Umwandlung von Arsenzuckern in menschlichen Körpern
Human metabolism of arsenosugars
Wissenschaftsdisziplinen
Chemie (90%); Medizinisch-theoretische Wissenschaften, Pharmazie (10%)
Keywords
-
Arsenic,
Arsenosugars,
Urine,
Chemical Analysis,
Toxicity,
Metabolites
In marinen Nahrungsmitteln pflanzlichen Ursprungs - zum Beispiel in Algen - liegt Arsen zum Großteil in Form von Arsenzuckern vor. Über diese Arsenverbindungen ist noch nicht sehr viel bekannt. Allerdings haben erste Untersuchungen gezeigt, dass Arsenribosen vom menschlichen Organismus teilweise in toxische Arsenverbindungen umgewandelt werden. Im beantragten Projekt sollen diese Umwandlungen systematisch untersucht werden. Die Ziele des Projekts sind im wesentlichen die Identifikation und Quantifizierung von Arsenmetaboliten im menschlichen Urin nach Verabreichung einer kleinen völlig ungefährlichen Menge eines Arsenzuckers, um einerseits Unterschiede im Metabolismus und andererseits mögliche gesundheitliche Gefährdungen für den Menschen festzustellen. Für das Projekt werden zwei Arsenzucker synthetisiert und gereinigt. Kleine Mengen dieser Verbindungen werden Probanden verabreicht und die Umwandlungen der Arsenzucker wird durch die Bestimmung der Metaboliten im Urin untersucht. Die Arsenmetaboliten werden nach ihrer chromatografischen Auftrennung mit element- und molekülspezifischen Detektoren direkt im Urin bestimmt. Da die Probanden während der Studie einen sehr detaillierten Fragebogen bezüglich ihrer Ernährungsgewohnheiten auszufüllen haben und auf alle Nahrungsmittel marinen Ursprungs verzichten müssen, um eine anderweitige Aufnahme von Arsen während der Versuchsdauer auszuschließen, sind alle Arsenmetaboliten, im Urin auf die Einnahme des Arsenzuckers zurückzuführen. Es ist notwendig eine größere Anzahl von Probanden zu untersuchen um die Variabilität des Metabolismus zwischen den einzelnen Individuen feststellen zu können. Die gefundenen Metaboliten werden nach ihrer Aufklärung synthetisiert und charakterisiert um diese künftig leichter in biologischen Proben zu bestimmen. Das geplante Projekt ist weltweit das erste mit dem Ziel mögliche gesundheitliche Gefährdungen für den Menschen durch die Aufnahme von Arsensuckern (durch den Verzehr mariner Nahrungsmittel) abzuschätzen.
In marinen Nahrungsmitteln pflanzlichen Ursprungs - zum Beispiel in Algen - liegt Arsen zum Großteil in Form von Arsenzuckern vor. Über diese Arsenverbindungen ist noch nicht sehr viel bekannt. Allerdings haben erste Untersuchungen gezeigt, dass Arsenribosen vom menschlichen Organismus teilweise in toxische Arsenverbindungen umgewandelt werden. Im beantragten Projekt sollen diese Umwandlungen systematisch untersucht werden. Die Ziele des Projekts sind im wesentlichen die Identifikation und Quantifizierung von Arsenmetaboliten im menschlichen Urin nach Verabreichung einer kleinen völlig ungefährlichen Menge eines Arsenzuckers, um einerseits Unterschiede im Metabolismus und andererseits mögliche gesundheitliche Gefährdungen für den Menschen festzustellen. Für das Projekt werden zwei Arsenzucker synthetisiert und gereinigt. Kleine Mengen dieser Verbindungen werden Probanden verabreicht und die Umwandlungen der Arsenzucker wird durch die Bestimmung der Metaboliten im Urin untersucht. Die Arsenmetaboliten werden nach ihrer chromatografischen Auftrennung mit element- und molekülspezifischen Detektoren direkt im Urin bestimmt. Da die Probanden während der Studie einen sehr detaillierten Fragebogen bezüglich ihrer Ernährungsgewohnheiten auszufüllen haben und auf alle Nahrungsmittel marinen Ursprungs verzichten müssen, um eine anderweitige Aufnahme von Arsen während der Versuchsdauer auszuschließen, sind alle Arsenmetaboliten, im Urin auf die Einnahme des Arsenzuckers zurückzuführen. Es ist notwendig eine größere Anzahl von Probanden zu untersuchen um die Variabilität des Metabolismus zwischen den einzelnen Individuen feststellen zu können. Die gefundenen Metaboliten werden nach ihrer Aufklärung synthetisiert und charakterisiert um diese künftig leichter in biologischen Proben zu bestimmen. Das geplante Projekt ist weltweit das erste mit dem Ziel mögliche gesundheitliche Gefährdungen für den Menschen durch die Aufnahme von Arsensuckern (durch den Verzehr mariner Nahrungsmittel) abzuschätzen.
