หุ้น:
สูตร Hypochlorous Acid (HClO) คุณสมบัติและการใช้งาน
กรดไฮโปคลอรัส, หรือที่เรียกว่ากรด monoxocloric (I) เป็นสารประกอบทางเคมีของสูตร HClO มันเป็นโมเลกุลอย่างง่ายที่มีออกซิเจนกลางที่เชื่อมต่อกับอะตอมของคลอรีนและไฮโดรเจนผ่านพันธะอย่างง่าย.
มันเป็นคลอรีนออกไซดซึ่งมีความจุ (I) เป็นกรดอ่อนที่เกิดขึ้นโดยทั่วไปเมื่อคลอรีนละลายในน้ำ มีการอ้างอิงถึงชื่ออื่นหลายชื่อเช่น: กรดคลอริค, คลอรีน, ไฮโดรเจนไฮโปคลอไรต์และคลอรีนไฮดรอกไซด์.
กรดไฮโปคลอรัสผลิตในร่างกายมนุษย์โดยเซลล์เม็ดเลือดขาวเพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อเนื่องจากทำหน้าที่ต่อต้านจุลินทรีย์หลากหลายชนิด.
การเติมคลอรีนลงในน้ำจะให้กรดไฮโปคลอรัสร่วมกับกรดไฮโดรคลอริก (HCl):
Cl2 + H2O ⇌ HOCl + HCl
ปฏิกิริยาข้างต้นอยู่ในภาวะสมดุลและไม่ง่ายที่จะแยก HOCl ออกจากส่วนผสมนี้ อย่างไรก็ตามเกลือไฮโปคลอรัสที่เสถียรสามารถหาได้โดยการละลายก๊าซคลอรีนในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์หรือสารละลายน้ำอื่น ๆ.
HOCl สามารถเตรียมได้โดยการละลายไดคลอลีนโมโนออกไซด์ในน้ำ (การใช้กรดไฮโปคลอรัสคุณสมบัติคุณสมบัติโครงสร้างและสูตร, เอสเอฟ).
Cl2O + H2O → 2HOCl
ดัชนี
- 1 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
- 2 การกระทำของยาต้านจุลชีพ
- 3 ใช้
- 3.1 การก่อคลอโรไฮดริน
- 3.2 อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง
- 3.3 การบำบัดน้ำ
- 3.4 การรักษาอาการคัน
- 4 อ้างอิง
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
กรดไฮโปคลอรัสมีอยู่ในรูปสารละลายน้ำเท่านั้น มันเป็นสารละลายที่ไม่มีสีและคุณสมบัติทางกายภาพที่แน่นอนของมันคือตัวแปรเนื่องจากมันขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารละลาย กรดไฮโปคลอรัสที่ปราศจากน้ำหรือแห้งเป็นไปไม่ได้ที่จะเตรียมไว้เนื่องจากโมเลกุลมีอยู่ในสมดุลกับแอนไฮไดรด์ (ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ, 2017).
น้ำหนักโมเลกุลของมันคือ 52.46 g / mol และ pKa ของมันคือ 7.53 มันสามารถละลายได้ในน้ำ.
HOCl เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงและสามารถเกิดเป็นส่วนผสมที่ระเบิดได้ นอกจากนี้ยังเป็นสารช่วยลดความสามารถในการออกซิไดซ์ไปยังกรดคลอโรคลอริกและเปอร์คลอริกในรูปของกรด ในสารละลายที่เป็นกรดอ่อนมันจะแยกตัวออกบางส่วนในไฮโปคลอไรต์ไอออน (OCl-) และ H+.
HOCl ทำปฏิกิริยากับเบสเพื่อสร้างเกลือที่เรียกว่าไฮโปคลอไรต์ ตัวอย่างเช่นโซเดียมไฮโปคลอไรต์ (NaOCl) ซึ่งเป็นสารออกฤทธิ์ในสารฟอกขาวนั้นเกิดจากการทำปฏิกิริยากรดไฮโปคลอรัสกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ (ราชสมาคมเคมีปี 2558).
HOCl + NaOH → NaOCl + H2O
กรดไฮโปคลอรัสทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของสารอินทรีย์และชีวโมเลกุลต่าง ๆ ได้อย่างง่ายดาย.
กรดไฮโปคลอรัสไม่ถือว่าเป็นอันตรายเพราะมันเกิดขึ้นในความเข้มข้นต่ำในร่างกายมนุษย์และมีฤทธิ์ต้านจุลชีพ.
