Formula, Sifat, dan Penggunaan Hypochlorous Acid (HClO)



itu asam hipoklorit, juga dikenal sebagai asam monoksoklorat (I), adalah senyawa kimia formula HClO. Ini adalah molekul sederhana dengan oksigen sentral yang terhubung ke atom klorin dan hidrogen melalui ikatan sederhana. 

Ini adalah asam klorin, yang memiliki valensi (I). Ini adalah asam lemah yang biasanya terbentuk ketika klorin larut dalam air. Referensi dibuat untuk beberapa nama lain, seperti: asam klorat, kloranol, hidrogen hipoklorit dan klorin hidroksida.

Asam hipoklorit diproduksi dalam tubuh manusia oleh sel darah putih untuk melawan infeksi, karena bertindak melawan berbagai mikroorganisme..

Penambahan klorin ke dalam air menghasilkan asam hipoklorida bersama dengan asam klorida (HCl):

Cl2 + H2O ⇌ HOCl + HCl

Reaksi di atas berada dalam kesetimbangan dan tidak mudah untuk mengisolasi HOCl dari campuran ini. Namun, garam hipoklor yang stabil dapat diperoleh dengan melarutkan gas klor dalam larutan natrium hidroksida, atau larutan basa berair lainnya..

HOCl juga dapat dibuat dengan melarutkan diklorin monoksida dalam air (Penggunaan Asam Hipoklorat, Properti, Struktur dan Formula, S.F.).

Cl2O + H2O → 2HOCl

Indeks

  • 1 Sifat fisik dan kimia
  • 2 Tindakan antimikroba
  • 3 Penggunaan
    • 3.1 Pembentukan Chlorohydrin
    • 3.2 Industri kosmetik
    • 3.3 Pengolahan air
    • 3.4 Perawatan pruritus
  • 4 Referensi

Sifat fisik dan kimia

Asam hipoklorit hanya ada sebagai larutan air. Ini adalah solusi tidak berwarna dan sifat fisiknya yang tepat adalah variabel, karena mereka bergantung pada konsentrasi larutan. Asam hipoklorida anhidrat atau kering tidak mungkin disiapkan karena molekul ada dalam kesetimbangan dengan anhidrida (Pusat Informasi Bioteknologi Nasional, 2017).

Berat molekulnya adalah 52,46 g / mol dan pKa-nya adalah 7,53. Ini larut dalam air.

HOCl adalah oksidan kuat dan dapat membentuk campuran yang mudah meledak. Ini juga merupakan zat pereduksi yang mampu mengoksidasi ke bentuk asam klorida, klorik dan perklorat. Dalam larutan air, menjadi asam lemah, sebagian berdisosiasi dalam ion hipoklorit (OCl-) dan H+.

HOCl bereaksi dengan basa untuk membentuk garam yang disebut hipoklorit. Misalnya, natrium hipoklorit (NaOCl), bahan aktif dalam pemutih, dibentuk dengan mereaksikan asam hipoklorat dengan natrium hidroksida (Royal Society of Chemistry, 2015).

HOCl + NaOH → NaOCl + H2O

Asam hipoklorit juga bereaksi dengan mudah dengan berbagai molekul organik dan biomolekul.

Asam hipoklorit tidak dianggap berbahaya, karena terjadi dalam konsentrasi rendah dalam tubuh manusia dan memiliki aksi antimikroba.

Asam hipoklorit bereaksi lambat dengan DNA dan RNA, serta semua nukleotida in vitro.

GMP adalah yang paling reaktif karena HClO bereaksi dengan kelompok NH heterosiklik dan kelompok amino.

Demikian pula, TMP dengan hanya satu kelompok NH heterosiklik yang reaktif dengan HClO adalah yang paling reaktif kedua.

AMP dan CMP, yang hanya memiliki satu kelompok amino reaktif lambat, kurang reaktif dengan HClO.

UMP telah dilaporkan reaktif hanya pada kecepatan yang sangat lambat. Kelompok NH heterosiklik lebih reaktif daripada kelompok amino, dan kloramin sekundernya mampu menyumbangkan klorin..

Reaksi-reaksi ini mungkin mengganggu pasangan basa DNA, dan, konsisten dengan ini, penurunan viskositas DNA yang terpapar HClO mirip dengan yang terlihat dengan denaturasi panas telah dilaporkan (Prütz, 1996)..

