Tại sao Berberine có màu vàng?

Màu sắc không phải là thuộc tính nội tại của một vật thể.Bbột số lượng lớn erberinelà một nhận thức được tạo ra trong não dựa trên ánh sáng chiếu tới mắt chúng ta. Ánh sáng trắng, từ mặt trời hoặc bóng đèn, bao gồm một phổ bước sóng liên tục, mỗi bước sóng tương ứng với một màu (tím, chàm, xanh lam, xanh lục, vàng, cam, đỏ).

Khi berberine được chiếu sáng bởi ánh sáng trắng, nó sẽ hấp thụ các bước sóng cụ thể của ánh sáng đó. Các bước sóng còn lại được phản xạ hoặc truyền đi và đây là những gì chúng ta cảm nhận được dưới dạng màu sắc.

Sự hấp thụ ánh sáng là một quá trình cơ học lượng tử. Để một photon ánh sáng được hấp thụ, năng lượng của nó phải khớp chính xác với năng lượng cần thiết để thúc đẩy một electron từ trạng thái cơ bản (quỹ đạo năng lượng-thấp) lên trạng thái kích thích (quỹ đạo năng lượng-cao hơn). Năng lượng (E) của một photon tỷ lệ nghịch với bước sóng (λ) của nó, được tính theo phương trình:

E=hc / λ

trong đó *h* là hằng số Planck và *c* là tốc độ ánh sáng.

Điều này có nghĩa là các photon năng lượng-cao có bước sóng ngắn (ví dụ: tím, xanh lam) và các photon năng lượng-thấp có bước sóng dài (ví dụ: đỏ, cam).

Một phân tử hấp thụ ánh sáng có bước sóng-năng lượng cao,{1}}ngắn (ví dụ: xanh lam hoặc tím) sẽ có màu vàng hoặc cam vì màu bổ sung (màu đối lập trên bánh xe màu) là màu chúng ta nhìn thấy.

Ngược lại, một phân tử hấp thụ ánh sáng có bước sóng dài,-năng lượng thấp-(ví dụ: màu đỏ) sẽ có màu xanh lam-xanh lục.

Bột số lượng lớn berberine được tạo ra từ thiên nhiên có khoảng cách năng lượng cụ thể giữa quỹ đạo phân tử chiếm tỷ lệ cao nhất (HOMO) và quỹ đạo phân tử không chiếm chỗ thấp nhất (LUMO). Năng lượng cần thiết để vượt qua khoảng cách này tương ứng với các photon trong vùng màu xanh lam-đến-màu chàm/tím của quang phổ khả kiến, khoảng từ 345 nm đến 435 nm. Đây là phổ hấp thụ của nó, với cực đại đặc trưng thường ở khoảng ~421 nm và cực đại khác ở khoảng ~345 nm.

Từbột số lượng lớn berberinehấp thụ hiệu quả ánh sáng xanh và tím, nó loại bỏ những màu này khỏi ánh sáng trắng chiếu vào nó. Ánh sáng được phản xạ hoặc truyền đi không có những màu xanh lam này và chúng ta cảm nhận được sự kết hợp của các màu còn lại-xanh lục, vàng, cam và đỏ-mà hệ thống thị giác của chúng ta tích hợp thành màu vàng rực rỡ. Sự hấp thụ càng mạnh thì màu sắc càng sống động. Khả năng hấp thụ của Berberine mạnh đến mức dung dịch của nó thường có tính huỳnh quang, phát ra ánh sáng màu vàng-xanh lục dưới tia UV, một bằng chứng nữa về sự kích thích điện tử của nó.

Trong hóa học, một nhóm nguyên tử tạo ra màu sắc của một hợp chất được gọi là chromophore (từ tiếng Hy Lạp chroma, nghĩa là màu sắc và phoros, nghĩa là chất mang).Bbột số lượng lớn erberineToàn bộ hệ thống liên hợp rộng rãi của hoạt động như một nhiễm sắc thể lớn, duy nhất. Các tính năng chính giúp hệ thống này trở thành một nhiễm sắc thể hiệu quả là:

• Chiều dài của hệ liên hợp:

Theo nguyên tắc chung, hệ thống liên hợp càng dài (càng nhiều liên kết đôi xen kẽ), khoảng cách năng lượng HOMO-LUMO càng nhỏ. Khoảng cách nhỏ hơn có nghĩa là ánh sáng có năng lượng thấp hơn được hấp thụ, chuyển bước sóng hấp thụ từ tia UV sang quang phổ khả kiến. Các phân tử đơn giản có liên hợp ngắn (như ethylene) hấp thụ tia cực tím và không màu.Bbột số lượng lớn erberinecấu trúc phẳng, cứng, lớn của nó với đường liên hợp dài được điều chỉnh hoàn hảo để hấp thụ ánh sáng khả kiến.

• Vai trò của Nitơ bậc bốn (N⁺):

Nguyên tử nitơ tích điện dương là nhóm hút electron. Nó kéo mật độ electron về phía chính nó, ổn định LUMO (trạng thái kích thích) và giảm năng lượng của nó một cách hiệu quả. Điều này càng làm giảm khoảng cách HOMO{3}}LUMO, đảm bảo rằng ánh sáng được hấp thụ nằm trong quang phổ khả kiến ​​chứ không phải tia UV. Loại nhiễm sắc thể này, có cation nitơ được nhúng trong hệ thống liên hợp, đôi khi được phân loại là một loại đặc biệt gọi là "nhiễm sắc thể iminium".

• Auxochromes:

Đây là các nhóm chức năng gắn liền với nhiễm sắc thể, bản thân chúng không tạo ra màu sắc nhưng có thể làm đậm màu hiện có bằng cách thay đổi mật độ electron của nhiễm sắc thể. Trong berberine, nhóm dioxymethylene (-O-CH₂-O-) và nhóm methoxy (-OCH₃) là các chất trợ điện tử-tặng electron. Chúng đẩy mật độ electron vào hệ liên hợp, làm tăng nhẹ năng lượng của HOMO. Sự tương tác-của chất cho này-với các auxochrome tặng electron và nitơ iminium chấp nhận chúng-tinh chỉnh thêm-điều chỉnh khoảng cách năng lượng, tăng cường màu vàng.

Màu vàng rực rỡ củabột số lượng lớn berberine do đó, nó là bản đọc trực tiếp bằng hình ảnh của kỹ thuật phân tử chính xác-một đường dẫn liên hợp dài được điều chỉnh bởi các nhóm cho và rút electron-electron-để tạo ra khoảng năng lượng hoàn hảo cho sự hấp thụ ánh sáng xanh-.