Hypokloorihappo (HClO) Kaava, ominaisuudet ja käyttötavat



hypokloorihappo, tunnetaan myös nimellä monokloorihappo (I), on kemiallinen yhdiste, jolla on kaava HClO. Se on yksinkertainen molekyyli, jossa keski-happi on kytketty klooriin ja vetyatomiin yksinkertaisten sidosten avulla. 

Se on kloorihappo, jolla on valenssi (I). Se on heikko happo, joka muodostuu tyypillisesti, kun kloori liukenee veteen. Viitataan useisiin muihin nimiin, kuten kloorihappoon, kloranoliin, vetyhypokloriittiin ja kloorihydroksidiin.

Hypokloorihappoa tuotetaan ihmiskehossa valkoisilla verisoluilla infektioiden torjumiseksi, koska se vaikuttaa moniin mikro-organismeihin.

Kloorin lisääminen veteen antaa hydrokloorihappoa yhdessä suolahapon (HCl) kanssa:

Cl2 + H20 HOCl + HCl

Edellä mainittu reaktio on tasapainossa ja HOCl: n eristäminen tästä seoksesta ei ole helppoa. Vakaita hypokloorisuoloja voidaan kuitenkin saada liuottamalla kloorikaasua natriumhydroksidiliuokseen tai muihin vesipitoisiin emäksisiin liuoksiin.

HOCI voidaan valmistaa myös liuottamalla dikloorimonoksidia veteen (Hypokloorihappokäyttö, ominaisuudet, rakenne ja kaava, S.F.)..

Cl 2O + H2O → 2HOCl

indeksi

  • 1 Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
  • 2 Mikrobilääkkeet
  • 3 Käyttö
    • 3.1 Kloorihydriinin muodostuminen
    • 3.2 Kosmetiikkateollisuus
    • 3.3 Vedenkäsittely
    • 3.4 kutinaa
  • 4 Viitteet

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Hypokloorihappo on vain vesiliuoksena. Se on väritön liuos ja sen tarkat fysikaaliset ominaisuudet vaihtelevat, koska ne riippuvat liuoksen pitoisuudesta. Vedetöntä tai kuivaa hypokloorihappoa ei voida valmistaa, koska molekyyli on tasapainossa sen anhydridin kanssa (National Center for Biotechnology Information., 2017).

Sen molekyylipaino on 52,46 g / mol ja sen pKa on 7,53. Se liukenee veteen.

HOCl on voimakas hapetin ja voi muodostaa räjähtäviä seoksia. Se on myös pelkistysaine, joka kykenee hapettumaan hapon kloori-, kloori- ja perklorihappomuodoksi. Vesipitoisissa liuoksissa, jotka ovat heikko happo, se dissosioituu osittain hypokloriitti-ionissa (OCl-) ja H: ssa+.

HOCl reagoi emästen kanssa muodostaen suoloja, joita kutsutaan hypokloriiteiksi. Esimerkiksi natriumhypokloriitti (NaOCl), valkaisuaineen aktiivinen aineosa, muodostetaan saattamalla hypokloorihappo reagoimaan natriumhydroksidin kanssa (Royal Society of Chemistry, 2015).

HOCl + NaOH → NaOCl + H2O

Hypokloorihappo reagoi myös helposti erilaisiin orgaanisiin molekyyleihin ja biomolekyyleihin.

Hypokloorihappoa ei pidetä haitallisena, koska se esiintyy pieninä pitoisuuksina ihmiskehossa ja sillä on antimikrobinen vaikutus.

Hypokloorihappo reagoi hitaasti DNA: n ja RNA: n sekä kaikkien nukleotidien kanssa in vitro.

GMP on reaktiivisin, koska HClO reagoi sekä heterosyklisen NH-ryhmän että aminoryhmän kanssa.

Samoin TMP, jossa on vain yksi heterosyklinen NH-ryhmä, joka on reaktiivinen HClO: n kanssa, on toiseksi eniten reaktiivinen.

AMP ja CMP, joilla on vain yksi hitaasti reaktiivinen aminoryhmä, ovat vähemmän reaktiivisia HClO: n kanssa.

UMP: n on raportoitu olevan reaktiivinen vain hyvin hitaasti. Heterosykliset NH-ryhmät ovat reaktiivisempia kuin aminoryhmät, ja niiden sekundääriset klooriamiinit pystyvät luovuttamaan kloorin.

Nämä reaktiot häiritsevät todennäköisesti DNA: n emäsparia, ja tämän mukaisesti on raportoitu HClO: lle altistetun DNA: n viskositeetin pieneneminen, joka on samanlainen kuin lämmön denaturaatiolla havaittu (Prütz, 1996)..

