Hypochlorous Acid (HClO) Công thức, tính chất và công dụng



các axit hypochlorous, còn được gọi là axit monoxocloric (I), là một hợp chất hóa học có công thức HClO. Nó là một phân tử đơn giản với oxy trung tâm kết nối với các nguyên tử clo và hydro thông qua các liên kết đơn giản. 

Nó là một oxacid clo, có hóa trị (I). Nó là một axit yếu thường được hình thành khi clo hòa tan trong nước. Tài liệu tham khảo được thực hiện cho một số tên khác, chẳng hạn như: axit chloric, chloranol, hydro hypochlorite và clo hydroxit.

Hypochlorous acid được sản xuất trong cơ thể người bởi các tế bào bạch cầu để chống lại nhiễm trùng, vì nó hoạt động chống lại một loạt các vi sinh vật.

Việc bổ sung clo vào nước tạo ra axit hypochlorous cùng với axit hydrochloric (HCl):

Cl2 + H2O HOCl + HCl

Phản ứng trên ở trạng thái cân bằng và không dễ để cô lập HOCl khỏi hỗn hợp này. Tuy nhiên, có thể thu được muối hypochlorous ổn định bằng cách hòa tan khí clo trong dung dịch natri hydroxit hoặc các dung dịch bazơ nước khác.

HOCl cũng có thể được điều chế bằng cách hòa tan dichlorine monoxide trong nước (Hypochlorous Acid Sử dụng, Tính chất, Cấu trúc và Công thức, S.F.).

Cl2O + H2O → 2HOCl

Chỉ số

  • 1 Tính chất lý hóa
  • 2 hành động kháng khuẩn
  • 3 công dụng
    • 3.1 Sự hình thành chlorohydrin
    • 3.2 Ngành mỹ phẩm
    • 3.3 Xử lý nước
    • 3.4 Điều trị ngứa
  • 4 tài liệu tham khảo

Tính chất hóa lý

Axit hypochlorous chỉ tồn tại dưới dạng dung dịch nước. Nó là một giải pháp không màu và tính chất vật lý chính xác của nó là khác nhau, vì chúng phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch. Không thể điều chế axit hypochlorous khan hoặc khô vì phân tử tồn tại ở trạng thái cân bằng với anhydride (Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia., 2017).

Trọng lượng phân tử của nó là 52,46 g / mol và pKa của nó là 7,53. Nó hòa tan trong nước.

HOCl là một chất oxy hóa mạnh và có thể tạo thành hỗn hợp nổ. Nó cũng là một chất khử có khả năng oxy hóa thành các dạng chloro, chloric và perchloric của axit. Trong dung dịch nước, là một axit yếu, nó phân ly một phần trong ion hypochlorite (OCl-) và H+.

HOCl phản ứng với các bazơ tạo thành muối gọi là hypochlorite. Ví dụ, sodium hypochlorite (NaOCl), hoạt chất trong chất tẩy trắng, được hình thành bằng cách phản ứng với axit hypochlorous với natri hydroxit (Hiệp hội hóa học Hoàng gia, 2015).

HOCl + NaOH → NaOCl + H2O

Hypochlorous acid cũng phản ứng dễ dàng với nhiều loại phân tử hữu cơ và phân tử sinh học.

Hypochlorous acid không được coi là có hại, vì nó xảy ra ở nồng độ thấp trong cơ thể người và có tác dụng kháng khuẩn.

Axit Hypochlorous phản ứng chậm với DNA và RNA, cũng như tất cả các nucleotide trong ống nghiệm.

GMP là phản ứng mạnh nhất vì HClO phản ứng với cả nhóm NH dị vòng và nhóm amin.

Tương tự, TMP chỉ có một nhóm NH dị vòng có phản ứng với HClO là phản ứng mạnh thứ hai.

AMP và CMP, chỉ có một nhóm amin phản ứng chậm, ít phản ứng với HClO.

UMP đã được báo cáo là chỉ phản ứng với tốc độ rất chậm. Các nhóm NH dị vòng có phản ứng mạnh hơn các nhóm amin và chloramines thứ cấp của chúng có thể tặng clo.

Những phản ứng này có thể can thiệp vào quá trình ghép cặp cơ sở của DNA và phù hợp với điều này, sự giảm độ nhớt của DNA tiếp xúc với HClO tương tự như đã thấy với sự biến tính nhiệt đã được báo cáo (Prütz, 1996)..

Đường vẫn không phản ứng và xương sống DNA không bị phá vỡ. NADH có thể phản ứng với TMP và UMP clo hóa cũng như HClO. Phản ứng này có thể tái tạo UMP và TMP và dẫn đến dẫn xuất 5-hydroxy của NADH.