กรดไฮโปคลอรัสทำปฏิกิริยาช้า ๆ กับ DNA และ RNA รวมถึงนิวคลีโอไทด์ทั้งหมดในหลอดทดลอง.
GMP เป็นปฏิกิริยาที่มีค่ามากที่สุดเนื่องจาก HClO ทำปฏิกิริยากับทั้งกลุ่ม heterocyclic NH และกลุ่มอะมิโน.
ในทำนองเดียวกัน TMP ที่มีกลุ่ม heterocyclic NH เพียงกลุ่มเดียวที่มีปฏิกิริยากับ HClO เป็นปฏิกิริยาที่สองมากที่สุด.
AMP และ CMP ซึ่งมีกลุ่มอะมิโนปฏิกิริยาช้ากลุ่มเดียวจะมีปฏิกิริยาน้อยกว่าด้วย HClO.
UMP นั้นได้รับการรายงานว่ามีปฏิกิริยาเพียงอย่างช้าๆ กลุ่มเฮเทอโรไซคลิก NH มีปฏิกิริยามากกว่ากลุ่มอะมิโนและคลอรามีนที่สองของพวกเขาสามารถบริจาคคลอรีนได้.
ปฏิกิริยาเหล่านี้อาจรบกวนการจับคู่เบสของ DNA และสอดคล้องกับสิ่งนี้การลดลงของความหนืดของ DNA ที่สัมผัสกับ HClO คล้ายกับที่ได้เห็นจากการสูญเสียความร้อน (Prütz, 1996).
น้ำตาลยังคงไม่เกิดปฏิกิริยาและกระดูกสันหลังของ DNA ก็ไม่แตก NADH สามารถทำปฏิกิริยากับคลอรีน TMP และ UMP เช่นเดียวกับ HClO ปฏิกิริยานี้สามารถสร้าง UMP และ TMP ใหม่และส่งผลให้อนุพันธ์ 5-hydroxy ของ NADH.
ปฏิกิริยากับ TMP หรือ UMP นั้นจะสามารถย้อนกลับได้อย่างช้าๆเพื่อสร้าง HClO ขึ้นมาใหม่ ปฏิกิริยาที่สองช้าลงส่งผลให้เกิดความแตกแยกของวงแหวนไพริดีนเกิดขึ้นเมื่อมี HClO มากเกินไป NAD + เป็นเฉื่อยต่อ HClO.
ยาต้านจุลชีพ
ในช่วง 15 ปีที่ผ่านมาสารละลายกรดไฮโปคลอรัสที่ทันสมัยที่สุดที่อยู่บนพื้นฐานของเคมีไฟฟ้าได้กลายเป็นสารทำความสะอาดแผลที่ปลอดภัยและใช้งานได้จริงเช่นเดียวกับการบำบัดเสริมสำหรับการรักษาโรคติดเชื้อ.
สารละลายไฮโปคลอรัส (HOCl) เป็นสารออกซิแดนท์ที่แรงและมีแนวโน้มที่จะกำจัดอิเล็กตรอนออกจากสารอื่น เกลือโซเดียมโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaClO) หรือเกลือแคลเซียมแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca (ClO) 2) มักใช้ในการฟอกสีดับกลิ่นและสารฆ่าเชื้อ.
HOCl มีอยู่เป็นองค์ประกอบภายนอกตามธรรมชาติในมนุษย์และสัตว์และเป็นส่วนสำคัญของระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ HOCl ผลิตโดย neutrophil granulocytes ซึ่งเป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวที่มีมากที่สุดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มีส่วนร่วมในขั้นตอนสุดท้ายของเส้นทางออกซิเดชั่นในการต่อสู้กับการติดเชื้อและการบุกรุกของสารแปลกปลอม.
เมื่อเซลล์ตรวจพบการบุกรุกของสิ่งแปลกปลอมมันจะผ่าน phagocytosis ในระหว่างที่นิวโทรฟิลเข้าไปในร่างกายและทำให้จุลินทรีย์ภายในหรืออนุภาคต่างประเทศเข้ามา เหตุการณ์ phagocytic นี้ส่งผลในการหลั่งของสายพันธุ์ออกซิเจนปฏิกิริยาและเอนไซม์ไฮโดรไลติก (Kavros, S.F. ).
