Hüdrokloorhappe (HClO) valem, omadused ja kasutusalad



The hüpokloorhape, tuntud ka kui monokloorhape (I), on keemiline ühend valemiga HClO. See on lihtne molekul, mille keskne hapnik on ühendatud kloori- ja vesinikuaatomitega lihtsa sideme abil. 

See on kloorioksiid, millel on valents (I). See on nõrk hape, mis tavaliselt moodustub, kui kloor lahustub vees. Viidatakse mitmele teisele nimele, nagu näiteks kloorhape, kloranool, vesinikkloriid ja kloorhüdroksiid.

Hüpokloorhapet toodetakse inimkehas valgete verelibledega, et võidelda infektsioonidega, kuna see toimib paljude mikroorganismide vastu..

Kloori lisamine veele annab hüdrokloorhappe koos vesinikkloriidhappega (HCl):

Cl2 + H2O OC HOCl + HCl

Ülaltoodud reaktsioon on tasakaalus ja selle segust ei ole lihtne eraldada HOCl. Kuid stabiilsed hüpokloriidsoolad võib saada kloorgaasi lahustamisel naatriumhüdroksiidi lahuses või muudes vesilahustes.

HOCI võib valmistada ka diklorometaani lahustamisel vees (hüpokloorhappe kasutamine, omadused, struktuur ja valem, S.F.)..

Cl2O + H2O → 2HOCl

Indeks

  • 1 Füüsikalised ja keemilised omadused
  • 2 Antimikroobne toime
  • 3 Kasutamine
    • 3.1 Kloorhüdriini moodustumine
    • 3.2 Kosmeetikatööstus
    • 3.3 Veepuhastus
    • 3.4 sügeluse ravi
  • 4 Viited

Füüsikalised ja keemilised omadused

Hüpokloriidhape esineb ainult vesilahusena. See on värvitu lahus ja selle täpsed füüsikalised omadused on erinevad, kuna need sõltuvad lahuse kontsentratsioonist. Veevaba või kuiva hüdrokloorhapet on võimatu valmistada, kuna molekul on tasakaalus oma anhüdriidiga (National Centre for Biotechnology Information., 2017)..

Selle molekulmass on 52,46 g / mol ja selle pKa on 7,53. See lahustub vees.

HOCl on tugev oksüdeerija ja võib moodustada plahvatusohtlikke segusid. Samuti on see redutseerija, mis on võimeline oksüdeeruma happe kloro-, kloro- ja perklororühmadeks. Vesilahustes, mis on nõrk hape, dissotsieerub see osaliselt hüpokloritioonis (OCl-) ja H-s+.

HOCl reageerib alustega, moodustades soolasid, mida nimetatakse hüpokloritideks. Näiteks, naatriumhüpoklorit (NaOCl), mis on valgendi toimeaine, moodustatakse hüpokloorhappe reageerimisel naatriumhüdroksiidiga (Royal Society of Chemistry, 2015).

HOCl + NaOH → NaOCl + H2O

Hüdrokloorhape reageerib ka kergesti erinevate orgaaniliste molekulide ja biomolekulidega.

Hüdrokloorhapet ei peeta kahjulikuks, kuna see esineb inimorganismis madala kontsentratsiooniga ja sellel on antimikroobne toime.

Hüpokloorhape reageerib aeglaselt DNA ja RNA-ga, samuti kõikides nukleotiidides in vitro.

GMP on kõige reaktiivsem, kuna HClO reageerib nii heterotsüklilise NH-rühma kui ka aminorühmaga.

Samamoodi on TMP, millel on ainult üks heterotsükliline NH-rühm, mis reageerib HClO-ga, teine ​​kõige reaktiivsem.

AMP ja CMP, millel on ainult üks aeglaselt reageeriv aminorühm, on vähem HClO-ga reageerivad.

On teatatud, et UMP on reaktiivne ainult väga aeglaselt. Heterotsüklilised NH-rühmad on aminorühmadest reaktiivsemad ja nende sekundaarsed kloramiinid on võimelised kloori annetama.

Need reaktsioonid häirivad tõenäoliselt DNA aluspaaristumist ja sellega kooskõlas on teatatud HClO-le eksponeeritud DNA viskoossuse vähenemisest, mis on sarnane kuumuse denatureerimisega täheldatule (Prütz, 1996)..

