Formula, Harta dan Kegunaan Hypochlorous Acid (HClO)



The asid hypochlorous, juga dikenali sebagai asid monoxoklorik (I), adalah sebatian kimia formula HClO. Ia adalah molekul mudah dengan oksigen pusat yang dihubungkan dengan atom klorin dan hidrogen melalui ikatan mudah. 

Ia adalah klorin oxacid, yang mempunyai valensi (I). Ia adalah asid lemah yang biasanya terbentuk apabila klorin larut dalam air. Rujukan dibuat kepada beberapa nama lain, seperti: asid klorik, chloranol, hidrogen hipoklorit dan klorin hidroksida.

Asid hipoklorus dihasilkan dalam tubuh manusia oleh sel darah putih untuk melawan jangkitan, kerana ia bertindak terhadap pelbagai mikroorganisma.

Penambahan klorin ke air memberikan asid hypochlorous bersama dengan asid hidroklorik (HCl):

Cl2 + H2O ⇌ HOCl + HCl

Reaksi di atas adalah dalam keseimbangan dan tidak mudah untuk mengasingkan HOCl dari campuran ini. Walau bagaimanapun, garam hipoklorida yang stabil boleh didapati dengan melarutkan gas klorin dalam larutan natrium hidroksida, atau larutan asas akueus lain.

HOCl juga boleh disediakan dengan melarutkan dichlorine monoksida di dalam air (Kegunaan Asid Hypochlorous, Properties, Structure and Formula, S.F.).

Cl2O + H2O → 2HOCl

Indeks

  • 1 Sifat fizikal dan kimia
  • 2 Tindakan antimikrob
  • 3 Kegunaan
    • 3.1 Pembentukan chlorohydrin
    • 3.2 Industri kosmetik
    • 3.3 Rawatan air
    • 3.4 Rawatan pruritus
  • 4 Rujukan

Sifat fizikal dan kimia

Asid hypochlorous hanya wujud sebagai larutan berair. Ia adalah penyelesaian yang tidak berwarna dan sifat fizikalnya yang tepat berubah, kerana ia bergantung kepada kepekatan larutan. Asid hypochlorous anhydrous atau kering adalah mustahil untuk disediakan kerana molekul wujud dalam keseimbangan dengan anhydride (Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi, 2017).

Berat molekulnya ialah 52.46 g / mol dan pKa ialah 7.53. Ia larut dalam air.

HOCl adalah oksidan kuat dan boleh membentuk campuran letupan. Ia juga merupakan ejen pengurangan yang dapat mengoksidasi kepada bentuk asid klorin, klorik dan perchlorik. Dalam larutan akueus, sebagai asid lemah, ia sebahagiannya berpecah dalam ion hipoklorit (OCl-) dan H+.

HOCl bertindak balas dengan asas untuk membentuk garam yang dipanggil hypochlorites. Sebagai contoh, natrium hipoklorit (NaOCl), bahan aktif dalam peluntur, dibentuk dengan bertindak balas dengan asid hipoklorosis dengan natrium hidroksida (Royal Society of Chemistry, 2015).

HOCl + NaOH → NaOCl + H2O

Asid hipoklorus juga mudah bertindak balas dengan pelbagai molekul organik dan biomolekul.

Asid hipoklorot tidak dianggap berbahaya, kerana ia berlaku dalam kepekatan rendah dalam tubuh manusia dan mempunyai tindakan antimikrobial.

Asid hipoklorosis bertindak balas perlahan-lahan dengan DNA dan RNA, serta semua nukleotida dalam vitro.

GMP adalah yang paling reaktif kerana HClO bertindak balas dengan kedua-dua kumpulan heterosiklik NH dan kumpulan amino.

Begitu juga, TMP dengan hanya satu heterosiklik NH kumpulan yang reaktif dengan HClO adalah yang kedua paling reaktif.

AMP dan CMP, yang hanya mempunyai satu kumpulan amino secara perlahan, kurang reaktif dengan HClO.

UMP dilaporkan reaktif hanya pada kadar yang sangat perlahan. Kumpulan NH heterosiklik lebih reaktif daripada kumpulan amino, dan chloramines sekunder mereka dapat menderma klorin.

tindak balas ini mungkin mengganggu berpasangan asas DNA, dan selaras dengan ini, ia telah melaporkan penurunan dalam kelikatan DNA terkena sama dengan yang dilihat dengan denaturation haba (Prutz, 1996) HClO.