การใช้ออกซิเจนในระหว่างการสร้างออกซิเจนชนิดที่เรียกว่า "ปฏิกิริยาการระเบิด" เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ NADPH oxidase ซึ่งผลิตซูเปอร์ออกไซด์จำนวนมาก.
สปีชีส์ออกซิเจนที่มีปฏิกิริยาสูงนี้จะสลายตัวเป็นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งจะถูกแปลงเป็น HOCl HOCl มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียและทำลายแบคทีเรียที่ถูกกลืนกินโดยนิวโทรฟิลทันที แม้จะมีกิจกรรมมากมายของ HOCl ต่อจุลินทรีย์ แต่ก็ไม่เป็นพิษต่อเซลล์ของมนุษย์หรือสัตว์ นี่อาจเกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวภายนอกในระบบภูมิคุ้มกันของเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (Chanson Water Ionizers USA, Inc, 2016).
เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการเสนอว่าการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียโดย HOCl เป็นผลมาจากการยับยั้งการจำลองแบบของดีเอ็นเอ เมื่อแบคทีเรียสัมผัสกับ HOCl มีการลดลงอย่างฉับพลันของการสังเคราะห์ดีเอ็นเอที่นำหน้าการยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนและคล้ายกับการสูญเสียความมีชีวิต (Davies, 1988).
ในระหว่างการจำลองแบบของจีโนมแบคทีเรียต้นกำเนิดของการจำลองแบบ (oriC ใน E. coli) ถูกผูกไว้กับโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับเยื่อหุ้มเซลล์และพบว่าการรักษาด้วย HOCl จะลดความสัมพันธ์ของเยื่อหุ้มที่สกัดสำหรับ oriC และ ความสัมพันธ์นี้ลดลงควบคู่ไปกับการสูญเสียความมีชีวิต.
ในงานของ Henry Rosen (1998) พวกเขาเปรียบเทียบอัตราการยับยั้ง HOCl ของการจำลองแบบพลาสมิด DNA กับต้นกำเนิดของการจำลองที่แตกต่างกันและพบว่าพลาสมิดบางชนิดมีความล่าช้าในการยับยั้งการจำลองแบบเมื่อเทียบกับพลาสมิด พวกเขามี oriC กลุ่มของ Rosen เสนอว่าการยับยั้งการทำงานของโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการจำลองดีเอ็นเอเป็นกลไกของการกระทำของ HOCl.
การใช้งาน
การก่อตัวของ chlorohydrins
กรดไฮโปคลอรัสถูกใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์โดยเปลี่ยนแอลคีนเป็นคลอโรไฮดรัส.
กรดไฮโปคลอรัสทำปฏิกิริยากับพันธะที่ไม่อิ่มตัวในไขมัน แต่ไม่ได้อยู่ในพันธะอิ่มตัวและ ClO-ion ไม่ได้มีส่วนร่วมในปฏิกิริยานี้.
ปฏิกิริยานี้เกิดจากการไฮโดรไลซิสโดยเติมคลอรีนเข้ากับคาร์บอนและไฮดรอกซิลอีกอันหนึ่ง สารประกอบที่ได้คือคลอโรไฮดริน โพลาร์คลอรีนรบกวน bilayers ไขมันและอาจเพิ่มการซึมผ่าน.
เมื่อการก่อตัวของ chlorohydrin เกิดขึ้นในไขมัน bilayers ของเซลล์เม็ดเลือดแดง, การซึมผ่านเพิ่มขึ้น การหยุดชะงักอาจเกิดขึ้นหากมีคลอโรไฮดรินเพียงพอ.
นอกจากนี้การเติมคลอโรไฮโดรคลอรีนในเซลล์เม็ดเลือดแดงก็มีผลต่อการซึมผ่านเช่นกัน ยังมีการตรวจพบคลอรอลไฮโดรคลอไรด์ แต่ไม่ส่งผลกระทบต่อการซึมผ่านอย่างมากและเชื่อว่า Cl2 มีความรับผิดชอบต่อปฏิกิริยานี้
อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง
ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางมันถูกใช้เป็นสารทำความสะอาดสำหรับผิวซึ่งเป็นประโยชน์ต่อผิวของร่างกายแทนการทำให้เกิดการแห้ง นอกจากนี้ยังใช้ในผลิตภัณฑ์สำหรับเด็กเนื่องจากผิวของทารกมีความไวเป็นพิเศษและสามารถระคายเคืองได้ง่าย.