Suhkrujäägid ei ole reaktiivsed ja DNA selgroog ei purune. NADH võib reageerida klooritud TMP-ga ja UMP-ga, samuti HClO-ga. See reaktsioon võib regenereerida UMP ja TMP ning annab tulemuseks NADH 5-hüdroksüderivaadi.

Reaktsioon TMP või UMP-ga on aeglaselt pöörduv, et regenereerida HClO. Teine, aeglasem reaktsioon, mille tulemuseks on püridiinitsükli lõhustamine, tekib siis, kui on olemas HClO liig. NAD + on HClO suhtes inertne.

Antimikroobne toime

Viimase 15 aasta jooksul on kõige arenenumad elektrokeemilisel alusel põhinevad hüdrokloorhappelahused tekkinud ohutute ja elujõuliste haavapuhastusvahenditena ning infektsioonide raviks täiendavate ravimeetoditena..

Hüpokloriidlahus (HOCl) on tugev oksüdeerija ja kaldub kõrvaldama elektronid teisest ainest. Selle naatriumsoola, naatriumhüdroksiidi (NaClO) või selle kaltsiumsoola, kaltsiumhüdroksiidi (Ca (ClO) 2) kasutatakse tavaliselt valgendites, deodorantides ja desinfektsioonivahendites..

HOCl eksisteerib loomuliku endogeense koostisosana inimestel ja loomadel ning on kaasasündinud immuunsüsteemi oluline osa. HOCl-i toodavad neutrofiilide granulotsüüdid, mis on imetajate kõige enam valgeliblede tüüp. Osaleb oksüdatiivse marsruudi viimases etapis võitluses nakkuste ja võõrkehade sissetungi vastu.

Kui rakk avastab võõrkeha sissetungi, läbib see fagotsütoosi, mille käigus neutrofiilid tungivad ja internaliseeruvad mikroorganismides või võõrosakestes. See fagotsüütiline sündmus põhjustab reaktiivsete hapniku liikide ja hüdrolüütiliste ensüümide sekretsiooni (Kavros, S.F.)..

Hapniku tarbimine reaktiivsete hapniku liikide tekkimise ajal, mida nimetatakse "reaktiivseks plahvatuseks", hõlmab ensüümi NADPH oksüdaasi aktiveerimist, mis tekitab suuri koguseid superoksiidi..

See väga reaktsioonivõimeline hapnikuliik laguneb vesinikperoksiidiks, mis seejärel konverteeritakse HOCl-ks. HOCl avaldab bakteritsiidseid omadusi ja hävitab kohe neutrofiilide allaneelatud bakterid. Vaatamata HOCl olulisele aktiivsusele mikroorganismide vastu, ei ole see tsütotoksiline inimese või looma rakkude suhtes. See on tõenäoliselt seotud selle endogeense esinemisega imetajarakkude immuunsüsteemis (Chanson Water Ionizers USA, Inc, 2016)..

Hiljuti on välja pakutud, et bakteriaalne inaktiveerimine HOCl-ga on DNA replikatsiooni inhibeerimise tulemus. Kui bakterid puutuvad kokku HOCl-ga, väheneb järsult DNA süntees, mis eelneb valgu sünteesi inhibeerimisele ja on väga sarnane elujõulisuse kadumisega (Davies, 1988)..

Bakteriaalse genoomi replikatsiooni ajal seondub replikatsiooni algus (oriC E. coli) valkudega, mis on seotud rakumembraaniga, ja täheldati, et ravi HOCl-ga vähendab oriC-le ekstraheeritud membraanide afiinsust ja see afiinsus väheneb paralleelselt elujõulisuse kadumisega.

Henry Rosen (1998) töös võrdlesid nad plasmiidse DNA replikatsiooni HOCl inhibeerimiskiirust erinevate replikatsiooni alguspunktidega ja leidsid, et teatud plasmiididel oli replikatsiooni inhibeerimise viivitus võrreldes plasmiididega, mis need sisaldasid oriC. Roseni rühm tegi ettepaneku, et DNA replikatsioonis osalevate membraanvalkude inaktiveerimine on HOCl toimemehhanism.

Kasutamine

Kloorhüdriinide moodustumine

Hüdrokloorhapet kasutatakse orgaanilises sünteesis, muutes alkeenid klorohüdriinideks.

Hüpokloriidhape reageerib küllastumata sidemetega lipiidides, kuid mitte küllastunud sidemetes, ja ClO-ioon ei osale selles reaktsioonis.

