Hypobromøs syreegenskaber, struktur, anvendelser

Det hypobromøs syre (HOBr, HBrO) er en uorganisk syre produceret ved oxidation af bromidanionen (Br-). Tilsætningen af ​​brom til vand giver hydrobromsyre (HBr) og hypobrøs syre (HOBr) gennem en disproportioneringsreaktion. Br2 + H2O = HOBr + HBr

Hypobromøs syre er en meget svag syre, noget ustabil, der findes som en fortyndet opløsning ved stuetemperatur. Det produceres i varmblodede hvirveldyrsorganismer (inklusive mennesker) ved virkningen af ​​enzymet eosinophilperoxidase.

Opdagelsen af, at hypobromøs syre kan regulere kollagen IV-aktivitet, har vakt stor opmærksomhed..

Artikelindeks

• 1 Struktur
  • 1.1 2D
  • 1.2 3D
• 2 Fysiske og kemiske egenskaber
• 3 anvendelser
• 4 Biomolekylære interaktioner
• 5 Referencer

Struktur

2D

3D

Fysiske og kemiske egenskaber

• Udseende gule faste stoffer: gule faste stoffer.
• Udseende: gule faste stoffer.
• Molekylvægt: 96,911 g / mol.
• Kogepunkt: 20-25 ° C.
• Massefylde: 2,470 g / cm3.
• Surhed (pKa): 8,65.
• De kemiske og fysiske egenskaber ved hypobromøs syre svarer til andre hypohalitters..
• Det kommer som en fortyndet opløsning ved stuetemperatur.
• Hypobromit-faste stoffer er gule i farve og har en ejendommelig aromatisk lugt.
• Det er et stærkt bakteriedræbende og vanddesinfektionsmiddel.
• Den har en pKa på 8,65 og adskiller sig delvist i vand ved pH 7.

Ansøgninger

• Hypobromous syre (HOBr) anvendes som blegemiddel, oxidant, deodorant og desinfektionsmiddel på grund af dets evne til at dræbe cellerne i mange patogener.
• Det bruges af tekstilindustrien som blegemiddel og tørringsmiddel.
• Anvendes også i spabade og kurbade som et bakteriedræbende middel.

Biomolekylære interaktioner

Brom er allestedsnærværende hos dyr som ionisk bromid (Br-), men indtil for nylig var dets væsentlige funktion ukendt..

Nyere forskning har vist, at brom er afgørende for kældermembranarkitektur og vævsudvikling.

Enzymet peroxidain bruger HOBr til at tværbinde sulfilimin, som er tværbundet i kollagen IV stilladser i kældermembranen..

Hypobromøs syre produceres i varmblodede hvirveldyrsorganismer ved virkningen af ​​enzymet eosinophilperoxidase (EPO).

EPO genererer HOBr fra H2O2 og Br- i nærvær af en plasmakoncentration af Cl-.

Myeloperoxidase (MPO), fra monocytter og neutrofiler, genererer hypochlorsyre (HOCl) fra H2O2 og Cl-.

EPO og MPO spiller en vigtig rolle i værtsforsvarsmekanismer mod patogener ved anvendelse af henholdsvis HOBr og HOCl.

MPO / H2O2 / Cl-systemet i nærværelse af Br- genererer også HOBr ved at reagere den dannede HOCl med Br-. Mere end en kraftig oxidant, HOBr er en kraftig elektrofil.

Plasmakoncentrationen af ​​Br- er mere end 1000 gange lavere end den for chloridanionen (Cl-). Derfor er endogen produktion af HOBr også lavere sammenlignet med HOCl.

Imidlertid er HOBr signifikant mere reaktiv end HOCl, når oxidationsevnen af ​​de undersøgte forbindelser ikke er relevant, så HOBr's reaktivitet kan være mere forbundet med dens elektrofile styrke end med dens oxiderende effekt (Ximenes, Morgon & de Souza, 2015).

