Summary
이 문서에서는 dimethylmonothioarsinic 산 (DMMTAV)에 대 한 수정된 실험 프로토콜 제공 및 dimethyldithioarsinic 산 (DMDTAV) 합성을 유도 하는 DMAV의 혼합을 통해 dimethylarsinic 산 (DMAV) thiolation , 나2S, 그리고 H2이렇게4. 수정된 프로토콜 합성 단계 정량 분석에서 실험 오류 발생 수의 한계를 극복 함으로써 실험 지침을 제공 합니다.
Abstract
Dimethylmonothioarsinic 산 (DMMTAV) 등 Dimethylated thioarsenicals 및 dimethyldithioarsinic 산 (VDMDTA), dimethylarsinic 산 (DMAV) thiolation의 대사 경로 의해 생산, 최근 되었습니다. 환경 뿐만 아니라 인간 장기에서 발견. DMMTAV 및 DMDTAV dimethylated thioarsenicals 및 환경 미디어에서 그들의 안정성의 생태 효과 결정 하기 위해 측정할 수 있습니다. 이 화합물에 대 한 합성 방법은 표준화 된, 이전의 연구 도전 복제 만들기입니다. 또한, 스토리지 기술, 종 변환 없이 화합물의 스토리지를 포함 하 여에 대 한 정보의 부족이 이다. 또한, 합성 방법에 대 한 제한 된 정보만 사용할 수 있기 때문에, 표준 화학 물질 합성 및 정량 분석 실험 어려움이 있을 수 있습니다. 여기에 소개 하는 프로토콜 dimethylated thioarsenicals, DMMTAV 및 DMDTAV, 실질적으로 수정 된 합성 방법을 제공 하 고 고성능 액체를 사용 하 여 종 분리 분석의 정량화에 도움이 될 것입니다. 유도 결합된 플라즈마 질량 분석 (HPLC-ICP-MS)와 함께에서 착 색 인쇄기. 이 절차의 실험 단계 화학 시 약, 여과 방법, 및 스토리지의 준비에 집중 하 여 수정 되었습니다.
Introduction
때문에 dimethylarsinic 산 (DMAV) 급성 독성 및 메 틸 화 및 섭취1,2시 thiolation 인 genotoxicity 입증 되었습니다, 비소 thiolation의 대사 경로 되어 집중적으로 공부 하는 생체 외에서 그리고 vivo에서3,4 도 환경 미디어 (예: 매 립 지 침 출 수)5,6. 모두 감소 하 고 생활에 DMAV 의 thiolated 아날로그 세포, 예를 들어, dimethylarsinous 산 (DMAIII), dimethylmonothioarsinic 산 (DMMTAV), 및 dimethyldithioarsinic 산 (이전 연구 발견 DMDTAV)7,,89, dimethylated thioarsenicals DMMTAV 무기 또는 유기 arsenicals10알려진 다른 것 보다 더 큰 독성을 전시 등으로. 매우 독성 thioarsenicals의 풍부한이 있다 심각한 환경 영향, 그들은 인간과 매우 sulfidic 조건11환경에 위험을 초래할 수 있기 때문. 그러나, DMMTAV DMDTAV (트랜스) 형성 및 환경 미디어에 그들의 운명을의 메커니즘은 여전히 추가 연구가 필요합니다. 따라서, thioarsenicals의 정량 분석 DMMTAV 및 DMDTAV의 환경에 미치는 영향의 이해를 개선 하기 위해 필요 합니다.
DMMTAV 및 DMDTAV 의 기준은 다른 종으로 종 변환의 높은 위험 때문에 이전 연구를 복제 하 여 얻기 어려운 표준 화학 물질은 정량 분석에 대 한 주요 요구 사항, 그리고 unstandardized 합성 절차12. 또한, 참조 하는 방법 제한이 표준 화학 물질 합성 및 정량 분석에 실질적인 어려움을 이어질 수 있습니다. DMMTAV 및 DMDTAV 는 일반적으로 특정 어 금 니 비율1 또는 버블링 H2S4 의 DMAV 13,14의솔루션을 통해 가스 그래서 DMAV, 나2S, 그리고 H2를 혼합 하 여 준비 됩니다. 버블링 메서드 기능 대체 황 H2S 가스는 매우 독성 하 고 미숙한 사용자에 대 한 제어 하기 어려운의 직접적인 공급을 사용 하 여 산소의. 반대로, 위의 혼합 방법1, DMMTAV 및 환경 sudies5,DMDTAV 6,12, 질적 분석을 위해 널리 이용 되는 thiolation의 특징 DMAV H2S4 와 DMMTAV 및 DMDTAV,으로 대상 화학 물질을 생산 하는 화학 량 론 제어 쉽게 수 있도록 생산 하 고 직접에 비해 너무 나2S와 H2를 혼합 하 여 생성 된 사용 하 여 H2S 가스의.
