określonym stosunku molowym 1 lub bulgoczący gaz H2S przez roztwór DMAV 13,14. Metoda bulgocząca polega na zastąpieniu tlenu siarką przy użyciu bezpośredniego dostarczania gazuH2S, który jest wysoce toksyczny i trudny do kontrolowania dla niedoświadczonego użytkownika. I odwrotnie, powyższa metoda mieszania1, szeroko stosowana do analizy jakościowej DMMTAV i DMDTAV w środowiskach5,6,12, charakteryzuje się tiolacją DMAV zH2Sgenerowaną przez mieszanie Na2S i H2SO4 i daje DMMTAV i DMDTAV, co umożliwia łatwiejszą kontrolę stechiometryczną w celu wytworzenia docelowych substancji chemicznych w porównaniu z bezpośrednim stosowaniem gazuH2S.
Procedury referencyjnej metody mieszania1,3,4,8,15 wymienione w tym badaniu wykazują ograniczenia w niektórych z ich krytycznych etapów eksperymentalnych, co może prowadzić do niepowodzenia eksperymentu. Na przykład szczegóły przygotowania określonego rozpuszczalnika (tj. wody dejonizowanej) oraz ekstrakcji i krystalizacji zsyntetyzowanych arsenów są zbyt skrócone lub niewystarczająco szczegółowe. Takie rozproszone i ograniczone informacje na temat etapów procedury mogą prowadzić do niespójnego tworzenia tioarsenów i niewiarygodnej analizy ilościowej. W związku z tym zmodyfikowany protokół opracowany w niniejszym dokumencie opisuje syntezę roztworów podstawowych DMMTAV i DMDTAV z ilościową analizą separacji gatunków.

<table><tbody><tr><td>Kwas kakodylowy</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>20835-10G-F</td><td></td></tr><tr><td>Siarczek sodu niewodny</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S2006-500G</td><td></td></tr><tr><td>Kwas siarkowy 96%</td><td>J.T.Baker</td><td>0000011478</td><td></td></tr><tr><td>Octan amonu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A7262-500G</td><td></td></tr><tr><td>Kwas mrówkowy 98%</td><td>Wako Pure Chemical Industries, Ltd.</td><td>066-00461</td><td></td></tr><tr><td>Eter dietylowy (ekstra czysty)</td><td>Junsei Chemical</td><td>33475-0380</td><td></td></tr><tr><td>Nasadka adaptera do wkładów 60 ml Bond Elut</td><td>Agilent Technologies</td><td>12131004</td><td>Strzykawka typu SPE</td></tr><tr><td>Bond Elut C18</td><td>Agilent Technologies</td><td>14256031</td><td>Strzykawka typu</td></tr><tr><td>SPE HyPURITY C-18</td><td>Thermo Scientific</td><td>22105-254630</td><td>5 um, 125 x 4,6 mm</td></tr><tr><td>Schowek podręczny</td><td>Chungae-chun, Republika Korei</td><td></td><td>Dostosowane&nbsp;</td></tr><tr><td>Agilent 1260 Infinity Bio-inert LC</td><td>Agilent Technologies</td><td>DEAB600252, DEACH00245</td><td></td></tr><tr><td>Agilent Technologies 7700 Series ICP-MS</td><td>Agilent Technologies</td><td>JP12031510</td><td></td></tr><tr><td>Finnigan LCQ Deca XP MAX System spektrometru masowego Thermo</td><td>Electron Corporation</td><td>LDM10627</td><td></td></tr></tbody></table>

przygotowanie dmmtav i dmdtav przy użyciu dmav do zastosowań środowiskowych: synteza, oczyszczanie i potwierdzanie

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

Dimetylowane tioarsenniki, takie jak kwas dimetylomonotioarsynowy (DMMTAV) i kwas dimetyloditioarsynowy (DMDTAV), które są wytwarzane przez szlak metaboliczny tiolacji kwasu dimetyloarsynowego (DMAV), zostały ostatnio znalezione w środowisku, jak również w ludzkich organach. DMMTAV i DMDTAV można określić ilościowo w celu określenia skutków ekologicznych dimetylohydrowanych tioarsenów i ich stabilności w środowiskach. Metoda syntezy tych związków jest nieustandaryzowana, co sprawia, że powtórzenie wcześniejszych badań jest trudne. Ponadto brakuje informacji na temat technik przechowywania, w tym przechowywania związków bez transformacji gatunkowej. Ponadto, ponieważ dostępne są jedynie ograniczone informacje na temat metod syntezy, mogą wystąpić trudności eksperymentalne w syntezie standardowych substancji chemicznych i przeprowadzaniu analizy ilościowej. Przedstawiony w niniejszym dokumencie protokół zapewnia praktycznie zmodyfikowaną metodę syntezy dimetylowanych tioarsenów, DMMTAV i DMDTAV, i pomoże w ilościowym określeniu analizy separacji gatunków przy użyciu wysokosprawnej chromatografii cieczowej w połączeniu ze spektrometrią mas ze wzbudzeniem w plazmie sprzężonej indukcyjnie (HPLC-ICP-MS). Etapy eksperymentalne tej procedury zostały zmodyfikowane poprzez skupienie się na przygotowaniu odczynników chemicznych, metodach filtracji i przechowywania.

