2019年12月25日。次氯酸作為殺菌劑的一般特征
次氯酸(HOCl)是氯氣溶解于水時形成的一種弱酸。在工業上,HOCl作為家用漂白劑和清潔劑中的活性成分而廣為人知。在生物學系統中,HOCl可被視為白細胞例如中性粒細胞和單核細胞產生的毒性強、豐度高的工業次氯酸鈉氧化劑。
HOCl是中性粒細胞來源的髓過氧化物酶與過氧化氫(H2O2)共同作用下氯離子發生氧化反應產生的。細胞利用O2并使用線粒體膜結合酶 NADPH酶將其轉換為過氧化氫(H2O2)。
然后,髓過氧化物酶催化H2O2與Cl-之間的反應生成HOCl。定量分析結果表明,2-h的孵育時間內,106個活化的中性粒細胞可以產生約2×10-7mol HOCl;從化學計量學的角度來講,HOCl基本上全部是這些炎癥細胞生成的H2O2導致的。
因此,高純次氯酸鈉中性粒細胞中HOCl的產量是非常可觀的,106個中性粒細胞產生的 2×10-7mol HOCl足以在幾毫秒內破壞1.5億個大腸桿菌。事實上,HOCl是一種極強的氧化劑,可迅速攻擊多種生理學相關的分子,包括硫醇、硫醚、胺類、氨基酸、核苷酸、抗壞血酸和多烯酸。并且,HOCl可生成反應性非常高的其他氧化劑,例如與H2O2和超氧陰離子反應可分別生成單線態氧和羥基自由基。
可以認為,HOCl作為防御性殺菌劑的主要優勢在于沒有針對含氯氧化劑的直接酶促防御機制,因此細菌或者哺乳動物細胞均不能通過催化反應的方式迅速解除HOCl的毒性(它們可通過這種方式解除中性粒細胞生成的其他氧化劑的毒性,例如超氧化物和H2O2)。