Formula hipoklorozne kiseline (HClO), svojstva i upotreba



hipoklorična kiselina, također poznat kao monoksoklorna kiselina (I), je kemijski spoj formule HClO. To je jednostavna molekula s središnjim kisikom spojenim na atome klora i vodika kroz jednostavne veze. 

To je klorov oksacid, koji ima valenciju (I). To je slaba kiselina koja se obično stvara kada se klor otapa u vodi. Upućuje se na nekoliko drugih naziva, kao što su: klorna kiselina, kloranol, hidroklorit i klor hidroksid.

Bijele krvne stanice stvaraju hipokloričnu kiselinu u ljudskom tijelu radi borbe protiv infekcija, jer djeluje protiv velikog broja mikroorganizama.

Dodavanje klora u vodu daje hipokloričnu kiselinu zajedno s klorovodičnom kiselinom (HCl):

Cl2 + H2O 'HOCl + HCl

Gornja reakcija je u ravnoteži i nije lako izolirati HOCl iz ove smjese. Međutim, stabilne hipoklorne soli mogu se dobiti otapanjem plinovitog klora u otopini natrijevog hidroksida ili drugim otopinama vodenih baza..

HOCl se također može pripraviti otapanjem diklorin monoksida u vodi (upotreba, svojstva, struktura i formula hipoklorozne kiseline)..

Cl2O + H2O → 2HOCl

indeks

  • 1 Fizikalna i kemijska svojstva
  • 2 Antimikrobno djelovanje
  • 3 Upotreba
    • 3.1 Nastanak klorhidrina
    • 3.2 Kozmetička industrija
    • 3.3
    • 3.4. Liječenje svrbeža
  • 4 Reference

Fizikalna i kemijska svojstva

Hlorovodična kiselina postoji samo kao vodena otopina. To je bezbojna otopina i njezina točna fizikalna svojstva su promjenjiva, jer ovise o koncentraciji otopine. Bezvodnu ili suhu hipokloričnu kiselinu je nemoguće pripremiti jer molekula postoji u ravnoteži sa svojim anhidridom (Nacionalni centar za biotehnološke informacije., 2017.) \ T.

Njegova molekularna težina je 52,46 g / mol, a pKa je 7,53. Topljiv je u vodi.

HOCl je jak oksidant i može tvoriti eksplozivne smjese. Također je redukcijsko sredstvo koje može oksidirati u kloro, klornu i perklornu formu kiseline. U vodenim otopinama, kao slaba kiselina, djelomično se disocira u hipokloritnom ionu (OCl-) i H+.

HOCl reagira s bazama i tvori soli nazvane hipokloriti. Na primjer, natrijev hipoklorit (NaOCl), aktivni sastojak u izbjeljivanje, nastaje reakcijom hipokloritne kiseline s natrijevim hidroksidom (Royal Society of Chemistry, 2015).

HOCl + NaOH → NaOCl + H20

Hipoklorna kiselina također lako reagira s različitim organskim molekulama i biomolekulama.

Hipoklorična kiselina se ne smatra štetnom, jer se javlja u niskim koncentracijama u ljudskom tijelu i ima antimikrobno djelovanje.

Hipoklorna kiselina sporo reagira s DNA i RNA, kao i sa svim nukleotidima in vitro.

GMP je najreaktivniji jer HCl reagira s heterocikličkom NH skupinom i amino skupinom.

Slično, TMP sa samo jednom heterocikličkom NH skupinom koja je reaktivna s HClO je druga najreaktivnija.

AMP i CMP, koje imaju samo jednu polako reaktivnu amino skupinu, manje su reaktivne s HClO.

UMP je bio reaktivan samo vrlo sporo. Heterocikličke NH grupe su reaktivnije od amino skupina, a njihovi sekundarni kloramini mogu donirati klor.

Te reakcije vjerojatno interferiraju s uparivanjem baza DNA, te je, u skladu s tim, zabilježeno smanjenje viskoznosti DNA izložene HClO sličnoj onoj koja je viđena s toplinskom denaturacijom (Prütz, 1996)..

