Đặc điểm, cấu trúc, cách sử dụng và tương tác sinh học của axit hypobromous



các axit hypobromous (HOBr, HBrO) là một axit vô cơ được tạo ra bởi quá trình oxy hóa anion bromide (Br-). Việc bổ sung brom vào nước tạo ra axit hydrobromic (HBr) và axit hypobromous (HOBr) thông qua phản ứng không cân xứng. Br2 + H2O = HOBr + HBr

Axit Hypobromous là một axit rất yếu, hơi không ổn định, tồn tại dưới dạng dung dịch pha loãng ở nhiệt độ phòng. Nó được sản xuất trong các sinh vật có xương sống có máu ấm (bao gồm cả con người), do tác động của enzyme peroxidase của bạch cầu ái toan.

Việc phát hiện ra rằng axit hypobromous có thể điều chỉnh hoạt động của collagen IV đã thu hút sự chú ý lớn.

Chỉ số

  • 1 cấu trúc
    • 1.1 2D
    • 1.2 3D
  • 2 Tính chất lý hóa
  • 3 công dụng
  • 4 tương tác sinh học phân tử
  • 5 tài liệu tham khảo

Cấu trúc

2D

3D

Tính chất hóa lý

  • Xuất hiện màu vàng đặc: chất rắn màu vàng.
  • Ngoại hình: chất rắn màu vàng.
  • Trọng lượng phân tử: 96.911 g / mol.
  • Điểm sôi: 20-25 ° C.
  • Mật độ: 2.470 g / cm3.
  • Độ axit (pKa): 8,65.
  • Các tính chất hóa học và vật lý của axit hypobromous tương tự như các hypohalite khác.
  • Nó được trình bày dưới dạng dung dịch pha loãng ở nhiệt độ phòng.
  • Các chất rắn hypobromite có màu vàng và có mùi thơm đặc biệt.
  • Nó là một chất diệt khuẩn và khử trùng nước mạnh.
  • Nó có pKa là 8,65 và phân ly một phần trong nước ở pH 7.

Công dụng

  • Hypobromous acid (HOBr) được sử dụng làm chất tẩy trắng, chất oxy hóa, khử mùi và khử trùng, do khả năng tiêu diệt các tế bào của nhiều mầm bệnh.
  • Nó được sử dụng bởi ngành công nghiệp dệt may như một chất tẩy trắng và hút ẩm.
  • Nó cũng được sử dụng trong bồn nước nóng và spa như một tác nhân diệt khuẩn.

Tương tác sinh học phân tử

Brom có ​​mặt khắp nơi ở động vật dưới dạng ion bromide (Br-), nhưng cho đến gần đây, chức năng thiết yếu của nó không được biết đến.

Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng brôm rất cần thiết cho kiến ​​trúc của màng đáy và sự phát triển của các mô.

Enzym peroxidasin sử dụng HOBr để tạo liên kết chéo trong sulphylimine được liên kết chéo trong các giàn giáo collagen IV của màng đáy.

Axit Hypobromous được sản xuất trong các sinh vật có xương sống máu ấm do tác động của enzyme eosinophil peroxidase (EPO).

EPO tạo HOBr từ H 2 O 2 và Br- với sự hiện diện của nồng độ Cl trong huyết tương-.

Myeloperoxidase (MPO), từ bạch cầu đơn nhân và bạch cầu trung tính, tạo ra axit hypochlorous (HOCl) từ H 2 O 2 và Cl-.

EPO và MPO đóng vai trò quan trọng trong cơ chế bảo vệ vật chủ chống lại mầm bệnh, sử dụng HOBr và HOCl tương ứng.

Hệ thống MPO / H 2 O 2 / Cl- với sự hiện diện của Br- cũng tạo ra HOBr do phản ứng của HOCl hình thành với Br-. Hơn cả một chất oxy hóa mạnh mẽ, HOBr là một điện di mạnh mẽ.

Nồng độ trong huyết tương của Br- thấp hơn 1000 lần so với anion clorua (Cl-). Do đó, sản xuất HOBr nội sinh cũng thấp hơn so với HOCl.

Tuy nhiên, HOBr phản ứng mạnh hơn đáng kể so với HOCl khi khả năng oxy hóa của các hợp chất được nghiên cứu không liên quan, do đó khả năng phản ứng của HOBr có thể liên quan nhiều hơn đến độ bền điện của nó, so với khả năng oxy hóa của nó (Ximenes, Morgon & de Souza, 2015).

