ANG HYPOBROMOUS ACID: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, AY GUMAGAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang hypobromous acid (HOBr, HBrO) ay isang inorganic acid na ginawa ng oksihenasyon ng bromide anion (Br-). Ang pagdaragdag ng bromine sa tubig ay nagbibigay ng hydrobromic acid (HBr) at hypobromous acid (HOBr) sa pamamagitan ng isang disproportionation reaksyon. Br2 + H2O = HOBr + HBr

Ang hypobromous acid ay isang napaka mahina na acid, medyo hindi matatag, na umiiral bilang isang solusyon ng dilute sa temperatura ng silid. Ginagawa ito sa mga organismo na may mainit na dugo na vertebrate (kabilang ang mga tao), sa pamamagitan ng pagkilos ng eosinophil peroxidase enzyme.

Ang pagtuklas na ang hypobromous acid ay maaaring mag-regulate ng collagen IV na aktibidad ay nakakaakit ng pansin.

Istraktura

2D

Hypobromous acid

3D

Hypobromous acid. Solid na modelo ng molekular na globo

Hypobromous acid. Modelong bar at sphere molekular

Mga katangian ng pisikal at kemikal

• Hitsura dilaw na solido: dilaw na solids.
• Hitsura: dilaw na solids.
• Timbang ng molekular: 96.911 g / mol.
• Puno ng boiling: 20-25 ° C
• Density: 2.470 g / cm3.
• Acidity (pKa): 8.65.
• Ang kemikal at pisikal na mga katangian ng hypobromous acid ay katulad ng sa iba pang mga hypohalites.
• Ito ay ipinakita bilang isang solusyon ng dilute sa temperatura ng kuwarto.
• Ang mga hypobromite solids ay dilaw sa kulay at may kakaibang amoy na amoy.
• Ito ay isang malakas na bakterya at disimpektante ng tubig.
• Mayroon itong pKa na 8.65 at bahagyang dissociates sa tubig sa pH 7.

Aplikasyon

• Ang hypobromous acid (HOBr) ay ginagamit bilang ahente ng pagpapaputi, oxidant, deodorizer, at disinfectant, dahil sa kakayahang patayin ang mga cell ng maraming mga pathogens.
• Ginagamit ito ng industriya ng hinabi bilang isang ahente ng pagpapaputi at pagpapatayo.
• Ginagamit din ito sa mga hot tub at spas bilang isang ahente ng germicidal.

Mga pakikipag-ugnay sa biomolecular

Ang bromine ay marami sa mga hayop bilang ionic bromide (Br-), ngunit hanggang sa kamakailan lamang, hindi alam ang mahahalagang pag-andar nito.

Ipinakita ng kamakailang pananaliksik na ang bromine ay mahalaga para sa arkitektura ng mga lamad ng basement at pag-unlad ng tisyu.

Ang enzyme peroxidain ay gumagamit ng rHOB upang mag-cross-link na sulfilimine, na naka-crosslink sa mga scaffold ng collagen IV ng lamad ng basement.

Ang hypobromous acid ay ginawa sa mga organismo na may mainit na dugo na vertebrate sa pamamagitan ng pagkilos ng enzyme eosinophil peroxidase (EPO).

Ang EPO ay bumubuo ng HOBr mula sa H2O2 at Br- sa pagkakaroon ng konsentrasyon ng plasma ng Cl-.

Ang Myeloperoxidase (MPO), mula sa mga monocytes at neutrophils, ay bumubuo ng hypochlorous acid (HOCl) mula sa H2O2 at Cl-.

Canine myeloperoxidase. Solid Ribbon Molecular Model

Ang EPO at MPO ay may mahalagang papel sa mga mekanismo ng pagtatanggol sa host laban sa mga pathogen, gamit ang HOBr at HOCl ayon sa pagkakabanggit.

Neutrophils sa panahon ng phagocytosis

Ang MPO / H2O2 / Cl- system sa pagkakaroon ng Br- ay bumubuo rin ng HOBr sa pamamagitan ng pag-reaksyon ng nabuo na HOCl kay Br-. Higit sa isang malakas na oxidant, ang HOBr ay isang malakas na electrophile.

Ang konsentrasyon ng plasma ng Br- ay higit sa 1000 beses na mas mababa kaysa sa chloride anion (Cl-). Dahil dito, ang endogenous na paggawa ng HOBr ay mas mababa din kumpara sa HOCl.

Gayunpaman, ang HOBr ay makabuluhang mas reaktibo kaysa sa HOCl kapag ang oxidability ng mga pinag-aralan na compound ay hindi nauugnay, kaya ang reaktibiti ng HOBr ay maaaring higit na nauugnay sa lakas ng electrophilic nito kaysa sa lakas ng oxidizing nito (Ximenes, Morgon & de Souza, 2015).

Bagaman ang potensyal ng redox nito ay mas mababa kaysa sa HOCl, ang reaksyon ng HOBr na may mga amino acid nang mas mabilis kaysa sa HOCl.

