Hypobromous kiselina (HOBr, HBrO) anorganska kiselina proizveden oksidacijom bromida aniona (Br). Dodavanje broma vodi daje bromovodičnu kiselinu (HBr) i hipobromnu kiselinu (HOBr) kroz reakciju disproporcionalnosti. Br2 + H2O = HOBr + HBr
Hipobromna kiselina je vrlo slaba kiselina, pomalo nestabilna, postoji kao razrijeđena otopina na sobnoj temperaturi. Nastaje u toplokrvnim organizmima kralježnjaka (uključujući ljude), djelovanjem enzima eozinofil peroksidaza.
Otkriće da hipobromna kiselina može regulirati aktivnost kolagena IV privuklo je veliku pažnju.
Struktura
2D
Hipobromna kiselina
3D
Hipobromna kiselina. Molekularni model krute sfere
Hipobromna kiselina. Molekularni model šipki i sfera
Fizička i kemijska svojstva
- Izgled čvrste tvari: žute čvrste tvari.
- Izgled: krute tvari žute boje.
- Molekularna težina: 96.911 g / mol.
- Vrelište: 20–25 ° C.
- Gustoća: 2,470 g / cm3.
- Kiselost (pKa): 8,65.
- Kemijska i fizikalna svojstva hipobromne kiseline slična su onima drugih hipohalita.
- Prikazuje se kao razrijeđena otopina na sobnoj temperaturi.
- Čvrsti proizvodi hipobromita žute su boje i imaju osebujan aromatičan miris.
- To je snažno baktericidno i dezinfekcijsko sredstvo za vodu.
- Ima pKa od 8,65 i djelomično se disocira u vodi pri pH 7.
Prijave
- Hipobromna kiselina (HOBr) koristi se kao sredstvo za izbjeljivanje, oksidans, deodorator i dezinficijens, zbog svoje sposobnosti ubijanja stanica mnogih patogena.
- Tekstilna industrija ga koristi kao sredstvo za izbjeljivanje i sušenje.
- Također se koristi u vrućim kupkama i toplicama kao bakterijsko sredstvo.
Biomolekularne interakcije
Brom je u životinjama prisutan kao ionski bromid (Br-), ali sve do nedavno njegova suštinska funkcija nije bila poznata.
Nedavna istraživanja pokazala su da je brom neophodan za arhitekturu bazalne membrane i razvoj tkiva.
Enzim peroksidain koristi rHOB za umrežavanje sulfilimina, koji je umrežen u skele baze bagena kolagena IV.
Hipobromna kiselina nastaje u toplokrvnim organizmima kralježnjaka djelovanjem enzima eozinofil peroksidaza (EPO).
EPO stvara HOBr iz H2O2 i Br- u prisutnosti koncentracije Cl- u plazmi.
Mijeloperoksidaza (MPO) iz monocita i neutrofila stvara hipokloroznu kiselinu (HOCl) iz H2O2 i Cl-.
Pasja mijeloperoksidaza. Molekularni model s čvrstom vrpcom
EPO i MPO igraju važnu ulogu u obrambenim mehanizmima domaćina protiv patogena, koristeći HOBr i HOCl.
Neutrofili tijekom fagocitoze
MPO / H2O2 / Cl- sustav u prisutnosti Br- također stvara HOBr reakcijom formiranog HOCl s Br-. HOBr je više od moćnog oksidansa moćan elektrofil.
Plazemska koncentracija Br- je više od 1000 puta niža od koncentracije kloridnog aniona (Cl-). Posljedično, endogena proizvodnja HOBr također je manja u usporedbi s HOCl.
Međutim, HOBr je značajno reaktivniji od HOCl kada oksidacija ispitivanih spojeva nije bitna, pa bi reaktivnost HOBr mogla biti više povezana s njegovom elektrofilnom snagom nego s oksidacijskom snagom (Ximenes, Morgon i de Souza, 2015).