Sisa gula tidak bersifat reaktif dan tulang belakang DNA tidak pecah. NADH boleh bertindak balas dengan klorinated TMP dan UMP serta HClO. Tindak balas ini boleh menjana semula UMP dan TMP dan menghasilkan turunan 5-hidroksi NADH.

Reaksi dengan TMP atau UMP perlahan-lahan boleh diterbalikkan untuk menjana semula HClO. Reaksi yang lebih perlahan dan kedua mengakibatkan belahan cincin piridin berlaku apabila HClO berlebihan hadir. NAD + tidak beroperasi kepada HClO.

Tindakan antimikrob

Dalam 15 tahun yang lalu, penyelesaian asid hypochlorous yang paling maju berdasarkan elektrokimia telah muncul sebagai agen pembersih luka yang selamat dan berdaya maju serta terapi pelengkap untuk rawatan jangkitan.

Penyelesaian hypochlorous (HOCl) adalah oksidan kuat dan cenderung untuk menghapuskan elektron daripada bahan lain. Garam natrium, natrium hidroksida (NaClO), atau garam kalsiumnya, kalsium hidroksida (Ca (ClO) 2) lazimnya digunakan dalam pemutihan, deodoran dan pembasmian kuman.

HOCl wujud sebagai konstituen dalaman semula jadi pada manusia dan haiwan dan merupakan bahagian penting sistem imun yang semula jadi. HOCl dihasilkan oleh granulosit neutrophil, sel darah putih yang paling banyak terdapat dalam mamalia. Adakah terlibat dalam langkah terakhir Laluan Oxidative dalam memerangi jangkitan dan pencerobohan bahan asing.

Apabila sel mengesan pencerobohan bahan asing, ia mengalami phagocytosis, di mana memasuki neutrophil dan menginternalisasi mikroorganisma atau zarah asing. Kejadian phagocytic ini menghasilkan sekresi spesies oksigen reaktif dan enzim hidrolisis (Kavros, S.F.).

Penggunaan oksigen semasa penjanaan spesies oksigen reaktif yang dipanggil "letupan reaktif", melibatkan pengaktifan enzim NADPH oxidase, yang menghasilkan sejumlah besar superoxida.

Spesies oksigen yang sangat reaktif ini terurai menjadi hidrogen peroksida, yang kemudiannya ditukar kepada HOCl. HOCl menimbulkan sifat bakteria dan segera memusnahkan bakteria yang ditelan oleh neutrofil. Walaupun aktiviti HOCl yang banyak terhadap mikroorganisma, ia bukan sitotoksik untuk sel manusia atau haiwan. Ini mungkin berkaitan dengan kehadiran endogennya dalam sistem imun sel mamalia (Chanson Water Ionizers USA, Inc, 2016).

Baru-baru ini telah dicadangkan bahawa inactivation bakteria oleh HOCl adalah hasil daripada perencatan replikasi DNA. Apabila bakteria terdedah kepada HOCl, terdapat penurunan mendadak dalam sintesis DNA yang mendahului penghambatan sintesis protein, dan sangat serupa dengan kehilangan daya maju (Davies, 1988)..

Semasa replikasi genom bakteria, asal-usul replikasi (Oric dalam E. coli) mengikat kepada protein yang berkaitan dengan membran sel, dan mendapati bahawa rawatan dengan HOCl mengurangkan membran pertalian diekstrak untuk Oric, dan afinitas ini berkurang selari dengan kehilangan daya maju.

Dalam kerja-kerja Henry Rosen (1998) mereka berbanding kadar perencatan daripada HOCl replikasi DNA plasmid dengan asal-usul yang berbeza replikasi dan mendapati bahawa plasmids tertentu menunjukkan kelewatan dalam replikasi perencatan berbanding plasmid mereka mengandungi oriC. kumpulan Rosen dicadangkan bahawa inactivation protein membran terlibat dalam replikasi DNA adalah mekanisme tindakan HOCl.

Kegunaan

Pembentukan chlorohydrins

Asid hipoklorus digunakan dalam sintesis organik, menukar alkena kepada chlorohydrins.

Asid hypochlorous bertindak balas dengan ikatan tak tepu dalam lipid, tetapi tidak dalam ikatan tepu, dan ClO-ion tidak menyertai reaksi ini.

Reaksi ini dihasilkan oleh hidrolisis dengan penambahan klorin ke salah satu karbohidrat dan satu hidroksil ke yang lain. Kompaun yang dihasilkan adalah klorohidrin. Klorin kutub mengganggu bilayers lipid dan boleh meningkatkan kebolehtelapan.

