Den hypobromsyre (HOBr, HBrO) er en uorganisk syre som produseres ved oksydasjon av bromid-anion (Br-). Tilsetningen av brom til vann gir hydrobromsyre (HBr) og hypobromous syre (HOBr) gjennom en disproportorsjonsreaksjon. Br2 + H2O = HOBr + HBr
Hypobromøs syre er en veldig svak syre, noe ustabil, som eksisterer som en fortynnet løsning ved romtemperatur. Det produseres i varmblodige virveldyrorganismer (inkludert mennesker) ved virkningen av eosinophil peroxidase-enzymet.
Oppdagelsen av at hypobromous syre kan regulere kollagen IV-aktivitet har vakt stor oppmerksomhet.
Struktur
2D
Hypobromøs syre
3D
Hypobromøs syre. Molekylær modell av solid sfære
Hypobromøs syre. Bar og sfære molekylær modell
Fysiske og kjemiske egenskaper
- Utseende gule faste stoffer: gule faste stoffer.
- Utseende: gule faste stoffer.
- Molekylvekt: 96,911 g / mol.
- Kokepunkt: 20–25 ° C.
- Tetthet: 2.470 g / cm3.
- Aciditet (pKa): 8,65.
- De kjemiske og fysiske egenskapene til hypobromous acid ligner på andre hypohalitter.
- Den presenteres som en fortynnet løsning ved romtemperatur.
- Hypobromite-faste stoffer er gule i fargen og har en særegen aromatisk lukt.
- Det er et sterkt bakteriedrepende middel og desinfiserende vann.
- Den har en pKa på 8,65 og dissosierer delvis i vann ved pH 7.
applikasjoner
- Hypobromous acid (HOBr) brukes som blekemiddel, oksidant, deodorizer og desinfeksjonsmiddel på grunn av dens evne til å drepe cellene i mange patogener.
- Det brukes av tekstilindustrien som et bleke- og tørkemiddel.
- Det brukes også i boblebad og spa som et bakteriedrepende middel.
Biomolekylære interaksjoner
Brom er allestedsnærværende hos dyr som ionisk bromid (Br-), men inntil nylig var dens essensielle funksjon ukjent.
Nyere forskning har vist at brom er essensielt for membranarkitektur og vevsutvikling i kjelleren.
Enzymet peroxidain bruker rHOB til å tverrbinde sulfilimin, som er tverrbundet i kollagen IV stillasene i kjellermembranen.
Hypobromøs syre produseres i varmblodige virveldyrorganismer ved virkningen av enzymet eosinophil peroxidase (EPO).
EPO genererer HOBr fra H2O2 og Br- i nærvær av en plasmakonsentrasjon av Cl-.
Myeloperoxidase (MPO), fra monocytter og nøytrofiler, genererer hypoklorsyre (HOCl) fra H2O2 og Cl-.
Hjørnetann myeloperoxidase. Molekylær modell med solid bånd
EPO og MPO spiller en viktig rolle i vertsforsvarsmekanismer mot patogener ved å bruke henholdsvis HOBr og HOCl.
Neutrofiler under fagocytose
MPO / H2O2 / Cl-systemet i nærvær av Br- genererer også HOBr ved å reagere den dannede HOCl med Br-. Mer enn en kraftig oksidant, er HOBr en kraftig elektrofil.
Plasmakonsentrasjonen av Br- er mer enn 1000 ganger lavere enn kloridanionen (Cl-). Følgelig er endogen produksjon av HOBr også lavere sammenlignet med HOCl.
Imidlertid er HOBr betydelig mer reaktiv enn HOCl når oksidabiliteten til de undersøkte forbindelsene ikke er relevant, så reaktiviteten til HOBr kan være mer assosiert med dens elektrofile styrke enn med dens oksiderende kraft (Ximenes, Morgon & de Souza, 2015).
Selv om redokspotensialet er lavere enn for HOCl, reagerer HOBr med aminosyrer raskere enn HOCl.
Halogeneringen av tyrosinring med HOBr er 5000 ganger raskere enn for HOCl.
tyrosin Wire Molecular Model
HOBr reagerer også med nukleosidnukleobaser og DNA.
DNA dobbel helix. Molekylær modell av solid sfære
2′-deoksycytidin, adenin og guanin, genererer 5-brom-2′-deoksycytidin, 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 kofaktor som kreves for dannelse av sulfilimin-tverrbindinger katalysert av enzymet peroxidasin, en post-translasjonsmodifisering som er essensiell for arkitekturen av kollagen IV i kjellermembraner og vevsutvikling.
Kollagen IV molekyl (COL4A1). Molekylær modell med solid bånd
Kjellermembraner er spesialiserte ekstracellulære matriser som er nøkkelformidlere for signaloverføring og mekanisk støtte av epitelceller.
Kjellermembran, ekstracellulær matrise, epitel, endotel og bindevev
Kjellermembraner definerer arkitekturen til epitelvev og letter vevsreparasjon etter skade, blant andre funksjoner.
Innlagt i kjellermembranen er et sulfilimin-tverrbundet kollagen IV-stillas, som gir matriksfunksjonaliteten i det flercellede vevet til alle dyr.
Stillinger av kollagen IV gir mekanisk styrke, fungerer som en ligand for integriner og andre celleoverflatreseptorer og samhandler med vekstfaktorer for å etablere signalgradienter.
Sulfilimine (sulfimide) er en kjemisk forbindelse som inneholder en dobbeltbinding av svovel til nitrogen. Sulfiliminbindinger stabiliserer kollagen IV-tråder som finnes i den ekstracellulære matrisen.
Disse bindinger kobler kovalent metionin 93 (Met93) og hydroksylysin 211 (Hyl211) rester av tilstøtende polypeptidstrenger for å danne en større kollagentrimer.
Difenylsulfimidmolekyl. Bar og sfære molekylær modell
Peroksidase danner henholdsvis hypobromous acid (HOBr) og hypochlorous acid (HOCl) fra bromid og klorid, noe som kan formidle dannelse av sulfilimin tverrbindinger.
Bromidet, omdannet til hypobromous syre, danner et mellomprodukt av bromosulfoniumionet (S-Br) som deltar i dannelsen av tverrbindene.
McCall, et al. (2014) demonstrerte at Br-kostholdsmangel er dødelig i Drosophila-flua, mens Br-erstatning gjenoppretter levedyktigheten.
De slo også fast at brom er et essensielt sporelement for alle dyr på grunn av dets rolle i dannelsen av sulfilimin og kollagen IV-bindinger, noe som er av vital betydning for dannelsen av kjellermembraner og vevsutvikling.
referanser
- ChemIDplus, (2017). 3D-struktur på 13517-11-8 - Hypobromous acid Hentet fra nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D-struktur på 60-18-4 - Tyrosine Hentet fra nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D-struktur av 7726-95-6 - Brom. Hentet fra nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D-struktur av 7732-18-5 - Vann Hentet fra nih.gov.
- Emw, (2009). Protein COL4A1 PDB 1li1 Gjenopprettet fra wikipedia.org.
- Mills, B. (2009). Diphenylsulfimide-from-xtal-2002-3D-balls Opprettet fra wikipedia.org.
- PubChem, (2016). Hypobromous acid Hentet fra nih.gov.
- Steane, R. (2014). DNA-molekylet - roterbart i 3 dimensjoner Gjenvunnet fra biotopics.co.uk
- Thormann, U. (2005). NeutrophilerAksjon Gjenopprettet fra wikipedia.org.