일부 발생할 수 있습니다 그들의 중요 한 실험 단계에서이 연구 전시 한계에 언급 된 방법 절차1,3,4,,815 혼합 참조 실험적 오류입니다. 예를 들어 특정 용 매 (즉, 이온을 제거 된 물) 준비 및 추출의 세부 사항 및 합성된 arsenicals의 결정 화-약식 또는 충분 한 세부 사항에 설명 되지 않은. 이러한 분산 및 절차 단계에 대 한 제한 된 정보 thioarsenicals 및 신뢰할 수 없는 정량화 분석의 일관성 형성으로 이어질 수 있습니다. 따라서, 본 개발 수정된 프로토콜 DMMTAV 및 DMDTAV 재고 솔루션 양적 종 분리 분석의 종합을 설명 합니다.
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Protocol
1입니다. DMMTAV 의 합성
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화학 준비 및 어 금 니 비율 혼합 DMAV, 나2, S 및 H2이렇게4
참고: DMAV: 없음2S:H2이렇게4 = 1:1.6:1.6- 5.24 g DMAV 40 mL 이온된과 N2의 분해-제거 (적어도 30 분 동안 제거) 50 mL 원심 분리기 튜브에 물.
- 나2S·9H2O 50 ml 이온과 N2의 14.41 g을 용 해 하 여 Na2S 시 약 준비-250 mL 플라스 크에 물 제거.
- 그래서4 시 약 40 mL에 집중된 한 황산 (96%)의 3.3 mL를 추가 하 여 이온 H2와 N2준비-50 mL 원심 분리기 튜브에서 물 제거.
참고: DMAV의 마지막 어 금 니 비율: 없음2S:H2등4 = 1:1.6:1.6 1,,34,,815. - 250 mL 플라스 크 (1.1.2 단계)에 포함 된 없음2S 솔루션 50 mL를 DMAV 솔루션 (1.1.1 단계)의 준비 40 mL를 추가 합니다. DMAV 제거 물 10 mL와 함께 들어 있는 튜브를 헹 구 고 뿐만 아니라 250 mL 플라스 크에 이것을 추가.
- 유리 튜브 장착 3 홀 고무 마 개와 함께 플라스 크를 닫습니다. 유리를 사용 하 여 튜브 N2 가스 유입, 유출, 변조 및 H2이렇게4 솔루션 입구, 각각. 즉시 플라스 크를 닫은 후 플라스 크에 N2 가스 흐름을 허용 합니다.
참고: 가스 압력 없이 튀는 반응 솔루션의 표면 흐름 유지 되어야 한다. - 산 성 저항 튜빙 H2의 유리 튜브 등4 솔루션 입구 그래서 H2의 준비 된 40 mL를 추가 하려면 50 mL 주사기와 연결4 솔루션 (1.1.3 단계). 그래서 H2의 40 mL를 추가4 솔루션, 천천히 그리고 stepwise 방식에서.
주의: 황산, 추가 시 흰색 가스 생성 됩니다; 환기가 연기 후드를 사용 합니다. - 정기적으로 황산을 추가 하는 동안 플라스 크에서 반응 혼합물의 색상 변화를 모니터링 합니다. 그래서 H2의 상품 4-5 mL의 간격 유지4. 혼합물은 흰색 흐린 솔루션 이어야 한다.
참고: 즉각적인 노란색 강 수 집중된 한 황산의 빠른 추가 인해 나타날 수 있습니다. - 반응 솔루션 단계 1.1.4의 시작 이후 1 시간 서 있다 확인 하십시오.
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DMMTAV 추출 액체-액체 추출 방법을 사용 하 여
- 1 시간 후 반응 솔루션을 diethyl 에테르의 약 200 mL를 포함 하는 separatory 깔때기에 붓는 다.