Selvom dets redoxpotentiale er lavere end HOCl, reagerer HOBr med aminosyrer hurtigere end HOCl.

Halogeneringen af ​​tyrosinring med HOBr er 5000 gange hurtigere end den for HOCl.

HOBr reagerer også med nukleosidnukleobaser og DNA.

2'-deoxycytidin, adenin og guanin, genererer 5-brom-2'-deoxycytidin, 8-bromadenin og 8-bromoguanin i EPO / H2O2 / Br- og MPO / H2O2 / Cl- / Br-systemer (Suzuki, Kitabatake og Koide , 2016).

McCall et al. (2014) har vist, at Br er en påkrævet kofaktor til dannelsen af ​​sulfilimin-tværbindinger katalyseret af enzymet peroxidasin, en post-translationel modifikation, der er afgørende for arkitekturen af ​​kollagen IV i kældermembranerne og udvikling af væv..

Kældermembraner er specialiserede ekstracellulære matricer, der er vigtige formidlere af signaltransduktion og mekanisk understøttelse af epitelceller..

Kældermembraner definerer arkitekturen for epitelvæv og letter vævsreparation efter skade blandt andre funktioner..

Indlejret i basalmembranen er et kollagen IV stillads tværbundet med sulfilimin, hvilket giver matrixfunktionaliteten i flercellede væv hos alle dyr..

Kollagen IV stilladser tilvejebringer mekanisk styrke, tjener som en ligand for integriner og andre celleoverfladereceptorer og interagerer med vækstfaktorer for at etablere signalgradienter..

Sulfilimin (sulfimid) er en kemisk forbindelse, der indeholder en svovl til nitrogen dobbeltbinding. Sulfiliminbindinger stabiliserer IV-strenge af kollagen, der findes i den ekstracellulære matrix.

Disse bindinger kovalent forbinder methionin 93 (Met93) og hydroxylysin 211 (Hyl211) resterne af tilstødende polypeptidstrenge til dannelse af en større kollagen-trimer..

Peroxidain danner hypobromøs syre (HOBr) og hypochlorsyre (HOCl) fra henholdsvis bromid og chlorid, som kan formidle dannelsen af ​​sulfilimin-tværbindinger..

Bromidet, omdannet til hypobrom syre, danner et mellemprodukt af bromsulfoniumionen (S-Br), der deltager i dannelsen af ​​tværbindinger.

McCall et al. (2014) viste, at diæt-Br-mangel er dødelig i Drosophila-fluen, mens Br-erstatning genopretter dens levedygtighed.

De fastslog også, at brom er et essentielt sporstof for alle dyr på grund af dets rolle i dannelsen af ​​sulfiliminbindinger og kollagen IV, hvilket er af vital betydning for dannelsen af ​​kældermembraner og udviklingen af ​​væv..

Referencer

1. ChemIDplus, (2017). 3D-struktur af 13517-11-8 - Hypobromøs syre [billede] Hentet fra nih.gov.
2. ChemIDplus, (2017). 3D-struktur af 60-18-4 - Tyrosin [USAN: INN] [billede] Hentet fra nih.gov.
3. ChemIDplus, (2017). 3D-struktur af 7726-95-6 - Brom [billede] Hentet fra nih.gov.
4. ChemIDplus, (2017). 3D-struktur af 7732-18-5 - Vand [billede] Gendannet fra nih.gov.
5. Emw, (2009). Protein COL4A1 PDB 1li1 [billede] Gendannet fra wikipedia.org.
6. Mills, B. (2009). Diphenylsulfimid-fra-xtal-2002-3D-kugler [billede] Gendannet fra wikipedia.org.
7. PubChem, (2016). Hypobromøs syre [billede] Hentet fra nih.gov.
8. Steane, R. (2014). DNA-molekylet - roterbart i 3 dimensioner [billede] Gendannet fra biotopics.co.uk
9. Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion [image] Gendannet fra wikipedia.org.