Hypobroomzuurkenmerken, structuur, toepassingen en biomoleculaire interacties



de hypobromous acid (HOBr, HBrO) is een anorganisch zuur dat wordt geproduceerd door de oxidatie van het bromide-anion (Br-). De toevoeging van broom aan water levert waterstofbromide (HBr) en hypobroomzuur (HOBr) door een disproportioneringsreactie. Br2 + H2O = HOBr + HBr

Hypobroomzuur is een zeer zwak, enigszins onstabiel zuur, bestaande als een oplossing verdund bij kamertemperatuur. Het wordt geproduceerd in vertebrate organismen van warm bloed (inclusief mensen), door de werking van het enzym peroxidase van eosinofielen.

De ontdekking dat hypobroomzuur de activiteit van collageen IV kan reguleren heeft veel aandacht getrokken.

index

  • 1 structuur
    • 1.1 2D
    • 1.2 3D
  • 2 Fysische en chemische eigenschappen
  • 3 Gebruik
  • 4 Biomoleculaire interacties
  • 5 Referenties

structuur

2D

3D

Fysische en chemische eigenschappen

  • Stevig geel uiterlijk: gele vaste stoffen.
  • Uiterlijk: gele vaste stoffen.
  • Molecuulgewicht: 96.911 g / mol.
  • Kookpunt: 20-25 ° C.
  • Dichtheid: 2,470 g / cm3.
  • Zuurgraad (pKa): 8,65.
  • De chemische en fysische eigenschappen van hypobroomzuur zijn vergelijkbaar met die van andere hypohalieten.
  • Het wordt aangeboden als een oplossing verdund bij kamertemperatuur.
  • De hypobromiet vaste stoffen zijn geel en hebben een eigenaardige aromatische geur.
  • Het is een krachtig bactericide en waterdesinfectans.
  • Het heeft een pKa van 8,65 en dissocieert gedeeltelijk in water bij pH 7.

toepassingen

  • Hypobroomzuur (HOBr) wordt gebruikt als bleekmiddel, oxidatiemiddel, deodorant en desinfectiemiddel, vanwege zijn vermogen om de cellen van veel pathogenen te doden.
  • Het wordt door de textielindustrie gebruikt als bleekmiddel en droogmiddel.
  • Het wordt ook gebruikt in hot tubs en spa's als kiemdodend middel.

Biomoleculaire interacties

Broom is alomtegenwoordig in dieren als ionisch bromide (Br-), maar tot voor kort was de essentiële functie niet bekend.

Recent onderzoek heeft aangetoond dat broom essentieel is voor de architectuur van basale membranen en de ontwikkeling van weefsels.

Het enzym peroxidasine gebruikt HOBr om verknopingen te vormen in het sulfylamine dat in de schavotten van collageen IV van het basismembraan wordt verknoopt.

Hypobroomzuur wordt geproduceerd in warmbloedige vertebrate organismen door de werking van het enzym eosinophil peroxidase (EPO).

EPO genereert HOBr van H2O2 en Br- in de aanwezigheid van een plasmaconcentratie van Cl-.

Myeloperoxidase (MPO), uit monocyten en neutrofielen, genereert hypochloorzuur (HOCl) uit H2O2 en Cl-.

EPO en MPO spelen een belangrijke rol in de afweermechanismen van de gastheer tegen pathogenen, met respectievelijk HOBr en HOCl.

Het MPO / H2O2 / Cl-systeem in de aanwezigheid van Br- genereert ook HOBr door de reactie van het HOCl gevormd met Br-. Meer dan een krachtig oxidatiemiddel, HOBr is een krachtige elektrofiel.

De plasmaconcentratie van Br- is meer dan 1000 keer lager dan die van het chloride-anion (Cl-). Dientengevolge is de endogene HOBr-productie ook lager vergeleken met HOCl.

Echter, HOBr aanzienlijk reactiever dan HOCl wanneer de oxideerbaarheid van de onderzochte verbindingen irrelevant, waardoor de reactiviteit van HOBr kan verder worden geassocieerd met elektrofiele kracht, waarvan oxiderend vermogen (Ximenes, Morgon en van Souza, 2015).