Ang halogenation ng tyrosine singsing sa pamamagitan ng HOBr ay 5000 beses nang mas mabilis kaysa sa HOCl.

Tyrosine Modelong Molekulang Wire

Nag-react din ang HOBr sa mga nucleobide ng nucleoside at DNA.

DNA dobleng helix. Solid na modelo ng molekular na globo

Ang 2′-deoxycytidine, adenine at guanine, ay bumubuo ng 5-bromo-2′-deoxycytidine, 8-bromoadenine at 8-bromoguanine sa EPO / H2O2 / Br- at MPO / H2O2 / Cl- / Br-system (Suzuki, Kitabatake at Koide, 2016).

McCall, et al. (2014) na ipinakita na ang Br ay isang cactactor na kinakailangan para sa pagbuo ng mga cross-link na sulfilimine na na-catalyzed ng enzyme peroxidasine, isang pagbabago sa post-translational na kinakailangan para sa arkitektura ng collagen IV ng basement membranes at pag-unlad ng tisyu.

Molekyul ng Collagen IV (COL4A1). Solid Ribbon Molecular Model

Ang mga basement lamad ay dalubhasang extracellular matrice na pangunahing tagapamagitan ng signal transduction at mekanikal na suporta ng mga epithelial cells.

Ang basement membrane, extracellular matrix, epithelium, endothelium, at nag-uugnay na tisyu

Ang mga lamad ng basement ay tukuyin ang arkitektura ng epithelial tissue at pinadali ang pagkumpuni ng tisyu pagkatapos ng pinsala, bukod sa iba pang mga pag-andar.

Ang naka-embed sa loob ng basement lamad ay isang scaffold na scampol na naka-crosslink na may glandula, na nagbibigay ng pag-andar ng matrix sa multicellular na tisyu ng lahat ng mga hayop.

Ang mga scaffold ng Collagen IV ay nagbibigay ng lakas ng mekanikal, nagsisilbing isang ligand para sa mga integral at iba pang mga receptor ng cell ibabaw, at nakikipag-ugnay sa mga kadahilanan ng paglago upang maitaguyod ang mga gradients ng pagbibigay ng senyas.

Ang Sulfilimine (sulfimide) ay isang compound ng kemikal na naglalaman ng isang asupre sa nitrogen double bond. Ang mga bono ng Sulfilimine ay nagpapatatag ng mga strand ng kolagen IV na matatagpuan sa extracellular matrix.

Ang mga bono na ito ay covalently link ang methionine 93 (Met93) at hydroxylysine 211 (Hyl211) na nalalabi ng mga katabing polypeptide strands upang makabuo ng isang mas malaking collagen trimer.

Molekulang diphenylsulfimide. Modelong bar at sphere molekular

Ang mga peroxidase ay bumubuo ng hypobromous acid (HOBr) at hypochlorous acid (HOCl) mula sa bromide at klorida, ayon sa pagkakabanggit, na maaaring mamagitan ng pagbuo ng mga crossilim ng sulfilimine.

Ang bromide, na-convert sa hypobromous acid, ay bumubuo ng isang intermediate ng bromosulfonium ion (S-Br) na nakikilahok sa pagbuo ng mga cross-link.

McCall, et al. (2014) ipinakita na ang kakulangan sa pagdiyeta Br ay nakamamatay sa fly ng Drosophila, habang ang Br kapalit ay nagpapanumbalik ng posibilidad nito.

Itinatag din nila na ang bromine ay isang mahalagang elemento ng bakas para sa lahat ng mga hayop dahil sa papel nito sa pagbuo ng mga bono ng sulfilimine at collagen IV, na mahalaga sa kahalagahan ng pagbuo ng mga lamad ng lamad at pag-unlad ng tisyu.

Mga Sanggunian

1. ChemIDplus, (2017). 3D na istraktura ng 13517-11-8 - Hypobromous acid Kinuha mula sa nih.gov.
2. ChemIDplus, (2017). 3D na istraktura ng 60-18-4 - Kinuha ng Tyrosine mula sa nih.gov.
3. ChemIDplus, (2017). 3D na istraktura ng 7726-95-6 - Kinuha ang Bromine mula sa nih.gov.
4. ChemIDplus, (2017). 3D na istraktura ng 7732-18-5 - Kinuha ang Tubig mula sa nih.gov.
5. Emw, (2009). Protein COL4A1 PDB 1li1 Nabawi mula sa wikipedia.org.
6. Mills, B. (2009). Diphenylsulfimide-mula-xtal-2002-3D-bola Na-recover mula sa wikipedia.org.
7. PubChem, (2016). Hypobromous acid Kinuha mula sa nih.gov.
8. Steane, R. (2014). Ang DNA Molecule - umiikot sa 3 sukat Nabawi mula sa biotopics.co.uk
9. Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion Nabawi mula sa wikipedia.org.