- 자 지를 전환 하 여 여러 번 가스를 방출 하는 5-10 분에 대 한 퍼 널을 흔들어.
참고: 합성된 DMMTAV diethyl 에테르 (0.713 g·mL-1)의 상위 계층에 전송 됩니다.
주의: Diethyl 에테르 가스 해로울 수 있습니다; 환기가 연기 후드를 사용 합니다. - 비 커에 반응 솔루션을 수집 하 고 별도로 수집 diethyl 에테르 DMMTAV 병에 포함 된. 다시 동일한 separatory 깔때기에에서 반응 솔루션을 놓고 신선한 diethyl 에테르 reshaking의 약 200 mL를 추가 합니다. 단계 1.2.2-1.2.3 세 번 반복 합니다.
- 다시, 동일한 separatory 깔때기로 1.2.3 단계에서 수집 된 diethyl 에테르를 부 어 고 추가 약 100 mL N2-이온된 수를 제거. 5-10 분 동안 흔들어 하 고 N2를 삭제-이온된 수와 순수성을 위해 diethyl 에테르의 몇 mL를 제거. (최소 내경 160 m m) 및 50 mm의 최소 높이 유리 페 트리 접시에 나머지 diethyl 에테르를 수집 합니다.
- 종 변화를 방지 하기 위해 N2 분위기 장갑 상자에 유리 페 트리 접시를 전송 합니다.
주의: 용 매는 통과 상자의 콘센트를 통해 진공 펌프에 뽑아 하지 있는지 확인 합니다. - Dimethylmonothioarsinate의 백색 침전까지 건조 (crystalized DMMTAV) 유리 페 트리 접시에 형성 된다.
참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기.
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합성된 DMMTAV 및 스토리지의 확인
- 받아 crystalized DMMTAV의 백색 침전 및 측정 하 고 그것의 총 무게를 기록.
주의: 황화 수소 가스의 흡입을 방지 하기 위해 통풍이 잘 연기 후드 나 글로브 박스를 사용 합니다. - 디졸브 crystalized DMMTAV N2의 50 ml-이온된 수를 제거 하 고 노란색 침전 0.2 µ m 주사기 필터를 통해 필터링.
- 가정 사용된 DMAV 로 총 DMMTAV, 즉≈9, 649 mg As·로 변환 됩니다 L-1 ≈1 mg· DMMTAV 재고 솔루션을 희석 L-1 과 ≈40 µg· L-1 분무 이온화를 사용 하 여 검증 분석에 대 한 질량 Spectromtery (ESI-석사)와 HPLC-ICP-MS, 각각.
- DMMTAV 긍정적인 이온 모드에서 m/z 155 또는 부정적인 이온 모드 (표 1)에서 m/z 153 ESI MS11,16 와 조각을 사용 하 여의 m/z 를 분석 합니다.
참고: m/z (표 1)의 참조 값을 참조 합니다. - HPLC-ICP-MS11,,1617 를 사용 하 여 적절 한 eluent 조건 재고 솔루션에서 DMMTAV 의 크로마를 분석 하 고 확인 하는 주요 피크에 설명 된 보존 기간에서 발견 되는 문학입니다.
참고: 합성된 DMMTAV 의 순 결 해야 계산 단계 1.3.5에서에서 분석 결과 사용 하 여. - 산 성 소화11 후 ICP-MS를 사용 하 여 총 비소 농도 분석 하 고 희석 요인 및 다음 방정식에서 순도 사용 하 여 합성된 DMMTAV 재고 솔루션에 진정한 DMMTAV 농도 계산:
농도 (µg·로 분석 된 총 L-1) · 희석 비율 · 순도 (%) = DMMTAV 재고 솔루션 (µg·에서에서 진정한 DMMTAV 농도 L-1) - 추가 양적 speciation 분석18어둠 속에서 4 ° C에서 DMMTAV 재고 솔루션을 저장 합니다.
- 받아 crystalized DMMTAV의 백색 침전 및 측정 하 고 그것의 총 무게를 기록.
