Name: preparation of dmmtav and dmdtav using dmav for environmental applications: synthesis, purification, and confirmation
Uploaded: 2018-03-09T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 23 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation at JoVE.com

מחקר זה נתמך על ידי תוכנית מחקר מדעי בסיסי (פרויקט מס: 2016R1A2B4013467) דרך לאומי מחקר קרן של קוריאה (ב- NRF) ממומן על ידי משרד המדע, ICT & 2016 תכנון העתיד, נתמכת גם על ידי מדע בסיסי קוריאה מכון תכנית המחקר (פרויקט מס: C36707).

1. סינתזה של DMMTAV
<ol><li>
טוחנת יחס ערבוב של DMAV, נה2S ו- H2והכנה כימיים וכו4 הערה: DMAV: נה2S:H2אז4 = 1:1.6:1.6<ol>
<li>להמיס 5.24 גר' DMAV יונים 40 מ"ל ו- N2-לצמיתות (טיהר במשך לפחות 30 דקות) שפופרת צנטרפוגה 50 מ ל מים.</li>
		<li>להכין נה2S מגיב על ידי המסת 14.41 גר' נה2S·9H2O ב- 50 מ ל יונים ו N2-טיהר מים בבקבוקון 250 מ ל.</li>
		<li>תכין H2כך מגיב4 על-ידי הוספת 3.3 מ ל חומצה גופרתית מרוכזת (96%) עד 40 מ"ל של יונים וקצת N2-טיהר במים שפופרת צנטרפוגה 50 מ ל. הערה: יחס מולרי סופית של DMAV: נה2S:H2אז4 = 1:1.6:1.6 1,3,4,8,15.</li>
		<li>להוסיף mL 40 מוכן של DMAV פתרון (שלב 1.1.1) 50 מ ל נה2S פתרון הכלול את הבקבוקון 250 מ ל (שלב 1.1.2). שטוף הצינורית המכיל DMAV עם 10 מ"ל מים לצמיתות, להוסיף את זה לרשימת גם. הבקבוק 250 מ.</li>
		<li>לסגור את הבקבוק עם פקק גומי שלושה חורים מצוידים עם צינורות זכוכית. . השתמשי בזכוכית צינורות תזרים גז N2 , יצוא של H2אז4 פתרון כניסת, בהתאמה. מיד לאחר סגירת הבקבוק, לאפשר זרימת גז2 N לתוך הבקבוק. הערה: לחץ גזים צריך להישמר לזרום על פני השטח של הפתרון התגובה מבלי להתיז.</li>
		<li>להתחבר עמיד חומצה אבובים מבחנה של H2אז4 פתרון כניסה עם מזרק 50 מ ל להוסיף mL 40 מוכן של H2אז4 פתרון (שלב 1.1.3). להוסיף 40 מ"ל של H2אז4 פתרון, לאט, בצורה stepwise. התראה: בעת הוספת חומצה גופרתית, ייווצר עשן לבן; השתמש ברדס fume מאוורר היטב.</li>
		<li>לפקח על שינוי הצבע של תערובת התגובה ב. הבקבוק תוך הוספת חומצה גופרתית במרווחי זמן קבועים. לשמור על מרווח של 4-5 מ"ל טיפות של H2אז4; התערובת צריכה להיות פתרון מעונן לבן. הערה: משקעים צהובים מיידי עשוי להופיע עקב תוספת מהירה של חומצה גופרתית מרוכזת.</li>
		<li>ודא שהפתרון התגובה עומדת 1 h מאז תחילת שלב 1.1.4.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
DMMTAV מיצוי בשיטת שאיבת נוזל-נוזל
	<ol>
<li>לאחר 1 h, שופכים את הפתרון התגובה לתוך משפך מפריד המכיל בסביבות 200 מ של דיאתיל אתר.</li>
		<li>לנער את המשפך במשך 5-10 דקות, שחרור גז מספר פעמים על ידי מיתוג את צימוד. הערה: DMMTA מסונתזV יועברו אל השכבה העליונה של דיאתיל אתר (0.713 g·mL-1). התראה: דיאתיל אתר גז עלולים להיות מזיקים; השתמש ברדס fume מאוורר היטב.</li>
		<li>לאסוף את הפתרון התגובה ב גביע, ולאסוף בנפרד את דיאתיל אתר המכיל DMMTAV בבקבוק. למקם את הפתרון תגובה בחזרה משפך מפריד אותו ולהוסיף בערך 200 מ של טרי דיאתיל אתר עבור reshaking. חזור על שלבים 1.2.2 - 1.2.3 שלוש פעמים.</li>
		<li>יוצקים את דיאתיל אתר שנאספו מ שלב 1.2.3 אל אותו משפך מפריד שוב, להוסיף כ-100 מ ל N2-מים יונים לצמיתות. ללחוץ למשך 5-10 דקות, ולמחוק את N2-טיהר מים יונים, כמה מ של דיאתיל אתר למטרות טוהר. לאסוף את שאר דיאתיל אתר בצלוחית זכוכית (מינימום הקוטר הפנימי של 160 מ מ) והגובה מינימום של 50 מ מ.</li>
		<li>העברת זכוכית הפטרי לתוך קופסת הכפפות אווירה של2 N כדי למנוע שינוי מין. התראה: ודא שהממס לא. הוא עוצר את משאבת ואקום דרך השקע של תיבת מעבר.</li>
		<li>יבש עד התמיסה לבן של dimethylmonothioarsinate (crystalized DMMTAV) נוצר על הזכוכית צלחת פטרי. הערה: הפרוטוקול אפשר לעצור כאן.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
אימות של DMMTA מסונתזV ואחסון
	<ol>
<li>. קח את התמיסה לבן של DMMTA crystalizedV, למדוד, להקליט את משקלו הכולל. התראה: השתמש fume מאוורר היטב הוד או הכפפות כדי למנוע שאיפה של גז מימן גפרתי.</li>
		<li>התמוססות crystalized DMMTAV ב- 50 מ של N2-מים יונים לצמיתות, ולסנן את התמיסה צהוב דרך מסנן מזרק 0.2-מיקרומטר.</li>
		<li>מניחים שהסכום הכולל החל DMA בשימושV מומר DMMTAV, קרי≈9, 649 מ ג As· L-1. הפתרון מניות DMMTAV ≈1 mg· מדולל µG·-1 ו≈40 L L-1 עבור ניתוח אימות באמצעות יינון ספקטרומטריית Electrospray Spectromtery המסה (ESI-MS) ו- HPLC-ICP-MS, בהתאמה.</li>
		<li>לנתח מ/z של DMMTAV באמצעות ESI-MS11,16 וקטעים מ/z 155 במצב חיובי-יון או מ/z 153 במצב שלילי-יון (טבלה 1). הערה: ראה הפניה ערכים של m/z (טבלה 1).</li>
		<li>לנתח את chromatogram של DMMTAV בפתרון מניות באמצעות HPLC-ICP-MS11,16,17 בתנאים המתאימים eluent ואשר לשיא הגדולות נמצא בזמן השמירה שמתואר ספרות. הערה: טוהר DMMTA מסונתזV יש לחשב באמצעות ניתוח תוצאות שלב 1.3.5.</li>
		<li>לנתח את הריכוז ארסן הכולל שימוש ICP-MS לאחר עיכול חומצה11 ולחשב את הריכוז DMMTAV אמיתי בפתרון מסונתז DMMTAV מלאי באמצעות דילול גורמים וטוהר, כמו המשוואה הבאה: סה כ שנותחה כמו ריכוז (µg· L-1) · דילול גורם · טוהר (%) = אמת DMMTAV ריכוז בתמיסה מניות DMMTAV (µg· L-1)</li>
		<li>חנות DMMTAV פתרון מניות ב 4 ° C בחושך נוסף היווצרות המינים כמותיים ניתוח18.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. סינתזה של DMDTAV
<ol><li>
טוחנת יחס ערבוב של DMAV , נה2S ו- H2והכנה כימיים וכו4 הערה: DMAV: נה2S:H2אז4 = 1:7.5:7.5<ol>
<li>להמיס 1.38 אינץ g של DMAV במים יונים 40 מ"ל בשפופרת צנטרפוגה 50 מ.</li>
		<li>להכין נה2S מגיב על ידי המסת 18.01 g של נה2S·9H2O מים יונים 50 מ ל בקבוקון 250 מ.</li>
		<li>להכין H2אז מגיב4 על-ידי הוספת 4 מ"ל של חומצה גופרתית מרוכזת (96%) 40 מיליליטר מים יונים הכלול שפופרת צנטרפוגה 50 מ. הערה: יחס מולרי סופית של DMAV: נה2S:H2אז4 = 1:7.5:7.51,3,4,8,15.</li>
		<li>להוסיף mL 40 מוכן של DMAV פתרון (שלב 2.1.1) 50 מ ל נה2S פתרון הכלול את הבקבוקון 250 מ ל (שלב 2.1.2). שטוף הצינורית המכיל DMAV עם 10 מ"ל מים יונים ולהוסיף זה גם כן. הבקבוק 250 מ.</li>