Ostaci šećera nisu reaktivni, a kralježnica DNA se ne lomi. NADH može reagirati s kloriranim TMP i UMP kao i HClO. Ova reakcija može regenerirati UMP i TMP i rezultirati u 5-hidroksi derivatu NADH.

Reakcija s TMP-om ili UMP-om polako se reverzibilna radi regeneracije HClO. Druga, sporija reakcija koja rezultira cijepanjem piridinskog prstena nastaje kada je prisutan višak HC1O. NAD + je inertan na HClO.

Antimikrobno djelovanje

U posljednjih 15 godina, najnaprednije otopine hipoklornih kiselina temeljene na elektrokemiji pojavile su se kao sigurna i održiva sredstva za čišćenje rana kao i komplementarne terapije za liječenje infekcija.

Hlorovodična otopina (HOCl) je jak oksidant i nastoji ukloniti elektrone iz druge tvari. Njegova natrijeva sol, natrijev hidroksid (NaClO) ili njezina kalcijeva sol, kalcijev hidroksid (Ca (ClO) 2) obično se koriste u izbjeljivačima, dezodoransima i dezinficijensima.

HOCl postoji kao prirodni endogeni sastojak u ljudi i životinja i važan je dio urođenog imunološkog sustava. HOCl se proizvodi neutrofilnim granulocitima, najzastupljenijim tipom bijelih krvnih stanica u sisavaca. Sudjeluje u posljednjem koraku oksidativnog puta u borbi protiv infekcija i invazije stranih tvari.

Kada stanica otkrije invaziju strane tvari, ona prolazi kroz fagocitozu, tijekom koje neutrofil unosi i internalizira mikroorganizme ili strane čestice. Ovaj fagocitički događaj rezultira izlučivanjem reaktivnih kisikovih vrsta i hidrolitičkih enzima (Kavros, S.F.).

Potrošnja kisika tijekom stvaranja reaktivnih vrsta kisika, nazvana "reaktivna eksplozija", uključuje aktiviranje enzima NADPH oksidaze, koji proizvodi velike količine superoksida.

Ova visoko reaktivna vrsta kisika razgrađuje se u vodikov peroksid, koji se zatim pretvara u HOCl. HOCl ima baktericidna svojstva i odmah uništava bakterije koje progutaju neutrofili. Usprkos značajnoj aktivnosti HOCl prema mikroorganizmima, ona nije citotoksična za ljudske ili životinjske stanice. To je vjerojatno povezano s njegovom endogenom prisutnošću u imunološkom sustavu stanica sisavaca (Chanson Water Ionizers USA, Inc, 2016).

Nedavno je predloženo da se bakterijski inaktivacijom HOCl je rezultat inhibicije replikacije DNA. Kada su izloženi bakterije HOCl, nagli je smanjenje sinteze DNA koji prethodi inhibicije sinteze proteina, a vrlo je sličan gubitkom vitalnosti (Davies, 1988).

Tijekom replikacije bakterijskog genoma, podrijetlo replikacije (oriC u E. coli) vezano je za proteine ​​koji su povezani s staničnom membranom, te je primijećeno da tretman s HOCl smanjuje afinitet membrana ekstrahiranih za oriC, i ovaj afinitet se smanjuje paralelno s gubitkom održivosti.

U radu Henryja Rosen-a (1998) uspoređivali su stopu inhibicije HOCl plazmidne DNA replikacije s različitim izvorima replikacije i otkrili da određeni plazmidi pokazuju kašnjenje u inhibiranju replikacije u usporedbi s plazmidima koji sadržavali su oriC. Rosenova skupina predložila je da je inaktivacija membranskih proteina uključenih u replikaciju DNA mehanizam djelovanja HOCl.

aplikacije

Nastajanje klorhidrina

Klorovodična kiselina se koristi u organskoj sintezi, pretvarajući alkene u klorohidrine.

Hlorovodična kiselina reagira s nezasićenim vezama u lipidima, ali ne u zasićenim vezama, a ClO-ion ne sudjeluje u ovoj reakciji.

Ova reakcija se proizvodi hidrolizom uz dodatak klora u jedan od ugljika i jedan hidroksil u drugi. Dobiveni spoj je klorhidrin. Polarni klor prekida lipide i može povećati propusnost.

