Hypoklorsyre (HClO) Formel, Egenskaper og Anvendelser



den hypoklorsyre, også kjent som monoksoklorsyre (I), er en kjemisk forbindelse med formel HClO. Det er et enkelt molekyl med det sentrale oksygen som er koblet til klor- og hydrogenatomer gjennom enkle bindinger. 

Det er en kloroksysyre, som har valens (I). Det er en svak syre som vanligvis dannes når klor oppløses i vann. Det vises til flere andre navn, for eksempel: klorsyre, kloranol, hydrogenhypokloritt og klorhydroksyd.

Hypoklorsyre produseres i kroppen av hvite blodlegemer for å bekjempe infeksjoner, da det virker mot et bredt spekter av mikroorganismer.

Tilsetning av klor til vann gir hypoklorsyre sammen med saltsyre (HCl):

Cl2 + H20, HOCl + HCI

Ovennevnte reaksjon er i likevekt, og det er ikke lett å isolere HOCl fra denne blandingen. Imidlertid kan stabile hypoklorsalter oppnås ved å oppløse klorgass i natriumhydroksydoppløsning eller andre vandige baseoppløsninger.

HOCl kan også fremstilles ved å oppløse diklormonoksyd i vann (hypoklorsyreanvendelser, egenskaper, struktur og formel, S.F.).

Cl20 + H20 → 2HOCl

index

  • 1 Fysiske og kjemiske egenskaper
  • 2 Antimikrobiell virkning
  • 3 bruksområder
    • 3.1 Klorhydrin dannelse
    • 3.2 Kosmetisk industri
    • 3.3 Vannbehandling
    • 3.4 Behandling av kløe
  • 4 referanser

Fysiske og kjemiske egenskaper

Den hypoklorsyre eksisterer bare som en vandig løsning. Det er en fargeløs løsning og dens eksakte fysiske egenskaper er variable, da de er avhengige av konsentrasjonen av løsningen. Den vannfri eller tørre hypoklorsyre er umulig å fremstille siden molekylet eksisterer i likevekt med dets anhydrid (National Center for Biotechnology Information., 2017).

Dens molekylvekt er 52,46 g / mol og dets pKa er 7,53. Det er løselig i vann.

HOCl er en sterk oksidant og kan danne eksplosive blandinger. Det er også et reduksjonsmiddel som kan oksidere til klor-, klor- og perklorformene av syren. I vandige løsninger, som er en svak syre, dissocieres den delvis i hypoklorittion (OCl-) og H+.

HOCl reagerer med baser for å danne salter kalt hypokloritter. For eksempel dannes natriumhypokloritt (NaOCl), den aktive ingrediensen i bleken, ved å reagere hypoklorsyre med natriumhydroksid (Royal Society of Chemistry, 2015).

HOCl + NaOH → NaOCl + H20

Hypoklorsyre reagerer også lett med en rekke organiske molekyler og biomolekyler.

Hypoklorsyre anses ikke å være skadelig, siden den forekommer i lave konsentrasjoner i menneskekroppen og har antimikrobiell virkning.

Hypoklorsyre reagerer langsomt med DNA og RNA, så vel som alle nukleotider in vitro.

GMP er den mest reaktive fordi HClO reagerer med både den heterocykliske NH-gruppen og aminogruppen.

På lignende måte er TMP med bare en heterocyklisk NH-gruppe som er reaktiv med HClO den nest mest reaktive.

AMP og CMP, som bare har en sakte reaktiv aminogruppe, er mindre reaktive med HClO.

UMP har blitt rapportert å være reaktivt bare i et svært lavt tempo. De heterocykliske NH-gruppene er mer reaktive enn aminogruppene, og deres sekundære kloraminer er i stand til å donere klor.

Disse reaksjonene sannsynligvis interfererer med baseparing av DNA, og i samsvar med dette, er det blitt rapportert en reduksjon i viskositeten av DNA utsatt for lik den som observeres med varme-denaturering (Prutz, 1996) HClO.