		<li>להוסיף mL 40 מוכן של H2אז4 פתרון (שלב 2.1.3), לאט לאט, בצורה stepwise, לתוך הבקבוק.</li>
		<li>לפקח על שינוי הצבע של תערובת התגובה ב. הבקבוק תוך הוספת חומצה גופרתית במרווחי זמן קבועים. לשמור על מרווח של 4-5 מ"ל טיפות של H2אז4; התערובת צריכה להיות פתרון מעונן לבן/צהוב. הערה: משקעים צהובים מיידי עשוי להופיע עקב תוספת מהירה של חומצה גופרתית מרוכזת. התראה: בעת הוספת חומצה גופרתית, ייווצר עשן לבן; השתמש ברדס fume מאוורר היטב.</li>
		<li>לשמור על הפתרון תגובה. הבקבוק בן לילה ללא כיסוי. הערה: הפרוטוקול אפשר לעצור כאן.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
DMDTAV חילוץ באמצעות שיטת מיצוי מוצק-פאזי (SPE)
	<ol>
<li>לאחר התגובה עומד לילה, לסנן הפתרון תגובה באמצעות מזרק סי18 הקלד SPE מבוסס-סיליקה על מנת ללכוד מסונתז DMDTAV בהשרף. התראה: השתמש ברדס fume מאוורר היטב.</li>
		<li>הכינו 10 מ מ אמוניום אצטט (pH 6.3) על ידי המסת אצטט אמוניום 0.77 g ב- 1 ליטר של מים יונים. Elute נפח מספיק של 10 מ מ אמוניום אצטט דרך המזרק סי18 (שלב 2.2.1) כדי לחלץ את DMDTA הספוחהV. לאסוף את אצטט אמוניום מסונן כוס, צלחת פטרי (מינימום הקוטר הפנימי של 160 מ מ) והגובה מינימום של 50 מ מ.</li>
		<li>העברת זכוכית הפטרי לתוך קופסת הכפפות אווירה של2 N כדי למנוע שינוי מין. התראה: ודא הממס לא. הוא עוצר את משאבת ואקום דרך השקע של תיבת מעבר.</li>
		<li>יבש עד התמיסה לבן של dimethyldithioarsinate נוצרה (crystalized DMDTAV) על צלחת פטרי זכוכית. הערה: הפרוטוקול אפשר לעצור כאן.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
אימות של DMDTA מסונתזV ואחסון
	<ol>
<li>קח את התמיסה לבן של DMDTA crystalizedV, למדוד את משקלו הכולל, הקלטת המדידה. התראה: השתמש fume מאוורר היטב הוד או הכפפות כדי למנוע שאיפה של גז מימן גפרתי.</li>
		<li>התמוססות crystalized DMDTAV ב- 50 מ של N2-מים יונים לצמיתות 50 מ ל צנטריפוגה שפופרת, ולסנן את התמיסה בכל דרך מסנן מזרק 0.2-מיקרומטר.</li>
		<li>נניח כי הסכום הכולל החל DMA בשימושV מומר DMDTAV, קרי≈2, 539 מ ג As· L-1. הפתרון מניות DMDTAV ≈1 mg· מדולל µG·-1 ו≈40 L L-1 לניתוח אימות באמצעות ESI-MS ו- HPLC-ICP-MS, בהתאמה.</li>
		<li>לנתח מ/z של DMDTAV באמצעות ESI-MS11,16 וקטעים מ/z 171 במצב חיובי-יון או מ/z 169 במצב שלילי-יון (טבלה 1). הערה: ראה הפניה ערכים של m/z (טבלה 1).</li>
		<li>לנתח את chromatogram של DMDTAV בפתרון מניות באמצעות HPLC-ICP-MS11,16,17 בתנאים המתאימים eluent ואשר לשיא נמצא בזמן השמירה המתואר הספרות. הערה: טוהר DMDTA מסונתזV יש לחשב באמצעות ניתוח תוצאות שלב 2.3.5.</li>
		<li>לנתח את הריכוז ארסן הכולל שימוש ICP-MS לאחר עיכול חומצה11 ולחשב את הריכוז DMDTAV אמיתי בפתרון מסונתז DMDTAV מלאי באמצעות דילול גורמים וטוהר כמו המשוואה הבאה: סה כ שנותחה כמו ריכוז (µg· L-1) · דילול גורם · טוהר (%) = ריכוז נכון DMDTAV DMDTAV בפתרון מניות (µg· L-1)</li>
		<li>חנות DMDTAV פתרון מניות ב 4 ° C בחושך נוסף היווצרות המינים כמותיים ניתוח18.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Suzuki, K. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dimethylthioarsenicals+as+arsenic+metabolites+and+their+chemical+preparation.">Dimethylthioarsenicals as arsenic metabolites and their chemical preparation.</a> Chem. Res. Toxicol. 17, 914-921 (2004).</li><li>Kuroda, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+metabolite+of+dimethylarsinic+acid+is+highly+toxic+and+genotoxic.">Microbial metabolite of dimethylarsinic acid is highly toxic and genotoxic.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 198, 345-353 (2004).</li><li>Naranmandura, H., Iwata, K., Suzuki, K. T., Ogra, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+and+metabolism+of+four+different+dimethylated+arsenicals+in+hamsters.">Distribution and metabolism of four different dimethylated arsenicals in hamsters.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 245, 67-75 (2010).</li><li>Naranmandura, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+toxicity+of+arsenic+metabolites+in+human+bladder+cancer+EJ-1+cells.">Comparative toxicity of arsenic metabolites in human bladder cancer EJ-1 cells.</a> Chem. Res. Toxicol. 24, 1586-1596 (2011).</li><li>Wallschlager, D., London, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+methylated+arsenic-sulfur+compounds+in+groundwater.">Determination of methylated arsenic-sulfur compounds in groundwater.</a> Environ. Sci. Technol. 42, 228-234 (2008).</li><li>Zhang, J., Kim, H., Townsend, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methodology+for+assessing+thioarsenic+formation+potential+in+sulfidic+landfill+environments.">Methodology for assessing thioarsenic formation potential in sulfidic landfill environments.</a> Chemosphere. 107, 311-318 (2014).</li><li>Shimoda, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proposal+for+novel+metabolic+pathway+of+highly+toxic+dimethylated+arsenics+accompanied+by+enzymatic+sulfuration,+desulfuration+and+oxidation.">Proposal for novel metabolic pathway of highly toxic dimethylated arsenics accompanied by enzymatic sulfuration, desulfuration and oxidation.</a> Trace Elem. Med. Biol. 30, 129-136 (2015).</li><li>Naranmandura, H., Suzuki, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+dimethylthioarsenicals+in+red+blood+cells.">Formation of dimethylthioarsenicals in red blood cells.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 227, 390-399 (2008).</li><li>Leffers, L., Ebert, F., Taleshi, S. M., Francesconi, A. K., Schwerdtle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+toxicological+characterization+of+two+arsenosugars+and+their+metabolites.">In vitro toxicological characterization of two arsenosugars and their metabolites.