Mặc dù tiềm năng oxy hóa khử của nó thấp hơn HOCl, HOBr phản ứng với các axit amin nhanh hơn HOCl.

Quá trình halogen hóa vòng tyrosine của HOBr nhanh hơn 5000 lần so với HOCl.

HOBr cũng phản ứng với nucleobase và DNA nucleoside.

2'-deoxycytidine, adenine và guanine, tạo ra 5-bromo-2'-deoxycytidine, 8-bromoadenine và 8-bromoguanine trong các hệ thống EPO / H2O2 / Br- và MPO / H2O2 / Cl- / Kitabatake và Koide, 2016).

McCall, et al. (2014) đã chỉ ra rằng Br là một đồng yếu tố cần thiết cho liên kết ngang của sulfilimine được xúc tác bởi enzyme peroxidasin, một sửa đổi sau dịch mã cần thiết cho kiến ​​trúc collagen IV của màng đáy và sự phát triển của các mô.

Màng đáy là các ma trận ngoại bào chuyên biệt là trung gian chính của sự truyền tín hiệu và hỗ trợ cơ học của các tế bào biểu mô.

Các màng đáy xác định kiến ​​trúc của mô biểu mô và tạo điều kiện sửa chữa mô sau chấn thương, trong số các chức năng khác.

Được nhúng trong màng tầng hầm, có một giàn giáo collagen IV được liên kết chéo với sulfilimine, cung cấp chức năng cho ma trận trong các mô đa bào của tất cả các động vật.

Giàn giáo Collagen IV cung cấp sức đề kháng cơ học, đóng vai trò phối tử cho các integrin và các thụ thể bề mặt tế bào khác và tương tác với các yếu tố tăng trưởng để thiết lập độ dốc tín hiệu.

Sulfilimine (sulfimide) là một hợp chất hóa học có chứa liên kết đôi lưu huỳnh-nitơ. Sulfilimine liên kết ổn định các chuỗi collagen IV được tìm thấy trong ma trận ngoại bào.

Các liên kết này liên kết cộng hóa trị liên kết với dư lượng methionine 93 (Met93) và hydroxylysine 211 (Hyl211) từ các chuỗi polypeptide liền kề để tạo thành một tông đơ collagen lớn hơn..

Peroxidasin tạo thành axit hypobromous (HOBr) và axit hypochlorous (HOCl) từ bromide và clorua, tương ứng, có thể làm trung gian cho sự hình thành các liên kết chéo của sulfilimine.

Bromide, được chuyển đổi thành axit hypobromous, tạo thành một trung gian của ion bromosulfonium (S-Br) tham gia vào sự hình thành các liên kết chéo.

McCall, et al. (2014) cho thấy sự thiếu hụt Br trong chế độ ăn uống gây tử vong ở ruồi Drosophila, trong khi việc thay thế Br phục hồi khả năng sống sót của nó.

Họ cũng xác định rằng bromine là một nguyên tố vi lượng thiết yếu cho tất cả động vật do vai trò của nó trong việc hình thành liên kết của sulfilimine và collagen IV, có tầm quan trọng sống còn đối với sự hình thành màng đáy và sự phát triển của các mô..

Tài liệu tham khảo

  1. Hóa chất, (2017). Cấu trúc 3D của 13517-11-8 - Axit Hypobromous [hình ảnh] Lấy từ nih.gov.
  2. Hóa chất, (2017). Cấu trúc 3D của 60-18-4 - Tyrosine [USAN: INN] [hình ảnh] Lấy từ nih.gov.
  3. Hóa chất, (2017). Cấu trúc 3D của 7726-95-6 - Brom [hình ảnh] Được phục hồi từ nih.gov.
  4. Hóa chất, (2017). Cấu trúc 3D của 7732-18-5 - Nước [hình ảnh] Được phục hồi từ nih.gov.
  5. Emw, (2009). Protein COL4A1 PDB 1li1 [hình ảnh] Lấy từ wikipedia.org.
  6. Các nhà máy, B. (2009). Diphenylsulfimide-from-xtal-2002-3D-ball [hình ảnh] Lấy từ wikipedia.org.
  7. PubChem, (2016). Axit Hypobromous [hình ảnh] Được phục hồi từ nih.gov.
  8. Steane, R. (2014). Phân tử DNA - có thể xoay theo 3 chiều [hình ảnh] Lấy từ biotopics.co.uk
  9. Thormann, Hoa Kỳ (2005). NeutrophilerAktion [hình ảnh] Lấy từ wikipedia.org.