Các axit hypobromous (HOBr, HBrO) là một axit vô cơ được tạo ra bởi quá trình oxy hóa của bromide anion (Br). Việc thêm brom vào nước tạo ra axit hydrobromic (HBr) và axit hypobromous (HOBr) thông qua phản ứng cân bằng. Br2 + H2O = HOBr + HBr
Axit hypobromous là một axit rất yếu, hơi không ổn định, tồn tại ở dạng dung dịch loãng ở nhiệt độ phòng. Nó được tạo ra ở các sinh vật có xương sống máu nóng (bao gồm cả con người), nhờ hoạt động của enzym peroxidase 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.
Kết cấu
2D
Axit hypobromous
3D
Axit hypobromous. Mô hình phân tử khối cầu đặc
Axit hypobromous. Mô hình phân tử thanh và hình cầu
Các tính chất vật lý và hóa học
- Xuất hiện chất rắn màu vàng: chất rắn màu vàng.
- Xuất hiện: chất rắn màu vàng.
- Khối 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 tính chất của axit hypohalit khác.
- Nó được trình bày dưới dạng dung dịch loãng ở nhiệt độ phòng.
- Chất rắn hypobromit có màu vàng và có mùi thơm đặc trưng.
- Nó là một chất diệt khuẩn mạnh và khử trùng nước.
- Nó có pKa là 8,65 và phân ly một phần trong nước ở pH 7.
Các ứng dụng
- Axit hypobromous (HOBr) được sử dụng như một chất tẩy trắng, chất oxy hóa, chất khử mùi và chất khử trùng, do khả năng tiêu diệt tế bào của nhiều mầm bệnh.
- Nó được sử dụng bởi ngành công nghiệp dệt may như một chất tẩy trắng và làm khô.
- Nó cũng được sử dụng trong bồn tắm nước nóng và spa như một chất diệt khuẩn.
Tương tác phân tử sinh học
Brom có mặt khắp nơi ở động vật dưới dạng bromua ion (Br-), nhưng cho đến gần đây, chức năng thiết yếu của nó vẫn chưa được biết đến.
Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng brom rất cần thiết cho cấu trúc màng đáy và sự phát triển của mô.
Enzyme peroxidain sử dụng rHOB để liên kết ngang với sulfilimine, được liên kết chéo trong giàn giáo collagen IV của màng nền.
Axit hypobromous được tạo ra ở các sinh vật có xương sống máu nóng nhờ hoạt động của enzym eosinophil peroxidase (EPO).
EPO tạo ra HOBr từ H2O2 và Br- khi có nồng độ trong huyết tương của Cl-.
Myeloperoxidase (MPO), từ bạch cầu đơn nhân và bạch cầu trung tính, tạo ra axit hypochlorous (HOCl) từ H2O2 và Cl-.
Canine myeloperoxidase. Mô hình phân tử ruy-băng rắn
EPO và MPO đóng một vai trò quan trọng trong cơ chế bảo vệ vật chủ chống lại mầm bệnh, sử dụng HOBr và HOCl tương ứng.
Bạch cầu trung tính trong quá trình thực bào
Hệ thống MPO / H2O2 / Cl- khi có mặt Br- cũng tạo ra HOBr bằng cách cho HOCl tạo thành phản ứng với Br-. Không chỉ là một chất oxy hóa mạnh, HOBr là một chất điện phân mạnh.
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 phân của nó hơn là với khả năng oxy hóa của nó (Ximenes, Morgon & de Souza, 2015).
Mặc dù thế oxy hóa khử của nó thấp hơn HOCl, HOBr phản ứng với các axit amin nhanh hơn HOCl.
Sự halogen hóa của vòng tyrosin bởi HOBr nhanh hơn 5000 lần so với HOCl.
Tyrosine Mô hình phân tử dây
HOBr cũng phản ứng với các nucleobase nucleoside và DNA.