</a> Mol. Nutr. Food Res. 57, 1270-1282 (2013).</li><li>Wang, Q. Q., Thomas, J. D., Naranmandura, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Important+of+being+thiomethylated:+Formation,+Fate+and+Effects+of+methylated+thioarsenicals.">Important of being thiomethylated: Formation, Fate and Effects of methylated thioarsenicals.</a> Chem. Res. Toxicol. 25, 281-289 (2015).</li><li>Kim, Y. T., Lee, H., Yoon, H. O., Woo, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+dimethylated+thioarsenicals+and+the+formation+of+highly+toxic+dimethylmonothioarsinic+acid+in+environment.">Kinetics of dimethylated thioarsenicals and the formation of highly toxic dimethylmonothioarsinic acid in environment.</a> Environ. Sci. Technol. 50, 11637-11645 (2016).</li><li>Cullen, W. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methylated+and+thiolated+arsenic+species+for+environmental+and+health+research+-+A+review+on+synthesis+and+characterization.">Methylated and thiolated arsenic species for environmental and health research - A review on synthesis and characterization.</a> J. Environ. Sci. 49, 7-27 (2016).</li><li>Fricke, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromatographic+separation+and+identification+of+products+form+the+reaction+of+dimethylarsinic+acid+with+hydrogen+sulfide.">Chromatographic separation and identification of products form the reaction of dimethylarsinic acid with hydrogen sulfide.</a> Chem. Res. Toxicol. 18, 1821-1829 (2005).</li><li>Fricke, M., Zeller, M., Cullen, W., Witkowski, M., Creed, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dimethylthioarsinic+anhydride:+a+standard+for+arsenic+speciation.">Dimethylthioarsinic anhydride: a standard for arsenic speciation.</a> Anal. Chim. Acta. 583, 78-83 (2007).</li><li>Suzuki, K. T., Iwata, K., Naranmandura, H., Suzuki, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+differences+between+twon+dimethylthioarsenicals+in+rats.">Metabolic differences between twon dimethylthioarsenicals in rats.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 218, 166-173 (2007).</li><li>Jeong, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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.</a> Microchem. J. 134, 295-300 (2017).</li><li>Li, Y., Low, C. -. K., Scott, A. J., Amal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arsenic+speciation+in+municipal+landfill+leachate.">Arsenic speciation in municipal landfill leachate.</a> Chemosphere. 79, 794-801 (2010).</li><li>Conklin, D. S., Fricke, W. M., Creed, A. P., Creed, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+the+pH+effects+on+the+formation+of+methylated+thio-arsenicals,+and+the+effects+of+pH+and+temperature+on+their+stability.">Investigation of the pH effects on the formation of methylated thio-arsenicals, and the effects of pH and temperature on their stability.</a> J. Anal. At. Spectrom. 23, 711-716 (2008).</li><li>Hansen, H. R., Raab, A., Jaspara, M., Milne, F. B., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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.</a> Chem. Res. Toxicol. 17, 1086-1091 (2004).</li><li>Mandal, B. K., Suzuki, K. T., Anzai, K., Yamaguchi, K., Sei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+SEC-HPLC-ICP-MS+hyphenated+technique+for+identification+of+sulfur-containing+arsenic+metabolites+in+biological+samples.">A SEC-HPLC-ICP-MS hyphenated technique for identification of sulfur-containing arsenic metabolites in biological samples.</a> J. Chromatogr. B. 874, 64-76 (2008).</li><li>Bartel, M., Ebert, F., Leffers, L., Karst, U., Schwerdtle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicological+characterization+of+the+inorganic+and+organic+arsenic+metabolite+thio-DMAV+in+cultured+human+lung+cells.">Toxicological characterization of the inorganic and organic arsenic metabolite thio-DMAV in cultured human lung cells.</a> J. Toxicol. 2011, (2011).</li><li>An, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+dimethyldithioarsinic+acid+in+a+simulated+landfill+leachate+in+relation+to+hydrosulfide+concentration.">Formation of dimethyldithioarsinic acid in a simulated landfill leachate in relation to hydrosulfide concentration.</a> Environ. Geochem. Health. 38, 255-263 (2016).</li><li>Chen, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arsenic+speciation+in+the+blood+of+arsenite-treated+F344+rats.">Arsenic speciation in the blood of arsenite-treated F344 rats.</a> Chem. Res. Toxicol. 26, 952-962 (2013).</li><li>Alava, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HPLC-ICP-MS+method+development+to+monitor+arsenic+speciation+changes+by+human+gut+microbiota.">HPLC-ICP-MS method development to monitor arsenic speciation changes by human gut microbiota.</a> Biomed. Chromatogr. 26, 524-533 (2012).</li><li>Kurosawa, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+metabolic+activation+associated+with+glutathione+in+dimethylmonoarsinic+acid+(DMMTAV)-induced+toxicity+obtained+from+in+vitro+reaction+of+DMMTAV+with+glutathione.">A novel metabolic activation associated with glutathione in dimethylmonoarsinic acid (DMMTAV)-induced toxicity obtained from in vitro reaction of DMMTAV with glutathione.</a> J. trace Elem. Med. Biol. 33, 87-94 (2016).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