Sukkerrester er ikke-reaktive og DNA-ryggraden bryter ikke. NADH kan reagere med klorert TMP og UMP samt HClO. Denne reaksjonen kan regenerere UMP og TMP og resulterer i 5-hydroksederivatet av NADH.

Reaksjonen med TMP eller UMP er sakte reversibel for å regenerere HClO. En andre, langsommere reaksjon som resulterer i spaltning av pyridinringen skjer når overskudd av HClO er til stede. NAD + er inert til HClO.

Antimikrobiell virkning

I de siste 15 årene har de mest avanserte hypoklorsyreoppløsninger basert på elektrokjemi oppstått som sikre og levedyktige sårrensemidler samt komplementære terapier for behandling av infeksjoner.

Den hypoklorøse løsningen (HOCl) er en sterk oksidant og har en tendens til å eliminere elektroner fra et annet stoff. Natriumsaltet, natriumhydroksidet (NaClO) eller kalsiumsaltet, kalsiumhydroksydet (Ca (ClO) 2) brukes vanligvis i bleker, deodoranter og desinfeksjonsmidler.

HOCl eksisterer som en naturlig endogen bestanddel i mennesker og dyr og er en viktig del av det medfødte immunsystemet. HOCl er produsert av neutrofile granulocytter, den mest omfattende type hvite blodlegemer i pattedyr. Er involvert i det siste trinnet i den oksidative ruten i kampen mot infeksjon og invasjonen av fremmede stoffer.

Når en celle oppdager invasjonen av et fremmed stoff, gjennomgår det fagocytose, hvor nøytrofilen inntar og internaliserer mikroorganismer eller fremmede partikler. Denne fagocytiske hendelsen resulterer i sekresjon av reaktive oksygenarter og hydrolytiske enzymer (Kavros, S.F.).

Oksygenforbruk under generering av reaktive oksygenarter, kalt "reaktiv eksplosjon", involverer aktiveringen av enzymet NADPH-oxidase, som produserer store mengder superoksyd.

Denne svært reaktive oksygen-arten dekomponerer i hydrogenperoksid, som deretter omdannes til HOCl. HOCl utøver bakteriedrepende egenskaper og ødelegger umiddelbart bakterier svelget av nøytrofiler. Til tross for den betydelige aktiviteten av HOCl mot mikroorganismer, er den ikke cytotoksisk for mennesker eller dyrceller. Dette er sannsynligvis relatert til sin endogene tilstedeværelse i immunsystemet av pattedyrceller (Chanson Water Ionizers USA, Inc, 2016).

Nylig har det vært foreslått at bakteriell inaktivering av HOCl er resultatet av inhiberingen av DNA-replikasjon. Når bakterier eksponeres for HOCl, er det en abrupt reduksjon i DNA-syntese som går foran inhiberingen av proteinsyntese, og er svært lik tap av levedyktighet (Davies, 1988)..

Under replikasjon av det bakterielle genomet, opprinnelsen for replikasjon (oriC i E. coli) binder til proteiner som er assosiert med cellemembran, og funnet at behandling med HOCl minsker affinitet membranene ekstraherte for oriC, og denne affiniteten minker parallelt med tapet av levedyktighet.

I arbeidet med Henry Rosen (1998) sammenlignet med de inhiberingshastigheten av HOCl av DNA-replikasjon av plasmider med forskjellig opprinnelse av replikasjon og funnet at visse plasmider viste en forsinkelse i replikasjonshemming sammenlignet med plasmider de inneholdt oriC. Rosens gruppe foreslo at inaktivering av membranproteiner involvert i DNA-replikasjon er virkningsmekanismen av HOCl.

søknader

Dannelse av klorohydriner

Hypoklorsyre brukes i organisk syntese, omdannelse av alkener til klorohydriner.

Den hypoklorsyre reagerer med de umettede bindingene i lipidene, men ikke i de mettede bindingene, og ClO-ionet deltar ikke i denne reaksjonen.