Hoewel het redoxpotentieel lager is dan dat van HOCl, reageert HOBr sneller met aminozuren dan HOCl.

De halogenering van de tyrosinering door HOBr is 5000 maal sneller dan die van HOCl.

HOBr reageert ook met nucleoside-nucleobasen en DNA.

2'-deoxycytidine De adenine en guanine, genereren 5-broom-2'-deoxycytidine, 8-bromoadenine en 8-bromoguanine in EPO / H2O2 / Br- en MPO / H2O2 / Cl- / Br- (Suzuki systemen Kitabatake en Koide, 2016).

McCall et al. (2014) hebben aangetoond dat Br is een cofactor nodig voor verknoping van sulfilimine gekatalyseerd door het enzym peroxidasina essentieel posttranslationele modificatie voor architectuur IV collageen basale membranen en weefsels ontwikkelingskoppelingen.

Basale membranen zijn gespecialiseerde extracellulaire matrices die sleutelbemiddelaars zijn van signaaltransductie en mechanische ondersteuning van epitheelcellen.

De basale membranen definiëren de architectuur van het epitheliale weefsel en vergemakkelijken het weefselherstel na letsel, naast andere functies.

Ingebed in het basale membraan, is er een collageen IV-skelet dat is verknoopt met sulfilimine, wat functionaliteit aan de matrix geeft in de meercellige weefsels van alle dieren.

Collageen IV-scaffolds verschaffen mechanische resistentie, dienen als een ligand voor integrinen en andere receptoren aan het celoppervlak en interageren met groeifactoren om signaleringsgradiënten vast te stellen.

Sulfilimine (sulfimide) is een chemische verbinding die een zwavel-stikstof dubbele binding bevat. Sulfilimine bindt stabiliseren de collageen IV-strengen gevonden in de extracellulaire matrix.

Deze verbindingen covalent gebonden methionineresten 93 (Met93) en hydroxylysine 211 (Hyl211) van aangrenzende strengen een trimeer polypeptiden collageen grootste vormen.

De peroxidasina vorm hypobroomzuur (HOBr) en hypochloorzuur (HOCl) van bromide en chloride, respectievelijk, die de vorming van verknopingen sulfilimine kan mediëren.

Bromide, omgezet in hypobromig zuur, vormt een tussenproduct van het broomsulfoniumion (S-Br) dat deelneemt aan de vorming van dwarsverbindingen.

McCall, et al. (2014) toonde aan dat de tekort aan Br in de voeding dodelijk is in de vlieg Drosophila, terwijl de vervanging van Br de levensvatbaarheid herstelt.

Ook stelden ze vast dat broom is een essentieel spoorelement voor alle dieren voor hun rol bij de vorming van verbindingen sulfilimine en collageen IV, wat essentieel is voor de vorming van basismembranen en weefselontwikkeling.

referenties

  1. ChemIDplus, (2017). 3D-structuur van 13517-11-8 - Hypobroomzuur [afbeelding] Geïntroduceerd in nih.gov.
  2. ChemIDplus, (2017). 3D-structuur van 60-18-4 - Tyrosine [USAN: INN] [afbeelding] Ontvangen van nih.gov.
  3. ChemIDplus, (2017). 3D-structuur van 7726-95-6 - Broom [image] Hersteld van nih.gov.
  4. ChemIDplus, (2017). 3D-structuur van 7732-18-5 - Water [afbeelding] Hersteld van nih.gov.
  5. Emw, (2009). Protein COL4A1 PDB 1li1 [afbeelding] Verkregen uit wikipedia.org.
  6. Mills, B. (2009). Difenylsulfimide-van-xtal-2002-3D-ballen [afbeelding] Verkregen uit wikipedia.org.
  7. PubChem, (2016). Hypobromous acid [image] Hersteld van nih.gov.
  8. Steane, R. (2014). De DNA-molecule - roteerbaar in 3 dimensies [afbeelding] Geïnteresseerd in biotopics.co.uk
  9. Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion [afbeelding] Geïnteresseerd in wikipedia.org.