Compartilhar:
Fórmula, propriedades e usos do ácido hipocloroso (HClO)
O ácido hipocloroso, também conhecido como ácido monoxoclorico (I), é um composto químico de fórmula HClO. É uma molécula simples com oxigênio central ligado aos átomos de cloro e hidrogênio através de ligações simples.
É um oxido de cloro, que tem valência (I). É um ácido fraco que normalmente é formado quando o cloro se dissolve na água. É feita referência a vários outros nomes, tais como: ácido clorídrico, cloranol, hipoclorito de hidrogénio e hidróxido de cloro.
O ácido hipocloroso é produzido no corpo humano pelas células brancas do sangue para combater infecções, uma vez que atua contra uma ampla gama de microorganismos.
A adição de cloro à água dá ácido hipocloroso juntamente com ácido clorídrico (HCl):
Cl2 + H2O ⇌ HOCl + HCl
A reação acima está em equilíbrio e não é fácil isolar o HOCl dessa mistura. Contudo, sais hipoclorosos estáveis podem ser obtidos dissolvendo cloro gasoso em solução de hidróxido de sódio, ou outras soluções aquosas de base.
O HOCl também pode ser preparado dissolvendo o monóxido de diclorina em água (Usos do Ácido Hipocloroso, Propriedades, Estrutura e Fórmula, S.F.).
Cl2O + H2O → 2HOCl
Índice
- 1 Propriedades físicas e químicas
- 2 ação antimicrobiana
- 3 usos
- 3.1 Formação de cloridrina
- 3.2 Indústria cosmética
- 3.3 Tratamento de Água
- 3.4 Tratamento de prurido
- 4 referências
Propriedades físicas e químicas
O ácido hipocloroso existe apenas como uma solução aquosa. É uma solução incolor e suas propriedades físicas exatas são variáveis, pois dependem da concentração da solução. O ácido hipocloroso anidro ou seco é impossível de preparar uma vez que a molécula existe em equilíbrio com o seu anidrido (National Center for Biotechnology Information., 2017).
Seu peso molecular é 52,46 g / mol e seu pKa é 7,53. É solúvel em água.
O HOCl é um oxidante forte e pode formar misturas explosivas. É também um agente redutor sendo capaz de oxidar nas formas clorada, clorada e perclórica do ácido. Em soluções aquosas, sendo um ácido fraco, dissocia-se parcialmente no íon hipoclorito (OCl-) e H +.
O HOCl reage com bases para formar sais chamados hipocloritos. Por exemplo, o hipoclorito de sódio (NaOCl), o ingrediente ativo do alvejante, é formado pela reação do ácido hipocloroso com o hidróxido de sódio (Royal Society of Chemistry, 2015).
HOCl + NaOH → NaOCl + H2O
O ácido hipocloroso também reage facilmente com uma variedade de moléculas orgânicas e biomoléculas.
O ácido hipocloroso não é considerado nocivo, pois ocorre em baixas concentrações no organismo humano e possui ação antimicrobiana.
O ácido hipocloroso reage lentamente com o DNA e RNA, assim como todos os nucleotídeos in vitro.
O GMP é o mais reativo porque o HClO reage tanto com o grupo NH heterocíclico quanto com o grupo amino.
Da mesma forma, o TMP com apenas um grupo NH heterocíclico que é reativo com HClO é o segundo mais reativo.
AMP e CMP, que possuem apenas um grupo amino reativo lentamente, são menos reativos com o HClO.
O UMP foi reportado como sendo reativo apenas em um ritmo muito lento. Os grupos NH heterocíclicos são mais reativos que os grupos amino, e suas cloraminas secundárias são capazes de doar o cloro.
Estas reações provavelmente interferem no emparelhamento de bases do DNA, e, consistente com isto, uma diminuição na viscosidade do DNA exposto ao HClO similar àquela observada com a desnaturação do calor foi relatada (Prütz, 1996).
