Бромноватистая кислоты (HOBr, HBrO) представляет собой неорганическую кислоту , полученную в результате окисления аниона бромида (Br-). Добавление брома к воде дает бромистоводородную кислоту (HBr) и бромистоводородную кислоту (HOBr) в результате реакции диспропорционирования. Br2 + H2O = HOBr + HBr
Бромистоводородная кислота - это очень слабая кислота, несколько нестабильная, существующая в виде разбавленного раствора при комнатной температуре. Он вырабатывается у теплокровных организмов позвоночных (включая человека) под действием фермента эозинофилов пероксидазы.
Открытие того, что гипобромистая кислота может регулировать активность коллагена IV, привлекло большое внимание.
Структура
2D
Гипобромистая кислота
3D
Бромистоводородная кислота. Молекулярная модель твердой сферы
Бромистоводородная кислота. Молекулярная модель стержня и сферы
Физические и химические свойства
- Внешний вид желтые твердые частицы: желтые твердые частицы.
- Внешний вид: твердые частицы желтого цвета.
- Молекулярный вес: 96,911 г / моль.
- Температура кипения: 20–25 ° C.
- Плотность: 2,470 г / см3.
- Кислотность (pKa): 8,65.
- По химическим и физическим свойствам гипоброматная кислота аналогична свойствам других гипогалогенитов.
- Он представлен в виде разбавленного раствора при комнатной температуре.
- Твердые частицы гипобромита желтого цвета и имеют специфический ароматный запах.
- Это сильное бактерицидное и дезинфицирующее средство для воды.
- Он имеет pKa 8,65 и частично диссоциирует в воде при pH 7.
Приложения
- Бромистоводородная кислота (HOBr) используется как отбеливающее средство, окислитель, дезодорант и дезинфицирующее средство из-за ее способности убивать клетки многих патогенов.
- Он используется в текстильной промышленности в качестве отбеливающего и сушильного агента.
- Он также используется в гидромассажных ваннах и на курортах как бактерицидное средство.
Биомолекулярные взаимодействия
Бром повсеместно встречается у животных в виде ионного бромида (Br-), но до недавнего времени его основная функция была неизвестна.
Недавние исследования показали, что бром необходим для архитектуры базальной мембраны и развития тканей.
Фермент пероксидаин использует rHOB для сшивания сульфилимина, который сшит в каркасах коллагена IV базальной мембраны.
Гипобромистая кислота вырабатывается у теплокровных организмов позвоночных под действием фермента эозинофильной пероксидазы (ЭПО).
ЭПО генерирует HOBr из H2O2 и Br- в присутствии концентрации Cl- в плазме.
Миелопероксидаза (МПО) из моноцитов и нейтрофилов генерирует хлорноватистую кислоту (HOCl) из H2O2 и Cl-.
Миелопероксидаза собак. Молекулярная модель твердой ленты
EPO и MPO играют важную роль в механизмах защиты хозяина от патогенов, используя HOBr и HOCl соответственно.
Нейтрофилы при фагоцитозе
Система MPO / H2O2 / Cl- в присутствии Br- также генерирует HOBr в результате реакции образовавшейся HOCl с Br-. HOBr - это не просто мощный окислитель, но и мощный электрофил.
Концентрация Br- в плазме более чем в 1000 раз ниже, чем концентрация хлорид-аниона (Cl-). Следовательно, эндогенная продукция HOBr также ниже по сравнению с HOCl.
Однако HOBr значительно более реакционноспособен, чем HOCl, когда окисляемость исследуемых соединений не имеет значения, поэтому реакционная способность HOBr может быть больше связана с его электрофильной силой, чем с его окислительной способностью (Ximenes, Morgon & de Соуза, 2015).
Хотя его окислительно-восстановительный потенциал ниже, чем у HOCl, HOBr реагирует с аминокислотами быстрее, чем HOCl.
Галогенирование тирозинового кольца HOBr в 5000 раз быстрее, чем HOCl.
Тирозин Проволочная молекулярная модель
HOBr также реагирует с нуклеозидными основаниями и ДНК.
Двойная спираль ДНК. Молекулярная модель твердой сферы
2'-дезоксицитидин, аденин и гуанин образуют 5-бром-2'-дезоксицитидин, 8-бромаденин и 8-бромогуанин в системах EPO / H2O2 / Br- и MPO / H2O2 / Cl- / Br- (Suzuki, Китабатаке и Коидэ, 2016).
Макколл и др. (2014) показали, что Br является кофактором, необходимым для образования сульфилиминных поперечных связей, катализируемых ферментом пероксидазином, посттрансляционной модификацией, необходимой для архитектуры коллагена IV базальных мембран и развития тканей.
Молекула коллагена IV (COL4A1). Молекулярная модель твердой ленты
Базальные мембраны - это специализированные внеклеточные матрицы, которые являются ключевыми медиаторами передачи сигналов и механической поддержки эпителиальных клеток.
Базальная мембрана, внеклеточный матрикс, эпителий, эндотелий и соединительная ткань
Базальные мембраны определяют структуру эпителиальной ткани и, помимо других функций, способствуют восстановлению тканей после травм.
В базальную мембрану встроен сшитый сульфилимином каркас из коллагена IV, который обеспечивает функциональность матрикса в многоклеточных тканях всех животных.
Каркасы из коллагена IV обеспечивают механическую прочность, служат лигандом для интегринов и других рецепторов клеточной поверхности и взаимодействуют с факторами роста, чтобы установить градиенты передачи сигналов.
Сульфилимин (сульфимид) - это химическое соединение, содержащее двойную связь серы с азотом. Сульфилиминные связи стабилизируют нити коллагена IV, обнаруженные во внеклеточном матриксе.
Эти связи ковалентно связывают остатки метионина 93 (Met93) и гидроксилизина 211 (Hyl211) соседних полипептидных цепей с образованием более крупного тримера коллагена.
Молекула дифенилсульфимида. Молекулярная модель стержня и сферы
Пероксидаин образует гипобромистую кислоту (HOBr) и хлорноватистую кислоту (HOCl) из бромида и хлорида соответственно, которые могут опосредовать образование сшивок сульфилимина.
Бромид, превращенный в гипобромистую кислоту, образует промежуточное соединение иона бромсульфония (S-Br), которое участвует в образовании поперечных связей.
Макколл и др. (2014) продемонстрировали, что дефицит Br в пище является летальным для мух Drosophila, тогда как замена Br восстанавливает их жизнеспособность.
Они также установили, что бром является важным микроэлементом для всех животных из-за его роли в образовании сульфилиминных и коллагеновых связей IV, которые имеют жизненно важное значение для формирования базальных мембран и развития тканей.
Ссылки
- ChemIDplus, (2017). Трехмерная структура 13517-11-8 - Бромистоводородная кислота Получено с nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). Трехмерная структура 60-18-4 - Тирозин Получено с nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). Трехмерная структура 7726-95-6 - Бром Получено с nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). Трехмерная структура 7732-18-5 - Вода Получено с nih.gov.
- Emw, (2009). Белок COL4A1 PDB 1li1 Получено с wikipedia.org.
- Миллс, Б. (2009). Diphenylsulfimide-from-xtal-2002-3D-balls Восстановлено с wikipedia.org.
- PubChem, (2016). Бромистоводородная кислота Получено с nih.gov.
- Стейн, Р. (2014). Молекула ДНК - вращающаяся в трех измерениях. Получено с сайта biotopics.co.uk.
- Торманн, У. (2005). NeutrophilerAktion Восстановлено с wikipedia.org.