2입니다. DMDTAV 의 합성
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화학 준비 및 어 금 니 비율 혼합 DMAV , 나2, S 및 H2이렇게4
참고: DMAV: 없음2S:H2이렇게4 = 1:7.5:7.5- 1.38 g 40 이온된 물 50 mL 원심 분리기 튜브에서에 DMAV 의 분해.
- 나2S·9H2O 250 mL 플라스 크에 물 50 mL 이온된의 18.01 g을 용 해 하 여 Na2S 시 약을 준비 합니다.
- 그래서 이온된 물 40 mL에 집중된 한 황산 (96%)의 4 개 mL를 추가 하 여4 시 약 50 mL 원심 분리기 튜브에 포함 된 H2를 준비 합니다.
참고: DMAV의 마지막 어 금 니 비율: 없음2S:H2등4 = 1:7.5:7.51,,34,,815. - 250 mL 플라스 크 (단계 2.1.2)에 포함 된 없음2S 솔루션 50 mL를 DMAV 솔루션 (2.1.1 단계)의 준비 40 mL를 추가 합니다. 이온된 수 10 mL와 DMAV 를 포함 하는 튜브를 헹 구 고 뿐만 아니라 250 mL 플라스 크에 이것을 추가.
- 그래서 H2의 준비 된 40 mL를 추가4 솔루션 (2.1.3 단계) 천천히 그리고 플라스 크에 stepwise 방식에서.
- 정기적으로 황산을 추가 하는 동안 플라스 크에서 반응 혼합물의 색상 변화를 모니터링 합니다. 그래서 H2의 상품 4-5 mL의 간격 유지4. 혼합 백색/황색 흐린 솔루션 이어야 한다.
참고: 즉각적인 노란색 강 수 집중된 한 황산의 빠른 추가 인해 나타날 수 있습니다.
주의: 황산, 추가 시 흰색 가스 생성 됩니다; 통풍이 잘 연기 후드를 사용 합니다. - 덮 음 없이 하룻밤 플라스 크에서 반응 솔루션을 유지 관리 합니다.
참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기.
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고체 상 추출 (SPE) 메서드를 사용 하 여 DMDTAV 추출
- 밤새 서 반응 후 반응 솔루션 C18 주사기를 사용 하 여 트랩 하려면 실리 카 기반 SPE를 입력 필터 합성 수 지에 DMDTAV .
주의: 환기가 연기 후드를 사용 합니다. - 0.77 g 염화 아세테이트 이온 물 1 L에 용 해 하 여 10 m m 염화 아세테이트 (pH 6.3)을 준비 합니다. C18 주사기 (단계 2.2.1) 추출 흡착된 DMDTAV를 통해 충분 한 양의 10 m m 염화 아세테이트 elute. 필터링 된 암모늄 아세테이트 페 트리 접시 (최소 내경 160 m m)와 최소 높이 50 m m의 유리에서를 수집 합니다.
- 종 변화를 방지 하기 위해 N2 분위기 장갑 상자에 유리 페 트리 접시를 전송 합니다.
주의: 용 매는 통과 상자의 콘센트를 통해 진공 펌프에 뽑아 하지 있는지 확인 합니다. - Dimethyldithioarsinate의 백색 침전 될 때까지 건조 (crystalized DMDTAV) 유리 페 트리 접시에 형성.
참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기.
- 밤새 서 반응 후 반응 솔루션 C18 주사기를 사용 하 여 트랩 하려면 실리 카 기반 SPE를 입력 필터 합성 수 지에 DMDTAV .
-
합성된 DMDTAV 및 스토리지의 확인
- Crystalized DMDTAV의 백색 침전을 측정 기록의 총 무게를 측정.
주의: 황화 수소 가스의 흡입을 방지 하기 위해 통풍이 잘되는 증기 두건 또는 장갑 상자를 사용 합니다. - 디졸브 crystalized DMDTAV N2의 50 ml-제거 이온된 물 50 mL 튜브, 원심 및 어떤 침전 0.2 µ m 주사기 필터를 통해 필터링.
- 가정 사용된 DMAV 로 총 DMDTAV, 즉≈2, 539 mg As·로 변환 됩니다 L-1 ≈1 mg· DMDTAV 재고 솔루션을 희석 L-1 과 ≈40 µg· ESI-MS와 HPLC-ICP-MS, 각각 사용 하 여 확인 분석을 위해 L-1
- M/z DMDTAV 사용 하 여 ESI MS11,16 조각 긍정적인 이온 모드에서 m/z 171 또는 부정적인 이온 모드 (표 1)에서 m/z 169의 분석.