פרוטוקול מפותחת יש מובהר שלבים קריטיים כי הקודם מחקרים1,3,4,8,15 מושמט או מקוצר, אשר ייתכן שהובילו קשיים או תקלה במהלך סינתזהV DMMTAV ו- DMDTA. כמו DMMTAV הוא רגיש חמצון1,<sup class="...

מאז dimethylarsinic חומצה (DMAV) הוכח שהפגינו רעילות חריפה והן genotoxicity עקב עוברת מתילציה, thiolation בעת בליעה1,2, יש מסלול מטבולי של ארסן thiolation היה אינטנסיבי למד גם במבחנה וגם ויוו3,4 גם כן כמו הסביבה לתקשורת (למשל, לנדפיל leachate)5,6. מחקרים קודמים מצאו שניהם מופחת thiolated אנלוגים של DMAV חי תאים, למשל, dimethylarsinous חומצה (DMAהשלישי), חומצה dimethylmonothioarsinic (VDMMTA) של dimethyldithioarsinic (חומצה DMDTAV)7,8,9, עם dimethylated thioarsenicals כמו DMMTAV מפגין רעילות גדול אחר הידוע arsenicals אורגניות או אי-10. השפע של thioarsenicals רעיל יש השלכות סביבתיות חמורות, שכן הם עשויים להוות סיכון לבני אדם ולסביבה תחת תנאים מאוד sulfidic11. עם זאת, המנגנונים DMMTAV ואת היווצרות DMDTAV (שקף) וגורלם בתקשורת סביבתית עדיין דורשים לימוד נוסף. לפיכך, ניתוח כמותי של thioarsenicals נדרשת כדי לשפר את ההבנה של השפעות סביבתיות DMMTAV ו- DMDTAV.
למרות כימיקלים תקן הדרישה מפתח עבור ניתוח כמותי, בסטנדרטים של DMMTAV ו- DMDTAV שקשה להשיג על-ידי שכפול מחקרים קודמים, בשל הסיכון גבוה של מינים הסתדרותי מינים אחרים, שגרות סינתזה unstandardized12. יתר על כן, השיטות הפניה יש מגבלות שעלולות להוביל קשיים מעשיים סינתזה הכימיקלים תקן ביצוע אנליזה כמותית. DMMTAV ו- DMDTAV מוכנים בדרך כלל על ידי ערבוב DMAV, נה2S ו- H2כדי4 מסוימים יחס טוחנת1 ובין אם H2S גז באמצעות פתרון של DMAV 13,14. מבעבע בשיטה כולל החלפה של חמצן על ידי גופרית באמצעות אספקה ישירה של גז2S H, אשר, הוא רעיל מאוד, קשה לשלוט למשתמש לא מנוסה. לעומת זאת, לעיל ערבוב שיטה1, בשימוש נרחב לניתוח איכותי של DMMTAV ו-6,DMDTAV sudies סביבתי5,12, כולל את thiolation של DMAV ב- H2S שנוצר על ידי ערבוב נה2S ו- H2כדי4 ו מפיק DMMTAV ו- DMDTAV, ומאפשר יותר קל stoichiometric הבקרה לייצר יעד כימיקלים, כמו בהשוואה ישירה שימוש גז2S H.
ההפניה ערבוב שיטת הליכים1,3,4,8,15 מוזכרת זה המחקר בנספח מגבלות חלק את צעדיהם ניסיוני קריטי, אשר עלול להוביל כשל ניסיוני. לדוגמה, את הפרטים של הממס ספציפי (קרי, יונים מים) הכנה והפקת ו התגבשות arsenicals מסונתזת יתר מקוצר או שאינה מתוארת בפירוט מספיק. כגון התפזרו, מידע מוגבל על ושלבי עלול להוביל להיווצרות לא עקבי thioarsenicals וניתוח כימות לא אמין. לכן, פרוטוקול ששונה פיתח בזאת מתאר את הסינתזה של DMMTAV ופתרונות DMDTAV מניות עם ניתוח הפרדה כמותית מינים.