Sisa-sisa gula adalah non-reaktif dan tulang punggung DNA tidak pecah. NADH dapat bereaksi dengan TMP dan UMP yang diklorinasi serta HClO. Reaksi ini dapat meregenerasi UMP dan TMP dan menghasilkan turunan 5-hidroksi NADH.

Reaksi dengan TMP atau UMP perlahan-lahan reversibel untuk meregenerasi HClO. Reaksi kedua, lebih lambat yang mengakibatkan pembelahan cincin piridin terjadi ketika HClO berlebih ada. NAD + tidak aktif untuk HClO.

Tindakan antimikroba

Dalam 15 tahun terakhir, larutan asam hipoklorit paling maju berdasarkan elektrokimia telah muncul sebagai agen pembersih luka yang aman dan layak serta terapi pelengkap untuk pengobatan infeksi.

Solusi hipoklorit (HOCl) adalah oksidan kuat dan cenderung menghilangkan elektron dari zat lain. Garam natrium, natrium hidroksida (NaClO), atau garam kalsiumnya, kalsium hidroksida (Ca (ClO) 2) umumnya digunakan dalam pemutih, deodoran dan desinfektan..

HOCl ada sebagai konstituen endogen alami pada manusia dan hewan dan merupakan bagian penting dari sistem kekebalan tubuh bawaan. HOCl diproduksi oleh granulosit neutrofil, jenis sel darah putih paling banyak pada mamalia. Terlibat dalam langkah terakhir dari Rute Oksidatif dalam memerangi infeksi dan invasi zat asing.

Ketika sel mendeteksi invasi zat asing, ia mengalami fagositosis, di mana neutrofil menelan dan menginternalisasi mikroorganisme atau partikel asing. Peristiwa fagositosis ini menghasilkan sekresi spesies oksigen reaktif dan enzim hidrolitik (Kavros, S.F.).

Konsumsi oksigen selama generasi spesies oksigen reaktif, yang disebut "ledakan reaktif", melibatkan aktivasi enzim NADPH oksidase, yang menghasilkan superoksida dalam jumlah besar.

Spesies oksigen yang sangat reaktif ini terurai menjadi hidrogen peroksida, yang kemudian dikonversi menjadi HOCl. HOCl memberikan sifat bakterisidal dan segera menghancurkan bakteri yang ditelan oleh neutrofil. Meskipun aktivitas substansial HOCl terhadap mikroorganisme, itu bukan sitotoksik untuk sel manusia atau hewan. Ini mungkin terkait dengan keberadaan endogen dalam sistem kekebalan sel mamalia (Chanson Water Ionizers USA, Inc, 2016).

Baru-baru ini telah diusulkan bahwa inaktivasi bakteri oleh HOCl adalah hasil dari penghambatan replikasi DNA. Ketika bakteri terkena HOCl, ada penurunan tiba-tiba dalam sintesis DNA yang mendahului penghambatan sintesis protein, dan sangat mirip dengan hilangnya viabilitas (Davies, 1988)..

Selama replikasi genom bakteri, asal replikasi (oriC dalam E. coli) terikat dengan protein yang terkait dengan membran sel, dan diamati bahwa pengobatan dengan HOCl mengurangi afinitas membran yang diekstraksi untuk oriC, dan afinitas ini menurun seiring dengan hilangnya viabilitas.

Dalam karya Henry Rosen (1998), mereka membandingkan tingkat penghambatan HOCl dari replikasi DNA plasmid dengan asal yang berbeda dari replikasi dan menemukan bahwa plasmid tertentu menunjukkan keterlambatan dalam menghambat replikasi bila dibandingkan dengan plasmid yang mereka mengandung oriC. Kelompok Rosen mengusulkan bahwa inaktivasi protein membran yang terlibat dalam replikasi DNA adalah mekanisme kerja HOCl.

Penggunaan

Pembentukan klorohidrin

Asam hipoklor digunakan dalam sintesis organik, mengubah alkena menjadi klorohidrin.

Asam hipoklorit bereaksi dengan ikatan tak jenuh dalam lipid, tetapi tidak dalam ikatan jenuh, dan ion ClO tidak ikut serta dalam reaksi ini..

Reaksi ini dihasilkan oleh hidrolisis dengan penambahan klorin ke salah satu karbon dan satu hidroksil ke yang lain. Senyawa yang dihasilkan adalah klorohidrin. Polar klorin mengganggu lapisan ganda lipid dan dapat meningkatkan permeabilitas.

