Hypoklór-sav (HClO) képlet, tulajdonságok és felhasználások

az hipoklórsav, az (I) általános képletű monoklór-sav néven ismert kémiai vegyület. Ez egy egyszerű molekula, amelynek központi oxigénje egyszerű kötésekkel kapcsolódik a klór- és hidrogénatomokhoz. 

Ez egy klór-oxacid, amelynek valens (I) van. Ez egy gyenge sav, amely jellemzően akkor képződik, amikor a klór vízben oldódik. Hivatkozunk több más névre is, mint például: klórsav, klór-alkohol, hidrogén-hipoklorit és klór-hidroxid.

A fertőzések elleni küzdelem érdekében az emberi szervezetben fehérvérsejteket állít elő a hipoklórsav, mivel a mikroorganizmusok széles skálája ellen hat..

A klór hozzáadása a vízhez hipoklór-savat ad a sósavval (HCl) együtt:

Cl 2 + H2O OC HOCl + HCl

A fenti reakció egyensúlyban van, és nem könnyű a HOCl-t izolálni ebből a keverékből. Azonban stabil hipoklór sók nyerhetők a klórgáz nátrium-hidroxid-oldatban vagy más vizes bázisoldatokban való feloldásával.

A HOCl-t úgy is előállíthatjuk, hogy a diklór-monoxidot vízben oldjuk (hipoklór-sav felhasználás, tulajdonságok, szerkezet és képlet, S.F.)..

Cl2O + H2O → 2HOCl

index

• 1 Fizikai és kémiai tulajdonságok
• 2 Antimikrobiális hatás
• 3 Használat
  • 3.1 Klórhidrin képződés
  • 3.2 Kozmetikai ipar
  • 3.3 Vízkezelés
  • 3.4 A viszketés kezelése
• 4 Referenciák

Fizikai és kémiai tulajdonságok

A hipoklór-sav csak vizes oldat formájában létezik. Színtelen oldat, pontos fizikai tulajdonságai változóak, mivel ezek az oldat koncentrációjától függenek. A vízmentes vagy száraz hipokloridsavat nem lehet előállítani, mivel a molekula egyensúlyban van az anhidriddel (Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ, 2017)..

Molekulatömege 52,46 g / mol, pKa értéke 7,53. Vízben oldódik.

A HOCl erős oxidálószer, és robbanékony keveréket képezhet. Az is redukálószer, amely képes a sav klór-, klór- és perklór formájára oxidálódni. A vizes oldatokban gyenge savként részlegesen disszociál a hipoklorit-ionban (OCl-) és H-ban+.

A HOCl reakcióba lép a bázisokkal a hipokloritok nevű sók képződéséhez. Például nátrium-hipokloritot (NaOCl), a fehérítő hatóanyagát úgy állítunk elő, hogy hipoklór-savat nátrium-hidroxiddal reagáltatunk (Royal Society of Chemistry, 2015)..

HOCl + NaOH → NaOCl + H2O

A hipoklór-sav is könnyen reagál különböző szerves molekulákkal és biomolekulákkal.

A hipoklór-sav nem tekinthető károsnak, mivel alacsony koncentrációban fordul elő az emberi szervezetben és antimikrobiális hatással rendelkezik.

A hipoklór-sav lassan reagál a DNS-sel és az RNS-sel, valamint az összes nukleotiddal in vitro.

A GMP a legreaktívabb, mivel a HClO reagál mind a heterociklusos NH-csoporttal, mind az aminocsoporttal.

Hasonlóképpen, a TMP csak egy, a HClO-val reagáló heterociklusos NH-csoporttal a második leginkább reaktív.

Az AMP és a CMP, amelyek csak egy lassan reaktív aminocsoportot tartalmaznak, kevésbé reagálnak a HClO-val.

Úgy tűnik, hogy az UMP csak nagyon lassan reakcióképes. A heterociklusos NH-csoportok reaktívabbak, mint az aminocsoportok, és a szekunder klór-aminok képesek a klórt adni..

Ezek a reakciók valószínűleg zavarják a DNS bázispárosítását, és ezzel összhangban a HClO-nak kitett DNS viszkozitásának csökkenése hasonló a hő denaturációnál tapasztaltakhoz (Prütz, 1996)..