Os restos de açúcar não são reativos e a espinha dorsal do DNA não se rompe. NADH pode reagir com TMP clorado e UMP, bem como HClO. Esta reação pode regenerar UMP e TMP e resulta no derivado 5-hidroxi de NADH.
A reação com TMP ou UMP é lentamente reversível para regenerar o HClO. Uma segunda reação mais lenta, resultando na clivagem do anel de piridina, ocorre quando há excesso de HClO. NAD + é inerte ao HClO.
Ação antimicrobiana
Nos últimos 15 anos, as soluções mais avançadas de ácido hipocloroso baseadas em eletroquímica surgiram como agentes de limpeza de feridas seguros e viáveis, além de terapias complementares para o tratamento de infecções.
A solução hipoclorosa (HOCl) é um oxidante forte e tende a eliminar elétrons de outra substância. Seu sal de sódio, hidróxido de sódio (NaClO), ou seu sal de cálcio, o hidróxido de cálcio (Ca (ClO) 2) são comumente usados em alvejantes, desodorantes e desinfetantes.
O HOCl existe como um constituinte natural endógeno em humanos e animais e é uma parte importante do sistema imunológico inato. O HOCl é produzido pelos granulócitos neutrófilos, o tipo mais abundante de glóbulos brancos nos mamíferos. Ele está envolvido no último passo da Rota Oxidativa na luta contra a infecção e a invasão de substâncias estranhas.
Quando uma célula detecta a invasão de uma substância estranha, ela sofre fagocitose, durante a qual o neutrófilo ingere e internaliza microorganismos ou partículas estranhas.Este evento fagocítico resulta na secreção de espécies reativas de oxigênio e enzimas hidrolíticas (Kavros, S.F.).
O consumo de oxigênio durante a geração de espécies reativas de oxigênio, denominado "explosão reativa", envolve a ativação da enzima NADPH oxidase, que produz grandes quantidades de superóxido.
Esta espécie altamente reativa de oxigênio se decompõe em peróxido de hidrogênio, que é então convertido em HOCl. HOCl exerce propriedades bactericidas e destrói imediatamente as bactérias engolidas pelos neutrófilos. Apesar da atividade substancial do HOCl contra microrganismos, não é citotóxico para células humanas ou animais. Isso está provavelmente relacionado à sua presença endógena no sistema imunológico das células de mamíferos (Chanson Water Ionizers USA, Inc, 2016).
Recentemente foi proposto que a inativação bacteriana por HOCl é o resultado da inibição da replicação do DNA. Quando as bactérias são expostas a HOCl, há uma diminuição abrupta da síntese de ADN, que antecede a inibição da síntese de proteínas, e é muito semelhante à perda de viabilidade (Davies, 1988).
Durante a replicação do genoma bacteriano, a origem de replicação (oriC em E. coli) se liga a proteínas que estão associadas com a membrana celular, e verificaram que o tratamento com HOCl diminui as membranas de afinidade extraídos para oriC, e essa afinidade diminui paralelamente à perda de viabilidade.
No trabalho de Henry Rosen (1998) compararam a taxa de inibição de HOCl de replicação do DNA de plasmídeos com diferentes origens de replicação e descobriram que determinados plasmídeos mostrou um atraso na inibição da replicação quando comparado com plasmídeos eles continham oriC. O grupo de Rosen propôs que a inativação de proteínas de membrana envolvidas na replicação do DNA é o mecanismo de ação do HOCl.
Usos
Formação de cloridrinas
O ácido hipocloroso é utilizado em síntese orgânica, convertendo alcenos em cloridrinas.
O ácido hipocloroso reage com as ligações insaturadas nos lipídios, mas não nas ligações saturadas, e o íon ClO não participa dessa reação.
Esta reação é produzida por hidrólise com a adição de cloro a um dos carbonos e um hidroxila ao outro. O composto resultante é uma cloridrina. O cloro polar rompe as bicamadas lipídicas e pode aumentar a permeabilidade.
