Titelaufnahme

Titel
Synthetic and analytical approaches to naturally occurring arsenic and selenium compounds / vorgelegt von Alice Rumpler
Verfasser/ VerfasserinRumpler, Alice
Begutachter / BegutachterinFrancesconi Kevin ; Pietschnig Rudolf
Erschienen2010
Umfang201 Bl. : graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2010
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Arsen / Umwelt / Arsen / Umwelt / Online-Publikation / Arsenverbindungen / Umweltanalytik / Selenverbindungen / Umweltanalytik
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-15535 Persistent Identifier (URN)
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Synthetic and analytical approaches to naturally occurring arsenic and selenium compounds [1.97 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Innerhalb dieser Arbeit wurden zahlreiche natürlich vorkommende Arsenverbindungen synthetisiert. Die synthetischen Standards wurden in Toxikologie- und Metabolismusstudien verwendet und dienten als analytische Standards in der Arsenspeziationsanalyse. Thio-Dimethylarsinsäure (Thio-DMA) ist eine giftige Arsenverbindung ist, deren Toxizität durch die Anwesenheit von Thiolen noch erhöht wird. Um mögliche Auswirkungen auf den Menschen abschätzen zu können, wurde die Interaktion von Thio-DMA mit Thiolen mittels NMR studiert. Fettlösliche Arsenverbindungen (Arsenlipide) sind häufige Bestandteile biologischer Proben und können bis zu 95% des Gesamtarsengehaltes ausmachen. Während dieser Arbeit wurde eine neue Klasse von Arsenlipiden entdeckt und als langkettige Arsenfettsäuren identifiziert. Die Arsenfettsäuren sind Analoge gewöhnlicher Fettsäuren, tragen jedoch statt der terminalen Methylgruppe eine Dimethylarsinsäure-Gruppe. Es wird vermutet, dass Arsen-Glutathion Komplexe die vorherrschenden Intermediate während der metabolischen Methylierung von anorganischem Arsen sind. Ein Kapitel dieser Dissertation beschreibt die Untersuchung von drei Arsen-Glutathion Komplexen hinsichtlich ihrer Stabilität in Lösung. Selenhaltige Zuckerderivate (Selenzucker) sind signifikante metabolische Verbindungen im menschlichen Urin. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein deuterierter und isotpenmarkierter Selenzucker synthetisch hergestellt, der zu Quantifizierungszwecken als interner Standard in der Selenspeziationsanalyse in Körperflüssigkeiten mittels ES-MS/MS eingesetzt werden konnte. Obwohl Arsen immer sofort mit Giftigkeit verbunden wird, weist es doch therapeutische Wirkung auf, die bei bestimmten Krankheiten genutzt wird. Eine dieser Krankheiten, die mittels As2O3 therapiert wird, ist die B-Zell chronische lymphatische Leukämie (B-CLL). Innerhalb dieser Arbeit wurde der Versuch unternommen, die mechanistische Wirkung von As2O3 als therapeutisches Mittel bei B-CLL besser zu verstehen.

Zusammenfassung (Englisch)

Within this work, several arsenic-containing compounds, all naturally occurring species in biological samples, were synthesized. The synthesized compounds were used in toxicological and metabolic studies, and in addition served as analytical standards in arsenic speciation analyses. Thio-dimethylarsinic acid (thio-DMA) is a oxic arsenic species and biorelevant SH-containing compounds enhanced the cytotoxicity of thio-DMA. Within this work, the interaction of thio-DMA with thiol compounds was investigated by NMR under conditions mimicking the cellular environment. Lipid-soluble arsenicals (arsenolipids) occur in a wide range of biological samples and can reach concentrations up to 95% of the total arsenic. During this thesis work, a novel class of arsenolipids was discovered and identified as arsenic-containing long-chain fatty acids. These arsenic compounds were analogues to usual fatty acids but with a dimethylarsinoyl group replacing the terminal methyl group. Arsenic-glutathione complexes are believed to be predominant compounds during the metabolic methylation of inorganic arsenic. One chapter in this work deals with the investigation of the stabilities of three arsenic-glutathione complexes in solution using HPLC-ICPMS and 1H-NMR. Since selenium-containing carbohydrates (selenosugars) were identified as significant metabolites in human urine, one deuterated and isotopically labelled selenium-containing carbohydrate was synthesized to serve as internal standard for selenium speciation analyses in high matrix-containing bodily fluids such as serum and urine using ES-MS/MS. Although arsenic?s reputation is mostly connected with toxicity and carcinogenesis, it is important to consider its therapeutic benefit in selected diseases. Within this work attempts were made to contribute to a better understanding of the mechanistic action of As2O3 as therapeutic agent for patients suffering from B cell chronic lymphocytic leukemia.