Lastnosti hipobromne kisline, struktura, uporaba in biomolekularne interakcije



The hipobromna kislina (HOBr, HBrO) je anorganska kislina, proizvedena z oksidacijo bromidnega aniona (Br-). Dodatek broma vodi daje hidrobromno kislino (HBr) in hipobromno kislino (HOBr) z nesorazmerno reakcijo. Br2 + H2O = HOBr + HBr

Hipobromna kislina je zelo šibka, nekoliko nestabilna kislina, ki obstaja kot raztopina, razredčena pri sobni temperaturi. Proizvaja se v organizmih vretenčarjev tople krvi (vključno z ljudmi) z delovanjem encima peroksidaze eozinofilcev..

Veliko pozornosti je prineslo odkritje, da lahko hipobromna kislina uravnava aktivnost kolagena IV.

Indeks

  • 1 Struktura
    • 1.1 2D
    • 1.2 3D
  • 2 Fizikalne in kemijske lastnosti
  • 3 Uporabe
  • 4 Biomolekularne interakcije
  • 5 Reference

Struktura

2D

3D

Fizikalne in kemijske lastnosti

  • Trdna rumena oblika: rumene trdne snovi.
  • Videz: rumene trdne snovi.
  • Molekulska masa: 96,911 g / mol.
  • Vrelišče: 20-25 ° C.
  • Gostota: 2.470 g / cm3.
  • Kislost (pKa): 8,65.
  • Kemične in fizikalne lastnosti hipobromne kisline so podobne tistim pri drugih hipohalitih.
  • Predstavljena je kot raztopina, razredčena pri sobni temperaturi.
  • Hipobromitne trdne snovi so rumene in imajo značilen aromatski vonj.
  • Je močno baktericidno in dezinfekcijsko sredstvo.
  • Ima pKa 8,65 in deloma disociira v vodi pri pH 7.

Uporabe

  • Hipobromna kislina (HOBr) se uporablja kot belilo, oksidant, dezodorant in dezinfekcijsko sredstvo, zaradi svoje sposobnosti ubijanja celic mnogih patogenov.
  • Uporablja ga tekstilna industrija kot belilo in sušilo.
  • Uporablja se tudi v vročih kopelih in zdraviliščih kot germicidno sredstvo.

Biomolekularne interakcije

Brom je pri živalih vseprisoten kot ionski bromid (Br-), vendar do nedavnega njegova bistvena funkcija ni bila znana..

Nedavne raziskave so pokazale, da je brom bistven za arhitekturo bazalnih membran in razvoj tkiv.

Encim peroksidazin uporablja HOBr za tvorbo navzkrižnih povezav v sulfiliminu, ki je navzkrižno povezan v ogrodje kolagena IV bazalne membrane..

Hipobromna kislina se proizvaja pri toplokrvnih vretenčarjih z delovanjem encima eozinofil peroksidaze (EPO).

EPO proizvaja HOBr iz H2O2 in Br- v prisotnosti plazemske koncentracije Cl-.

Myeloperoksidaza (MPO) iz monocitov in nevtrofilcev proizvaja hipoklorno kislino (HOCl) iz H2O2 in Cl-.

EPO in MPO imata pomembno vlogo pri obrambnih mehanizmih gostiteljev proti patogenom, ki uporabljajo HOBr oziroma HOCl.

Sistem MPO / H2O2 / Cl v prisotnosti Br- generira HOBr tudi z reakcijo HOCl, ki nastane z Br-. Več kot močan oksidant je HOBr močan elektrofil.

Plazemska koncentracija Br- je več kot 1000-krat manjša od koncentracije kloridnega aniona (Cl-). Posledično je endogena proizvodnja HOBr nižja tudi v primerjavi s HOCl.

Vendar pa je HOBr bistveno bolj reaktiven kot HOCl, kadar oksidativnost preučevanih spojin ni pomembna, zato je reaktivnost HOBr bolj povezana z njeno elektrofilno močjo kot z oksidativno močjo (Ximenes, Morgon & de). Souza, 2015).

