的次溴酸(次溴酸,HBrO)是由溴阴离子(BR-)的氧化所产生的无机酸。通过歧化反应将溴添加到水中可得到氢溴酸(HBr)和次溴酸(HOBr)。Br2 + H2O = HOBr + HBr
次溴酸是一种非常弱的酸,有些不稳定,在室温下以稀溶液形式存在。它是通过嗜酸性粒细胞过氧化物酶的作用在温血脊椎动物(包括人类)中产生的。
次溴酸可以调节胶原蛋白IV活性的发现引起了极大的关注。
结构体
2D
次溴酸
3D
次溴酸。固体球分子模型
次溴酸。条形和球形分子模型
物理和化学特性
- 外观黄色固体:黄色固体。
- 外观:黄色固体。
- 分子量:96.911 g / mol。
- 沸点:20–25°C。
- 密度:2.470克/立方厘米
- 酸度(pKa):8.65。
- 次溴酸的化学和物理性质与其他次卤酸盐的化学和物理性质相似。
- 它在室温下以稀溶液形式存在。
- 次溴酸盐固体为黄色,并具有特殊的芳香气味。
- 它是一种强力的杀菌剂和水消毒剂。
- 它的pKa为8.65,在pH 7的水中会部分解离。
应用领域
- 次溴酸(HOBr)具有杀灭许多病原体细胞的能力,因此被用作漂白剂,氧化剂,除臭剂和消毒剂。
- 纺织工业将其用作漂白和干燥剂。
- 它也可在热水浴池和水疗中心用作杀菌剂。
生物分子相互作用
溴在动物中像离子溴(Br-)一样普遍存在,但是直到最近,它的基本功能还是未知的。
最近的研究表明,溴对于基底膜结构和组织发育至关重要。
过氧化物酶使用rHOB交联硫亚胺,后者在基膜的胶原蛋白IV支架中交联。
在温血脊椎动物生物体中,次磷酸是通过嗜酸性粒细胞过氧化物酶(EPO)的作用产生的。
EPO在血浆浓度为Cl-的情况下从H2O2和Br-生成HOBr。
单核细胞和中性粒细胞的髓过氧化物酶(MPO)从H2O2和Cl-生成次氯酸(HOCl)。
犬髓过氧化物酶。固体碳带分子模型
EPO和MPO分别在使用HOBr和HOCl的宿主防御病原体的防御机制中起重要作用。
吞噬作用中的中性粒细胞
在存在Br-的情况下,MPO / H2O2 / Cl-系统也会通过将生成的HOCl与Br-反应生成HOBr。HOBr不仅是强大的氧化剂,还是强大的亲电试剂。
Br-的血浆浓度比氯离子(Cl-)的血浆浓度低1000倍以上。因此,与HOCl相比,HOBr的内源性产生也较低。
但是,当所研究化合物的氧化性不相关时,HOBr的反应活性明显高于HOCl,因此,HOBr的反应性与其亲电子强度可能比其氧化能力更相关(Ximenes,Morgon和de Souza,2015年)。
尽管其氧化还原电位低于HOCl,但HOBr与氨基酸的反应比HOCl更快。
HOBr酪氨酸环的卤化速度比HOCl快5000倍。
酪氨酸 线分子模型
HOBr还与核苷的核碱基和DNA反应。
DNA双螺旋。固体球分子模型
2'-脱氧胞苷,腺嘌呤和鸟嘌呤在EPO / H2O2 / Br-和MPO / H2O2 / Cl- / Br-体系中产生5-溴-2'-脱氧胞苷,8-溴腺嘌呤和8-溴鸟嘌呤(Suzuki, Kitabatake和Koide,2016年)。
McCall等。(2014年)表明,Br是过氧化物酶催化的硫亚胺交联形成所必需的辅因子,这是对基底膜的胶原蛋白IV结构和组织发育必不可少的翻译后修饰。
胶原IV分子(COL4A1)。固体碳带分子模型
基底膜是专门的细胞外基质,是信号转导和上皮细胞机械支持的关键介质。
基底膜,细胞外基质,上皮,内皮和结缔组织
基底膜定义了上皮组织的结构,并在损伤后促进组织修复等功能。
嵌入在基底膜内的是硫亚胺交联的胶原蛋白IV支架,该支架可在所有动物的多细胞组织中提供基质功能。
IV型胶原蛋白支架可提供机械强度,可作为整合素和其他细胞表面受体的配体,并与生长因子相互作用以建立信号梯度。
硫亚胺(亚磺酰亚胺)是一种化合物,其中含有硫与氮的双键。硫亚胺键稳定在细胞外基质中发现的胶原IV链。
这些键共价连接相邻多肽链的蛋氨酸93(Met93)和羟赖氨酸211(Hyl211)残基,形成较大的胶原三聚体。
二苯硫酰亚胺分子。条形和球形分子模型
过氧化物酶分别从溴化物和氯化物形成次溴酸(HOBr)和次氯酸(HOCl),它们可以介导亚硫胺基交联的形成。
转化为次溴酸的溴化物形成溴化ion离子(S-Br)的中间体,该中间体参与交联的形成。
McCall等。(2014)证明果蝇果蝇中饮食中的溴缺乏症是致命的,而替代溴可以恢复其生存能力。
他们还确定,溴是所有动物必不可少的微量元素,因为它在硫亚胺和胶原IV键的形成中发挥了作用,这对于基底膜的形成和组织发育至关重要。
参考文献
- ChemIDplus(2017)。13517-11-8的3D结构-次溴酸从nih.gov检索。
- ChemIDplus(2017)。60-18-4的3D结构-酪氨酸从nih.gov检索。
- ChemIDplus(2017)。7726-95-6的3D结构-溴从nih.gov检索。
- ChemIDplus(2017)。7732-18-5的3D结构-从nih.gov检索的水。
- Emw,(2009年)。蛋白质COL4A1 PDB 1li1从wikipedia.org恢复。
- Mills,B.(2009年)。来自xtal-2002-3D球的二苯硫酰亚胺从wikipedia.org恢复。
- PubChem,(2016)。次溴酸从nih.gov检索。
- Steane,R.(2014年)。DNA分子-可在3维中旋转从biotopics.co.uk中恢复
- Thormann,U。(2005)。NeutrophilerAktion从wikipedia.org恢复。