LC/ICP-MS-System
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Für die Bestimmung von Metallgehalten in unterschiedlichsten Probenmaterialien hat sich die Massenspektrometrie mit induktiv gekoppelten Plasma (engl. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry – ICP-MS) inzwischen als die meist genutzte Quantifizierungsmethode entwickelt. Die Tandemmassenspektrometrie (ICP-MS/MS) bietet hierbei die Möglichkeit durch den Einsatz von Kollisions- und Reaktionsgasen die Robustheit und Empfindlichkeit deutlich zu verbessern, da störende Interferenzen gezielt unterdrückt werden können. Dies wirkt sich u.a. positiv auf die Arsen- und Selen-Bestimmung aus, da hier die Nachweis- und Bestimmungsgrenzen deutlich verringert werden konnten. So war es möglich die Gehalte dieser Elemente in humanen Zellen zu quantifizieren und so die Aufnahme verschiedener Arsen- (anorganisches Arsen, Arsenozucker, Arsenolipide) und Selenverbindungen (anorganisches Arsen, Selenozucker, niedermolekulare Selenverbindungen) zu analysieren. Durch Kopplung der ICP-MS/MS als elementspezifischen Detektor an die Flüssig-Chromatographie (HPLC) zur analytischen Trennung diverser Metallspezies, konnten darüber hinaus auch Untersuchungen zum Metabolismus dieser Verbindungen durchgeführt werden und Metabolismuswege aufgeklärt werden. Auch die Bestimmung von Quecksilber stellt hohe Anforderungen an die Analytik. Mittels ICP-MS/MS wurde eine robuste Methode entwickelt, um dieses neurotoxische Metall in diversen Matrices sicher zu quantifizieren. Neben den oben erwähnten Aufnahmestudien in Zellen wurden auch Untersuchungen durchgeführt, um den Transfer von Quecksilberverbindungen über Modelle von Gehirnschranken nachzuweisen. Die ICP-MS/MS diente hierbei dazu, die Quecksilbergehalte zu erfassen. Ein weiterer Vorteil der ICPMS ist es, dass auch mehrere Elemente gleichzeitig nebeneinander bestimmt werden können, wodurch es zu erheblichen Ersparnissen bezüglich Zeit und Verbrauchsmitteln kommt. Die ICP-MS/MS wurde für die Multielement-Analyse von diversen Metallen (Mn, Cu, Zn, Fe, …) in unterschiedlichsten Lebensmittel- (Fisch, Kakao, …) und Wasserproben (Oberflächenwasser, Trinkwasser, …) genutzt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Arsenic-containing hydrocarbons are toxic in the in vivo model Drosophila melanogaster
S. Meyer, J. Schulz, A. Jeibmann, M. S. Taleshi, F. Ebert, K. A. Francesconi, T. Schwerdtle
(Siehe online unter https://doi.org/10.1039/c4mt00249k) - Differing cytotoxicity and bioavailability of selenite, methylselenocystein, selenometionine, selenosugar 1 and trimethylselenonium ion and their underlying metabolic transformations in human cells
T.A. Marschall, J. Bornhorst, D. Kuehnelt, T. Schwerdtle
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/mnfr.201600422) - In vitro toxicological characterisation of arsenic-containing fatty acids and three of their metabolites
S. Meyer, G. Raber, F. Ebert, L. Leffers, S. M. Müller, M. S. Taleshi, K. A. Francesconi, T. Schwerdtle
(Siehe online unter https://doi.org/10.1039/C5TX00122F) - In vitro toxicological characterisation of three arsenic-containing hydrocarbons
S. Meyer, M. Matissek, S. M. Muller, M. S. Taleshi, F. Ebert, K. A. Francesconi, T.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1039/c4mt00061g) - The blood-cerebrospinal fluid barrier - first evidence for an active transport of organic mercury compounds out of the brain
H. Lohren, J. Bornhorst, H.-J. Galla, T. Schwerdtle
(Siehe online unter https://doi.org/10.1039/c5mt00171d) - Molecular mechanisms of Mn induced neurotoxicity: RONS generation, genotoxicity, and DNA-damage response
J. Bornhorst, S. Meyer, T. Weber, C. Böker, T. Marschall, A. Mangerich, S. Beneke, A. Bürkle, T. Schwerdtle,
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/mnfr.201200758) - Effects on and transfer across the blood-brain barrier in vitro - Comparison of organic and inorganic mercury species
H. Lohren, J. Bornhorst, R. Fitkau, G. Pohl, H.-J. Galla, T. Schwerdtle
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.pisc.2014.11.012) - Uptake and toxicity of arsenite and arsenate in cultured brain astrocytes
Y. Koehler, E. M. Luther, S. Meyer, T. Schwerdtle, R. Dringen
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2014.04.007) - Intestinal bioavailability and presystemic metabolism of arsenolipids in vitro
S. Meyer, G. Raber, F. Ebert, M. S. Taleshi, K. A. Francesconi, T. Schwerdtle
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/mnfr.201500286) - Toxicity of organic and inorganic mercury species in differentiated human neurons and human astrocytes
H. Lohren, L. Blagojevic, R. Fitkau, F. Ebert, S. Schildknecht, M. Leist, T. Schwerdtle
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2015.06.008)
