Titelaufnahme

Titel
Method for the simultaneous determination of glycine betaine and arsenobetaine in biological samples / Michael Stiboller
Verfasser/ VerfasserinStiboller, Michael
Begutachter / BegutachterinFrancesconi Kevin
Erschienen2012
Umfang68 Bl. : 2 Zsfassungen ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Arsen / Betaine / Organismus / Betain / Arsen / Betaine / Organismus / Betain / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-43824 Persistent Identifier (URN)
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Method for the simultaneous determination of glycine betaine and arsenobetaine in biological samples [1.45 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Arsenobetain ist das natürlich vorkommende Arsenanalog der zwitterionischen quartären Ammoniumverbindung Glycinbetain. Es kommt hauptsächlich in marinen Organismen vor und ist unter ihnen weit verbreitet. In einer Vielzahl von Meerestieren wurde Arsenobetain als Hauptarsenverbindung identifiziert. Außerdem kommt Arsenobetain in geringerer Konzentration auch in Süßwasser und terrestrischen Organismen vor. Im Moment gibt es keinen Beweis, dass Arsenobetain eine wichtige biologische Rolle in Organismen hat. Jedoch scheint es, dass es eine sehr starke Beziehung zwischen Arsenobetain und dem strukturell sehr ähnlichen Glycinbetain gibt, das eine sehr wichtige Funktion als organischer Osmolyt in Organismen hat. Untersuchungen, um einen definitiven Beweis für diese Beziehung zu erbringen, würden von einer einzigen analytischen Methode, die in der Lage ist, Glycinbetain und Arsenobetain zu quantifizieren, profitieren. Aus diesem Grund wurde eine schnelle, sensitive und robuste HPLC/ESMS/ICPMS Methode für die parallele Bestimmung von Glycinbetain und Arsenobetain in biologischen Proben entwickelt. Die Probenvorbereitung umfasste eine einfache Extraktion in einem Wasser/Methanol Gemisch und einen Reinigungsschritt mit einem starken Kationenaustauscherharz. Das HPLC-System zur Trennung von Glycinbetain und Arsenobetain bestand aus einer Kationenaustauschersäule und einer Ammoniumformiat Pufferlösung als mobile Phase. Der natürlich vorkommende große Konzentrationsunterschied von Glycinbetain und Arsenobetain machte eine Bestimmung beider Verbindungen mit ESMS in einem Durchgang schwierig. Dieser Umstand wurde durch Auftrennung des HPLC-Flusses mit einem variablen ?Flow Splitter? und der selektiven Detektion von Glycinbetain mit ESMS (kleiner Fluss) im positiven SIM Modus mit m/z 118 und Arsenobetaine mit dem Arsen selektiven Detektor, ICPMS (großer Fluss) mit m/z 75, überwunden.

Zusammenfassung (Englisch)

Arsenobetaine is the naturally occurring arsenic analogue of the zwitterionic quaternary ammonium compound glycine betaine. It is primarily found and widely distributed in marine organisms, and it represents the major arsenical in a range of marine animals. Arsenobetaine is also found in freshwater and terrestrial organisms, but in much lower concentrations. At the moment there is no evidence that arsenobetaine has an important biological role in organisms. However, it appears that there is a strong relationship between the structurally very similar glycine betaine, which functions as an important organic osmolyte in organisms, and arsenobetaine. Investigations to obtain definitive evidence for this link would greatly benefit from a single analytical method capable of quantifying glycine betaine and arsenobetaine. Therefore, a rapid, sensitive and robust HPLC/ESMS/ICPMS method for the simultaneous determination of glycine betaine and arsenobetaine in biological samples was developed. Sample preparation included a simple water/methanol extraction and clean-up of extracts on a strong cation-exchange resin. The HPLC system consisted of a cation-exchange column with an ammonium formate buffer solution as mobile phase for the separation of glycine and arsenobetaine. The large differences in the naturally occurring concentrations of glycine betaine and arsenobetaine made quantification of both compounds in a single run with ESMS difficult. This was overcome by splitting the HPLC flow with an adjustable flow splitter and detecting glycine betaine selectively by ESMS (low flow) in the positive single ion monitoring mode at m/z 118 and arsenobetaine with the arsenic-selective detector ICPMS (low flow) at m/z 75.