참고: m/z (표 1)의 참조 값을 참조 합니다. - HPLC-ICP-MS11,,1617 를 사용 하 여 적절 한 eluent 조건 재고 솔루션에서 DMDTAV 의 크로마를 분석 하 고 피크에 설명 된 보존 기간에서 발견 된다 확인 문학입니다.
참고: 합성된 DMDTAV 의 순 결 해야 계산 단계 2.3.5에서에서 분석 결과 사용 하 여. - 산 성 소화11 후 ICP-MS를 사용 하 여 총 비소 농도 분석 하 고 다음 방정식으로 희석 요인 및 순도 사용 하 여 합성된 DMDTAV 재고 솔루션에 진정한 DMDTAV 농도 계산:
농도 (µg·로 분석 된 총 L-1) · 희석 비율 · 순도 (%) = 재고 솔루션 (µg· DMDTAV 의 진정한 DMDTAV 농도 L-1) - 추가 양적 speciation 분석18어둠 속에서 4 ° C에서 DMDTAV 재고 솔루션을 저장 합니다.
- Crystalized DMDTAV의 백색 침전을 측정 기록의 총 무게를 측정.
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Representative Results
DMMTAV 실수로 DMAIII 합성 방법19준비 되었습니다, 합성된 DMMTAV 및 DMDTAV 의 확인 이므로 합성 및 추출 및 이상적인 표준 결정에 대 한 중요 한 단계 화학 재료입니다. 합성된 화학 물질 피크의 DMMTAV (MW 154 g·mol-1) 및 DMDTAV (MW 170 g·mol-1) 질량 대 전 비 (m/z) 분무 이온화 질량의 포지티브 또는 네거티브 이온 모드를 사용 하 여 확인할 수 있습니다. 실시간으로 주사를 통해 분석기 (ESI-MS). M/z 의 기준 값은 표 119에 나열 됩니다. 주요 봉우리 HPLC-ICP-양 그림 1을 사용 하 여 참조 데이터의 보존 기간 (RT)의 종 분리 분석 결과 비교 하 여 DMMTAV 및 DMDTAV 의 성공적인 합성의 추가 검증 실시 는 eluent는 C18 액체 크로마토그래피 (LC)으로 5 mM 포 름 산의 1.0 mL·min-1 을 사용 하 여 중요 하 고 작은 봉우리, DMAV 및 DMMTAV (그림 1a) 또는 DMDTAV (그림 1b)의 유사한 RT를 보여줍니다 열이17에 설명 된 대로입니다. 유의 하십시오 주요 봉우리의 RT는 LC 열 사용 경 음악 및 eluent 조건에 따라 다를 수 있습니다. 하지만이 프로토콜 제안 4 ˚C 합성 DMMTAV 및 DMDTA 를 유지 하는 어둠 속에서의 저장 조건 종 DMMTAV 및 DMDTAV 의 재고 솔루션에 포함 된 모든 분석 전에 시험 되어야 한다 V 와 함께, 분석 (그림 2)의 13 주 동안 각각 2.2%와 5.8% 변환.