Iako je njegov redoks potencijal manji od potencijala HOCl, HOBr reagira s aminokiselinama brže od HOCl.
Halogeniranje tirozinskog prstena po HOBr je 5000 puta brže od onog HOCl.
tirozin Molekularni model od žice
HOBr također reagira s nukleobazama nukleozida i DNA.
DNK dvostruka spirala. Molekularni model krute sfere
2'-deoksi-citidin, adenin i gvanin stvaraju 5-bromo-2'-deoksi-citidin, 8-bromoadenin i 8-bromoguanin u EPO / H2O2 / Br- i MPO / H2O2 / Cl- / Br-sustavima (Suzuki, Kitabatake i Koide, 2016).
McCall i sur. (2014) pokazali su da je Br potreban kofaktor za stvaranje sulfiliminskih unakrsnih veza kataliziranih enzimom peroksidasinom, post-translacijskim modifikacijama koje su ključne za arhitekturu kolagena IV bazičnih membrana i razvoj tkiva.
Molekula kolagena IV (COL4A1). Molekularni model s čvrstom vrpcom
Podrumske membrane su specijalizirane izvanstanične matrice koje su ključni posrednici transformacije signala i mehaničke potpore epitelnih stanica.
Bazalna membrana, izvanstanični matriks, epitel, endotel i vezivno tkivo
Podrumske membrane definiraju arhitekturu epitelijskog tkiva i olakšavaju sanaciju tkiva nakon ozljede, između ostalih funkcija.
U bazenu membranu ugrađena je sulfiliminsko-umrežena skela kolagena IV koja daje funkciju matriksa u višećelijskim tkivima svih životinja.
Skele kolagena IV pružaju mehaničku čvrstoću, služe kao ligand za cjelovite receptore i druge stanične površine i interakciju s faktorima rasta radi uspostavljanja signalnih gradijenata.
Sulfilimin (sulfimid) je kemijski spoj koji sadrži dvostruku vezu sumpor - dušik. Sulfiliminske veze stabiliziraju lance kolagena IV koje se nalaze u izvanstaničnom matriksu.
Ove veze kovalentno povezuju ostatke metionina 93 (Met93) i hidroksilizina 211 (Hyl211) susjednih polipeptidnih vlakana kako bi tvorili veći trimer kolagena.
Molekula difenilsulfimida. Molekularni model šipki i sfera
Peroksidaza tvori hipobromnu kiselinu (HOBr) i hipokloroznu kiselinu (HOCl) iz bromida i klorida, što može posredovati u stvaranju sulfiliminskih poprečnih veza.
Bromid, pretvoren u hipobromnu kiselinu, tvori intermedijer bromosulfonijevog iona (S-Br) koji sudjeluje u stvaranju unakrsnih veza.
McCall i sur. (2014) pokazali su da je prehrambeni nedostatak Br smrtonosan u mušici Drosophila, dok zamjena Br vraća njegovu održivost.
Također su utvrdili da je brom bitan element u tragovima za sve životinje zbog njegove uloge u stvaranju sulfiliminskih i kolagen IV veza, što je od vitalnog značaja za formiranje bazalnih membrana i razvoj tkiva.
Reference
- ChemIDplus, (2017). 3D struktura 13517-11-8 - hipobromna kiselina Preuzeto s nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D struktura 60-18-4 - Tirozin Preuzeto s nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D struktura 7726-95-6 - Brom Preuzet s nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D struktura 7732-18-5 - Voda Preuzeto s nih.gov.
- Emw, (2009). Protein COL4A1 PDB 1li1 oporavljen iz wikipedia.org.
- Mills, B. (2009). Diphenylsulfimide-from-xtal-2002-3D-kuglice Oporavak s wikipedia.org.
- PubChem, (2016). Hipobromna kiselina Preuzeto s nih.gov.
- Steane, R. (2014). Molekula DNA - rotirajuća u 3 dimenzije Oporavak iz biotopics.hr
- Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion oporavlja se s wikipedia.org.