Acid Hypochlorous
Danh pháp
Tên chung quốc tế
Tên danh pháp theo IUPAC
hypochlorous acid
Mã UNII
712K4CDC10
Mã CAS
7790-92-3
Cấu trúc phân tử
Công thức phân tử
HClO
Phân tử lượng
52.46 g/mol
Cấu trúc phân tử
Axit Hypochlorous là một axit oxo clo có công thức HOCl; là một axit yếu, không bền, là dạng hoạt động của clo trong nước.
Các tính chất phân tử
Số liên kết hydro cho: 1
Số liên kết hydro nhận: 1
Số liên kết có thể xoay: 0
Diện tích bề mặt tôpô: 20.2Ų
Số lượng nguyên tử nặng: 2
Các tính chất đặc trưng
Tỷ trọng riêng: 1.4±0.1 g/cm3
Độ tan trong nước: 512.0 mg/mL
Hằng số phân ly pKa: -5.9
Dạng bào chế
Dung dịch: 0.006 mg/1mL, 0.15 g/500mL, 0.15 g/500mL
Độ ổn định và điều kiện bảo quản
Bảo quản Hypochlorous Acid ở nơi khô ráo, thoáng mát và tránh ánh nắng trực tiếp. Nhiệt độ lý tưởng là từ 4 đến 25 độ C.
Đậy kín nắp chai sau khi sử dụng và không để chai bị hở. Không trộn Hypochlorous Acid với các chất khác hoặc đổ vào các bình chứa khác.
Sử dụng trong thời hạn ghi trên nhãn sản phẩm hoặc trong vòng 6 tháng kể từ ngày mở chai. Nếu thấy dung dịch có màu vàng hoặc có mùi khai, nên vứt bỏ và không sử dụng nữa.
Nguồn gốc
Axit hypochlorous, một phát hiện quan trọng trong lĩnh vực hóa học, lần đầu tiên được khám phá vào năm 1834 bởi nhà hóa học người Pháp, Antoine Jérôme Balard (1802–1876). Quá trình phát hiện diễn ra thông qua một thí nghiệm sáng tạo, trong đó Balard đã thêm hỗn dịch loãng của thủy ngân(II) oxit vào một bình chứa khí clo. Không chỉ tìm ra axit này, ông còn là người đầu tiên đặt tên cho nó và các hợp chất liên quan.
Trong suốt nhiều thập kỷ, dù quá trình sản xuất axit hypochlorous không quá phức tạp, việc duy trì sự ổn định của dung dịch axit này lại là một thách thức lớn. Phải chờ đến thời gian gần đây, nhờ sự tiến bộ trong khoa học và công nghệ, các nhà khoa học mới có thể sản xuất và bảo quản axit hypochlorous một cách ổn định và hiệu quả về chi phí, mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực thương mại.
Dược lý và cơ chế hoạt động
Hypochlorous acid là gì? Hypochlorous acid là một chất khử trùng mạnh có thể diệt khuẩn, virus, nấm và vi khuẩn. Cơ chế tác dụng của hypochlorous acid là gây hủy hoại các thành phần của tế bào vi sinh vật, như màng tế bào, protein, ADN và RNA. Hypochlorous acid cũng có thể kích hoạt các hệ thống miễn dịch của cơ thể, như tăng sản xuất các phân tử gây tổn thương oxy hóa, tăng tiêu diệt các tế bào nhiễm trùng và tăng khả năng di chuyển của các tế bào miễn dịch. Hypochlorous acid là một chất an toàn cho con người và môi trường, vì nó không gây kích ứng da, mắt hay đường hô hấp, và nó có thể phân hủy thành nước và muối sau khi sử dụng.