Ponieważ DMMTAV bywa błędnie przygotowywany metodą syntezy DMAIII19, weryfikacja zsyntetyzowanych związków DMMTAV i DMDTAV jest krytycznym etapem syntezy i ekstrakcji oraz wyznaczania optymalnych materiałów chemicznych wzorcowych. Zsyntetyzowane związki chemiczne można zweryfikować na podstawie piku stosunku masy do ładunku (m/z) dla DMMTAV (MW 154 g·mol-1) i DMDTAV (MW 170 g·mol<...

Ten artykuł przedstawia zmodyfikowane protokoły eksperymentalne syntezy kwasu dimetylomonotioarsynowego (DMMTAV) i kwasu dimetyloditioarsynowego (DMDTAV), indukując tiolację kwasu dimetyloarsynowego (DMAV) poprzez mieszanie DMAV, Na2S i H2SO4. Zmodyfikowany protokół stanowi wytyczne eksperymentalne, pokonując w ten sposób ograniczenia etapów syntezy, które mogły spowodować niepowodzenia eksperymentalne w analizie ilościowej.

Przygotowanie DMMTAV i DMDTAV przy użyciu DMAV do zastosowań środowiskowych: synteza, oczyszczanie i potwierdzanie

Dimethylated thioarsenicals such as dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV), which are produced by the metabolic ...