그림 1: HPLC-ICP-MS 크로마 합성된 DMMTAV 와 DMDTAV. 1: DMAV, 2: DMDTAV및 3: DMMTAV 3.8 분, 5.9 분, 그리고 각 a: DMMTAV 의 재고 솔루션 및 b: DMDTAV, 8.0 분 들은 리 외 에 의해 보고에 대응 했다 주요 봉우리로 측정 되었다 201017에 ICP-MS의 기 악 조건 1550 V RF 전력 50 µ L 주입 볼륨을 했다. C18 열 eluent17으로 5 mM 포 름 산으로 사용 되었다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 안정성 DMMTAV 와 어둠 속에서 4 ˚C에서 DMDTAV . 13 주에 대 한 재고 솔루션 DMMTAV (a) 및 DMDTAV (b)의 각 종 배급으로의 비율 변화. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| 합성된 재고 솔루션 | 이온 모드 | 조각 | m/z | 참조 |
| DMMTAV | 긍정적인 | [Me2As (SH) 오] + | 155 | 13,14,19,17,21,24 |
| [Me2As (OH) 2] + | 139 | 19,17 | ||
| [Me2AsS] + | 137 | 13,19,17,24 | ||
| [Me2As (S) SAsMe2] + | 275 | 13 | ||
| 네거티브 | [Me2AsOS]- | 153 | 17,5,23 | |
| [MeAsSO]- | 138 | 17,5 | ||
| [AsSO]- | 123 | 17,5 | ||
| DMDTAV | 긍정적인 | [Me2As (SH) 2] + | 171 | 19,17 |
| [Me2As (SH) 오] + | 155 | 19 | ||
| [Me2AsS] + | 137 | 19,17 | ||
| 네거티브 | [Me2AsS2]- | 169 | 20,17,5,22 | |
| [MeAsS2]- | 154 | 20,17,5 | ||
| [AsS2]- | 139 | 17,5,22 |
표 1: ESI-미스의 긍정 및 부정적인 이온 모드에 제안한 합성된 DMMTAV DMDTAV및 작은 조각 이온의 구조 DMMTAV, DMDTAV및 작은 조각 m/z ESI MS에 의해 측정의 목록 문학5,13,,1417,19에서에서 재현 했다 ,20,,2122,,2324. 참고 m/z 봉우리 기 악 조건 및 재고 솔루션의 매트릭스와 다를 수 있습니다.
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Discussion
개발된 프로토콜은 중요 한 단계는 이전 연구1,,34,,815 생략 또는 약식, 수 있다 이끌어 어려움 또는 중 오류를 명확히 DMMTAV 및 DMDTAV 합성. 화학 시 약의 합성에 대 한 N2를 사용 하 여 준비 DMMTAV 는 산화에 민감한1,5,-이온된 수 (단계 1.1.1-1.1.3) DMAV 의 가능한 지체를 방지 하기 위해 제거 thiolation 그리고 DMMTAV의 산화. 이 프로토콜을 사용 하 여 준비 DMMTAV 92%의 순도 했다. DMDTAV 추출 방법 참조 기능 실리 카 기반 C18 열 추출 암모늄 아세테이트 또는 인산 염 버퍼 솔루션 eluent,3,4,,78 으로 와 참조 연구3,,48에 설명 되지 않은 사용, 열 구획에 따라서 준비 DMDTAV 변화의 순도. 반면, 개발 된 프로토콜 (단계 2.2.1)에서 일회용 SPE의 사용 허용 88%의 추출 순수한 DMDTAV. DMDTAV crystallizing의 이전 방법 반면만 동결 절차20를 참조 하는 또한,이 프로토콜, 간단한 N2 장갑 안쪽의 분위기 속에서 추출한 DMDTAV 솔루션의 건조에 상자 (2.2.3 단계) 생산 crystalized dimethyldithioarsinate의 백색 잔류물.
합성된 DMMTAV 및 DMDTAV 의 신원 확인은 이상적인 표준 화학을 결정 하기 위한 중요 한 단계입니다. 이전에16 이 프로토콜을 긍정적인 이온 모드에서 m/z 155에서 주요 조각 기반 작업과 부정적인 이온 모드에서 m/z 169로 합성 DMMTAV 와 DMDTAV, ESI MS 분석에 의해 발견 되었습니다. 각각. 후자의 조각 [채널3]2AsS(=S) S 관찰 했다]- (즉, [M-H]-), 이전 결과5,,1720,22와 좋은 계약에 , As(=S)(OH) + H m/z 155에 조각 [채널3]2에 할당 된]+ (즉, [M + H]+), 다시,와 동의 참조13,14, 17,19,,2124. ESI MS 분석 유일한 인증 방법으로 사용할 수 없습니다, 이후 DMMTAV 및 HPLC ICP MS에 의해 얻은 DMDTAV 재고 솔루션의 chromatograms에서 주요 봉우리 했다 그에 비해 보고 리 외. 17 (그림 1). DMAIII 중간 DMMTAV 형성1,7,,825의 초기 단계에서 생산으로 알려져 있다, 비록 그것은 전시 사라지고 낮은 안정성 70 분19 내 고 따라서이 절차는 (그림 1)에 의해 감지 되지 않습니다.