- Universität Graz - 100%
Research Output
- 1141 Zitationen
- 20 Publikationen
-
2011
Titel Oxygen versus sulfur: Structure and reactivity of substituted arsine oxides and arsine sulfides DOI 10.1002/jcc.21950 Typ Journal Article Autor Orthaber A Journal Journal of Computational Chemistry Seiten 112-117 -
2009
Titel Individual Variability in the Human Metabolism of an Arsenic-Containing Carbohydrate, 2',3'-Dihydroxypropyl 5-deoxy-5-dimethylarsinoyl-ß-d-riboside, a Naturally Occurring Arsenical in Seafood DOI 10.1021/tx900158h Typ Journal Article Autor Raml R Journal Chemical Research in Toxicology Seiten 1534-1540 -
2009
Titel Synthesis of Naturally Occurring Arsenic-Containing Carbohydrates DOI 10.1071/ch08461 Typ Journal Article Autor Traar P Journal Australian Journal of Chemistry Seiten 538-545 -
2008
Titel Arsenic-Containing Long-Chain Fatty Acids in Cod-Liver Oil: A Result of Biosynthetic Infidelity? DOI 10.1002/ange.200705405 Typ Journal Article Autor Rumpler A Journal Angewandte Chemie Seiten 2705-2707 -
2008
Titel Arsenic speciation in plants growing in arsenic-contaminated sites DOI 10.1016/j.chemosphere.2007.11.054 Typ Journal Article Autor Ruiz-Chancho M Journal Chemosphere Seiten 1522-1530 -
2008
Titel Arsenic-Containing Long-Chain Fatty Acids in Cod-Liver Oil: A Result of Biosynthetic Infidelity? DOI 10.1002/anie.200705405 Typ Journal Article Autor Rumpler A Journal Angewandte Chemie International Edition Seiten 2665-2667 -
2007
Titel Biological availability of selenosugars in rats DOI 10.1016/j.cbi.2007.04.009 Typ Journal Article Autor Juresa D Journal Chemico-Biological Interactions Seiten 203-210 -
2007
Titel Selenium metabolites in urine of cancer patients receiving l-selenomethionine at high doses DOI 10.1016/j.taap.2007.01.005 Typ Journal Article Autor Kuehnelt D Journal Toxicology and Applied Pharmacology Seiten 211-215 -
2007
Titel Arsenic accumulation and speciation in freshwater fish living in arsenic-contaminated waters DOI 10.1071/en06084 Typ Journal Article Autor Jankong P Journal Environmental Chemistry Seiten 11-17 Link Publikation -
2007
Titel Determination of selenosugars in crude human urine using high-performance liquid chromatography/atmospheric pressure chemical ionization tandem mass spectrometry DOI 10.1002/rcm.2843 Typ Journal Article Autor Letsiou S Journal Rapid Communications in Mass Spectrometry Seiten 343-351 -
2006
Titel HPLC /vapor generation/ ICPMS of selenium metabolites relevant to human urine—selective determination of trimethylselenonium ion DOI 10.1039/b607670j Typ Journal Article Autor Kuehnelt D Journal Journal of Analytical Atomic Spectrometry Seiten 1264-1270 -
2006
Titel Improved chromatographic separation of thio-arsenic compounds by reversed-phase high performance liquid chromatography-inductively coupled plasma mass spectrometry DOI 10.1016/j.chroma.2006.06.061 Typ Journal Article Autor Raml R Journal Journal of Chromatography A Seiten 164-170 -
2006
Titel An HPLC / ICPMS study of the stability of selenosugars in human urine: implications for quantification, sample handling, and storage DOI 10.1039/b602976k Typ Journal Article Autor Juresa D Journal Journal of Analytical Atomic Spectrometry Seiten 684-690 -
2006
Titel Synthetic routes for naturally-occurring arsenic-containing ribosides DOI 10.1016/j.tetlet.2006.05.128 Typ Journal Article Autor Traar P Journal Tetrahedron Letters Seiten 5293-5296 -
2006
Titel Thio-dimethylarsinate is a common metabolite in urine samples from arsenic-exposed women in Bangladesh DOI 10.1016/j.taap.2006.12.014 Typ Journal Article Autor Raml R Journal Toxicology and Applied Pharmacology Seiten 374-380 -
2006
Titel Consequences of Vapor Enhancement on Selenium Speciation Analysis by HPLC/ICPMS DOI 10.1021/ac061496r Typ Journal Article Autor Juresa D Journal Analytical Chemistry Seiten 8569-8574 -
2006
Titel Marked individual variability in the levels of trimethylselenonium ion in human urine determined by HPLC/ICPMS and HPLC/vapor generation/ICPMS DOI 10.1007/s00216-006-0848-9 Typ Journal Article Autor Kuehnelt D Journal Analytical and Bioanalytical Chemistry Seiten 2207-2212 -
2005
Titel Novel Thioarsenic Metabolites in Human Urine after Ingestion of an Arsenosugar, 2‘,3‘-Dihydroxypropyl 5-Deoxy-5-dimethylarsinoyl-ß-d-riboside DOI 10.1021/tx050111h Typ Journal Article Autor Raml R Journal Chemical Research in Toxicology Seiten 1444-1450 -
2005
Titel Current Perspectives in Arsenic Environmental and Biological Research DOI 10.1071/en05042 Typ Journal Article Autor Francesconi K Journal Environmental Chemistry Seiten 141-145 Link Publikation -
2005
Titel Selenium metabolites in human urine after ingestion of selenite, L-selenomethionine, or DL-selenomethionine: a quantitative case study by HPLC/ICPMS DOI 10.1007/s00216-005-0007-8 Typ Journal Article Autor Kuehnelt D Journal Analytical and Bioanalytical Chemistry Seiten 235-246