Chuỗi xoắn kép DNA. Mô hình phân tử khối cầu đặc
2′-deoxycytidine, adenine và guanine, tạo ra 5-bromo-2′-deoxycytidine, 8-bromoadenine và 8-bromoguanine trong hệ thống EPO / H2O2 / Br- và MPO / H2O2 / Cl- / Br- (Suzuki, Kitabatake và Koide, 2016).
McCall và cộng sự. (2014) đã chỉ ra rằng Br là một đồng yếu tố cần thiết để hình thành các liên kết chéo sulfilimine được xúc tác bởi enzyme peroxidasine, một biến đổi sau dịch mã cần thiết cho cấu trúc của collagen IV của màng đáy và sự phát triển của mô.
Phân tử collagen IV (COL4A1). Mô hình phân tử ruy-băng rắn
Màng đáy là chất nền ngoại bào chuyên biệt, là chất trung gian quan trọng của việc truyền tín hiệu và hỗ trợ cơ học của các tế bào biểu mô.
Màng đáy, chất nền ngoại bào, biểu mô, nội mô và mô liên kết
Màng đáy xác định kiến trúc của mô biểu mô và tạo điều kiện sửa chữa mô sau khi bị thương, trong số các chức năng khác.
Được nhúng bên trong màng đáy là giàn giáo collagen IV liên kết chéo với sulfilimine, cung cấp chức năng nền trong các mô đa bào của tất cả các loài động vật.
Các giàn giáo Collagen IV cung cấp độ bền cơ học, đóng vai trò như một phối tử cho các tích phân và các thụ thể bề mặt tế bào khác, và tương tác với các yếu tố tăng trưởng để thiết lập các gradient tín hiệu.
Sulfilimine (sulfimide) là một hợp chất hóa học có chứa liên kết đôi từ lưu huỳnh đến nitơ. Các liên kết sulfilimine ổn định các sợi collagen IV được tìm thấy trong chất nền ngoại bào.
Các liên kết này liên kết cộng hóa trị các gốc methionine 93 (Met93) và hydroxylysine 211 (Hyl211) của các sợi polypeptide liền kề để tạo thành một trimer collagen lớn hơn.
Phân tử diphenylsulfimide. Mô hình phân tử thanh và hình cầu
Peroxidase tạo thành axit hypobromous (HOBr) và axit hypoclorơ (HOCl) từ bromua và clorua, tương ứng, có thể làm trung gian hình thành liên kết chéo sulfilimine.
Bromua, được chuyển thành axit hypobromous, tạo thành chất trung gian của ion bromosulfonium (S-Br) tham gia vào việc hình thành các liên kết chéo.
McCall và cộng sự. (2014) đã chứng minh rằng sự thiếu hụt Br trong chế độ ăn có thể gây chết ruồi ở ruồi Drosophila, trong khi việc thay thế Br phục hồi khả năng sống của nó.
Họ cũng xác định rằng brom là một nguyên tố vi lượng cần thiết cho tất cả động vật do vai trò của nó trong việc hình thành các liên kết sulfilimine và collagen IV, có tầm quan trọng sống còn đối với sự hình thành của màng đáy và sự phát triển của các mô.
Người giới thiệu
- ChemIDplus, (2017). Cấu trúc 3D của 13517-11-8 - Axit hypobromous Lấy từ nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). Cấu trúc 3D của 60-18-4 - Tyrosine Lấy từ nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). Cấu trúc 3D của 7726-95-6 - Brom được lấy từ nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). Cấu trúc 3D của 7732-18-5 - Nước Lấy từ nih.gov.
- Emw, (2009). Protein COL4A1 PDB 1li1 Được khôi phục từ wikipedia.org.
- Mills, B. (2009). Diphenylsulfimide-from-xtal-2002-3D-bóng Được khôi phục từ wikipedia.org.
- PubChem, (2016). Axit hypobromous Lấy từ nih.gov.
- Steane, R. (2014). Phân tử DNA - có thể xoay theo 3 chiều Được khôi phục từ biotopics.co.uk
- Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion Được khôi phục từ wikipedia.org.