A hipobrómsav (HOBr, HBrO) egy szervetlen sav, amelyet bromid-anion (Br-) oxidációjával állítanak elő. Bróm hozzáadása a vízhez diszproporcionációs reakció révén hidrogén-bromidot (HBr) és hipobrómsavat (HOBr) eredményez. Br2 + H2O = HOBr + HBr
A hipobrómsav nagyon gyenge, kissé instabil sav, szobahőmérsékleten híg oldat formájában. Melegvérű gerinces szervezetekben (beleértve az embereket is) az eozinofil-peroxidáz enzim hatására termelődik.
Nagy figyelmet fordított arra a felfedezésre, hogy a hipobrómsav képes szabályozni a kollagén IV aktivitását.
Szerkezet
2D
Hypobrómsav
3D
Hypobrómsav. Szilárd gömb molekuláris modell
Hypobrómsav. Sáv- és gömbmolekuláris modell
Fizikai és kémiai tulajdonságok
- Megjelenés sárga szilárd anyagok: sárga szilárd anyagok.
- Megjelenés: sárga szilárd anyag.
- Molekulatömeg: 96,911 g / mol.
- Forráspont: 20–25 ° C.
- Sűrűség: 2,470 g / cm3.
- Savasság (pKa): 8,65.
- A hipobróm sav kémiai és fizikai tulajdonságai hasonlóak a többi hipohalit tulajdonságaihoz.
- Szobahőmérsékleten híg oldat formájában állítják elő.
- A hipobromit szilárd anyagok sárga színűek, és jellegzetes aromájúak.
- Erős baktériumölő és vízfertőtlenítő.
- A pKa értéke 8,65, és vízben részlegesen disszociál.
Alkalmazások
- A hipobrómsavat (HOBr) fehérítőszerként, oxidálószerként, szagtalanítóként és fertőtlenítőszerként használják, mivel képes számos patogén sejtjeinek elpusztítására.
- A textilipar használja fehérítőként és szárítószerként.
- Forró kádokban és gyógyfürdőkben baktériumölő szerként is felhasználják.
Biomolekuláris kölcsönhatások
A bróm az állatokban mindenütt jelen van, mint ionos bromid (Br-), ám a közelmúltig alapvető funkciója nem volt ismert.
A legfrissebb kutatások kimutatták, hogy a bróm elengedhetetlen az alagsor membrán felépítéséhez és a szövetek fejlődéséhez.
A peroxidain enzim rHOB-t használ a térhálósodáshoz a szulfiliminhez, amelyet térhálósítanak az alapemembrán kollagén IV állványaiban.
A hipobrómsavat melegvérű gerinces szervezetekben az eozinofil-peroxidáz (EPO) enzim hatására állítják elő.
Az EPO a H2O2-ből és Br-ből HOBr-t termel plazma Cl- koncentráció jelenlétében.
A monocitákból és neutrofilekből származó mieloperoxidáz (MPO) hipoklórossavat (HOCl) termel H2O2-ből és Cl- -ből.
Kutya mieloperoxidáz. Szilárd szalag molekuláris modell
Az EPO és az MPO fontos szerepet játszik a kórokozók elleni gazdaszervezet mechanizmusában, a HOBr és HOCl felhasználásával.
Neutrofilek a fagocitózis során
Az MPO / H2O2 / Cl-rendszer Br jelenlétében szintén HOBr-t generál, amikor a képződött HOCl-t Br-rel reagáltatják. A HOBr több, mint egy erős oxidálószer.
A Br- plazmakoncentrációja több mint 1000-szer alacsonyabb, mint a klorid-anioné (Cl-). Következésképpen a HOBr endogén termelése szintén alacsonyabb a HOCl-hoz képest.
A HOBr azonban szignifikánsan reaktívabb, mint a HOCl, ha a vizsgált vegyületek oxidálhatósága nem releváns, tehát a HOBr reaktivitása inkább az elektrofil szilárdságához kapcsolódhat, mint az oxidálóképességéhez (Ximenes, Morgon és de Souza, 2015).
Noha redox potenciálja alacsonyabb, mint a HOClé, a HOBr gyorsabban reagál az aminosavakkal, mint a HOCl.