<table><tbody><tr><td>Cacodylic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>20835-10G-F</td><td></td></tr><tr><td>Sodium sulfide nonahydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S2006-500G</td><td></td></tr><tr><td>Sulfuric acid 96%</td><td>J.T.Baker</td><td>0000011478</td><td></td></tr><tr><td>Ammonium acetate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A7262-500G</td><td></td></tr><tr><td>Formic acid 98%</td><td>Wako Pure Chemical Industries, Ltd.</td><td>066-00461</td><td></td></tr><tr><td>Diethyl ether (Extra Pure)</td><td>Junsei Chemical</td><td>33475-0380</td><td></td></tr><tr><td>Adapter cap for 60 mL Bond Elut catridges</td><td>Agilent Technologies</td><td>12131004</td><td>Syringe type of SPE</td></tr><tr><td>Bond Elut C18 cartridge</td><td>Agilent Technologies</td><td>14256031</td><td>Syringe type of SPE</td></tr><tr><td>HyPURITY C-18</td><td>Thermo Scientific</td><td>22105-254630</td><td>5 um, 125 x 4.6 mm</td></tr><tr><td>Glovebox</td><td>Chungae-chun, Rep. of Korea</td><td></td><td>Customized&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Agilent 1260 Infinity Bio-inert LC</td><td>Agilent Technologies</td><td>DEAB600252, DEACH00245</td><td></td></tr><tr><td>Agilent Technologies 7700 Series ICP-MS</td><td>Agilent Technologies</td><td>JP12031510</td><td></td></tr><tr><td>Finnigan LCQ Deca XP MAX Mass Spectrometer System</td><td>Thermo Electron Corporation</td><td>LDM10627</td><td></td></tr></tbody></table>

preparation of dmmtav and dmdtav using dmav for environmental applications: synthesis, purification, and confirmation

Dimethylated thioarsenicals כגון חומצה dimethylmonothioarsinic (DMMTAV) וחומצה dimethyldithioarsinic (DMDTAV), המיוצרים על ידי מסלול מטבולי של thiolation (DMAV) חומצה dimethylarsinic, היה לאחרונה למצוא הסביבה וכן את האיברים האנושיים. ניתן לכמת DMMTAV ו- DMDTAV כדי לקבוע את השפעות אקולוגיות של dimethylated thioarsenicals ויציבות שלהם בתקשורת סביבתית. שיטת סינתזה עבור תרכובות אלו היא unstandardized, ביצוע שכפול מחקרים קודמים מאתגר. יתר על כן, יש חוסר מידע על טכניקות אחסון, לרבות אחסון של תרכובות ללא שינוי מין. יתר על כן, כי מידע מוגבל לגבי שיטות סינתזה זמין, ייתכנו קשיים ניסיוני סינתזה כימיקלים תקן ביצוע אנליזה כמותית. פרוטוקול שהוצגו במסמך זה מספק שיטה סינתזה שהשתנה למעשה thioarsenicals dimethylated, DMMTAV ו- DMDTAV, ולא יעזרו כימות של מינים ניתוח הפרדה באמצעות נוזל ביצועים גבוהים כרומטוגרפיה בשיתוף עם פלזמה inductively בשילוב ספקטרומטר מסה (HPLC-ICP-MS). השלבים ניסיוני של הליך זה שונו על-ידי התמקדות הכנת ריאקטיבים כימיים, שיטות סינון ואחסון.

מאחר DMMTAV הוכן בטעות על ידי שיטת סינתזה19DMAהשלישי , אימות של DMMTA מסונתזV ו- DMDTAV הוא שלב קריטי עבור סינתזה, חילוץ וקביעת תקן אידיאלי חומרים כימיים. כימיקלים מסונתז ניתנת לאימות כמקורית על שיא של DMMTAV (MW 154 g·mol-1) ויחס DMDTAV (MW 170 ...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation at JoVE.com

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

הכנת DMMTAV ו- DMDTAV באמצעות DMAV עבור ישומים סביבתיים: סינתזה, טיהור ואישור

מאמר זה מציג ששונה פרוטוקולים ניסיוני עבור dimethylmonothioarsinic חומצה (VDMMTA) סינתזה חומצה (VDMDTA) dimethyldithioarsinic, גרימת dimethylarsinic thiolation חומצה (DMAV) באמצעות ערבוב של DMAV , נה2S ו- H2אז4. פרוטוקול שהשתנה מספק קו מנחה ניסיוני, ובכך להתגבר על מגבלות של השלבים סינתזה גרם כשלים ניסיוני ב אנליזה כמותית.

Dimethylated thioarsenicals such as dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV), which are produced by the metabolic ...

preparation-dmmtav-dmdtav-using-dmav-for-environmental-applications

Research

JoVE Journal

Environment

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

5.5K Views.  Korea Basic Science Institute, Seoul Center. מאמר זה מציג ששונה פרוטוקולים ניסיוני עבור dimethylmonothioarsinic חומצה (VDMMTA) סינתזה חומצה (VDMDTA) dimethyldithioarsinic, גרימת dimethylarsinic thiolation חומצה (DMAV) באמצעות ערבוב של DMAV , נה2S ו- H2אז4. פרוטוקול שהשתנה מספק קו מנחה ניסיוני, ובכך להתגבר על מגבלו...

Video: Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

Controlling the Size, Shape and Stability of Supramolecular Polymers in Water

For aqueous based supramolecular polymers, the simultaneous control over shape, size and stability is very difficult1. At the same time, the ability to do so is highly important in view of a number of applications in functional soft matter including electronics, biomedical engineering, and sensors. In the past, successful strategies to control the size and shape of supramolecular polymers typically focused on the use of templates2,3, end cappers4 or selective solvent techniques5. 
Here we disclose a strategy based on self-assembling discotic amphiphiles that leads to the control over stack length and shape of ordered, chiral columnar aggregates. By balancing electrostatic repulsive interactions on the hydrophilic rim and attractive non-covalent forces within the hydrophobic core of the polymerizing building block, we manage to create small and discrete spherical objects6,7. Increasing the salt concentration to screen the charges induces a sphere-to-rod transition. Intriguingly, this transition is expressed in an increase of cooperativity in the temperature-dependent self-assembly mechanism, and more stable aggregates are obtained. 
For our study we select a benzene-1,3,5-tricarboxamide (BTA) core connected to a hydrophilic metal chelate via a hydrophobic, fluorinated L-phenylalanine based spacer (Scheme 1). The metal chelate selected is a Gd(III)-DTPA complex that contains two overall remaining charges per complex and necessarily two counter ions. The one-dimensional growth of the aggregate is directed by &pi;-&pi; stacking and intermolecular hydrogen bonding. However, the electrostatic, repulsive forces that arise from the charges on the Gd(III)-DTPA complex start limiting the one-dimensional growth of the BTA-based discotic once a certain size is reached. At millimolar concentrations the formed aggregate has a spherical shape and a diameter of around 5 nm as inferred from 1H-NMR spectroscopy, small angle X-ray scattering, and cryogenic transmission electron microscopy (cryo-TEM). The strength of the electrostatic repulsive interactions between molecules can be reduced by increasing the salt concentration of the buffered solutions. This screening of the charges induces a transition from spherical aggregates into elongated rods with a length &gt; 25 nm. Cryo-TEM allows to visualise the changes in shape and size. In addition, CD spectroscopy permits to derive the mechanistic details of the self-assembly processes before and after the addition of salt. Importantly, the cooperativity -a key feature that dictates the physical properties of the produced supramolecular polymers- increases dramatically upon screening the electrostatic interactions. This increase in cooperativity results in a significant increase in the molecular weight of the formed supramolecular polymers in water.