Apabila pembentukan chlorohydrin berlaku dalam lipid bilayers sel darah merah, peningkatan kebolehtelapan. Gangguan ini dapat terjadi jika cukup klorohidrin terbentuk.

Penambahan chlorohydrins yang terbentuk kepada sel darah merah juga boleh menjejaskan kebolehtelapan. Chlorhydrin kolesterol juga telah diperhatikan, tetapi tidak banyak mempengaruhi kebolehtelapan, dan dipercayai bahawa Cl2 bertanggungjawab untuk tindak balas ini

Industri kosmetik

Dalam industri kosmetik ia digunakan sebagai agen pembersih untuk kulit, yang memberi manfaat kepada kulit badan daripada menyebabkan pengeringan. Ia juga digunakan dalam produk bayi, kerana kulit bayi sangat sensitif dan mudah dijengkelkan.

Rawatan air

Dalam rawatan air, asid hypochlorous adalah disinfektan aktif dalam produk berasaskan hipoklorit (contohnya, digunakan di kolam renang).

Dalam perkhidmatan makanan dan pengagihan air, khusus untuk menjana penyelesaian lemah HClO dari air dan peralatan garam kadang-kadang digunakan untuk menjana disinfektan selamat sesuai (tidak stabil) amaun yang untuk merawat permukaan penyediaan makanan dan peralatan air.

Rawatan pruritus

Baru-baru ini, asid hypochlorous topikal (HOCl) telah dicadangkan sebagai rawatan untuk pruritus. Dua mekanisme dicadangkan di mana HOCl boleh mengurangkan pruritus:

1) HOCl adalah mikrobisida kepada patogen kutaneus, terutamanya Staphylococcus aureus dalam dermatitis atopik.

2) HOCl adalah anti-radang dan mengurangkan aktiviti histamin, leukotriena B4 dan interleukin-2, kesemuanya terlibat dalam patofisiologi gatal-gatal.

Terdapat syarat di mana HOCl sebenarnya boleh menyebabkan kegatalan sebagai kesan buruk. Sebagai contoh, HOCl meningkatkan aktiviti faktor pertumbuhan saraf, yang menggalakkan gatal-gatal. Pendedahan yang berpanjangan atau dos tinggi HOCl juga boleh menyebabkan dermatitis sentuhan yang merengsa, atau kurang biasa, dermatitis hubungan alahan (Robert Y. Pelgrift, 2013).

Rujukan

  1. Chanson Water Ionizers USA, Inc. (2016). penemuan asid hypochlorous. Dikembalikan dari chansonalkalinewater: chansonalkalinewater.com.
  2. Davies, S. M. (1988). Penghambatan pertumbuhan bakteria oleh asid hypochlorous. Peranan yang mungkin dalam aktiviti bakterisida fagosit. Biochem J. 254 (3), 685-692. ncbi.nlm.nih.gov.
  3. EMBL-EBI (2014, 31 Mac). asid hypochlorous. Diperolehi daripada ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Henry Rosen, B. R. (1998). Kesan Berbeza dari Oxidants yang berasal dari Myeloperoxidase pada Replikasi DNA Escherichia coli. Imuniti jangkitan. 66 (6), 2655-2659. ncbi.nlm.nih.gov.
  5. Kegunaan Asid Hypochlorous, Properties, Struktur dan Formula. (S.F.). Pulih desoftschools: softschools.com.
  6. Kavros, S. (S.F.). Penggunaan Penyelesaian Asid Hypochlorous dalam Pengurusan Luka. Pulih dari faim.org.
  7. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi ... (2017, 25 Mac). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 24341. Diperoleh dari PubChem.
  8. Prütz, W. A. ​​(1996). Interaksi Hypochlorous Acid dengan Thiols, Nucleotides, DNA, dan lain-lain Substrat Biologi. Arkib Biokimia dan Biofizik Jilid 332, Isu 1, 110-120. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
  9. Robert Y. Pelgrift, A. J. (2013). Asid Hypochlorous Topikal (HOCl) sebagai Rawatan Potensi Pruritus. Laporan Dermatologi semasa, Jilid 2, Bilangan 3, 181. Diperolehi daripada springer.com.
  10. Royal Society of Chemistry. (2015). Asid Hypochlorous. Diperolehi daripada chemspider: chemspider.com.