de.mpg.escidoc.pubman.appbase.FacesBean

Post

 
 Vis
  Antimony speciation analysis
Item is

Ophav

 Ophav:
Hansen, Claus1, Forfatter
Rüsz Hansen, Helle1,2, Vejleder
Gammelgaard, Bente3, Vejleder
Stürup, Stefan 3, Vejleder
Tilknytninger:
1Det Farmaceutiske Fakultet, Københavns Universitet, København, Danmark, diskurs:7016              
2Department of Chemistry, University of Aberdeen, [Aberdeen, Scotland], diskurs:18              
3Institut for Farmaci og Analytisk Kemi, Det Farmaceutiske Fakultet, Københavns Universitet, København, Danmark, diskurs:7017              
skjul Ophav
Vis Ophav

Indhold

Ukontrollerede emneord: -
 Abstract: Antimony (Sb) is a metalloid which is used, for instance, in the treatment of the parasite disease leishmaniasis, in flame retardants and in the production of PET plastic. In solution it exists in the oxidation states +3 and +5. Many aspects of the chemistry of Sb in biological systems remain unknown, partly because the existing analytical methods show numerous limitations.
Analytical methods suitable for studies of metalloid- or metal-containing species in biological systems will generally base upon a mass spectrometric detection with a preceding separation, most often by HPLC. For Sb, primarily anion-exchange chromatography has been employed; for Sb(V) it allows for the elution of small complexes. Also Sb(III) can be eluted, if a chelating agent (typically EDTA) is included in the mobile phase. Sb(III) then elutes as the relevant chelate. Often, problems are experienced regarding the chromatographic recovery.
This PhD project aims at expanding the armamentarium of HPLC methods available for antimony speciation analysis with ICP-MS or ES-MS detection through solving a number of analytical challenges. Separation of Sb(V) oligomers in the Sb-based pharmaceutical Pentostam™ (sodium stibogluconate) was achieved by mixed-mode chromatography, elucidating the chemical composition of the drug. By size-exclusion chromatography, unchelated Sb(V) in the pharmaceutical could also be determined. Moreover, size-exclusion chromatography
allowed for the demonstration of binding between the drug and serum albumin, which has not previously been described.
The problems of incomplete chromatographic recovery of Sb in biological samples were shown to be caused primarily by the formation of Sb(V)-containing macromolecules, presumably polymers. By acid treatment, the polymers could be broken down so that the oxidation state could be determined with complete recovery. Moreover, the use of a citratebased mobile phase enabled the positive identification of Sb(V), as both oxidation states now eluted as citrate complexes. By this analytical procedure, it was demonstrated for the first time that Sb(V) in Pentostam is reduced to Sb(III) in macrophages, which is presumably necessary for the clinical effect of the drug.
In contrast, the method was not effective for the analysis of low Sb concentrations (<35 Kg/kg) in a matrix high in sugar (blackcurrant cordials). The feasibility of separating intact Sb(III) complexes was investigated and was found to be severely complicated by the fast dissociation of the complexes and by the adsorption of Sb(III) to stainless steel in the HPLC system.
 Abstract: Antimon (Sb) er et metalloid, som anvendes bl.a. i behandling af parasitsygdommen leishmaniasis, i flammehæmmere og i produktionen af PET-plastic. I opløsning eksisterer det i oxidationstrinnene +3 og +5. Mange aspekter om Sb's kemi i biologiske systemer er ukendte, delvist fordi vore eksisterende analysekemiske metoder har mange begrænsninger.
Analysemetoder, der er egnede til studie af metalloid- eller metalholdige forbindelser i biologiske systemer, vil generelt være baserede på massespektrometrisk detektion med en forudgående separation, oftest ved HPLC. Til Sb har mestendels anionbytter-kromatografi været benyttet; for Sb(V) tillader det eluering af små komplekser. Også Sb(III) kan elueres, hvis der er en chelator (oftest EDTA) til stede i mobilfasen; Sb(III) elueres da i form af pågældende chelat. Der er generelt problemer med ufuldstændigt kromatografisk recovery. Dette ph.d.-projekt sigter mod at udvide arsenalet af tilgængelige metoder for HPLCanalyse med ICP-MS- eller ES-MS-detektion gennem løsningen af et antal analytiske udfordringer. Ved hjælp af mixed-mode kromatografi lykkedes det at opnå separation af Sb(V)-oligomerer i det Sb-baserede lægemiddel Pentostam™ (natriumstibogluconat), hvorved den kemiske sammensætning af lægemidlet belystes. Med størrelseskromatografi kunne ucheleret Sb(V) fra lægemidlet tillige bestemmes. Størrelseskromatografi tillod endvidere at demonstrere binding mellem lægemidlet og serumalbumin, hvilket ikke tidligere har været beskrevet.
Problemerne med ufuldstændigt kromatografisk recovery for Sb i biologiske prøver blev vist primært at hidrøre fra dannelsen af Sb(V)-holdige makromolekyler, antageligt polymerer. Ved syrebehandling kunne polymererne nedbrydes, hvorved oxidationstrinnet lod sig bestemme med fuldt recovery. Anvendelsen af en citratbaseret mobilfase tillod desuden en positiv identifikation af Sb(V), idet begge oxidationstrinnene derved eluerer som citratkomplekser. Ved hjælp af denne analysemetode blev det for første gang vist, at Sb(V) i Pentostam reduceres til Sb(III) i makrofager, hvilket antageligt er nødvendigt for lægemidlets kliniske effekt.
Til analyse af lave Sb-koncentrationer (<35 Kg/kg) i stærkt sukkerholdig matrix (koncentreret solbærsaft) var metoden derimod ikke tilstrækkelig.
Muligheden af at separere intakte Sb(III)-komplekser blev undersøgt, og viser sig at være kompliceret af kompleksernes hurtige dissociation og af Sb(III)'s adsorption til rustfrit stål i HPLC-systemet.
skjul Indhold
Vis Indhold

Filer

Navn:
claus_hansen_phd.pdf (Hovedtekst)
Bemærkninger:
Webversion (eksklusiv artikler)
Tilgængelighed:
Offentlig
Mime-type / størrelse:
application/pdf / 2MB
Copyright dato:
2011
Copyright information:
De fulde rettigheder til dette materiale tilhører forfatteren.
skjul Filer
Vis Filer

Basal

Bogmærk denne post: https://diskurs.kb.dk/item/diskurs:12136:8
 Type: Ph.D.
Alternativ titel: HPLC methods with ICP-MS and ES-MS detection for complex biological matrices
skjul Basal
Vis Basal

Links

Vis Links

Detaljer

Sprog: English - eng
 Datoer: 2011-06-09
 Sider: 95 s.
 Publiceringsinfo: København : Københavns Universitet
 Indholdsfortegnelse: -
 Note: -
 Type: Ph.D.
skjul Detaljer
Vis Detaljer

Kilde

Vis Kilde