Phản ứng với TMP hoặc UMP có thể đảo ngược từ từ để tái tạo HClO. Một phản ứng thứ hai, chậm hơn dẫn đến sự phân cắt của vòng pyridine xảy ra khi có HClO dư thừa. NAD + trơ với HClO.

Hành động kháng khuẩn

Trong 15 năm qua, các giải pháp axit hypochlorous tiên tiến nhất dựa trên điện hóa học đã xuất hiện như các chất làm sạch vết thương an toàn và khả thi cũng như các liệu pháp bổ sung để điều trị nhiễm trùng.

Dung dịch hypochlorous (HOCl) là chất oxy hóa mạnh và có xu hướng loại bỏ các electron khỏi chất khác. Muối natri, natri hydroxit (NaClO) hoặc muối canxi, canxi hydroxit (Ca (ClO) 2) thường được sử dụng trong thuốc tẩy, khử mùi và khử trùng.

HOCl tồn tại như một thành phần nội sinh tự nhiên ở người và động vật và là một phần quan trọng của hệ thống miễn dịch bẩm sinh. HOCl được sản xuất bởi bạch cầu hạt trung tính, loại tế bào bạch cầu phong phú nhất ở động vật có vú. Tham gia vào bước cuối cùng của Con đường oxy hóa trong cuộc chiến chống nhiễm trùng và sự xâm nhập của các chất lạ.

Khi một tế bào phát hiện sự xâm lấn của một chất lạ, nó sẽ trải qua quá trình thực bào, trong đó bạch cầu trung tính ăn vào và nội hóa các vi sinh vật hoặc các hạt lạ. Sự kiện thực bào này dẫn đến việc tiết ra các loại oxy phản ứng và các enzyme thủy phân (Kavros, S.F.).

Tiêu thụ oxy trong quá trình tạo ra các loại oxy phản ứng, được gọi là "vụ nổ phản ứng", liên quan đến việc kích hoạt enzyme NADPH oxyase, tạo ra một lượng lớn superoxide.

Loài oxy phản ứng cao này phân hủy thành hydro peroxide, sau đó được chuyển đổi thành HOCl. HOCl thể hiện tính chất diệt khuẩn và tiêu diệt ngay lập tức vi khuẩn bị bạch cầu trung tính nuốt phải. Mặc dù hoạt động đáng kể của HOCl chống lại vi sinh vật, nó không gây độc tế bào cho tế bào người hoặc động vật. Điều này có lẽ liên quan đến sự hiện diện nội sinh của nó trong hệ thống miễn dịch của các tế bào động vật có vú (Chanson Water Ionators USA, Inc, 2016).

Gần đây, người ta đã đề xuất rằng bất hoạt vi khuẩn bởi HOCl là kết quả của sự ức chế sao chép DNA. Khi vi khuẩn tiếp xúc với HOCl, sự giảm tổng hợp DNA đột ngột xảy ra trước sự ức chế tổng hợp protein và rất giống với sự mất khả năng sống sót (Davies, 1988)..

Trong quá trình sao chép bộ gen của vi khuẩn, nguồn gốc của sự sao chép (oriC ở E. coli) liên kết với các protein có liên quan đến màng tế bào và quan sát thấy rằng việc điều trị bằng HOCl làm giảm ái lực của màng được chiết xuất từ ​​oriC, và ái lực này giảm song song với việc mất khả năng sống.

Trong nghiên cứu của Henry Rosen (1998), họ đã so sánh tốc độ sao chép HOCl của sự sao chép DNA plasmid với nguồn gốc sao chép khác nhau và thấy rằng một số plasmid biểu hiện sự chậm trễ trong việc ức chế sao chép khi so sánh với các plasmid đó. chúng chứa oriC. Nhóm của Rosen đề xuất rằng việc bất hoạt các protein màng liên quan đến sao chép DNA là cơ chế hoạt động của HOCl.

Công dụng

Sự hình thành của chlorohydrin

Axit Hypochlorous được sử dụng trong tổng hợp hữu cơ, chuyển đổi anken thành chlorohydrin.

Axit hypochlorous phản ứng với các liên kết không bão hòa trong lipit, nhưng không ở liên kết bão hòa và ion ClO không tham gia phản ứng này.

Phản ứng này được tạo ra bằng cách thủy phân với việc thêm clo vào một trong các nguyên tử cacbon và một hydroxyl khác. Các hợp chất thu được là một chlorohydrin. Clo cực phá vỡ hai lớp lipid và có thể làm tăng tính thấm.