Denne reaksjonen fremstilles ved hydrolyse med tilsetning av klor til et av karbonene og en hydroksyl til den andre. Den resulterende forbindelse er et klorohydrin. Polar klor forstyrrer lipid bilayers og kan øke permeabiliteten.

Når dannelsen av klorhydrin forekommer i lipid-bilayers av røde blodlegemer, øker permeabiliteten. Avbrudd kan oppstå hvis det er dannet nok klorhydrin.

Tilsetningen av forformede klorohydriner til røde blodlegemer kan også påvirke permeabiliteten. Kolesterolklorhydriner har også blitt observert, men påvirker ikke gjennomtrengelighet, og det antas at Cl2 er ansvarlig for denne reaksjonen

Kosmetisk industri

I kosmetisk industri brukes den som et rensemiddel for huden, noe som fordeler huden på kroppen i stedet for å forårsake tørking. Den brukes også i babyprodukter, fordi babyens hud er spesielt følsom og kan irritere seg lett.

Vannbehandling

Ved behandling av vann er hypoklorsyre det aktive desinfeksjonsmiddelet i hypoklorittbaserte produkter (for eksempel brukt i svømmebassenger).

I service og fordeling av vann, spesialisert til å frembringe svake oppløsninger HClO fra vann og salt utstyr blir noen ganger brukt til å generere passende sikker desinfeksjonsmiddel (ustabil) utgjør for å behandle overflatene av mat tilberedning og forsyninger av vann.

Pruritus behandling

Nylig er aktuell hypoklorsyre (HOCl) blitt foreslått som en behandling for kløe. To mekanismer foreslås gjennom hvilke HOCl kan redusere kløe:

1) HOCl er spesielt mikrobicid til kutane patogener Staphylococcus aureus i atopisk dermatitt.

2) HOCl er anti-inflammatorisk og reduserer aktiviteten av histamin, leukotrien B4 og interleukin-2, alt implisert i patofysiologien av kløe.

Det er forhold hvor HOCl faktisk kan forårsake kløe som en negativ effekt. For eksempel øker HOCl aktiviteten til nervevækstfaktor, som fremmer kløe. Langvarig eksponering eller høy dose HOCl kan også forårsake irriterende kontaktdermatitt, eller mindre vanlig allergisk kontaktdermatitt (Robert Y. Pelgrift, 2013).

referanser

  1. Chanson Water Ionizers USA, Inc. (2016). hypoklorsyrefunn. Gjenvunnet fra chansonalkalinvann: chansonalkalinewater.com.
  2. Davies, S. M. (1988). Inhiberingen av bakteriell vekst med hypoklorsyre. Mulig rolle i den baktericide aktiviteten av fagocytter. Biochem J. 254 (3), 685-692. ncbi.nlm.nih.gov.
  3. EMBL-EBI. (2014, 31. mars). hypoklorsyre. Hentet fra ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Henry Rosen, B.R. (1998). Differensielle effekter av myeloperoksidase-avledede oksidanter på Escherichia coli DNA-replikasjon. Infeksjonsimmunitet. 66 (6), 2655-2659. ncbi.nlm.nih.gov.
  5. Hypoklorsyrebruk, egenskaper, struktur og formel. (S.F.). Gjenopprettede desoftsskoler: softschools.com.
  6. Kavros, S. (S.F.). Bruken av hypoklorsyreoppløsning i sårbehandling. Gjenopprettet fra faim.org.
  7. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon ... (2017, 25. mars). PubChem Compound Database; CID = 24341. Hentet fra PubChem.
  8. Prütz, W. A. ​​(1996). Hypoklorsyreinteraksjoner med tioler, nukleotider, DNA og andre biologiske substrat. Arkiv av biokjemi og biofysikk, volum 332, utgave 1, 110-120. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
  9. Robert Y. Pelgrift, A.J. (2013). Aktuell hypoklorsyre (HOCl) som en potensiell behandling av kløe. Nåværende Dermatologi Rapporter, Volum 2, Nummer 3, 181. Hentet fra springer.com.
  10. Royal Society of Chemistry. (2015). Hypoklorsyre. Hentet fra chemspider: chemspider.com.