Vorbereitung des DMMTAV und DMDTAV mit DMAV für Umweltanwendungen: Synthese, Reinigung und Bestätigung
Summary
Dieser Artikel stellt veränderte experimentelle Protokolle für Dimethylmonothioarsinic Säure (DMMTAV) und Dimethyldithioarsinic Säure (DMDTAV) Synthese, induzieren Dimethylarsinic Säure (DMAV) Thiolation durch Mischen von DMAV , Na2S und H2SO4. Das geänderte Protokoll sieht eine experimentelle Richtlinie, damit Überwindung der Einschränkungen der Synthese-Schritte, die in der quantitativen Analyse experimenteller Fehler verursacht haben könnte.
Abstract
Dimethylated Thioarsenicals wie Dimethylmonothioarsinic Säure (DMMTAV) und Dimethyldithioarsinic Säure (DMDTAV), die von den Stoffwechselweg der Dimethylarsinic Säure (DMAV) Thiolation produziert werden, haben in letzter Zeit in der Umwelt sowie die menschliche Organe gefunden. DMMTAV und DMDTAV kann quantifiziert werden, um die ökologischen Auswirkungen von Dimethylated Thioarsenicals und ihre Stabilität in Umweltmedien zu bestimmen. Die Synthese-Methode für diese Verbindungen ist Sessionfenster, replizieren von früheren Studien schwierig machen. Darüber hinaus gibt es ein Mangel an Informationen über Lagerungstechniken, einschließlich Lagerung von Verbindungen ohne Arten Transformation. Außerdem, da nur begrenzte Informationen über Synthesemethoden verfügbar ist, möglicherweise gibt es experimentelle Schwierigkeiten bei der Synthese von Standardchemikalien und Quantitative Analyse. Das Protokoll enthaltenen bietet eine praktisch veränderter Synthese-Methode für die Dimethylated Thioarsenicals, DMMTAV und DMDTAV, und hilft bei der Quantifizierung der Spezies Trennung Analyse mit Hochleistungs-Flüssigkeit Chromatographie in Verbindung mit induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie (HPLC-ICP-MS). Die experimentellen Schritte dieses Verfahrens wurden geändert, durch die Konzentration auf die Vorbereitung der chemischen Reagenzien, Filtrationsverfahren und Lagerung.
Introduction
Da Dimethylarsinic Säure (DMAV) nachgewiesen wurde, um akute Toxizität und Genotoxizität aufgrund einer Methylierung und Thiolation nach Einnahme1,2zu zeigen, hat der Stoffwechselweg von Arsen thiolation wurde intensiv studierte in Vitro und in Vivo3,4 so gut wie in Umweltmedien (z. B. Deponiesickerwasser)5,6. Frühere Studien haben gefunden, beide reduziert und Thiolated Analoga von DMAV in lebenden Zellen, zum Beispiel, Dimethylarsinous Säure (DMAIII), Dimethylmonothioarsinic Säure (DMMTAV) und Säure (Dimethyldithioarsinic) DMDTAV)7,8,9, mit Dimethylated Thioarsenicals wie DMMTAV höhere Toxizität als andere bekannte anorganische oder organische Arsenicals10ausstellen. Die Fülle der hochgiftigen Thioarsenicals hat schwerwiegende Auswirkungen auf die Umwelt, da sie ein Risiko für Mensch und Umwelt unter höchst Metall-Bedingungen11darstellen können. Die Mechanismen der DMMTAV und DMDTAV (Trans) Bildung und ihre Schicksale in Umweltmedien bedürfen jedoch noch weiterer Untersuchungen. Daher ist die Quantitative Analyse der Thioarsenicals notwendig, um Verständnis für die ökologischen Auswirkungen der DMMTAV und DMDTAVzu verbessern.
Obwohl Standardchemikalien die Grundvoraussetzung für die Quantitative Analyse sind, die Standards der DMMTAV und DMDTAV sind schwer zu bekommen durch die Replikation von früheren Studies, wegen der hohen Gefahr von Arten Umwandlung in andere Arten und Sessionfenster Synthese Verfahren12. Darüber hinaus haben die Methoden verwiesen Einschränkungen, die zu praktischen Schwierigkeiten bei der Synthese der Standardchemikalien und Quantitative Analyse führen können. DMMTAV und DMDTAV werden häufig durch Mischen von DMAV, Na2S und H2SO4 in einem bestimmten Molverhältnis1 oder sprudeln H2S gas durch eine Lösung von DMAV 13,14vorbereitet. Die sprudelnden Methode Funktionen Substitution von Sauerstoff durch eine direkte Versorgung von H2S Gas, das ist hochgiftig und schwer zu kontrollierenden für einen unerfahrenen Benutzer mit Schwefel. Umgekehrt verfügt über die oben genannten mischen Methode1, am meisten benutzt für die Qualitative Analyse der DMMTAV und DMDTAV in ökologischen Sudies5,6,12, die Thiolation der DMAV mit H2S erzeugt durch Mischen von Na2S und H2SO4 und produziert DMMTAV und DMDTAV, leichter stöchiometrischen Kontrolle Ziel Chemikalien produzieren im Vergleich zu den direkten H2S Gas nutzen.
Die Referenz mischen Methode Verfahren1,3,4,8,15 erwähnt in dieser Studie Ausstellung Einschränkungen in einigen ihrer kritischen experimentelle Schritte, die zu führen könnte experimentelle scheitern. Beispielsweise werden die Details der spezifischen Lösungsmittel (z.B. deionisiertes Wasser) Vorbereitung und die Extraktion und Kristallisation des synthetisierten Arsenicals stark abgekürzt oder nicht ausreichend detailliert beschrieben. So verstreut und nur begrenzte Informationen über Verfahrensschritte zu inkonsistenten Bildung von Thioarsenicals und unzuverlässig Quantifizierung Analyse führen könnte. Deshalb beschreibt das geänderte Protokoll entwickelt hierin die Synthese von DMMTAV und DMDTAV Stammlösungen mit quantitativer Art Trennung Analyse.
Protocol
Representative Results
Discussion
Das entwickelte Protokoll geklärt kritischen Schritte, dass frühere Studien1,3,4,8,15 ausgelassen oder abgekürzt, kann die Schwierigkeiten oder Fehler beim geführt haben DMMTAV und DMDTAV -Synthese. DMMTAV oxidationsempfindlichen1,5, chemische Reagenzien für seine …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Forschung wurde unterstützt durch grundlegende Wissenschaftsforschung Programm (Projektnummer: 2016R1A2B4013467) durch die National Research Foundation von Korea (NRF) finanziert durch das Ministerium für Wissenschaft, ICT & Zukunft plant 2016 und auch von Korea Basic Science unterstützt Institut Research Program (Projektnummer: C36707).
Materials
| 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 |
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