В хипобромиста киселина (HOBr, HBrO) е неорганична киселина, получена чрез окисление на бромид анион (Вг). Добавянето на бром към вода дава бромоводородна киселина (HBr) и хипобромна киселина (HOBr) чрез реакция на непропорционално разпределение. Br2 + H2O = HOBr + HBr
Хипобромната киселина е много слаба киселина, донякъде нестабилна, съществува като разреден разтвор при стайна температура. Произвежда се в топлокръвни гръбначни организми (включително хора), под действието на ензима еозинофил пероксидаза.
Откритието, че хипобромната киселина може да регулира активността на колаген IV, привлече голямо внимание.
структура
2D
Хипобромна киселина
3D
Хипобромна киселина. Молекулен модел на твърда сфера
Хипобромна киселина. Моделен модел на лентата и сферата
Физични и химични свойства
- Външен вид жълти твърди вещества: жълти твърди вещества.
- Външен вид: жълти твърди вещества.
- Молекулно тегло: 96.911 g / mol.
- Точка на кипене: 20–25 ° C.
- Плътност: 2.470 g / cm3.
- Киселинност (pKa): 8.65.
- Химичните и физичните свойства на хипобромната киселина са подобни на тези на други хипохалити.
- Представя се като разреден разтвор при стайна температура.
- Твърдите вещества от хипобромит са с жълт цвят и имат характерна ароматна миризма.
- Това е силен бактерициден и дезинфектант за вода.
- Той има рКа 8,65 и частично дисоциира във вода при рН 7.
Приложения
- Хипобромната киселина (HOBr) се използва като избелващ агент, окислител, дезодоратор и дезинфектант, поради способността си да убива клетките на много патогени.
- Използва се от текстилната промишленост като избелващо и изсушаващо средство.
- Използва се и в горещи вани и спазми като бактерицидно средство.
Биомолекулярни взаимодействия
Бромът е повсеместен при животните като йонен бромид (Br-), но доскоро основната му функция е била неизвестна.
Последните проучвания показват, че бромът е от съществено значение за архитектурата на основата на мембраната и развитието на тъканите.
Ензимът пероксидаин използва rHOB за кръстосана връзка сулфилимин, който е кръстосано свързан в скелетовете на колаген IV на базалната мембрана.
Хипобромната киселина се произвежда в топлокръвни гръбначни организми под действието на ензима еозинофил пероксидаза (ЕРО).
ЕРО генерира HOBr от H2O2 и Br- в присъствието на плазмена концентрация на Cl-.
Миелопероксидазата (MPO) от моноцити и неутрофили генерира хипохлорна киселина (HOCl) от H2O2 и Cl-.
Кучешка миелопероксидаза. Молекулен модел на твърда лента
EPO и MPO играят важна роля в защитните механизми на хоста срещу патогени, използвайки съответно HOBr и HOCl.
Неутрофили по време на фагоцитоза
Системата MPO / H2O2 / Cl- в присъствието на Br- също генерира HOBr чрез взаимодействие на образувания HOCl с Br-. Повече от мощен окислител, HOBr е мощен електрофил.
Плазмената концентрация на Br- е повече от 1000 пъти по-ниска от тази на хлоридния анион (Cl-). Следователно, ендогенното производство на HOBr също е по-ниско в сравнение с HOCl.
HOBr обаче е значително по-реактивен от HOCl, когато окислимостта на изследваните съединения не е от значение, така че реактивността на HOBr би могла да бъде по-свързана с неговата електрофилна сила, отколкото с окислителната й сила (Ximenes, Morgon & de Souza, 2015).
Въпреки че редукционният му потенциал е по-нисък от този на HOCl, HOBr реагира с аминокиселини по-бързо от HOCl.
Халогенирането на тирозиновия пръстен от HOBr е 5000 пъти по-бързо от това на HOCl.
тирозин Модулен телесен модел
HOBr също реагира с нуклеозидни нуклеобази и ДНК.
ДНК двойна спирала. Молекулен модел на твърда сфера
2'-дезоксицитидин, аденин и гуанин, генерират 5-бромо-2'-дезоксицитидин, 8-бромоаденин и 8-бромогуанин в EPO / H2O2 / Br- и MPO / H2O2 / Cl- / Br- системи (Suzuki, Kitabatake and Koide, 2016).
McCall, et al. (2014) показаха, че Br е кофактор, необходим за образуването на сулфилиминови кръстосани връзки, катализирани от ензима пероксидазин, посттранслационна модификация, важна за архитектурата на колаген IV на междинните мембрани и развитието на тъканите.
Молекула на колаген IV (COL4A1). Молекулен модел на твърда лента
Мембраните на мазетата са специализирани извънклетъчни матрици, които са ключови медиатори на преобразуването на сигнала и механичната подкрепа на епителните клетки.
Мазална мембрана, извънклетъчна матрица, епител, ендотел и съединителна тъкан
Мембраните на мазето определят архитектурата на епителната тъкан и улесняват възстановяването на тъканите след нараняване, наред с други функции.
Вградена в основата на мембраната е сулфилимин-омрежен колаген IV скелет, който дава матрицата функционалност в многоклетъчните тъкани на всички животни.
Колагените IV осигуряват механична здравина, служат като лиганд за интегрини и други рецептори на клетъчната повърхност и взаимодействат с растежни фактори за установяване на сигнални градиенти.
Сулфилимин (сулфимид) е химично съединение, което съдържа двойна връзка сяра към азот. Сулфилиминовите връзки стабилизират нивата на колаген IV, намиращи се в извънклетъчната матрица.
Тези връзки ковалентно свързват метионин 93 (Met93) и хидроксилизин 211 (Hyl211) остатъци от съседни полипептидни нишки, за да образуват по-голям колагенов тример.
Дифенилсулфимидна молекула. Моделен модел на лентата и сферата
Пероксидазата образува хипобромна киселина (HOBr) и хипохлорна киселина (HOCl) от съответно бромид и хлорид, което може да посредничи за образуването на сулфилиминови кръстосани връзки.
Бромидът, превърнат в хипобромна киселина, образува междинно съединение на бромосулфониевия йон (S-Br), който участва в образуването на кръстосаните връзки.
McCall, et al. (2014 г.) демонстрира, че диетичният дефицит на Br е смъртоносен при мухата Drosophila, докато заместието на Br възстановява жизнеспособността му.
Те също така установяват, че бромът е основен микроелемент за всички животни поради ролята му във формирането на сулфилиминови и колаген IV връзки, което е от жизненоважно значение за формирането на мазевите мембрани и развитието на тъканите.
Препратки
- ChemIDplus, (2017). 3D структура на 13517-11-8 - хипобромна киселина Получена от nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D структура на 60-18-4 - Тирозин Получено от nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D структура на 7726-95-6 - Бром Извлечен от nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D структура на 7732-18-5 - Вода Получена от nih.gov.
- Emw, (2009). Протеин COL4A1 PDB 1li1 Възстановен от wikipedia.org.
- Mills, B. (2009). Дифенилсулфимид-от-xtal-2002-3D-топки Възстановени от wikipedia.org.
- PubChem, (2016). Хипобромна киселина Получена от nih.gov.
- Steane, R. (2014). ДНК молекулата - въртяща се в 3 измерения Възстановена от biotopics.co.uk
- Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion е възстановен от wikipedia.org.