이 연구의 또 다른 목표는 DMMTAV 및 DMDTAV 재고 솔루션 적은 불순물으로 황화 산화물 변환 방지 하 고 따라서 더 큰 안정성18달성에 대 한 저장 조건 제안 했다. 저장 조건 여기 사용 (즉, 어둠 속에서 4 ˚C) 허용 주요 종족으로 합성된 DMMTAV DMDTAV 의 보존 재고 솔루션 (그림 2)에서 4 주 동안 관찰 없이 과감 한 분해 13 주 후에. 비록 용 매 pH (즉, 이온된 수의) 기본10 및 HS- 또는 H2 등 화학적 시 약에서 발생 하는 초과 황 종의 존재로 인해 저장 동안 종의 변화에 영향을 미칠 수 있습니다 S, 포함 된 종 (그림 2)의 중요 한 변화 없이 중립 pH를 유지 하는 재고 솔루션. 따라서, 재고 솔루션 양적 종 형성 분석에 앞서 13 주 동안 어둠 속에서 4 ˚C에 저장 될 수 있었다.
이 연구에서 DMMTAV 및 DMDTAV 1,,34,,815 합성의 참조 어 금 니 비율 섞는 방법 안정적인 DMMTAV 생산 하도록 수정 되었습니다. 및 DMDTAV HPLC ICP MS 정량 분석에 대 한 재고 솔루션. 중요 한 단계 세부 사항, 화학 시 약 준비, 추출, 결정 화 단계, 뿐만 아니라 DMMTAV 와 DMDTAV, 저장 조건 등의 부족으로 인해 재고 솔루션 수정 하 고 최적화 했다. 따라서,이 프로토콜을 사용 하 여 준비 재고 솔루션 환경 모니터링 목적을 위해 충분히 DMMTAV 및 DMDTAV 의 정량 분석에 대 한 적용 됩니다.
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
이 연구는 기초 과학 연구 프로그램에 의해 지원 되었다 (프로젝트 번호: 2016R1A2B4013467)를 통해 국립 연구 재단의 한국 (NRF) 사역의 과학, ICT 및 미래 계획 2016에 의해 투자 하 고 또한 한국 기초 과학 지원 연구소 연구 프로그램 (프로젝트 번호: C36707).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cacodylic acid | Sigma-Aldrich | 20835-10G-F | |
| Sodium sulfide nonahydrate | Sigma-Aldrich | S2006-500G | |
| Sulfuric acid 96% | J.T.Baker | 0000011478 | |
| Ammonium acetate | Sigma-Aldrich | A7262-500G | |
| Formic acid 98% | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 066-00461 | |
| Diethyl ether (Extra Pure) | Junsei Chemical | 33475-0380 | |
| Adapter cap for 60 mL Bond Elut catridges | Agilent Technologies | 12131004 | Syringe type of SPE |
| Bond Elut C18 cartridge | Agilent Technologies | 14256031 | Syringe type of SPE |
| HyPURITY C-18 | Thermo Scientific | 22105-254630 | 5 um, 125 x 4.6 mm |
| Glovebox | Chungae-chun, Rep. of Korea | Customized | |
| Agilent 1260 Infinity Bio-inert LC | Agilent Technologies | DEAB600252, DEACH00245 | |
| Agilent Technologies 7700 Series ICP-MS | Agilent Technologies | JP12031510 | |
| Finnigan LCQ Deca XP MAX Mass Spectrometer System | Thermo Electron Corporation | LDM10627 |
References
- Suzuki, K. T., et al. Dimethylthioarsenicals as arsenic metabolites and their chemical preparation. Chem. Res. Toxicol. 17, 914-921 (2004).
- Kuroda, K., et al. Microbial metabolite of dimethylarsinic acid is highly toxic and genotoxic. Toxicol. Appl. Pharmacol. 198, 345-353 (2004).
- Naranmandura, H., Iwata, K., Suzuki, K. T., Ogra, Y. Distribution and metabolism of four different dimethylated arsenicals in hamsters. Toxicol. Appl. Pharmacol. 245, 67-75 (2010).
- Naranmandura, H., et al. Comparative toxicity of arsenic metabolites in human bladder cancer EJ-1 cells. Chem. Res. Toxicol. 24, 1586-1596 (2011).
- Wallschlager, D., London, J. Determination of methylated arsenic-sulfur compounds in groundwater. Environ. Sci. Technol. 42, 228-234 (2008).