The goal of this experiment is to determine and control the size, shape and stability of self-assembled discotic amphiphiles in water. For aqueous based supramolecular polymers such level of control is very difficult. We apply a strategy using both repulsive and attractive interactions. The experimental techniques applied to characterize this system are broadly applicable.

שליטה על גודל, צורה ויציבות של פולימרים מולקולריים במים

For aqueous based supramolecular polymers, the simultaneous control over shape, size and stability is very difficult1. At the same time, the ability to do ...

Engineering

Production of Disulfide-stabilized Transmembrane Peptide Complexes for Structural Studies

Physical interactions among the lipid-embedded alpha-helical domains of membrane proteins play a crucial role in folding and assembly of membrane protein complexes and in dynamic processes such as transmembrane (TM) signaling and regulation of cell-surface protein levels. Understanding the structural features driving the association of particular sequences requires sophisticated biophysical and biochemical analyses of TM peptide complexes. However, the extreme hydrophobicity of TM domains makes them very difficult to manipulate using standard peptide chemistry techniques, and production of suitable study material often proves prohibitively challenging. Identifying conditions under which peptides can adopt stable helical conformations and form complexes spontaneously adds a further level of difficulty. Here we present a procedure for the production of homo- or hetero-dimeric TM peptide complexes from materials that are expressed in E. coli, thus allowing incorporation of stable isotope labels for nuclear magnetic resonance (NMR) or non-natural amino acids for other applications relatively inexpensively. The key innovation in this method is that TM complexes are produced and purified as covalently associated (disulfide-crosslinked) assemblies that can form stable, stoichiometric and homogeneous structures when reconstituted into detergent, lipid or other membrane-mimetic materials. We also present carefully optimized procedures for expression and purification that are equally applicable whether producing single TM domains or crosslinked complexes and provide advice for adapting these methods to new TM sequences.

Biophysical and biochemical studies of interactions among membrane-embedded protein domains face many technical challenges, the first of which is obtaining appropriate study material. This article describes a protocol for producing and purifying disulfide-stabilized transmembrane peptide complexes that are suitable for structural analysis by solution nuclear magnetic resonance (NMR) and other analytical applications.

מכלולי פפטיד הטרנסממברני ייצור של דיסולפיד-התייצבו ללימודים מבניים

Physical  interactions among the lipid-embedded alpha-helical domains of membrane  proteins play a crucial role in folding and assembly of membrane ...

Chemistry

Compact Quantum Dots for Single-molecule Imaging

Single-molecule imaging is an important tool for understanding the mechanisms of biomolecular function and for visualizing the spatial and temporal heterogeneity of molecular behaviors that underlie cellular biology 1-4. To image an individual molecule of interest, it is typically conjugated to a fluorescent tag (dye, protein, bead, or quantum dot) and observed with epifluorescence or total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy. While dyes and fluorescent proteins have been the mainstay of fluorescence imaging for decades, their fluorescence is unstable under high photon fluxes necessary to observe individual molecules, yielding only a few seconds of observation before complete loss of signal. Latex beads and dye-labeled beads provide improved signal stability but at the expense of drastically larger hydrodynamic size, which can deleteriously alter the diffusion and behavior of the molecule under study.
Quantum dots (QDs) offer a balance between these two problematic regimes. These nanoparticles are composed of semiconductor materials and can be engineered with a hydrodynamically compact size with exceptional resistance to photodegradation 5. Thus in recent years QDs have been instrumental in enabling long-term observation of complex macromolecular behavior on the single molecule level. However these particles have still been found to exhibit impaired diffusion in crowded molecular environments such as the cellular cytoplasm and the neuronal synaptic cleft, where their sizes are still too large 4,6,7.
Recently we have engineered the cores and surface coatings of QDs for minimized hydrodynamic size, while balancing offsets to colloidal stability, photostability, brightness, and nonspecific binding that have hindered the utility of compact QDs in the past 8,9. The goal of this article is to demonstrate the synthesis, modification, and characterization of these optimized nanocrystals, composed of an alloyed HgxCd1-xSe core coated with an insulating CdyZn1-yS shell, further coated with a multidentate polymer ligand modified with short polyethylene glycol (PEG) chains (Figure 1). Compared with conventional CdSe nanocrystals, HgxCd1-xSe alloys offer greater quantum yields of fluorescence, fluorescence at red and near-infrared wavelengths for enhanced signal-to-noise in cells, and excitation at non-cytotoxic visible wavelengths. Multidentate polymer coatings bind to the nanocrystal surface in a closed and flat conformation to minimize hydrodynamic size, and PEG neutralizes the surface charge to minimize nonspecific binding to cells and biomolecules. The end result is a brightly fluorescent nanocrystal with emission between 550-800 nm and a total hydrodynamic size near 12 nm. This is in the same size range as many soluble globular proteins in cells, and substantially smaller than conventional PEGylated QDs (25-35 nm).

We describe the preparation of colloidal quantum dots with minimized hydrodynamic size for single-molecule fluorescence imaging. Compared to conventional quantum dots, these nanoparticles are similar in size to globular proteins and are optimized for single-molecule brightness, stability against photodegradation, and resistance to nonspecific binding to proteins and cells.

נקודות קוונטיות קומפקטיות להדמית מולקולה בודדה

Single-molecule imaging is an important tool for  understanding the mechanisms of biomolecular function and for visualizing the  spatial and temporal ...

