ลักษณะเฉพาะของกรด Hypobromous โครงสร้างการใช้งานและปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล



กรด hypobromous (HOBr, HBrO) เป็นกรดอนินทรีย์ที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของโบรไมด์ไอออน (Br-) การเติมโบรมีนลงในน้ำจะให้กรดไฮโดรโบรมิก (HBr) และกรดไฮโปรโบรเมีย (HOBr) ผ่านปฏิกิริยาที่ไม่ได้สัดส่วน Br2 + H2O = HOBr + HBr

กรด Hypobromous เป็นกรดที่ค่อนข้างอ่อนแอและไม่เสถียรซึ่งเป็นสารละลายที่เจือจางที่อุณหภูมิห้อง มันผลิตในสิ่งมีชีวิตที่มีกระดูกสันหลังของเลือดอุ่น (รวมถึงมนุษย์) โดยการกระทำของเอนไซม์ peroxidase ของ eosinophils.

การค้นพบว่ากรด hypobromous สามารถควบคุมการทำงานของคอลลาเจน IV ได้รับความสนใจอย่างมาก.

ดัชนี

  • 1 โครงสร้าง
    • 1.1 2D
    • 1.2 3D
  • 2 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
  • 3 ใช้
  • 4 ปฏิกริยาทางชีวโมเลกุล
  • 5 อ้างอิง

โครงสร้าง

2D

3D

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

  • ลักษณะสีเหลืองทึบ: ของแข็งสีเหลือง.
  • ลักษณะ: ของแข็งสีเหลือง.
  • น้ำหนักโมเลกุล: 96,911 g / mol.
  • จุดเดือด: 20-25 ° c.
  • ความหนาแน่น: 2.470 g / cm3.
  • ความเป็นกรด (pKa): 8.65.
  • คุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของกรดไฮโปโบรมูสนั้นคล้ายคลึงกับกรดไฮโปฮาลาไรต์อื่น.
  • มันถูกนำเสนอเป็นสารละลายเจือจางที่อุณหภูมิห้อง.
  • ของแข็งไฮโปโบรไมต์เป็นสีเหลืองและมีกลิ่นหอมแปลกประหลาด.
  • เป็นสารฆ่าเชื้อแบคทีเรียและน้ำที่แข็งแกร่ง.
  • มีค่า pKa เท่ากับ 8.65 และแยกส่วนในน้ำที่ pH 7.

การใช้งาน

  • กรด Hypobromous (HOBr) ใช้เป็นสารฟอกสีสารออกซิแดนท์สารดับกลิ่นและยาฆ่าเชื้อเนื่องจากความสามารถในการฆ่าเซลล์ของเชื้อโรคหลายชนิด.
  • มันถูกใช้โดยอุตสาหกรรมสิ่งทอเป็นสารฟอกขาวและสารดูดความชื้น.
  • นอกจากนี้ยังใช้ในอ่างน้ำร้อนและสปาในฐานะตัวแทนฆ่าเชื้อโรค.

ปฏิสัมพันธ์ทางชีวโมเลกุล

โบรมีนเป็นที่แพร่หลายในสัตว์เหมือนอิออนโบรไมด์ (Br-) แต่จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ยังไม่ทราบถึงหน้าที่การทำงานที่สำคัญของมัน.

การวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าโบรมีนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสถาปัตยกรรมของเยื่อฐานและการพัฒนาของเนื้อเยื่อ.

เอนไซม์ peroxidasin ใช้ HOBr เพื่อสร้าง cross-link ใน sulphylimine ที่ถูก cross-linked ใน scaffolds ของ collagen IV ของเยื่อชั้นใต้ดิน.

กรด Hypobromous เกิดขึ้นในสัตว์มีกระดูกสันหลังที่อบอุ่นด้วยการกระทำของเอนไซม์ eosinophil peroxidase (EPO).

EPO สร้าง HOBr จาก H2O2 และ Br- ต่อหน้าความเข้มข้นในพลาสมาของ Cl-.

Myeloperoxidase (MPO) จาก monocytes และ neutrophils สร้างกรดไฮโปคลอรัส (HOCl) จาก H2O2 และ Cl-.

EPO และ MPO มีบทบาทสำคัญในกลไกการป้องกันโฮสต์กับเชื้อโรคโดยใช้ HOBr และ HOCl ตามลำดับ.

ระบบ MPO / H2O2 / Cl- ต่อหน้า Br- ยังสร้าง HOBr โดยปฏิกิริยาของ HOCl ที่เกิดขึ้นกับ Br- มากกว่าอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพ HOBr เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่มีประสิทธิภาพ.

ความเข้มข้นในพลาสมาของ Br- ต่ำกว่าความเข้มข้นของคลอไรด์แอนไอออน (Cl-) มากกว่า 1000 เท่า ดังนั้นการผลิต HOBr จากภายนอกจึงลดลงเมื่อเทียบกับ HOCl.

อย่างไรก็ตาม HOBr มีปฏิกิริยามากกว่า HOCl อย่างมีนัยสำคัญเมื่อความสามารถในการออกซิไดซ์ของสารประกอบที่ศึกษาไม่เกี่ยวข้องดังนั้นปฏิกิริยาของ HOBr อาจเกี่ยวข้องกับความแข็งแรงของอิเล็กโทรไลต์มากกว่าด้วยพลังงานออกซิไดซ์ (Ximenes, Morgon & de Souza, 2015).

แม้ว่าศักยภาพรีดอกซ์จะต่ำกว่า HOCl แต่ HOBr ทำปฏิกิริยากับกรดอะมิโนได้เร็วกว่า HOCl.