A cukor maradványok nem reaktívak, és a DNS gerinc nem törik meg. Az NADH reagálhat klórozott TMP-vel és UMP-vel, valamint HClO-val. Ez a reakció regenerálhatja az UMP-t és a TMP-t, és az NADH 5-hidroxi-származékát eredményezi.

A TMP-vel vagy UMP-vel való reakció lassan reverzibilis a HClO regenerálásához. Egy második, lassabb reakció, amely a piridingyűrű hasítását eredményezi, akkor fordul elő, amikor a HCl-felesleg van jelen. A NAD + közömbös a HClO-val szemben.

Antimikrobiális hatás

Az elmúlt 15 évben az elektrokémiai alapú legfejlettebb hipoklór-savmegoldások biztonságos és életképes sebtisztító szerekként, valamint a fertőzések kezelésére szolgáló kiegészítő terápiákként jelentkeztek..

A hipoklóroldat (HOCl) erős oxidálószer, és hajlamos arra, hogy egy másik anyagból eltávolítsa az elektronokat. Nátriumsóját, nátrium-hidroxidját (NaClO) vagy kalcium-sóját, kalcium-hidroxidját (Ca (ClO 2)) általában fehérítők, dezodorok és fertőtlenítőszerekben használják..

A HOCl természetes endogén komponensként létezik az emberekben és állatokban, és fontos része a veleszületett immunrendszernek. A HOCl-t neutrofil granulociták termelik, amelyek az emlősökben a leggyakoribb fehérvérsejtek. Részt vesz az oxidatív útvonal utolsó lépésében a fertőzés és az idegen anyagok behatolása elleni küzdelemben.

Amikor egy sejt egy idegen anyag invázióját észleli, akkor fagocitózist szenved, amelynek során a neutrofilek bejutnak és internalizálják a mikroorganizmusokat vagy idegen részecskéket. Ez a fagocitás esemény a reaktív oxigénfajok és a hidrolitikus enzimek szekrécióját eredményezi (Kavros, S.F.)..

Az oxigénfogyasztás a reaktív oxigénfajok előállítása során, az úgynevezett "reaktív robbanás", magában foglalja a NADPH oxidáz enzim aktiválását, amely nagy mennyiségű szuperoxidot termel.

Ez az erősen reaktív oxigén faj bomlik hidrogén-peroxiddá, amelyet ezután HOCl-re alakítunk át. A HOCl baktericid tulajdonságokkal rendelkezik, és azonnal elpusztítja a neutrofilek által lenyelt baktériumokat. Annak ellenére, hogy a HOCl mikroorganizmusokkal szemben jelentős aktivitást mutat, az nem emberi vagy állati sejtekre citotoxikus. Ez valószínűleg az emlős sejtek immunrendszerében való endogén jelenlétével függ össze (Chanson Water Ionizers USA, Inc., 2016)..

A közelmúltban azt javasoljuk, hogy a HOCl által végzett bakteriális inaktiváció a DNS-replikáció gátlásának eredménye. Ha a baktériumok HOCl-nek vannak kitéve, a DNS-szintézis hirtelen csökken, ami megelőzi a fehérjeszintézis gátlását, és nagyon hasonlít az életképesség elvesztéséhez (Davies, 1988)..

A bakteriális genom replikációja során a replikáció eredete (oriC E. coli-ban) kötődik a sejtmembránhoz kapcsolódó fehérjékhez, és megfigyelték, hogy a HOCl-kezelés csökkenti az oriC-re kivont membránok affinitását, és ez az affinitás az életképesség elvesztésével párhuzamosan csökken.

Henry Rosen (1998) munkájában összehasonlították a plazmid DNS-replikáció HOCl-gátlási sebességét a különböző replikációs eredetűekkel, és megállapították, hogy bizonyos plazmidok késleltetik a replikáció gátlását, összehasonlítva a plazmidokkal, amelyek tartalmaztak oriC-t. Rosen csoportja azt javasolta, hogy a DNS replikációban részt vevő membránfehérjék inaktiválása a HOCl hatásmechanizmusa.

alkalmazások

Klórhidrinek képződése

A szerves szintézis során hipoklór-savat alkalmazunk, amely alkéneket klórhidrinokká alakít.

A hipoklórsav reagál a telítetlen kötésekkel a lipidekben, de nem a telített kötésekben, és a ClO-ion nem vesz részt ebben a reakcióban.