Khi sự hình thành của chlorohydrin xảy ra trong các lipid kép của các tế bào hồng cầu, tính thấm tăng lên. Sự gián đoạn có thể xảy ra nếu đủ chlorohydrin được hình thành.

Việc bổ sung chlorohydrins được tạo thành trước vào các tế bào hồng cầu cũng có thể ảnh hưởng đến tính thấm. Cholesterol chlorhydrins cũng đã được quan sát, nhưng không ảnh hưởng lớn đến tính thấm, và người ta tin rằng Cl2 chịu trách nhiệm cho phản ứng này

Ngành mỹ phẩm

Trong ngành công nghiệp mỹ phẩm, nó được sử dụng như một chất làm sạch cho da, có lợi cho da của cơ thể thay vì gây khô. Nó cũng được sử dụng trong các sản phẩm dành cho trẻ em, vì da của em bé đặc biệt nhạy cảm và có thể dễ bị kích ứng.

Xử lý nước

Trong xử lý nước, axit hypochlorous là chất khử trùng hoạt động trong các sản phẩm dựa trên hypochlorite (ví dụ, được sử dụng trong bể bơi).

Trong dịch vụ thực phẩm và phân phối nước, thiết bị chuyên dụng để tạo ra các dung dịch HClO yếu từ nước và muối đôi khi được sử dụng để tạo ra đủ lượng chất khử trùng an toàn (không ổn định) để xử lý bề mặt và nguồn cung cấp thực phẩm nước.

Điều trị ngứa

Gần đây, axit hypochlorous tại chỗ (HOCl) đã được đề xuất như là một điều trị cho ngứa. Hai cơ chế được đề xuất thông qua đó HOCl có thể làm giảm ngứa:

1) HOCl là chất diệt vi khuẩn gây bệnh cho da, đặc biệt là Staphylococcus aureus trong viêm da dị ứng.

2) HOCl chống viêm và làm giảm các hoạt động của histamine, leukotriene B4 và interleukin-2, tất cả chúng đều liên quan đến sinh lý bệnh của ngứa.

Có những điều kiện theo đó HOCl thực sự có thể gây ngứa như một tác dụng phụ. Ví dụ, HOCl làm tăng hoạt động của yếu tố tăng trưởng thần kinh, thúc đẩy ngứa. Phơi nhiễm kéo dài hoặc dùng HOCl liều cao cũng có thể gây viêm da tiếp xúc kích thích, hoặc ít gặp hơn là viêm da tiếp xúc dị ứng (Robert Y. Pelgrift, 2013).

Tài liệu tham khảo

  1. Chanson Water Ionators USA, Inc. (2016). phát hiện axit hypochlorous. Khai hoang từ chansonalkaline: chansonalkalinewater.com.
  2. Davies, S. M. (1988). Sự ức chế sự phát triển của vi khuẩn bằng axit hypochlorous. Vai trò có thể có trong hoạt động diệt khuẩn của thực bào. Sinh hóa J. 254 (3), 685-692. ncbi.nlm.nih.gov.
  3. EMBL-EBI (2014, ngày 31 tháng 3). axit hypochlorous. Lấy từ ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Henry Rosen, B. R. (1998). Tác dụng khác biệt của các chất oxy hóa có nguồn gốc Myeloperoxidase đối với sự sao chép DNA của Escherichia coli. Miễn dịch nhiễm trùng. 66 (6), 2655-2659. ncbi.nlm.nih.gov.
  5. Hypochlorous Acid sử dụng, tính chất, cấu trúc và công thức. (S.F.). Phục hồi desoftschools: softschools.com.
  6. Kavros, S. (S.F.). Việc sử dụng dung dịch axit Hypochlorous trong quản lý vết thương. Phục hồi từ faim.org.
  7. Trung tâm thông tin công nghệ sinh học quốc gia ... (2017, ngày 25 tháng 3). Cơ sở dữ liệu hợp chất PubChem; CID = 24341. Lấy từ PubChem.
  8. Prütz, W. A. ​​(1996). Hypochlorous Acid tương tác với Thiols, Nucleotide, DNA và các chất nền sinh học khác. Tài liệu lưu trữ Hóa sinh và Sinh lý học Tập 332, Số 1, 110-120. Phục hồi từ scTHERirect.com.
  9. Robert Y. Pelgrift, A. J. (2013). Axit Hypochlorous tại chỗ (HOCl) như là một điều trị tiềm năng của ngứa. Báo cáo Da liễu hiện tại, Tập 2, Số 3, 181. Lấy từ springer.com.
  10. Hội hóa học hoàng gia. (2015). Axit Hypochlorous. Lấy từ chemspider: chemspider.com.