Čeprav je njegov redoks potencial nižji od HOCl, HOBr reagira hitreje z aminokislinami kot HOCl.

Halogeniranje tirozinskega obroča s HOBr je 5000 krat hitrejše od HOCl.

HOBr reagira tudi z nukleozidnimi nukleobazami in DNA.

2'-deoksicitidin, adenin in gvanin, tvori 5-bromo-2'-deoksicitidin, 8-bromoadenin in 8-bromoganin v sistemih EPO / H2O2 / Br- in MPO / H2O2 / Cl- / Br-sistem (Suzuki, Kitabatake in Koide, 2016).

McCall, et al. (2014) so ​​pokazali, da je Br potreben kofaktor za navzkrižno povezovanje sulfilimina, ki ga katalizira encim peroksidazin, bistvena posttranslacijska modifikacija za arhitekturo kolagena IV bazalnih membran in razvoj tkiv.

Bazalne membrane so specializirane zunajcelične matrike, ki so ključni posredniki za signalno transdukcijo in mehansko podporo epitelijskih celic..

Bazalne membrane definirajo arhitekturo epitelijskega tkiva in med drugimi funkcijami olajšajo obnovo tkiva po poškodbi.

Vdelano v kletno membrano je kolagen IV scaffold, zamrežen s sulfiliminom, ki daje matriksu funkcionalnost v večceličnih tkivih vseh živali..

Stebri za kolagen IV zagotavljajo mehansko odpornost, služijo kot ligand za integrine in druge receptorje na celični površini, in vplivajo na rastne faktorje za vzpostavitev signalnih gradientov..

Sulfilimin (sulfimid) je kemična spojina, ki vsebuje dvojno vez žvepla in dušika. Sulfiliminske vezi stabilizirajo kolagene IV trakove, ki jih najdemo v zunajceličnem matriksu.

Te vezi kovalentno vežejo metionin 93 (Met93) in ostanke hidroksilizina 211 (Hyl211) iz sosednjih polipeptidnih pramenov, da se tvori večji kolagenski trimer..

Peroksidazin tvori hipobromno kislino (HOBr) in hipoklorno kislino (HOCl) iz bromida oziroma klorida, ki lahko posredujeta pri tvorbi križnih vezi sulfilimina..

Bromid, ki se pretvori v hipobromno kislino, tvori intermediat bromosulfonijevega iona (S-Br), ki sodeluje pri oblikovanju navzkrižnih povezav.

McCall, et al. (2014) je pokazala, da je pomanjkanje Br v prehrani smrtonosno v muhi Drosophila, medtem ko nadomestitev Br ponovno vzpostavi njeno sposobnost preživetja..

Ugotovili so tudi, da je brom bistven element v sledovih za vse živali zaradi njegove vloge pri tvorbi vezi sulfilimina in kolagena IV, ki je bistvenega pomena za nastanek bazalnih membran in razvoj tkiv..

Reference

  1. ChemIDplus, (2017). 3D struktura 13517-11-8 - Hypobromous acid [image] Vzpostavljeno iz nih.gov.
  2. ChemIDplus, (2017). 3D struktura 60-18-4 - tirozin [USAN: INN] [image] Vzpostavljeno iz nih.gov.
  3. ChemIDplus, (2017). 3D struktura 7726-95-6 - Bromin [image] Izterjana od nih.gov.
  4. ChemIDplus, (2017). 3D struktura 7732-18-5 - Voda [image] Izterjana od nih.gov.
  5. Emw, (2009). Protein COL4A1 PDB 1li1 [image] Vzpostavljeno iz wikipedia.org.
  6. Mills, B. (2009). Diphenilsulfimid-iz-xtal-2002-3D-žoge [image] Vzpostavljeno iz wikipedia.org.
  7. PubChem, (2016). Hipobromna kislina [image] Izterjana od nih.gov.
  8. Steane, R. (2014). DNA molekula - vrtljiva v 3 dimenzijah [image] Vzpostavljeno iz biotopics.co.uk
  9. Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion [image] Vzpostavljeno iz wikipedia.org.