Бромноватистой кислоти (HOBr, HBrO) являє собою неорганічну кислоту , отриману в результаті окислення аніону броміду (Br-). Додавання брому до води дає бромистоводневу кислоту (HBr) та гіпобромну кислоту (HOBr) через реакцію диспропорціонування. Br2 + H2O = HOBr + HBr
Гіпобромна кислота - це дуже слабка кислота, дещо нестійка, існує у вигляді розведеного розчину при кімнатній температурі. Він виробляється в теплокровних хребетних організмах (включаючи людину) під дією ферменту еозинофілпероксидази.
Відкриття, що гіпобромна кислота може регулювати активність колагену IV, привернуло велику увагу.
Будова
2D
Гіпобромна кислота
3D
Гіпобромна кислота. Молекулярна модель твердої сфери
Гіпобромна кислота. Молекулярна модель бар і сфери
Фізичні та хімічні властивості
- Поява твердих речовин жовтого кольору: твердих речовин жовтого кольору
- Зовнішній вигляд: тверді речовини жовтого кольору.
- Молекулярна маса: 96,911 г / моль.
- Температура кипіння: 20–25 ° C.
- Щільність: 2,470 г / см3.
- Кислотність (рКа): 8,65.
- Хімічні та фізичні властивості гіпобромної кислоти аналогічні властивостям інших гіпогалітів.
- Він представлений у вигляді розведеного розчину при кімнатній температурі.
- Тверді речовини гіпоброміту мають жовтий колір і мають своєрідний ароматичний запах.
- Це сильний бактерицид і дезінфікуючий засіб.
- Він має pKa 8,65 і частково дисоціює у воді при рН 7.
Програми
- Гіпобромна кислота (HOBr) використовується як відбілюючий засіб, окислювач, дезодоратор та дезінфікуючий засіб завдяки своїй здатності вбивати клітини багатьох збудників хвороб.
- Застосовується текстильною промисловістю як відбілюючий і сушильний засіб.
- Також його застосовують у гарячих ваннах і спа-салях як бактерицидний засіб.
Біомолекулярні взаємодії
Бром є всюдисущим у тварин як іонний бромід (Br-), але до недавнього часу його суттєва функція була невідомою.
Недавні дослідження показали, що бром має важливе значення для архітектури базальної мембрани та розвитку тканин.
Фермент пероксидаїн використовує rHOB для зшивання сульфіліміну, який є зшитим у скелетах колагену IV базальної мембрани.
Гіпобромна кислота виробляється в теплокровних хребетних організмах під дією ферменту еозинофілпероксидази (ЕПО).
ЕРО виробляє HOBr з H2O2 та Br- у присутності плазмової концентрації Cl-.
Мієлопероксидаза (МРО) з моноцитів та нейтрофілів генерує гіпохлорну кислоту (HOCl) з H2O2 та Cl-.
Собача мієлопероксидаза. Молекулярна модель суцільної стрічки
EPO та MPO відіграють важливу роль у захисних механізмах господарів проти збудників хвороб, використовуючи HOBr та HOCl відповідно.
Нейтрофіли під час фагоцитозу
Система MPO / H2O2 / Cl- у присутності Br- також генерує HOBr шляхом взаємодії утвореного HOCl з Br-. Більше, ніж потужний окислювач, HOBr є потужним електрофілом.
Плазмова концентрація Br- в 1000 разів нижча, ніж концентрація аніона хлориду (Cl-). Отже, ендогенна продукція HOBr також нижча порівняно з HOCl.
Однак HOBr є значно більш реакційноздатним, ніж HOCl, коли окислюваність досліджуваних сполук не має значення, тому реактивність HOBr може бути більше пов'язана з його електрофільною силою, ніж з його окислювальною силою (Ximenes, Morgon & de Суза, 2015).
Хоча його окислювально-відновний потенціал нижчий, ніж у HOCl, HOBr реагує з амінокислотами швидше, ніж HOCl.
Галогенація тирозинового кільця за HOBr в 5000 разів швидше, ніж у HOCl.
Тирозин Молекулярна модель дроту
HOBr також реагує з нуклеозидами нуклеозидів та ДНК.
ДНК подвійна спіраль. Молекулярна модель твердої сфери
2'-дезоксицитидин, аденін та гуанін генерують 5-бромо-2'-дезоксицитидин, 8-бромоаденін та 8-бромогуанін в системах EPO / H2O2 / Br- та MPO / H2O2 / Cl- / Br- (Suzuki, Kitabatake and Koide, 2016).
McCall та ін. (2014) показали, що Br є необхідним кофактором для утворення сульфілімінових поперечних зв’язків, каталізованих ферментом пероксидазином, посттрансляційною модифікацією, необхідною для архітектури колагену IV базальних мембран та розвитку тканин.
Молекула колагену IV (COL4A1). Молекулярна модель суцільної стрічки
Мембрани підвалів - це спеціалізовані позаклітинні матриці, які є ключовими медіаторами передачі сигналу та механічної підтримки епітеліальних клітин.
Базальна мембрана, позаклітинний матрикс, епітелій, ендотелій та сполучна тканина
Мембрани підвалів визначають архітектуру епітеліальної тканини та полегшують відновлення тканин після травми, серед інших функцій.
Вбудована в основу мембрани являє собою сульфілімін зшитого колагену IV каркаса, який надає матриці функціональність у багатоклітинних тканинах усіх тварин.
Ліси колагену IV забезпечують механічну міцність, служать лігандом для інтегринів та інших рецепторів клітинної поверхні та взаємодіють з факторами росту для встановлення сигнальних градієнтів.
Сульфілімін (сульфімід) - хімічна сполука, яка містить подвійний зв’язок сірка-азот. Сульфілімінові зв'язки стабілізують нитки колагену IV, виявлені в позаклітинному матриксі.
Ці зв'язки ковалентно пов'язують залишки метіоніну 93 (Met93) та гідроксилізину 211 (Hyl211) сусідніх поліпептидних ланцюгів, утворюючи більший тример колагену.
Молекула дифенілсульфіміду. Молекулярна модель бар і сфери
Пероксидаза утворює гіпобромну кислоту (HOBr) та гіпохлорну кислоту (HOCl) з броміду та хлориду відповідно, що може опосередковувати утворення сульфілімінових зшивок.
Бромід, перетворений у гіпобромну кислоту, утворює проміжний продукт іона бромосульфонію (S-Br), який бере участь у формуванні зшивання.
McCall та ін. (2014 р.) Продемонстрував, що дієтичний дефіцит Br смертельно небезпечний у мухи дрозофіли, тоді як заміщення Br відновлює його життєздатність.
Вони також встановили, що бром є важливим мікроелементом для всіх тварин завдяки його ролі в утворенні сульфілімінових і колагенових IV зв’язків, що має життєво важливе значення для формування мембран фундаменту та розвитку тканин.
Список літератури
- ChemIDplus, (2017). 3D структура 13517-11-8 - гіпобромна кислота, отримана з nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D структура 60-18-4 - Тирозин Отримано з nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D структура 7726-95-6 - Бром, отриманий з nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D структура 7732-18-5 - Вода Отримано з nih.gov.
- Emw, (2009). Білок COL4A1 PDB 1li1 Відновлено з wikipedia.org.
- Міллз, Б. (2009). Дифенілсульфімід-від-xtal-2002-3D-кульок Відновлено з wikipedia.org.
- PubChem, (2016). Гіпобромна кислота Отримана з nih.gov.
- Steane, R. (2014). Молекула ДНК - обертається в трьох вимірах. Відновлено з biotopics.co.uk
- Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion відновлено з wikipedia.org.