Biochemical Measurement of Neonatal Hypoxia

Neonatal hypoxia ischemia is characterized by inadequate blood perfusion of a tissue or a systemic lack of oxygen. This condition is thought to cause/exacerbate well documented neonatal disorders including neurological impairment 1-3. Decreased adenosine triphosphate production occurs due to a lack of oxidative phosphorylation. To compensate for this energy deprived state molecules containing high energy phosphate bonds are degraded 2. This leads to increased levels of adenosine which is subsequently degraded to inosine, hypoxanthine, xanthine, and finally to uric acid. The final two steps in this degradation process are performed by xanthine oxidoreductase. This enzyme exists in the form of xanthine dehydrogenase under normoxic conditions but is converted to xanthine oxidase (XO) under hypoxia-reperfusion circumstances 4, 5. Unlike xanthine dehydrogenase, XO generates hydrogen peroxide as a byproduct of purine degradation 4, 6. This hydrogen peroxide in combination with other reactive oxygen species (ROS) produced during hypoxia, oxidizes uric acid to form allantoin and reacts with lipid membranes to generate malondialdehyde (MDA) 7-9. Most mammals, humans exempted, possess the enzyme uricase, which converts uric acid to allantoin. In humans, however, allantoin can only be formed by ROS-mediated oxidation of uric acid. Because of this, allantoin is considered to be a marker of oxidative stress in humans, but not in the mammals that have uricase.
We describe methods employing high pressure liquid chromatography (HPLC) and gas chromatography mass spectrometry (GCMS) to measure biochemical markers of neonatal hypoxia ischemia. Human blood is used for most tests. Animal blood may also be used while recognizing the potential for uricase-generated allantoin. Purine metabolites were linked to hypoxia as early as 1963 and the reliability of hypoxanthine, xanthine, and uric acid as biochemical indicators of neonatal hypoxia was validated by several investigators 10-13. The HPLC method used for the quantification of purine compounds is fast, reliable, and reproducible. The GC/MS method used for the quantification of allantoin, a relatively new marker of oxidative stress, was adapted from Gruber et al 7. This method avoids certain artifacts and requires low volumes of sample. Methods used for synthesis of MMDA were described elsewhere 14, 15. GC/MS based quantification of MDA was adapted from Paroni et al. and Cighetti et al. 16, 17. Xanthine oxidase activity was measured by HPLC by quantifying the conversion of pterin to isoxanthopterin 18. This approach proved to be sufficiently sensitive and reproducible.

A method is described to measure biochemical markers of neonatal hypoxia-ischemia. The approach utilizes high pressure liquid chromatography (HPLC) and Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC/MS).

מדידה ביוכימית של היפוקסיה ילודים

Neonatal hypoxia ischemia is characterized by inadequate blood perfusion of a tissue or a systemic lack of oxygen. This condition is thought to ...

Medicine

Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

Paramagnetic complexes of gadolinium(III) with acyclic or macrocyclic chelates are the most commonly used contrast agents (CAs) for magnetic resonance imaging (MRI). Their purpose is to enhance the relaxation rate of water protons in tissue, thus increasing the MR image contrast and the specificity of the MRI measurements. Current clinically approved contrast agents are low molecular weight molecules that are rapidly cleared from the body. The use of dendrimers as carriers of paramagnetic chelators can play an important role in the future development of more efficient MRI contrast agents. Specifically, the increase in local concentration of the paramagnetic species results in a higher signal contrast. Furthermore, this CA provides a longer tissue retention time due to its high molecular weight and size. Here, we demonstrate a convenient procedure for the preparation of macromolecular MRI contrast agents based on poly(amidoamine) (PAMAM) dendrimers with monomacrocyclic DOTA-type chelators (DOTA &#8211; 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetate). The chelating unit was appended by exploiting the reactivity of the isothiocyanate (NCS) group towards the amine surface groups of the PAMAM dendrimer to form thiourea bridges. Dendrimeric products were purified and analyzed by means of nuclear magnetic resonance spectroscopy, mass spectrometry, and elemental analysis. Finally, high resolution MR images were recorded and the signal contrasts obtained from the prepared dendrimeric and the commercially available monomeric agents were compared.

Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

This protocol describes the preparation and characterization of a dendrimeric magnetic resonance imaging (MRI) contrast agent that carries cyclen-based macrocyclic chelates coordinating paramagnetic gadolinium ions. In a series of MRI experiments in vitro, this agent produced an amplified MRI signal when compared to the commercially available monomeric analogue.

הכנה<em&gt; במבחנה</em&gt; אפיון חומרי ניגוד מבוססי dendrimer עבור דימות תהודה מגנטית

Paramagnetic complexes of gadolinium(III) with acyclic or macrocyclic chelates are the most commonly used contrast agents (CAs) for magnetic resonance ...

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and cost savings through the &#34;scaling out&#34; strategy as opposed to the traditional &#34;scaling up&#34;. Herein, we report the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid in both batch and flow modes. To effectively transfer the reaction from batch to flow mode, it is essential to first conduct the reaction in batch. As a consequence, the reaction of diphenyldiazomethane was first studied in batch as a function of temperature, reaction time, and concentration to obtain kinetic information and process parameters. The glass flow reactor set-up is described and combines two types of reaction modules with &#34;mixing&#34; and &#34;linear&#34; microstructures. Finally, the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid was successfully conducted in the flow reactor, with up to 95% conversion of the diphenyldiazomethane in 11 min. This proof of concept reaction aims to provide insight for scientists to consider flow technology&#39;s competitiveness, sustainability, and versatility in their research.

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Flow chemistry carries environmental and economic advantages by leveraging superior mixing, heat transfer and cost benefits. Herein, we provide a blueprint to transfer chemical processes from batch to flow mode. The reaction of diphenyldiazomethane (DDM) with p-nitrobenzoic acid, conducted in batch and flow, was chosen for proof of concept.

זרימה רציפה כימיה: התגובה של Diphenyldiazomethane עם חומצה - Nitrobenzoic p

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and ...

Fabricating Reactive Surfaces with Brush-like and Crosslinked Films of Azlactone-Functionalized Block Co-Polymers

In this paper, fabrication methods that generate novel surfaces using the azlactone-based block co-polymer, poly (glycidyl methacrylate)-block-poly (vinyl dimethyl azlactone) (PGMA-b-PVDMA), are presented. Due to the high reactivity of azlactone groups towards amine, thiol, and hydroxyl groups, PGMA-b-PVDMA surfaces can be modified with secondary molecules to create chemically or biologically functionalized interfaces for a variety of applications. Previous reports of patterned PGMA-b-PVDMA interfaces have used traditional top-down patterning techniques that generate non-uniform films and poorly controlled background chemistries. Here, we describe customized patterning techniques that enable precise deposition of highly uniform PGMA-b-PVDMA films in backgrounds that are chemically inert or that have biomolecule-repellent properties. Importantly, these methods are designed to deposit PGMA-b-PVDMA films in a manner that completely preserves azlactone functionality through each processing step. Patterned films show well-controlled thicknesses that correspond to polymer brushes (~90 nm) or to highly crosslinked structures (~1-10 &#956;m). Brush patterns are generated using either the parylene lift-off or interface directed assembly methods described and are useful for precise modulation of overall chemical surface reactivity by adjusting either the PGMA-b-PVDMA pattern density or the length of the VDMA block. In contrast, the thick, crosslinked PGMA-b-PVDMA patterns are obtained using a customized micro-contact printing technique and offer the benefit of higher loading or capture of secondary material due to higher surface area to volume ratios. Detailed experimental steps, critical film characterizations, and trouble-shooting guides for each fabrication method are discussed.