Kada nastaje klorhidrin u lipidnim dvoslojama crvenih krvnih stanica, propusnost se povećava. Do prekida može doći ako se formira dovoljno klorohidrina.

Dodavanje klorhidrina u crvene krvne stanice također može utjecati na propusnost. Uočeni su i kolesterol klorhidrini, ali ne utječu uvelike na propusnost, te se vjeruje da je Cl2 odgovoran za ovu reakciju

Kozmetička industrija

U kozmetičkoj industriji koristi se kao sredstvo za čišćenje kože, koje koristi koži tijela umjesto da uzrokuje sušenje. Također se koristi u proizvodima za bebe, jer je koža djeteta posebno osjetljiva i lako se može nadražiti.

Obrada vode

U obradi vode, hipoklorična kiselina je aktivno sredstvo za dezinfekciju u proizvodima na bazi hipoklorita (na primjer, koristi se u bazenima).

U prehrambenoj službi i distribuciji vode, ponekad se koristi specijalizirana oprema za generiranje slabih otopina HClO iz vode i soli kako bi se proizvele odgovarajuće količine sigurnog (nestabilnog) dezinficijensa za obradu površina i materijala za pripremu hrane. vode.

Liječenje pruritusa

Nedavno je predložena topikalna hipoklorična kiselina (HOCl) kao liječenje pruritusa. Predložena su dva mehanizma putem kojih HOCl može smanjiti svrab:

1) HOCl je posebno mikrobicidan za kožne patogene Staphylococcus aureus kod atopijskog dermatitisa.

2) HOCl je protuupalni i smanjuje aktivnost histamina, leukotriena B4 i interleukina-2, koji su svi uključeni u patofiziologiju svrbeža..

Postoje uvjeti pod kojima HOCl zapravo može uzrokovati svrbež kao nepovoljan učinak. Na primjer, HOCl povećava aktivnost živčanog faktora rasta koji potiče svrab. Dugotrajno izlaganje ili visoka doza HOCl-a može također izazvati iritantni kontaktni dermatitis, ili rjeđe alergijski kontaktni dermatitis (Robert Y. Pelgrift, 2013).

reference

  1. Chanson Water Ionizers USA, Inc. (2016). otkriće hipoklorične kiseline. Iskrčeno iz chansonalkalinewater: chansonalkalinewater.com.
  2. Davies, S.M. (1988). Inhibicija rasta bakterija hipokloričnom kiselinom. Moguća uloga u baktericidnoj aktivnosti fagocita. Biochem J. 254 (3), 685-692. ncbi.nlm.nih.gov.
  3. EMBL-EBI. (2014., 31. ožujka). hipoklorična kiselina. Dobavljeno iz ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Henry Rosen, B.R. (1998). Diferencijalni učinci oksidanata dobivenih mijeloperoksidazom na replikaciju DNA Escherichia coli. Infekcija imunitet. 66 (6), 2655-2659. ncbi.nlm.nih.gov.
  5. Korištenje, svojstva, struktura i formula hipoklorozne kiseline. (S.F.). Oporavljeni desoftschools: softschools.com.
  6. Kavros, S. (S.F.). Korištenje otopine hipoklorične kiseline u upravljanju ranama. Oporavio se od faim.org.
  7. Nacionalni centar za biotehnološke informacije ... (2017., 25. ožujka). PubChem Compound Database; CID = 24341. Preuzeto iz usluge PubChem.
  8. Prütz, W.A. (1996). Interakcije s hipokloričnom kiselinom s tiolima, nukleotidima, DNA i drugim biološkim supstratima. Arhiv biokemije i biofizike, svezak 332, broj 1, 110-120. Oporavio se od sciencedirect.com.
  9. Robert Y. Pelgrift, A.J. (2013). Lokalna hipoklorična kiselina (HOCl) kao potencijalno liječenje pruritusa. Current Dermatology Reports, Svezak 2, Broj 3, 181. Preuzeto s springer.com.
  10. Kraljevsko kemijsko društvo. (2015). Hlorovodična kiselina. Preuzeto iz chemspider: chemspider.com.