ฮาโลเจนของแหวนไทโรซีนโดย HOBr เร็วกว่า HOCl 5,000 เท่า.

HOBr ยังทำปฏิกิริยากับนิวคลีโอไซด์นิวคลีโอเบสและดีเอ็นเอ.

2'-deoxycytidine, adenine และ guanine สร้างระบบ 5-bromo-2'-deoxycytidine, 8-bromoadenine และ 8-bromoguanine ใน EPO / H2O2 / Br- และ MPO / H2O2 / Cl- / Br- ระบบ (Suzuki, Kitabatake และ Koide, 2016).

McCall และคณะ (2014) แสดงให้เห็นว่า Br เป็นปัจจัยร่วมที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมโยงข้ามของซัลฟิลิมิเนทีนที่เร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์เปอร์ออกซิซินซึ่งเป็นการดัดแปลงหลังการแปลที่จำเป็นสำหรับสถาปัตยกรรมคอลลาเจน IV ของเยื่อฐานและการพัฒนาเนื้อเยื่อ.

เยื่อพื้นฐานเป็นเมทริกซ์นอกเซลล์พิเศษซึ่งเป็นตัวกลางไกล่เกลี่ยที่สำคัญของการส่งสัญญาณและการสนับสนุนเชิงกลของเซลล์เยื่อบุผิว.

เยื่อบุฐานเป็นตัวกำหนดสถาปัตยกรรมของเนื้อเยื่อบุผิวและช่วยให้การซ่อมแซมเนื้อเยื่อหลังจากการบาดเจ็บท่ามกลางการทำงานอื่น ๆ.

ฝังอยู่ภายในเยื่อหุ้มชั้นใต้ดินมีคอลลาเจน IV นั่งร้านเชื่อมโยงข้ามกับซัลฟิลิซีนซึ่งให้การทำงานกับเมทริกซ์ในเนื้อเยื่อเซลล์ของสัตว์ทุกชนิด.

โครงสร้างคอลลาเจน IV ให้ความต้านทานทางกลทำหน้าที่เป็นแกนด์สำหรับปริพันธ์และตัวรับผิวเซลล์อื่น ๆ และโต้ตอบกับปัจจัยการเจริญเติบโตเพื่อสร้างสัญญาณการไล่ระดับสี.

Sulfilimine (sulfimide) เป็นสารประกอบทางเคมีที่มีพันธะคู่ซัลเฟอร์ - ไนโตรเจน Sulfilimine ผูกเสถียรภาพคอลลาเจน IV เส้นที่พบในเมทริกซ์ extracellular.

พันธบัตรเหล่านี้ผูกมัดเมทไทโอนีน 93 (Met93) และไฮดรอกซีลีซีน 211 (Hyl211) ที่ตกค้างจากโพลีเปปไทด์ที่อยู่ติดกันเพื่อสร้างคอลลาเจนที่มีขนาดใหญ่ขึ้น.

Peroxidasin เป็นกรดไฮโดรโบรโมส (HOBr) และกรดไฮโปคลอรัส (HOCl) จากโบรไมด์และคลอไรด์ตามลำดับซึ่งสามารถเป็นสื่อกลางในการก่อตัวของการเชื่อมโยงข้ามของซัลฟิลิมิน.

โบรไมด์ซึ่งถูกเปลี่ยนเป็นกรดไฮโปโบรมัสเป็นตัวกลางของไอออนโบรโมซัลโฟเนียม (S-Br) ที่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของการเชื่อมโยงข้าม.

McCall และคณะ (2014) แสดงให้เห็นว่าการขาด Br ในอาหารนั้นเป็นอันตรายถึงตายในแมลงวันดรอสโซฟิล่าในขณะที่การแทนที่ของ Br จะคืนค่าความมีชีวิต.

พวกเขายังยืนยันว่าโบรมีนเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับสัตว์ทุกชนิดเนื่องจากมีบทบาทในการสร้างพันธะของซัลฟิลิมินและคอลลาเจน IV ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการก่อตัวของเยื่อฐานและการพัฒนาเนื้อเยื่อ.

การอ้างอิง

  1. ChemIDplus, (2017) โครงสร้าง 3 มิติของ 13517-11-8 - กรด Hypobromous [ภาพ] สืบค้นจาก nih.gov.
  2. ChemIDplus, (2017) โครงสร้าง 3 มิติของ 60-18-4 - Tyrosine [USAN: INN] [ภาพ] สืบค้นจาก nih.gov.
  3. ChemIDplus, (2017) โครงสร้าง 3 มิติของ 7726-95-6 - โบรมีน [ภาพ] ถูกกู้คืนจาก nih.gov.
  4. ChemIDplus, (2017) โครงสร้าง 3 มิติของ 7732-18-5 - น้ำ [ภาพ] ถูกกู้คืนจาก nih.gov.
  5. Emw, (2009) โปรตีน COL4A1 PDB 1li1 [ภาพ] สืบค้นจาก wikipedia.org.
  6. Mills, B. (2009) Diphenylsulfimide-from-xtal-2002-3D-balls [ภาพ] สืบค้นจาก wikipedia.org.
  7. PubChem, (2016) กรด Hypobromous [ภาพ] ฟื้นตัวจาก nih.gov.
  8. Steane, R. (2014) โมเลกุล DNA - หมุนได้ใน 3 มิติ [ภาพ] สืบค้นจาก biotopics.co.uk
  9. Thormann, สหรัฐอเมริกา (2005) NeutrophilerAktion [ภาพ] สืบค้นจาก wikipedia.org.