- Zhang, J., Kim, H., Townsend, T. Methodology for assessing thioarsenic formation potential in sulfidic landfill environments. Chemosphere. 107, 311-318 (2014).
- Shimoda, Y., et al. Proposal for novel metabolic pathway of highly toxic dimethylated arsenics accompanied by enzymatic sulfuration, desulfuration and oxidation. Trace Elem. Med. Biol. 30, 129-136 (2015).
- Naranmandura, H., Suzuki, T. K. Formation of dimethylthioarsenicals in red blood cells. Toxicol. Appl. Pharmacol. 227, 390-399 (2008).
- Leffers, L., Ebert, F., Taleshi, S. M., Francesconi, A. K., Schwerdtle, T. In vitro toxicological characterization of two arsenosugars and their metabolites. Mol. Nutr. Food Res. 57, 1270-1282 (2013).
- Wang, Q. Q., Thomas, J. D., Naranmandura, H. Important of being thiomethylated: Formation, Fate and Effects of methylated thioarsenicals. Chem. Res. Toxicol. 25, 281-289 (2015).
- Kim, Y. T., Lee, H., Yoon, H. O., Woo, N. C. Kinetics of dimethylated thioarsenicals and the formation of highly toxic dimethylmonothioarsinic acid in environment. Environ. Sci. Technol. 50, 11637-11645 (2016).
- Cullen, W. R., et al. Methylated and thiolated arsenic species for environmental and health research - A review on synthesis and characterization. J. Environ. Sci. 49, 7-27 (2016).
- Fricke, M., et al. Chromatographic separation and identification of products form the reaction of dimethylarsinic acid with hydrogen sulfide. Chem. Res. Toxicol. 18, 1821-1829 (2005).
- Fricke, M., Zeller, M., Cullen, W., Witkowski, M., Creed, J. Dimethylthioarsinic anhydride: a standard for arsenic speciation. Anal. Chim. Acta. 583, 78-83 (2007).
- Suzuki, K. T., Iwata, K., Naranmandura, H., Suzuki, N. Metabolic differences between twon dimethylthioarsenicals in rats. Toxicol. Appl. Pharmacol. 218, 166-173 (2007).
- Jeong, S., et al. 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. Microchem. J. 134, 295-300 (2017).
- Li, Y., Low, C. -K., Scott, A. J., Amal, R. Arsenic speciation in municipal landfill leachate. Chemosphere. 79, 794-801 (2010).
- Conklin, D. S., Fricke, W. M., Creed, A. P., Creed, J. T. Investigation of the pH effects on the formation of methylated thio-arsenicals, and the effects of pH and temperature on their stability. J. Anal. At. Spectrom. 23, 711-716 (2008).
- Hansen, H. R., Raab, A., Jaspara, M., Milne, F. B., Feldmann, J. 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. Chem. Res. Toxicol. 17, 1086-1091 (2004).
- Mandal, B. K., Suzuki, K. T., Anzai, K., Yamaguchi, K., Sei, Y. A SEC-HPLC-ICP-MS hyphenated technique for identification of sulfur-containing arsenic metabolites in biological samples. J. Chromatogr. B. 874, 64-76 (2008).
- Bartel, M., Ebert, F., Leffers, L., Karst, U., Schwerdtle, T. Toxicological characterization of the inorganic and organic arsenic metabolite thio-DMAV in cultured human lung cells. J. Toxicol. 2011, (2011).
- An, J., et al. Formation of dimethyldithioarsinic acid in a simulated landfill leachate in relation to hydrosulfide concentration. Environ. Geochem. Health. 38, 255-263 (2016).
- Chen, B., et al. Arsenic speciation in the blood of arsenite-treated F344 rats. Chem. Res. Toxicol. 26, 952-962 (2013).
- Alava, P., et al. HPLC-ICP-MS method development to monitor arsenic speciation changes by human gut microbiota. Biomed. Chromatogr. 26, 524-533 (2012).
- Kurosawa, H., et al. A novel metabolic activation associated with glutathione in dimethylmonoarsinic acid (DMMTAV)-induced toxicity obtained from in vitro reaction of DMMTAV with glutathione. J. trace Elem. Med. Biol. 33, 87-94 (2016).