Sokerin jäännökset eivät ole reaktiivisia ja DNA-runko ei hajoa. NADH voi reagoida kloorattujen TMP: n ja UMP: n sekä HClO: n kanssa. Tämä reaktio voi regeneroida UMP: tä ja TMP: tä ja johtaa NADH: n 5-hydroksijohdannaiseen.

Reaktio TMP: n tai UMP: n kanssa on hitaasti palautuva HClO: n regeneroimiseksi. Toinen, hitaampi reaktio, joka johtaa pyridiinirenkaan pilkkomiseen, tapahtuu, kun HClO: n ylimäärä on läsnä. NAD + on inertti HClO: lle.

Mikrobilääkkeet

Viimeisten 15 vuoden aikana kehittyneimmät elektrokemiaan perustuvat hypokloorihappoliuokset ovat kehittyneet turvallisina ja elinkelpoisin haavojen puhdistusaineina sekä täydentävinä hoitoina infektioiden hoitoon..

Hypoklooriliuos (HOCl) on voimakas hapetin ja pyrkii poistamaan elektronit toisesta aineesta. Sen natriumsuolaa, natriumhydroksidia (NaClO) tai sen kalsiumsuolaa, kalsiumhydroksidia (Ca (ClO) 2) käytetään yleisesti valkaisuaineissa, deodoranteissa ja desinfiointiaineissa.

HOCl esiintyy luonnollisena endogeenisenä aineosana ihmisissä ja eläimissä ja on tärkeä osa luontaista immuunijärjestelmää. HOCI: ta tuottavat neutrofiilien granulosyytit, jotka ovat runsain valkosolujen tyyppi nisäkkäissä. Osallistuu oksidatiivisen reitin viimeiseen vaiheeseen tartunnan ja vieraiden aineiden hyökkäyksen torjumiseksi.

Kun solu havaitsee vieraan aineen hyökkäyksen, se käy läpi fagosytoosin, jonka aikana neutrofiilit tulevat sisään ja sisäistävät mikro-organismeja tai vieraita hiukkasia. Tämä fagosyyttinen tapahtuma johtaa reaktiivisten happilajien ja hydrolyyttisten entsyymien erittymiseen (Kavros, S.F.)..

Hapen kulutus reaktiivisen hapen muodostumisen aikana, nimeltään "reaktiivinen räjähdys", sisältää NADPH-oksidaasin entsyymin aktivoinnin, joka tuottaa suuria määriä superoksidia.

Tämä erittäin reaktiivinen happilaji hajoaa vetyperoksidiksi, joka sitten muunnetaan HOCl: ksi. HOCl: llä on bakterisidisiä ominaisuuksia ja tuhoaa välittömästi neutrofiilien nielemät bakteerit. HOCl: n huomattavasta aktiivisuudesta mikro-organismeja kohtaan huolimatta se ei ole sytotoksinen ihmisen tai eläimen soluille. Tämä liittyy todennäköisesti sen endogeeniseen läsnäoloon nisäkässolujen immuunijärjestelmässä (Chanson Water Ionizers USA, Inc., 2016).

Viime aikoina on ehdotettu, että bakteerien inaktivointi HOCl: lla on DNA-replikaation estämisen tulos. Kun bakteereita altistetaan HOCl: lle, DNA-synteesi hidastuu äkillisesti, mikä edeltää proteiinisynteesin inhibitiota, ja se on hyvin samanlainen kuin elinkelpoisuuden menetys (Davies, 1988)..

Bakteerigenomin replikoinnin aikana replikaation (oriC E. coli: ssa) alkuperä sidotaan proteiineihin, jotka liittyvät solukalvoon, ja havaittiin, että HOCl-käsittely pienentää oriC: lle uutettujen kalvojen affiniteettia ja tämä affiniteetti pienenee samanaikaisesti elinkelpoisuuden menettämisen kanssa.

Henry Rosenin (1998) työssä he verrattiin plasmidi-DNA-replikaation HOCl-inhibitiokykyä eri replikaation lähtökohtiin ja totesivat, että tietyillä plasmideilla oli viivästyminen replikaation estämisessä verrattuna plasmideihin, jotka ne sisälsivät oriC: tä. Rosenin ryhmä ehdotti, että DNA-replikaatioon osallistuvien membraaniproteiinien inaktivointi on HOCl: n vaikutusmekanismi.

sovellukset

Kloorihydriinien muodostuminen

Hypokloorihappoa käytetään orgaanisessa synteesissä, jolloin alkeenit konvertoidaan kloorihydriineiksi.

Hypokloorihappo reagoi tyydyttymättömien sidosten kanssa lipideissä, mutta ei kyllästyneissä sidoksissa, ja ClO-ioni ei osallistu tähän reaktioon.