Ketika pembentukan klorohidrin terjadi dalam lapisan ganda sel darah merah, permeabilitas meningkat. Gangguan dapat terjadi jika klorohidrin cukup terbentuk.

Penambahan klorohidrin preformed ke sel darah merah juga dapat mempengaruhi permeabilitas. Chloresterol kolesterol juga telah diamati, tetapi tidak sangat mempengaruhi permeabilitas, dan diyakini bahwa Cl2 bertanggung jawab atas reaksi ini.

Industri kosmetik

Dalam industri kosmetik digunakan sebagai agen pembersih untuk kulit, yang bermanfaat bagi kulit tubuh daripada menyebabkan pengeringan. Ini juga digunakan dalam produk bayi, karena kulit bayi sangat sensitif dan mudah teriritasi.

Pengolahan air

Dalam pengolahan air, asam hipoklorit adalah desinfektan aktif dalam produk berbasis hipoklorit (misalnya, digunakan di kolam renang).

Dalam layanan makanan dan distribusi air, peralatan khusus untuk menghasilkan solusi HClO yang lemah dari air dan garam kadang-kadang digunakan untuk menghasilkan desinfektan aman (tidak stabil) dalam jumlah yang cukup untuk menangani permukaan dan suplai persiapan makanan. air.

Perawatan pruritus

Baru-baru ini, asam hipoklorat topikal (HOCl) telah diusulkan sebagai pengobatan untuk pruritus. Dua mekanisme diusulkan melalui mana HOCl dapat mengurangi pruritus:

1) HOCl adalah mikrobisidal untuk patogen kulit, terutama Staphylococcus aureus pada dermatitis atopik.

2) HOCl bersifat antiinflamasi dan mengurangi aktivitas histamin, leukotrien B4 dan interleukin-2, semuanya terlibat dalam patofisiologi gatal.

Ada beberapa kondisi di mana HOCl dapat menyebabkan gatal-gatal sebagai efek samping. Sebagai contoh, HOCl meningkatkan aktivitas faktor pertumbuhan saraf, yang menyebabkan rasa gatal. Kontak yang terlalu lama atau dosis tinggi HOCl juga dapat menyebabkan dermatitis kontak iritan, atau dermatitis kontak alergi yang lebih jarang (Robert Y. Pelgrift, 2013).

Referensi

  1. Chanson Water Ionizers USA, Inc. (2016). penemuan asam hipoklorit. Diklaim dari chansonalkalinewater: chansonalkalinewater.com.
  2. Davies, S. M. (1988). Penghambatan pertumbuhan bakteri oleh asam hipoklorit. Kemungkinan berperan dalam aktivitas bakterisida fagosit. Biochem J. 254 (3), 685-692. ncbi.nlm.nih.gov.
  3. EMBL-EBI (2014, 31 Maret). asam hipoklorit. Diperoleh dari ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Henry Rosen, B. R. (1998). Efek Diferensial dari Oksidan Deras Myeloperoxidase pada Replikasi DNA Escherichia coli. Kekebalan infeksi. 66 (6), 2655-2659. ncbi.nlm.nih.gov.
  5. Penggunaan, Sifat, Struktur dan Formula Asam Hipoklorida. (S.F.). Desoftschools yang dipulihkan: softschools.com.
  6. Kavros, S. (S.F.). Penggunaan Solusi Asam Hipoklorit dalam Manajemen Luka. Dipulihkan dari faim.org.
  7. Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi ... (2017, 25 Maret). Basis Data Gabungan PubChem; CID = 24341. Diperoleh dari PubChem.
  8. Prütz, W. A. ​​(1996). Interaksi Asam Hipoklorit dengan Tiol, Nukleotida, DNA, dan Substrat Biologis Lainnya. Arsip Biokimia dan Biofisika Volume 332, Edisi 1, 110-120. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
  9. Robert Y. Pelgrift, A. J. (2013). Asam Hipoklorat Topikal (HOCl) sebagai Pengobatan Potensial Pruritus. Laporan Dermatologi Saat Ini, Volume 2, Nomor 3, 181. Diperoleh dari springer.com.
  10. Royal Society of Chemistry. (2015). Asam hipoklorit. Diperoleh dari chemspider: chemspider.com.