Surface fabrication methods for patterned deposition of nanometer thick brushes or micron thick, crosslinked films of an azlactone block co-polymer are reported. Critical experimental steps, representative results, and limitations of each method are discussed. These methods are useful for creating functional interfaces with tailored physical features and tunable surface reactivity.

בדיית משטחים תגובתי עם מברשת, תפור סרטים של פולימרים שיתוף בלוק Azlactone-Functionalized

In this paper, fabrication methods that generate novel surfaces using the azlactone-based block co-polymer, poly (glycidyl methacrylate)-block-poly (vinyl ...

Exploring the Arginine Methylome by Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

Protein-bound arginine is commonly methylated in many proteins and regulates their function by altering the physicochemical properties, their interaction with other molecules, including other proteins or nucleic acids. This work presents an easily implementable protocol for quantifying arginine and its derivatives, including asymmetric and symmetric dimethylarginine (ADMA and SDMA, respectively) and monomethyl arginine (MMA). Following protein isolation from biological body fluids, tissues, or cell lysates, a simple method for homogenization, precipitation of proteins, and protein hydrolysis is described. Since the hydrolysates contain many other components, such as other amino acids, lipids, and nucleic acids, a purification step using solid-phase extraction (SPE) is essential. SPE can either be performed manually using centrifuges or a pipetting robot. The sensitivity for ADMA using the current protocol is about 100 nmol/L. The upper limit of detection for arginine is 3 mmol/L due to SPE saturation. In summary, this protocol describes a robust method, which spans from biological sample preparation to NMR-based detection, providing valuable hints and pitfalls for successful work when studying the arginine methylome.

The present protocol describes the preparation and quantitative measurement of free and protein-bound arginine and methyl-arginines by 1H-NMR spectroscopy.

חקר ארגינין מתילום על ידי ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית

Protein-bound arginine is commonly methylated in many proteins and regulates their function by altering the physicochemical properties, their interaction ...

Cancer Research

Evaluation of Oxidative Stress in Biological Samples Using the Thiobarbituric Acid Reactive Substances Assay

Despite its limited analytical specificity and ruggedness, the thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) assay has been widely used as a generic metric of lipid peroxidation in biological fluids. It is often considered a good indicator of the levels of oxidative stress within a biological sample, provided that the sample has been properly handled and stored. The assay involves the reaction of lipid peroxidation products, primarily malondialdehyde (MDA), with thiobarbituric acid (TBA), which leads to the formation of MDA-TBA2 adducts called TBARS. TBARS yields a red-pink color that can be measured spectrophotometrically at 532 nm. The TBARS assay is performed under acidic conditions (pH = 4) and at 95 &#176;C. Pure MDA is unstable, but these conditions allow the release of MDA from MDA bis(dimethyl acetal), which is used as the analytical standard in this method. The TBARS assay is a straightforward method that can be completed in about 2 h. Preparation of assay reagents are described in detail here. Budget-conscious researchers can use these reagents for multiple experiments at a low cost rather than buying an expensive TBARS assay kit that only permits construction of a single standard curve (and thus can only be used for one experiment). The applicability of this TBARS assay is shown in human serum, low density lipoproteins, and cell lysates. The assay is consistent and reproducible, and limits of detection of 1.1 &#956;M can be reached. Recommendations for the use and interpretation of the spectrophotometric TBARS assay are provided.

The goal of the thiobarbituric acid reactive substances assay is to assess oxidative stress in biological samples by measuring the production of lipid peroxidation products, primarily malondialdehyde, using visible wavelength spectrophotometry at 532 nm. The method described here can be applied to human serum, cell lysates, and low density lipoproteins.

הערכה של עקה חמצונית בדגימות ביולוגיות באמצעות חומצה Thiobarbituric חומרים תגובתיים אסייד

Despite its limited analytical specificity and ruggedness, the thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) assay has been widely used as a generic ...

זיהוי טרימתילאמין ברפואה מן החי על ידי Headspace GC-MS

An Improved Technique for Trimethylamine Detection in Animal-Derived Medicine by Headspace Gas Chromatography-Tandem Quadrupole Mass Spectrometry

Animal-derived medicines have distinctive characteristics and significant curative effects, but most of them have an obvious fishy odor, resulting in the poor compliance of clinical patients. Trimethylamine (TMA) is one of the key fishy odor components in animal-derived medicine. It is difficult to identify TMA accurately using the existing detection method due to the increased pressure in the headspace vial caused by the rapid acid-base reaction after the addition of lye, which causes TMA to escape from the headspace vial, stalling the research progress of the fishy odor of animal-derived medicine. In this study, we proposed a controlled detection method that introduced a paraffin layer as an isolation layer between acid and lye. The rate of TMA production could be effectively controlled by slowly liquefying the paraffin layer through thermostatic furnace heating. This method showed satisfactory linearity, precision experiments, and recoveries with good reproducibility and high sensitivity. It provided technical support for the deodorization of animal-derived medicine.

מחבר Spotlight: טכניקה משופרת לזיהוי טרימתילאמין ברפואה שמקורה בבעלי חיים על ידי Headspace גז כרומטוגרפיה-טנדם Quadrupole Mass Spectrometry  

Here, a headspace gas chromatography-tandem quadrupole mass spectrometry (HS-GC-MS/MS) method suitable for the determination of trimethylamine (TMA) in animal-derived medicines is described. The protocol includes sample pretreatment, headspace treatment, analysis conditions, methodological validation, and the determination of TMA in animal-derived medicines.

טכניקה משופרת לזיהוי טרימתילאמין ברפואה מן החי על ידי Headspace Gas Chromatography-Tandem Quadrupole Mass Spectrometry

Animal-derived medicines have distinctive characteristics and significant curative effects, but most of them have an obvious fishy odor, resulting in the ...

הכנת DMMTA^V ו- DMDTA^V באמצעות DMA^V עבור ישומים סביבתיים: סינתזה, טיהור ואישור

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video