Ứng dụng trong y học
Trong lĩnh vực y học, axit hypochlorous với vai trò là một chất khử trùng và diệt khuẩn hiệu quả. Đặc biệt, trong lĩnh vực chăm sóc vết thương, đến đầu năm 2016, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã công nhận và phê duyệt sử dụng các sản phẩm chứa axit hypochlorous như một thành phần chủ đạo, không chỉ trong việc điều trị vết thương và nhiều loại bệnh nhiễm trùng khác ở người và vật nuôi, mà còn trong việc bảo quản dung dịch muối.
Về khía cạnh khử trùng, axit hypochlorous đã được ứng dụng thành công dưới nhiều hình thức như xịt chất lỏng, khăn ướt, và hình thức khí dung. Các nghiên cứu mới nhất chỉ ra rằng, nó rất phù hợp cho việc sử dụng trong phun sương và khí dung để khử trùng các không gian kín như phòng khám, bệnh viện, và các văn phòng, nâng cao tiêu chuẩn vệ sinh trong môi trường y tế.
Trong ngành dịch vụ thực phẩm và cung cấp nước, sự xuất hiện của thiết bị chuyên dụng tạo ra dung dịch HOCl yếu từ nước và muối mở ra cánh cửa mới trong việc sản xuất một lượng lớn chất khử trùng an toàn và ổn định, đáp ứng nhu cầu xử lý bề mặt chế biến thực phẩm và nguồn cung cấp nước. Đặc tính không cháy và không độc hại của nó cũng khiến nó trở thành lựa chọn ưa chuộng trong các nhà hàng và cơ sở sản xuất thực phẩm.
Dược động học
Hấp thu
Axit hypochlorous thường được sử dụng ngoại vi, như trong các dung dịch khử trùng hoặc chăm sóc vết thương. Do đó, việc hấp thụ qua da hoặc niêm mạc là rất hạn chế. Trong các ứng dụng ngoại vi, nó phản ứng nhanh chóng và không có khả năng hấp thụ vào máu ở lượng đáng kể.
Phân bố
Khi áp dụng ngoại vi, HClO phân phối tại chỗ, tác động trực tiếp lên khu vực được điều trị. Nó không dễ dàng phân phối qua cơ thể do phản ứng nhanh và được chuyển hóa ngay tại chỗ.
Chuyển hóa
Axit hypochlorous hoạt động bằng cách phá hủy màng tế bào của vi khuẩn hoặc virus thông qua quá trình oxy hóa. Sau khi phản ứng, nó được chuyển hóa thành các sản phẩm không hoạt tính, thường là các muối clo và oxy.
Thải trừ
Do được chuyển hóa nhanh chóng tại chỗ, HClO không thường xuyên đi vào hệ thống tuần hoàn. Do đó, quá trình bài tiết qua thận hoặc gan không phải là một khía cạnh đáng kể của dược động học của nó.
Phương pháp sản xuất
Khi cho clo tác dụng với nước, phản ứng hóa học diễn ra tạo ra cả axit clohydric (HCl) và axit hypochlorous (HClO), theo phương trình:
Cl2 + H2O ⇌ HClO + HCl
Quá trình này còn liên quan đến sự chuyển hóa của ion hydroxit:
Cl2 + 4 OH− ⇌ 2 ClO− + 2 H2O + 2 e−
và sự chuyển hóa của clo:
Cl2 + 2 e− ⇌ 2 Cl−
Trong một phản ứng khác, khi axit được thêm vào dung dịch muối của axit hypochlorous, chẳng hạn như natri hypochlorit trong dung dịch thuốc tẩy thương mại, phản ứng sẽ diễn ra theo chiều trái, tạo ra khí clo. Điều này chứng tỏ việc hình thành các chất tẩy hypochlorite ổn định được hỗ trợ bởi việc hòa tan khí clo vào các dung dịch nước cơ bản, như natri hydroxit.