A tirozin gyűrű HOBr-dal történő halogénezése 5000-szer gyorsabb, mint a HOClé.
tirozin Huzal molekuláris modell
A HOBr reagál a nukleozid nukleáris bázisokkal és a DNS-sel is.
DNS kettős spirál. Szilárd gömb molekuláris modell
A 2′-dezoxi-citidin, az adenin és a guanin, az EPO / H2O2 / Br- és MPO / H2O2 / Cl- / Br-rendszerekben 5-bróm-2'-dezoxi-citidint, 8-bróm-adenint és 8-bróm-guanint hoz létre (Suzuki, Kitabatake és Koide, 2016).
McCall és munkatársai. (2014) kimutatták, hogy Br egy kofaktor, amely szükséges a peroxidazin enzim által katalizált szulfilimin keresztkötések kialakulásához, ami egy transzlációs poszt-modifikáció, amely elengedhetetlen az alapmembránok kollagén IV felépítéséhez és a szövetek fejlődéséhez.
IV. Kollagén molekula (COL4A1). Szilárd szalag molekuláris modell
Az alapmembránok speciális extracelluláris mátrixok, amelyek kulcsfontosságú mediátorok a jelátvitelhez és az epiteliális sejtek mechanikai támogatásához.
Basement membrán, extracelluláris mátrix, hám, endotélium és kötőszövet
Az alagsori membránok meghatározzák az epiteliális szövet felépítését és megkönnyítik a szövetek helyreállítását sérülés után, többek között a funkciókat.
Az alapemembránba beágyazva egy szulfilimin-térhálósított kollagén IV állvány van, amely az állatok többsejtű szöveteiben a mátrix funkcióját biztosítja.
A kollagén IV állványok mechanikai szilárdságot biztosítanak, ligandumként szolgálnak az integrinek és más sejtfelszíni receptorok számára, és kölcsönhatásba lépnek növekedési faktorokkal jelátviteli gradiensek kialakításához.
A szulfilimin (szulfimid) egy kémiai vegyület, amely kén-nitrogén kettős kötést tartalmaz. A szulfilimin kötések stabilizálják az extracelluláris mátrixban található kollagén IV szálakat.
Ezek a kötések kovalensen összekapcsolják a szomszédos polipeptid szálak metionin 93 (Met93) és hidroxilizin 211 (Hyl211) csoportjait, hogy nagyobb kollagén trimer legyen.
Difenilszulfimid molekula. Sáv- és gömbmolekuláris modell
A peroxidáz bromidból és kloridból hypobrómsavat (HOBr) és hipoklórossavat (HOCl) képez, amely közvetítheti a szulfilimin térhálósodások kialakulását.
A hipobrómsavvá átalakított bromid a brómszulfonium-ion (S-Br) közbenső termékét képezi, amely részt vesz a keresztkötések kialakításában.
McCall és munkatársai. (2014) kimutatták, hogy az étrendi Br-hiány halálos a Drosophila légynél, míg a Br-pótlás helyreállítja életképességét.
Megállapították azt is, hogy a bróm minden állat számára nélkülözhetetlen nyomelem, mivel szerepet játszik a szulfilimin és a kollagén IV kötések kialakításában, amely létfontosságú az alaphám-membránok kialakulásához és a szövetek fejlődéséhez.
Irodalom
- ChemIDplus (2017). A 13517-11-8 3D-s szerkezete - hipobrómsav A lap eredeti címe: nih.gov.
- ChemIDplus (2017). 3D-s felépítés a 60-18-4 között - tirozin A lap eredeti címe: nih.gov.
- ChemIDplus (2017). A 7726-95-6 3D-s felépítése - Bróm A lap eredeti címe: nih.gov.
- ChemIDplus (2017). A 7732-18-5 3D-s felépítése - Víz visszakeresve a nih.gov-ból.
- Emw (2009). COL4A1 protein PDB 1li1 fehérje visszaállítva a wikipedia.org webhelyről.
- Mills, B. (2009). Difenil-szulfimid-xtal-2002-3D-golyókból Visszaállítva a wikipedia.org oldalról.
- PubChem (2016). Hypobrómsav A lap eredeti címe: nih.gov.
- Steane, R. (2014). A DNS-molekula - három dimenzióban forgatható. Helyreállítva a biotopics.co.uk-tól
- Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion visszaállítva a wikipedia.org oldalról.