บำบัดน้ำเสีย
ในการบำบัดน้ำกรดไฮโปคลอรัสเป็นยาฆ่าเชื้อที่ใช้งานในผลิตภัณฑ์ที่ใช้ไฮโปคลอไรต์ (ตัวอย่างเช่นใช้ในสระว่ายน้ำ).
ในการให้บริการด้านอาหารและการแจกจ่ายน้ำอุปกรณ์พิเศษในการสร้างวิธีการแก้ปัญหาที่อ่อนแอของ HClO จากน้ำและเกลือบางครั้งใช้ในการสร้างยาฆ่าเชื้อที่ปลอดภัย (ไม่เสถียร) ในปริมาณที่เพียงพอเพื่อรักษาพื้นผิวการเตรียมอาหารและเสบียง ของน้ำ.
การรักษาอาการคัน
เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการเสนอกรดไฮโปคลอรัสเฉพาะที่ (HOCl) เพื่อใช้รักษาอาการคัน มีการเสนอกลไกสองอย่างซึ่ง HOCl สามารถลดอาการคัน:
1) HOCl เป็นจุลินทรีย์ฆ่าเชื้อโรคทางผิวหนังโดยเฉพาะ เชื้อ Staphylococcus aureus ในโรคผิวหนังภูมิแพ้.
2) HOCl สามารถต้านการอักเสบและลดกิจกรรมของฮิสตามีน, leukotriene B4 และ interleukin-2 ซึ่งทั้งหมดมีส่วนร่วมในพยาธิสรีรวิทยาของอาการคัน.
มีเงื่อนไขภายใต้ HOCl ที่จริงสามารถทำให้เกิดอาการคันเป็นผลกระทบ ตัวอย่างเช่น HOCl เพิ่มกิจกรรมของปัจจัยการเจริญเติบโตของเส้นประสาทซึ่งส่งเสริมอาการคัน การได้รับสารเป็นเวลานานหรือ HOCl ในปริมาณที่สูงอาจทำให้เกิดผิวหนังอักเสบที่ระคายเคืองหรือโดยทั่วไปแล้วโรคผิวหนังที่แพ้ (Robert Y. Pelgrift, 2013).
การอ้างอิง
- Chanson Water Ionizers USA, Inc. (2016) การค้นพบกรดไฮโปคลอรัส อ้างสิทธิ์จาก chansonalkalinewater: chansonalkalinewater.com.
- Davies, S. M. (1988) การยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียด้วยกรดไฮโปคลอรัส บทบาทที่เป็นไปได้ในกิจกรรมฆ่าเชื้อแบคทีเรียของ phagocytes Biochem J. 254 (3), 685-692 ncbi.nlm.nih.gov.
- EMBL-EBI (2014, 31 มีนาคม) กรดไฮโปคลอรัส สืบค้นจาก ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
- Henry Rosen, B. R. (1998) ผลต่างของสารออกซิแดนท์ที่ได้จาก Myeloperoxidase ต่อการจำลองดีเอ็นเอ Escherichia coli ภูมิคุ้มกันโรคติดเชื้อ 66 (6), 2655-2659 ncbi.nlm.nih.gov.
- กรดไฮโปคลอรัสใช้คุณสมบัติโครงสร้างและสูตร ( S.F. ) กู้คืน desoftschools: softschools.com.
- Kavros, S. (S.F. ) การใช้สารละลายกรดไฮโปคลอรัสในการจัดการบาดแผล. กู้คืนจาก faim.org.
- ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ ... (2017, 25 มีนาคม) PubChem ฐานข้อมูลแบบผสม; CID = 24341 ดึงมาจาก PubChem.
- Prütz, W. A. (1996) ปฏิกิริยาระหว่างกรดไฮโปคลอรัสกับ Thiols, นิวคลีโอไทด์, DNA และสารชีวภาพอื่น ๆ จดหมายเหตุของชีวเคมีและชีวฟิสิกส์เล่มที่ 332 ฉบับที่ 1, 110-120 กู้คืนจาก sciencedirect.com.
- Robert Y. Pelgrift, A. J. (2013) Topical Hypochlorous Acid (HOCl) เพื่อรักษาอาการคัน รายงานโรคผิวหนังปัจจุบันเล่ม 2 หมายเลข 3 181 สืบค้นจาก springer.com.
- ราชสมาคมเคมี (2015) กรดไฮโปคลอรัส สืบค้นจาก chemspider: chemspider.com.