Ngoài ra, axit hypochlorous cũng có thể được điều chế bằng cách hòa tan dichlorine monoxide trong nước. Tuy nhiên, trong điều kiện nước tiêu chuẩn, axit hypochlorous khan không thể được điều chế do sự cân bằng thuận nghịch giữa nó và anhydrit của nó:
2 HClO ⇌ Cl2O + H2O K (ở 0 °C) = 3,55×10−3 dm3 mol−1
Quá trình này cũng được ảnh hưởng bởi sự hiện diện của các oxit kim loại nhẹ hoặc chuyển tiếp như đồng, niken hoặc coban, làm tăng tốc độ phân hủy tỏa nhiệt thành axit clohydric và oxy:
2Cl2 + 2H2O → 4HCl + O2.
Độc tính ở người
HClO là axit mạnh hay yếu? HOCl có tính axit mạnh và có thể gây bỏng, viêm, sưng, đau và ngứa khi tiếp xúc trực tiếp với da hoặc mắt. Nếu hít phải hơi HOCl, nó cũng có thể gây viêm phổi, ho, khó thở và hen suyễn.
Tính an toàn
Axit hypochlorous, được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ công nhận là chất không độc hại, thể hiện tính an toàn cao trong ứng dụng của nó. Tuy nhiên, giống như mọi chất oxy hóa, axit hypochlorous cũng có khả năng gây ăn mòn hoặc kích ứng, phụ thuộc vào nồng độ và độ pH của dung dịch.
Trong một nghiên cứu lâm sàng, khả năng gây kích ứng mắt, da và độc tính của nước axit hypochlorous đã được đánh giá một cách kỹ lưỡng. Kết quả của cuộc thử nghiệm này khẳng định rằng axit hypochlorous không gây hại và không kích ứng cho mắt và da, làm nổi bật đặc tính an toàn của nó.
Đặc biệt, một nghiên cứu trong năm 2017 đã chứng minh hiệu quả của dung dịch vệ sinh bằng nước muối được bảo quản bằng axit hypochlorous nguyên chất trong việc giảm lượng vi khuẩn mà không làm thay đổi độ đa dạng của các loài vi khuẩn trên mí mắt. Nổi bật trong kết quả nghiên cứu là việc vi khuẩn Staphylococci giảm hơn 99% chỉ sau 20 phút điều trị, minh chứng cho hiệu quả kháng khuẩn đáng kinh ngạc của axit này.
Tương tác với thuốc khác
Với các chất khử trùng khác: Axit hypochlorous có thể tương tác với các chất khử trùng khác khi sử dụng cùng một lúc trên cùng một vùng da hoặc vết thương. Sự kết hợp này có thể làm giảm hiệu quả của một hoặc cả hai chất khử trùng hoặc thậm chí có thể tạo ra phản ứng hóa học không mong muốn.
Với thuốc điều trị vết thương: Khi sử dụng axit hypochlorous trên vết thương, có thể xảy ra tương tác với các thuốc điều trị vết thương khác. Ví dụ, một số loại kem hoặc gel dùng để điều trị vết thương có thể không phù hợp khi sử dụng cùng với HClO.
Với các thuốc chứa kim loại: HClO có khả năng tương tác với các thuốc hoặc chế phẩm chứa kim loại, chẳng hạn như bạc, trong điều trị vết thương. Sự kết hợp này có thể làm thay đổi tính chất hóa học của HClO hoặc các chế phẩm kim loại.
Với các chất có tính oxy hóa hoặc khử: Axit hypochlorous có tính oxy hóa mạnh và có thể tương tác với các chất có tính khử hoặc oxy hóa khác. Sự kết hợp này có thể làm thay đổi hiệu quả hoặc tính an toàn của HClO hoặc chất tương tác.
Với các thuốc điều trị da: Khi sử dụng HClO trên da, cần cẩn trọng với các loại thuốc điều trị da khác để tránh tương tác có thể gây kích ứng hoặc ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị.