Ogólnym celem tej procedury jest synteza, oczyszczenie i wyizolowanie stabilnego kwasu dimetylomonotiolowego arsenu i kwasu dimetyloditioarsenowego do stosowania jako wzorce w ilościowej analizie specjacji tioarsenów. Te eksperymentalne wytyczne mogą pomóc w rozwiązaniu kluczowych problemów w ilościowej analizie tioarsenowej, takich jak zawodność spowodowana błędami na krytycznych etapach syntezy wzorców tioarsenu. Główną zaletą tej zmodyfikowanej techniki jest to, że zapewnia ona stabilne wzorce chemiczne, które można wykorzystać do ilościowego określenia zawartości tioarsenu w próbkach.Aby rozpocząć syntezę DMMTA w dygestorio, należy przygotować roztwory kwasu dimetylomonotioarsynowego, siarczku sodu i kwasu siarkowego w wodzie dejonizowanej, przepłukiwane przez 30 minut gazowym azotem. Dodać roztwór DMA do roztworu siarczku sodu. Przepłukać pojemnik z roztworem DMA 10 mililitrami przeczyszczonej wody N2 i dodać płukanie do mieszaniny.Zwróć uwagę na czas, w którym roztwory zostały połączone. Podłącz gumowy korek z trzema otworami wyposażonymi w szklane rurki do przewodu gazowego azotu. Zakorkować kolbę i natychmiast rozpocząć przepuszczanie azotu przez kolbę, upewniając się, że roztwór nie rozpryskuje się pod przepływem, a następnie użyć rurki kwasoodpornej, aby podłączyć 50-mililitrową strzykawkę zawierającą roztwór kwasu siarkowego do innej szklanej probówki.Powoli dodawaj roztwór kwasu siarkowego, po cztery do pięciu mililitrów na raz, aby uzyskać mętny biały roztwór. Po dodaniu kwasu siarkowego i upływie godziny od początkowego połączenia roztworów DMA i siarczku sodu, przenieść mieszaninę reakcyjną do rozdzielacza zawierającego 200 mililitrów eteru dietylowego. Potrząsaj lejkiem przez pięć do 10 minut, regularnie odpowietrzając lejek.Zebrać warstwę wodną do zlewki, a następnie zebrać warstwę organiczną zawierającą DMMTA w osobnej butelce. Wyekstrahuj DMMTA z warstwy wodnej za pomocą 200 mililitrowych porcji eteru dietylowego jeszcze trzy razy, a następnie umyj połączone warstwy eteru 100 mililitrami N2 przedmuchnąć wodą dejonizowaną. Zebrać umytą warstwę etylową w szklanym naczyniu krystalizującym i przenieść roztwór do komory rękawicowej wypełnionej azotem.Pozwól rozpuszczalnikowi odparować w przepływającej atmosferze azotu, aby otrzymać DMMTA w postaci białego krystalicznego osadu. Zmierz i zapisz masę skrystalizowanego DMMTA, a następnie rozpuść ciało stałe w 50 mililitrach oczyszczonej wody dejonizowanej N2. Przefiltruj roztwór przez filtr strzykawkowy o wielkości 0,2 mikrona i przechowuj roztwór w temperaturze czterech stopni Celsjusza w ciemności.Aby rozpocząć syntezę DMDTA, należy przygotować roztwory DMA, siarczku sodu i kwasu siarkowego w wodzie dejonizowanej. Połączyć roztwory DMA i siarczku sodu w kolbie o pojemności 250 mililitrów. Przepłukać pojemnik z roztworem DMA 10 mililitrami wody dejonizowanej i dodać płukanie do kolby.Powoli dodawaj roztwór kwasu siarkowego do mieszaniny po cztery do pięciu mililitrów na raz, kroplami. Monitoruj wygląd mieszaniny, gdy staje się biała do żółtej i mętna. Pozostaw mieszaninę na noc bez przykrycia.Następnie przepuść mieszaninę reakcyjną przez wkład ekstrakcyjny do fazy stałej C18 na bazie krzemu, aby uwięzić DMDTA na żywicy. Eluować DMDTA do szklanego naczynia krystalizującego z około jednym litrem 10-milimolowego roztworu octanu amonu o pH 6,3. Przenieść eluat do komory rękawicowej wypełnionej azotem.Pozwól rozpuszczalnikowi odparować w przepływającej atmosferze azotu, aby uzyskać skrystalizowany DMDTA w postaci białego osadu. Zmierzyć i zapisać masę skrystalizowanego DMDTA. Rozpuść ciało stałe w 50 mililitrach wody dejonizowanej i przefiltruj roztwór przez filtr strzykawkowy o wielkości 0,2 mikrona.Roztwór należy przechowywać w temperaturze czterech stopni Celsjusza przy braku światła. Spektrometria mas z jonizacją elektronrozpylaną została wykorzystana do sprawdzenia udanej syntezy DMMTA i DMDTA z DMA oraz do potwierdzenia, że kwas dimetyloarsynowy nie był głównym produktem. Uczestnicy projektu HPLCICPMS wykazali również, że materiał wyjściowy DMA został zużyty oraz że wyprodukowano DMMTA i DMDTA.Po przechowywaniu w temperaturze czterech stopni Celsjusza bez dostępu światła przez 13 tygodni, roztwory DMMTA i DMDTA wykazały odpowiednio tylko 2,2 i 5,8 procentową zmianę w rozmieszczeniu gatunków. Przed przystąpieniem do tej procedury należy pamiętać o zapoznaniu się z materiałem referencyjnym i danymi dotyczącymi bezpieczeństwa. Ważne jest, aby zrozumieć mechanizm DMMTA i syntezy DMDTA podczas przygotowywania tego eksperymentu.

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

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Celem niniejszego eksperymentu jest określenie i kontrolowanie wielkości, kształtu oraz stabilności samoorganizujących się amfifili dyskotycznych w wodzie. W przypadku wodnych polimerów supramolekularnych osiągnięcie takiego poziomu kontroli jest bardzo trudne. Zastosowano strategię wykorzystującą zarówno oddziaływania odpychające, jak i przyciągające. Techniki eksperymentalne użyte do charakterystyki tego układu mają szerokie zastosowanie.

Kontrola rozmiaru, kształtu i stabilności polimerów supramolekularnych w wodzie

Opisano prostą procedurę otrzymywania dijodku samaru (SmI2) w THF. Zaprezentowano rolę dwóch głównych dodatków, mianowicie heksametylofosforamidu (HMPA) oraz Ni(acac)2, w reakcjach katalizowanych samarem na przykładzie reakcji Barbiera z użyciem Sm.

Przygotowanie i zastosowanie dijodku samaru (SmI2) w syntezie organicznej: mechanistyczna rola HMPA i soli Ni(II) w reakcji Barbiera z użyciem samaru

Biofizyczne i biochemiczne badania interakcji między domenami białek osadzonych w błonie napotykają wiele wyzwań technicznych, z których pierwszym jest uzyskanie odpowiedniego materiału do badań. W artykule opisano protokół wytwarzania i oczyszczania stabilizowanych dwusiarczkiem transbłonowych kompleksów peptydowych, które nadają się do analizy strukturalnej za pomocą roztworu magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) i innych zastosowań analitycznych.

