Arsenocholin ist eine organische Arsenverbindung, bei welcher der quartäre Stickstoff des Cholins formal durch Arsen ersetzt ist. Erste Hinweise auf organische Arsenverbindungen in Ölen marinen Ursprungs wurden 1968 gefunden.G. Lunde: Analysis of arsenic in marine oils by neutron activation. Evidence of arseno organic compounds. In: J Am Oil Chem Soc. 1968 May;45(5): 331–332, PMID 5655522. Hauptvertreter organischer Arsenverbindungen in Meereslebewesen neben Arsenocholin (AC) sind Arsenobetain (AB), Trimethylarsinoxid (TMAO) und Tetramethylarsonium (TETRA).
Vorkommen Arsenocholin findet sich in Fischen und Meeresfrüchten (Fischarsen). Diese können selbst organische Arsenverbindungen bilden, doch wird angenommen, dass die Primärquelle niedere Organismen wie Algen und Krebstiere ist. In Experimenten, in denen die marine Alge Tetraselmis chuii und Daphnien (Daphnia magna) in Gegenwart von Arsenat wuchsen, konnten verschiedene organische Arsenverbindungen nachgewiesen werden. Arsenocholin wurde hier als Arsenocholinrest von Lipiden postuliert.K.J. Irgolic et al.: Characterization of arsenic compounds formed by Daphnia magna and Tetraselmis chuii from inorganic arsenate. Environ Health Perspect. 1977 August; 19: 61–66, PMID 908314; .
Eigenschaften Physiologie und Toxikologie Arsenocholin unterliegt wie Cholin in den Mitochondrien der Leber einer Reihe von Biotransformationen.P.J.G. Mann et al.: Hepatic oxidation of choline and arsenocholine Biochem J. 1938 June; 32(6): 1024–1032, PMID 16746711; . Als entstehende Produkte konnten Arsenobetainaldehyd, Arsenobetain, Trimethylarsinoxid und Trimethylarsin unter Verwendung von Zellextrakten in vitro nachgewiesen werden. Dabei war Arsenobetain der Hauptmetabolit und entstand aus Arsenobetainaldehyd. Trimethylarsinoxid bildete sich durch eine Nebenreaktion ebenfalls aus Arsenobetainaldehyd. Dessen weitere Reduktion führt zur Bildung von Trimethylarsin. Eine Zytotoxizität des Arsenocholin konnte bei isolierten Hepatozyten nicht nachgewiesen werden.A. Christakopoulos et al.: Cellular metabolism of arsenocholine. J Appl Toxicol. 1988 Apr;8(2): 119–127, PMID 3288685.
Nagern (Maus, Ratte, Kaninchen) oral verabreichtes Arsenocholin wurde vollständig im Magen-Darm-Trakt resorbiert und innerhalb von 3 Tagen zu 70 bis 80 % mit dem Urin, hauptsächlich als Arsenobetain, ausgeschieden. Arsenocholin selbst wurde nur 1 Tag nach der Gabe im Urin gefunden. Es wurde dabei keine Bildung anorganischen Arsens, Mono- oder Dimethylarsensäure oder, im Gegensatz zu den beschriebenen in vitro Experimenten, Trimethylarsin beobachtet. Verabreichtes, aber nicht ausgeschiedenes Arsen wurde im Gewebe der Tiere in Form von Arsenobetain und Arsenophospholipiden gefunden. Die längsten Verweildauern wurden dabei für folgende Gewebe beobachtet: Prostata, Epididymis, Hoden, Myokard, Leber, Nebennierenrinde, Pankreas, Zahnmark und Hypophyse.E. Marafante et al.: Metabolism of arsenocholine in mice, rats and rabbits. Sci Total Environ. 1984 Mar 15;34(3): 223–240, PMID 6719099.
In den präsynaptischen Nervenenden von cholinergen Synapsen kann Arsenocholin wie Cholin aufgenommen, acetyliert und dann als Acetylarsenocholin freigesetzt werden, welches postsynaptische Rezeptoren aktivieren kann und von Acetylcholinesterase wieder gespalten wird. Insofern ist Arsenocholin ein falscher cholinerger Transmitter.Hedlund, Britta & Norin, Harald & Christakopoulos, Alex & Alberts, Peteris & Bartfai, Tamas. (1982). Acetylarsenocholine: A Cholinergic Agonist. Journal of neurochemistry. 39. 871-3. 10.1111/j.1471-4159.1982.tb07973.x. (https://www.researchgate.net/publication/16102344_Acetylarsenocholine_A_Cholinergic_Agonist).
Nachweis Der Nachweis von Arsenocholin erfolgt wie beim Arsenobetain durch Kombination von flüssigkeitschromatographischen und massenspektrometrischen (ICP-MS, ESI-MS) Methoden.A. Hata et al.: HPLC-ICP-MS Speciation Analysis of Arsenic in Urine of Japanese Subjects without Occupational Exposure. In: Journal of Occupational Health Vol. 49 (2007), No. 3 217–223, .T. D. Ninh, Y. Nagashima, K. Shiomi: Quantification of seven arsenic compounds in seafood products by liquid chromatography/electrospray ionization-single quadrupole mass spectrometry (LC/ESI-MS). Food Addit Contam. 2006, 23(12): 1299–1307, PMID 17118873.
Einzelnachweise
Kategorie:Arsenorganische Verbindung Kategorie:Ethanol Kategorie:Beschränkter Stoff nach REACH-Anhang XVII, Eintrag 19 Kategorie:Beschränkter Stoff nach REACH-Anhang XVII, Eintrag 72 Kategorie:Beschränkter Stoff nach REACH-Anhang XVII, Eintrag 75 Kategorie:Alkylverbindung