Ezt a reakciót hidrolízissel állítjuk elő, a klór hozzáadásával az egyik szénatomhoz és egy hidroxilcsoporthoz a másikhoz. A kapott vegyület klórhidrin. A poláris klór megzavarja a lipid kettősrétegeket és növelheti a permeabilitást.

Amikor a vörösvérsejtek lipid kettősrétegében klórhidrin képződik, a permeabilitás növekszik. A megszakítás akkor fordulhat elő, ha elegendő klórhidrin keletkezik.

Az előformált klórhidrinek hozzáadása a vörösvértestekhez szintén befolyásolhatja az áteresztőképességet. A koleszterin-klórhidrineket is megfigyelték, de nem befolyásolják jelentősen az áteresztőképességet, és úgy vélik, hogy a Cl2 felelős a reakcióért.

Kozmetikai ipar

A kozmetikai iparban a bőrt tisztítószerként használják, amely a test bőrét javítja a szárítás helyett. Bébi termékekben is használják, mert a baba bőre különösen érzékeny és könnyen irritálható.

Vízkezelés

A víz kezelésében a hipoklór-sav a hipoklorit alapú termékek (például uszodákban használt) aktív fertőtlenítőszere..

Az élelmiszer-szolgáltatás és a víz elosztásában a HClO vízből és sóból való gyenge oldatainak előállítására szolgáló speciális berendezéseket néha arra használják, hogy megfelelő mennyiségű biztonságos (instabil) fertőtlenítőszert állítsanak elő az élelmiszer-előkészítő felületek és kellékek kezelésére vízzel.

Pruritus kezelés

A közelmúltban a lokális hipoklór-savat (HOCl) javasolták a pruritus kezelésére. Két mechanizmust javasolnak, amelyek révén a HOCl csökkentheti a pruritust:

1) A HOCl mikrobicid, különösen a bőr patogének Staphylococcus aureus atópiás dermatitisben.

2) A HOCl gyulladáscsökkentő és csökkenti a hisztamin, a leukotrién B4 és az interleukin-2 aktivitását, amelyek mindegyike részt vesz a viszketés patofiziológiájában.

Vannak olyan körülmények, amelyek mellett a HOCl károsodást okozhat. Például a HOCl növeli az idegnövekedési faktor aktivitását, ami elősegíti a viszketést. Hosszú expozíció vagy nagy adag HOCl is okozhat irritáló kontakt dermatitist, vagy ritkábban allergiás kontakt dermatitist (Robert Y. Pelgrift, 2013).

referenciák

1. Chanson Water Ionizers USA, Inc. (2016). hipoklór savas felfedezés. A chansonalkalinewater-ből visszanyert: chansonalkalinewater.com.
2. Davies, S. M. (1988). A bakteriális növekedés gátlása hipoklórsavval. Lehetséges szerepe a fagociták baktericid aktivitásában. Biochem J. 254 (3), 685-692. ncbi.nlm.nih.gov.
3. EMBL-EBI. (2014, március 31.). hipoklórsav. Letöltve az ebi.ac.uk-ból: ebi.ac.uk.
4. Henry Rosen, B. R. (1998). A myeloperoxidáz-származékok oxidatív hatása az Escherichia coli DNS-replikációra. Fertőző immunitás. 66 (6), 2655-2659. ncbi.nlm.nih.gov.
5. Hypoklórsav-felhasználások, tulajdonságok, szerkezet és képlet. (S. F.). A helyreállított desoftschools: softschools.com.
6. Kavros, S. (S.F.). A hipoklór-sav használata sebkezelésben. A faim.org-ból visszaállított.
7. Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ ... (2017, március 25). PubChem összetett adatbázis; CID = 24341. A PubChem-ből származik.
8. Prütz, W. A. ​​(1996). Hypoklórsav kölcsönhatás tiolokkal, nukleotidokkal, DNS-sel és más biológiai szubsztrátokkal. Biokémia és biofizika archívuma 332. kötet, 1. kiadás, 110-120. A sciencedirect.com webhelyről helyreállították.
9. Robert Y. Pelgrift, A. J. (2013). Aktuális hipoklór-sav (HOCl) mint a pruritus lehetséges kezelése. Aktuális bőrgyógyászati ​​jelentések, 2. kötet, 3. szám, 181. A springer.com-ból.
10. Királyi Kémiai Társaság. (2015). Hypoklórsav. A chemspider-ből származik: chemspider.com.