See reaktsioon saadakse hüdrolüüsi teel, lisades kloori ühele süsinikuaatomile ja ühte hüdroksüülrühma teisele. Saadud ühend on kloorhüdriin. Polaarne kloor katkestab lipiidide kaksikkihid ja võib suurendada läbilaskvust.

Kui klorohüdriini moodustumine toimub punaste vereliblede lipiidide kahekihilistes osakestes, suureneb läbilaskvus. Katkestus võib tekkida, kui moodustub piisavalt klorohüdriini.

Eelvormitud kloorhüdriinide lisamine punastele verelibledele võib mõjutada ka läbilaskvust. Samuti on täheldatud kolesterooli klorhüdriine, kuid need ei mõjuta oluliselt läbilaskvust, ja arvatakse, et selle reaktsiooni eest vastutab Cl2.

Kosmeetikatööstus

Kosmeetikatööstuses kasutatakse seda naha puhastusvahendina, mis soodustab keha naha kuivamist. Seda kasutatakse ka beebitoodetes, sest lapse nahk on eriti tundlik ja kergesti ärritatav.

Veepuhastus

Vee töötlemisel on hüpokloriidhape aktiivne desinfektsioonivahend hüpokloriidipõhistes toodetes (näiteks basseinides)..

Toiduteeninduse ja veevarustuse puhul kasutatakse mõnikord spetsiaalseid vahendeid HClO nõrkade lahuste saamiseks veest ja soolast, et tekitada piisavaid koguseid ohutut (ebastabiilset) desinfektsioonivahendit toidu valmistamiseks mõeldud pindade ja tarvikute raviks. vett.

Pruritusravi

Hiljuti on prurituse raviks pakutud paikset hüpokloriidhapet (HOCl). Pakutakse välja kaks mehhanismi, mille kaudu HOCl võib vähendada sügelust:

1) HOCl on eriti naha patogeenide suhtes mikroobivastane Staphylococcus aureus atoopilise dermatiidi korral.

2) HOCl on põletikuvastane ja vähendab histamiini, leukotrieeni B4 ja interleukiin-2 aktiivsust, mis kõik on kaasatud sügeluse patofüsioloogiasse..

On tingimusi, mille korral võib HOCl põhjustada kahjulikku mõju sügelust. Näiteks suurendab HOCl närvi kasvufaktori aktiivsust, mis soodustab sügelust. HOCl pikaajaline kokkupuude või suur annus võib põhjustada ka ärritavat kontaktdermatiiti või harvemini allergilist kontaktdermatiiti (Robert Y. Pelgrift, 2013).

Viited

  1. Chanson Water Ionizers USA, Inc. (2016). hüpokloorhappe avastamine. Taastatud chansonalkalinewater: chansonalkalinewater.com.
  2. Davies, S. M. (1988). Bakterite kasvu inhibeerimine hüpokloriidhappega. Võimalik roll fagotsüütide bakteritsiidses aktiivsuses. Biochem J. 254 (3), 685-692. ncbi.nlm.nih.gov.
  3. EMBL-EBI (2014, 31. märts). hüpokloorhape. Välja otsitud veebisaidilt ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Henry Rosen, B. R. (1998). Müeloperoksidaasist tuletatud oksüdantide diferentsiaalne toime Escherichia coli DNA replikatsioonile. Nakkusohtlikkus. 66 (6), 2655-2659. ncbi.nlm.nih.gov.
  5. Hüdrokloorhappe kasutamine, omadused, struktuur ja valem. (S.F.). Taastatud desoftschools: softschools.com.
  6. Kavros, S. (S.F.). Hüdrokloorhappe lahuse kasutamine haavade haldamisel. Taastatud faim.org.
  7. Riiklik biotehnoloogia teabe keskus ... (2017, 25. märts). PubChem Compound andmebaas; CID = 24341. Välja otsitud PubChemist.
  8. Prütz, W. A. ​​(1996). Hüdrokloorhappe koostoimed tioolide, nukleotiidide, DNA ja teiste bioloogiliste substraatidega. Biokeemia ja biofüüsika arhiiv 332. köide, 1. väljaanne, 110-120. Taastatud sciencedirect.com-lt.
  9. Robert Y. Pelgrift, A. J. (2013). Lokaalne hüpokloorhape (HOCl) kui potentsiaalne pruritusravi. Praegused dermatoloogilised aruanded, 2. köide, number 3, 181. Välja otsitud aadressilt springer.com.
  10. Royal Society of Chemistry. (2015). Hüdrokloorhape. Välja otsitud chemspiderist: chemspider.com.