Quando a formação de cloridrina ocorre nas bicamadas lipídicas dos glóbulos vermelhos, a permeabilidade aumenta. A interrupção pode ocorrer se uma quantidade suficiente de cloridrina for formada.
A adição de clorohidrinas pré-formadas aos glóbulos vermelhos também pode afetar a permeabilidade. As cloridrinas do colesterol também foram observadas, mas não afetam muito a permeabilidade, e acredita-se que o Cl2 seja responsável por essa reação.
Indústria cosmética
Na indústria cosmética é usado como um agente de limpeza para a pele, que beneficia a pele do corpo em vez de causar ressecamento. Também é usado em produtos para bebês, porque a pele do bebê é particularmente sensível e pode ser facilmente irritada.
Tratamento de água
No tratamento de água, o ácido hipocloroso é o desinfetante ativo em produtos à base de hipoclorito (por exemplo, usado em piscinas).
No serviço de alimentação e de distribuição de água, para gerar especializada fraco HClO soluções de água e equipamentos de sal é por vezes usado para gerar desinfectante de segurança apropriada (instável) eleva-se a tratar as superfícies de preparação de alimentos e suprimentos de água.
Tratamento de prurido
Recentemente, o ácido hipocloroso tópico (HOCl) tem sido proposto como tratamento para o prurido. Dois mecanismos são propostos através dos quais o HOCl pode reduzir o prurido:
1) HOCl é microbicida para patógenos cutâneos, especialmente Staphylococcus aureus na dermatite atópica.
2) O HOCl é anti-inflamatório e reduz a actividade de histamina, leucotrieno B4 e Interleucina-2, todos implicados na fisiopatologia do prurido.
Existem condições em que o HOCl pode realmente causar coceira como um efeito adverso. Por exemplo, o HOCl aumenta a atividade do fator de crescimento do nervo, que promove a coceira. doses prolongados ou elevados de exposição HOCl também pode causar dermatite irritante de contacto, ou menos frequentemente, dermatite de contacto alérgica (Robert Y. Pelgrift, 2013).
Referências
- Chanson Water Ionizers USA, Inc. (2016). descoberta de ácido hipocloroso. Reclamado da chansonalkalinewater: chansonalkalinewater.com.
- Davies, S. M. (1988). A inibição do crescimento bacteriano pelo ácido hipocloroso. Possível papel na atividade bactericida dos fagócitos. Biochem J. 254 (3), 685-692. ncbi.nlm.nih.gov.
- EMBL-EBI (2014, 31 de março). ácido hipocloroso. Obtido em ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
- Henry Rosen, B. R. (1998). Efeitos Diferenciais de Oxidantes Derivados de Mieloperoxidase na Replicação do DNA de Escherichia coli. Imunidade Infecciosa. 66 (6), 2655-2659. ncbi.nlm.nih.gov.
- Usos de ácido hipocloroso, propriedades, estrutura e fórmula. (S.F.).Desoftschools recuperados: softschools.com.
- Kavros, S. (S.F.). O uso da solução de ácido hipocloroso no manejo de feridas. Retirado do faim.org.
- Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia ... (2017, 25 de março). Banco de Dados Composto PubChem; CID = 24341. Retirado do PubChem.
- Prütz, W. A. (1996). Interações de ácido hipocloroso com tióis, nucleotídeos, DNA e outros substratos biológicos. Arquivos de Bioquímica e Biofísica Volume 332, Edição 1, 110-120. Obtido em sciencedirect.com.
- Robert Y. Pelgrift, A. J. (2013). Ácido hipocloroso tópico (HOCl) como tratamento potencial de prurido. Relatórios Dermatológicos Atuais, Volume 2, Número 3, 181. Retirado de springer.com.
- Sociedade Real de Química. (2015). Ácido hipocloroso. Retirado do chemspider: chemspider.com.