Arsen‐Metabolismus im Menschen: Kopplung von Festphasenmikroextraktion und GC‐MS

Abstract

ie Toxizität des Arsens ist in besonderem Maße von der vorliegenden Spezies abhängig. Anorganisches Arsenat (As(V)) und Arsenit (As(III)) gelten als hochtoxisch und sind als Humankarzinogene ausgewiesen. Arsenobetain (AsBet) wird als ungiftig betrachtet [6]. Es ist daher die Aufgabe der Elementspeziesanalytik, im Rahmen des Humanbiomonitoring die individuelle Belastung des Menschen nicht nur anhand der Arsengesamtgehalte in Körperflüs-sigkeiten zu beurteilen, sondern eine differenziertere Aussage über die Konzentration der unterschiedlich toxischen Spezies zu treffen. Da die resorbierten Arsenspezies bis auf wenige Ausnahmen, wie AsBet, im Körper metabolisiert werden, kann die Arsenspeziesanalytik zusätzlich dazu beitragen, fundamentale Stoffwechselprozesse aufzuklären. Metabolismus des Arsen im MenschenS-Adenosylmethionin methyliert die anorganischen Spezies As(III) und As(V) im Organismus oxidativ zu Monomethylarsonsäure (MMAA(V)) und Dimethylarsinsäure (DMAA(V)) (Abbildung 2) [7]. Diese werden zusammen mit geringen Anteilen an As(III) und As(V) anschließend renal ausgeschieden. Diese Reaktion kann jedoch nur stattfinden, wenn Arsen in den Edukten in der Oxidationsstufe +3 vorliegt. Jeder Methylierung geht daher eine Reduktion des fünfwer-tigen Metallzentrums durch Glutathion voraus. Hauptmetabolit im Urin ist DMAA(V), im folgenden DMAA genannt, mit einem Anteil von 50-80%. Als Referenzwert für As im Urin (95. Perzentil, d.h. 95 % der ihrer Größe nach geordneten Werte liegen darunter) gilt eine Summenkonzentration dieser vier Spezies von 15 µg/l (berechnet als As) [

Speciation of volatile arsenic at geothermal features in Yellowstone National Park

“…Even though the SPME fibers were stored in the refrigerator and analyzed only 1-2 days after sampling, degradation, or volatilization could have occurred prior to analysis. The low affinity of AsH 3 to SPME fibers, especially under ambient temperatures, has been reported before (Sur et al, 2003). Hence, efficiency of capture and preservation of the most volatile species on fibers is a central problem.…”

“…Coatings of polydimethylsiloxane (PDMS) or polydimethylsiloxane-carboxen (CAR) have been used successfully before for trapping chloroarsines in the laboratory Sturgeon, 2001, 2002;Mester et al, 2000). A ternary fiber of polydimethylsiloxanecarboxen-divinylbenzene (DVB) proved especially effective in sorbing trimethylarsine (Sur et al, 2003). For our own laboratory experiments, arsines were created by hydride generation from dimethyl arsenic sodium trihydrate ((CH 3 ) 2 AsNaO 2 AE3H 2 O, Fluka) using sodium borohydrate as reducing agent.…”

Method for the determination of five toxicologically relevant arsenic species in human urine by liquid chromatography–hydride generation atomic absorption spectrometry

“…In addition, the metabolite TMAO can be determined down to 1.1 g/L. As normal concentrations of TMAO in humans are supposed to range between <0.1 and 2.7 g/L [5,22] future work has to focus on the lowering of the LOD of TMAO.…”

“…As the intensities of MMA and As(III) are almost constant over the examined range, the As(V) peak height increases gradually with the acid concentration. As a compromise a 5% HCl solution was used in order to achieve best sensitivity for TMAO, which represents the species with the lowest concentration in human body fluids [22].…”

Atomic spectrometry update. Atomic mass spectrometry

“…The use of hydride generation combined with headspace SPME has been proposed for the determination of butyltin compounds in sediments and sea-water 291 and of arsenic metabolites in human urine. 292 Metals were converted to their hydride forms using NaBH 4 and the hydrides adsorbed on to a polydimethylsiloxane (PDMS)-coated fibre (100 mm film thickness). The optimum extraction time in both studies was 20 min.…”