Tämä reaktio tuotetaan hydrolyysillä lisäämällä klooria johonkin hiilestä ja yhtä hydroksyyliä toiseen. Saatu yhdiste on kloorihydriini. Polaarinen kloori häiritsee lipidikerroksia ja voi lisätä läpäisevyyttä.

Kun kloorihydriinin muodostuminen tapahtuu punasolujen lipidikerroksissa, läpäisevyys kasvaa. Keskeytys voi tapahtua, jos muodostuu riittävästi kloorihydriiniä.

Ennalta muodostettujen kloorihydriinien lisääminen punasoluihin voi vaikuttaa myös läpäisevyyteen. Kolesteroliklorhydriinejä on myös havaittu, mutta ne eivät vaikuta suuresti läpäisevyyteen, ja uskotaan, että Cl2 on vastuussa tästä reaktiosta.

Kosmetiikkateollisuus

Kosmetiikkateollisuudessa sitä käytetään ihon puhdistusaineena, joka hyödyttää kehon ihoa kuivumisen sijaan. Sitä käytetään myös vauvan tuotteissa, koska vauvan iho on erityisen herkkä ja helposti ärsyttävää.

Vedenkäsittely

Vedenkäsittelyssä hypokloorihappo on aktiivinen desinfiointiaine hypokloriittipohjaisten tuotteiden (esimerkiksi uima-altaissa käytettävien) desinfiointiaineena..

Elintarvikepalveluissa ja vesijakelussa käytetään erikoisvarusteita HClO: n heikkojen liuosten tuottamiseksi vedestä ja suolasta joskus käyttämään riittäviä määriä turvallista (epävakaa) desinfiointiainetta ruoanvalmistuksen pintojen ja tarvikkeiden käsittelyyn vettä.

Pruritus-hoito

Viime aikoina on ehdotettu paikallista hypokloorihappoa (HOCl) kutinaa hoitavana hoitona. Ehdotetaan kahta mekanismia, joiden avulla HOCl voi vähentää kutinaa:

1) HOCl on erityisesti mikrobisidinen ihon patogeeneille Staphylococcus aureus atooppinen ihottuma.

2) HOCl on anti-inflammatorinen ja vähentää histamiinin, leukotrieenin B4 ja interleukiini-2: n aktiivisuutta, jotka kaikki osallistuvat kutinaan patofysiologiaan.

On olemassa olosuhteita, joissa HOCl voi todellakin aiheuttaa kutinaa haitallisena vaikutuksena. Esimerkiksi HOCl lisää hermoston kasvutekijän aktiivisuutta, joka edistää kutinaa. Pitkäaikainen altistuminen tai suuri HOCl-annos voi myös aiheuttaa ärsyttävää kosketusihottumaa tai harvemmin allergista kosketusihottumaa (Robert Y. Pelgrift, 2013).

viittaukset

  1. Chanson Water Ionizers USA, Inc. (2016). hypokloorihapon etsintä. Palautettu chansonalkalinewater: chansonalkalinewater.com.
  2. Davies, S. M. (1988). Bakteerikasvun estäminen hypokloorihapolla. Mahdollinen rooli fagosyyttien bakterisidisessä aktiivisuudessa. Biochem J. 254 (3), 685-692. ncbi.nlm.nih.gov.
  3. EMBL-EBI. (2014, 31. maaliskuuta). hypokloorihappo. Haettu osoitteesta ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Henry Rosen, B. R. (1998). Myperoperoksidaasista johdettujen oksidanttien differentiaaliset vaikutukset Escherichia coli DNA Replicationiin. Infektio-immuniteetti. 66 (6), 2655-2659. ncbi.nlm.nih.gov.
  5. Hypokloorihapon käyttö, ominaisuudet, rakenne ja kaava. (S.F.). Palautetut desoftschools: softschools.com.
  6. Kavros, S. (S.F.). Hypokloorihappoliuoksen käyttö haavanhoidossa. Palautettu osoitteesta faim.org.
  7. Kansallinen bioteknologian tiedotuskeskus ... (2017, maaliskuu 25). PubChem-yhdistelmätietokanta; CID = 24341. Haettu PubChemistä.
  8. Prütz, W. A. ​​(1996). Hypokloorihappo-interaktiot tiolien, nukleotidien, DNA: n ja muiden biologisten substraattien kanssa. Biokemian ja biofysiikan arkisto 332, numero 1, 110-120. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
  9. Robert Y. Pelgrift, A. J. (2013). Paikallinen hypokloorihappo (HOCl) potenssin mahdollisena hoitona. Nykyiset ihotautiraportit, osa 2, numero 3, 181. Haettu osoitteesta springer.com.
  10. Royal Society of Chemistry. (2015). Hypokloorihappo. Haettu chemspideristä: chemspider.com.