Wytwarzanie stabilizowanych dwusiarczkiem transbłonowych kompleksów peptydowych do badań strukturalnych

Opisano metodę syntezy wrażliwych na powietrze tytanowych i wanadowych środków przeciwnowotworowych, wraz z oceną ich aktywności cytotoksycznej w stosunku do ludzkiej linii komórek rakowych za pomocą testu MTT.

Przeciwnowotworowe kompleksy metalowe: synteza i ocena cytotoksyczności za pomocą testu MTT

Prezentujemy syntezę organicznego ferrimagnetyku wanadowego tetracyjanoetylenu (V[TCNE]x, x~2) metodą niskotemperaturowego chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD). Ta zoptymalizowana receptura zapewnia wzrost temperatury Curie z 400 K do ponad 600 K i radykalną poprawę właściwości rezonansu magnetycznego.

Chemiczne osadzanie z fazy gazowej magnesu organicznego, wanadu tetracyjanoetylenu

Ten protokół opisuje przygotowanie i charakterystykę dendrymerowego środka kontrastowego do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI), który przenosi makrocykliczne chelaty koordynujące paramagnetyczne jony gadolinu. W serii eksperymentów MRI in vitro środek ten wytwarzał wzmocniony sygnał MRI w porównaniu z dostępnym na rynku analogiem monomerycznym.

Przygotowanie i charakterystyka in vitro środków kontrastowych na bazie dendrymerów do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego

Przedstawiono protokół syntezy guanidyn modyfikowanych alkilem oparty na użyciu odpowiednich prekursorów.

Modyfikacja i funkcjonalizacja grupy guanidyny przez prekursory dostosowane do potrzeb klienta

Flow chemistry niesie ze sobą korzyści środowiskowe i ekonomiczne, wykorzystując doskonałe korzyści w zakresie mieszania, wymiany ciepła i kosztów. W tym miejscu przedstawiamy plan przeniesienia procesów chemicznych z trybu wsadowego do przepływowego. Do weryfikacji koncepcji wybrano reakcję difenylodiazometanu (DDM) z kwasem p-nitrobenzoesowym, prowadzoną partiami i przepływem.

Chemia przepływu ciągłego: reakcja difenylodiazometanu z kwasem p-nitrobenzoesowym

Celem tego protokołu jest zainicjowanie polimeryzacji za pomocą dynamicznych wiązań siarki w poli(S-diwinylobenzenie) w łagodnych temperaturach (90 °C) bez użycia rozpuszczalników. Terpolimery charakteryzują się GPC, DSC i 1H NMR oraz są badane pod kątem zmian rozpuszczalności.

Synteza terpolimerów w łagodnych temperaturach z wykorzystaniem dynamicznych wiązań siarki w poli(S-diwinylobenzenie)

Protokół syntezy i charakterystyki samoorganizujących się monowarstw szkieletu metaloorganicznego jest dostarczany przy użyciu szczepionych polimerami, kryształów metaloorganicznych (MOF). Procedura pokazuje, że cząstki MOF szczepione polimerem mogą być samoorganizujące się na granicy faz powietrze-woda, co skutkuje dobrze uformowanymi, wolnostojącymi, jednowarstwowymi strukturami, czego dowodem jest obrazowanie za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej.

Synteza i charakterystyka samoorganizujących się monowarstw metaloorganicznych z wykorzystaniem cząstek pokrytych polimerem

Protokół ten opisuje metodę produkcji i oceny aktywności przeciwdrobnoustrojowej oraz cytotoksyczności peptydu kationowego Mel4 oraz naśladowcy peptydu RK758. Integrując syntezę chemiczną, ekspresję rekombinowaną oraz standaryzowane testy funkcjonalne, zapewnia usprawniony proces produkcji i testowania peptydów oraz naśladowców małych cząsteczek.

Produkcja i testowanie peptydów przeciwdrobnoustrojowych oraz ich naśladowców

Poznaj zmodyfikowaną syntezę DMMTA i DMDTA z DMA w celu uzyskania stabilnych standardów chemicznych do analizy ilościowej tioarsenikanów. Ta metoda poprawia niezawodność badań środowiskowych.

Przygotowanie DMMTA^V i DMDTA^V przy użyciu DMA^V do zastosowań środowiskowych: synteza, oczyszczanie i potwierdzanie

Przeglądaj więcej filmów