Lưu ý khi sử dụng Hypochlorous Acid
Không bảo quản hypochlorous acid ở nơi có ánh nắng trực tiếp hoặc nhiệt độ cao, vì điều này có thể làm giảm hiệu quả của nó.
Không pha loãng hypochlorous acid với nước hoặc các chất khác, vì điều này có thể làm thay đổi độ pH và làm mất tính khử trùng của nó.
Không sử dụng hypochlorous acid để rửa mắt, miệng hoặc vết thương, vì điều này có thể gây kích ứng hoặc bỏng.
Không tiếp xúc trực tiếp với da hoặc quần áo khi sử dụng hypochlorous acid, vì điều này có thể gây dị ứng hoặc phai màu.
Không uống hypochlorous acid, vì điều này có thể gây ngộ độc hoặc tổn thương niêm mạc dạ dày.
Một vài nghiên cứu của Hypochlorous Acid trong Y học
Axit hypochlorous như một chất khử trùng trong chăm sóc bệnh nhân nghi ngờ nhiễm COVID-19
Mục đích: Virus SARS-CoV-2 gây bệnh COVID-19 lây truyền qua khí dung hoặc do tiếp xúc với các bề mặt bị nhiễm bệnh. Đường xâm nhập vào cơ thể là qua niêm mạc mũi, miệng hoặc kết mạc. Nhân viên y tế phải sử dụng các biện pháp bảo vệ hiệu quả chống lại sự xâm nhập của virus vào màng nhầy bằng cả bộ lọc vật lý và sát trùng. Có một loại thuốc sát trùng được sử dụng trong Nhãn khoa mà chúng tôi tin rằng có thể có tác dụng diệt vi rút chống lại vi rút SARS-CoV-2, được bào chế dựa trên axit hypochlorous 0,01%.
Phương pháp: Một cuộc tìm kiếm toàn diện đã được thực hiện trong cơ sở dữ liệu của Pubmed và Web of Science để xác định các bài báo liên quan về hoạt tính diệt virus của axit hypochlorous ở các nồng độ khác nhau cho đến ngày 4 tháng 10 năm 2020.
Kết quả: Có bằng chứng về hiệu quả diệt virus của axit hypochlorous 0,01% đối với SARS-CoV-2. Theo các ấn phẩm khoa học khác nhau được xem xét, axit hypochlorous có hiệu quả diệt vi rút chống lại các loại vi rút khác nhau, trong số đó có SARS-CoV-2.
Kết luận: Axit hypochlorous 0,01% có thể hoạt động như một chất khử trùng hiệu quả chống lại SARS-CoV-2, tạo ra rào cản trên niêm mạc để ngăn ngừa nhiễm trùng COVID-19. Nó có thể được sử dụng trên mắt, mũi và miệng. Chúng tôi cho rằng cần phải đánh giá việc sử dụng nó trong quy trình chăm sóc sức khỏe bệnh nhân khi tư vấn nhãn khoa, cũng như khuyến nghị sử dụng nó cho dân chúng nói chung để giảm tải lượng virus và/hoặc ngăn ngừa lây truyền nhiễm trùng. Các nghiên cứu in vivo bổ sung sẽ được yêu cầu để xác nhận tác dụng sát trùng của nó.
Tài liệu tham khảo
- Drugbank, Hypochlorous Acid, truy cập ngày 25 tháng 1 năm 2024.
- Gessa Sorroche M, Relimpio López I, García-Delpech S, Benítez Del Castillo JM. Hypochlorous acid as an antiseptic in the care of patients with suspected COVID-19 infection. Arch Soc Esp Oftalmol (Engl Ed). 2022 Feb;97(2):77-80. doi: 10.1016/j.oftale.2021.01.010. Epub 2021 Nov 18. PMID: 35152952; PMCID: PMC8598944.
- Pubchem, Hypochlorous Acid, truy cập ngày 25 tháng 1 năm 2024.
- Bộ Y Tế (2012), Dược thư quốc gia Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
