Yhdisteberberiini -bulkkijauhe on luonnossa esiintyvä alkaloidi. Se on heti tunnistettavissa silmiinpistävimmällä ominaisuudellaan: intensiivinen, kultainen - keltainen väri. Tämä ominaisuus on niin voimakas, että jo vuosisatojen ajan, jopa ennen sen kemiallista identiteettiä, kasveja, jotka sisältävät berberiiniä, kuten Goldenseal (hydrastis canadensis), Oregon -rypäle (Mahonia aquifolium) ja Barberry (Berberis vulgaris) käytettiin luonnollisina väriaineina tekstiilien, nahkaan ja puuta. Kysymys "Miksi Berberine on keltainen?"
Onko molekyyliVaikuttaa väriBerberine?
Berberiini -bulkkijauheon isokinoliinialkaloidi. Sen molekyyl kaava on c₂₀h₁₈no₄⁺, mikä osoittaa, että se on kationia - positiivisesti varautunut ioni. Tämä varaus on siirretty molekyylin yli, mikä on tärkeä ominaisuus. Rakenne on monimutkainen ja voidaan jakaa avainkomponentteihin, jotka vaikuttavat sen ominaisuuksiin:
• Isokinoliinin luuranko:
Tämä on sulatettu rengasjärjestelmä, joka koostuu bentseenirenkaasta, joka on sulatettu pyridiinirenkaaseen. Pyridiinirengas sisältää typpiatomin, joka on kvaternisoitu (positiivisesti varautunut, kirjoitettuna nimellä n⁺), mikä tekee tästä osasta molekyylin aromaattista ja elektronia -.
• Dioxymetyleeniryhmä (- o - ch₂ - o -):
Tämä on yleinen funktionaalinen ryhmä, joka on kiinnitetty aromaattisiin renkaisiin monissa luonnollisissa tuotteissa. Se lahjoittaa elektronit rengasjärjestelmään vaikuttaen elektronitiheyteen.
• Laajennettu konjugointi:
Kriittisin ominaisuus värilleberberiini -bulkkijauhe on laaja konjugoitujen kaksoissidosten järjestelmä. Berberiinissä renkaat sulatetaan siten, että vuorottelevat yksi- ja kaksoissidokset luovat suuren, jatkuvan π - elektronijärjestelmän, joka kattaa melkein koko molekyylin. Kuvittele laaja "elektronien moottoritie", jossa elektronit eivät ole rajoittuneet yhteen sidokseen, mutta ne deletoidaan koko rakenteen ajan
Miksi Berberine on keltainen?
Värifysiikka: Miksi näemme keltaista
Väri ei ole esineen luontainen ominaisuus.Berberiini -bulkkijauheon aivoihimme luotu käsitys, joka perustuu valoon, joka saavuttaa silmämme. Valkoinen valo, auringosta tai hehkulamppu, koostuu jatkuvasta aallonpituuksien spektristä, joista kukin vastaa väriä (violetti, indigo, sininen, vihreä, keltainen, oranssi, punainen).
Kun berberiini valaisee valkoinen valo, se imee kyseisen valon erityiset aallonpituudet. Jäljellä olevat aallonpituudet heijastuvat tai lähetetään, ja tämän pidämme tämän värinä.
Valon imeytyminen on kvanttimekaaninen prosessi. Jotta valon fotoni absorboitiin, sen energian on tarkalleen vastattava energiaa, jota tarvitaan elektronin edistämiseksi sen perustilasta (alhainen - energian kiertorata) viritettyyn tilaan (korkeampi - energia kiertoradalla). Fotonin energia (E) on käänteisesti verrannollinen sen aallonpituuteen (λ), kuten yhtälö on annettu:
E=hc / λ
Missä * H * on Planckin vakio ja * c * on valon nopeus.
Tämä tarkoittaa, että korkealla - energiafotoneilla on lyhyet aallonpituudet (esim. Violetti, sininen) ja matala - energiafotoneilla on pitkät aallonpituudet (esim. Punainen, oranssi).
Molekyyli, joka absorboi korkeaa - energiaa, lyhyt - aallonpituusvalo (esim. Sininen tai violetti) näyttää keltaisesta tai oranssista, koska näemme täydentävän värin (päinvastoin väripyörällä).
Päinvastoin, molekyyli, joka absorboi matalan - energiaa, pitkä - aallonpituusvalo (esim. Punainen), näyttää siniseltä - vihreä.
Luonnon - valmistettu berberiini -irtotavarajauhe on erityinen energiakuilu sen korkeimman miehitetyn molekyyliorbitaalin (HOMO) ja pienimmän käyttämättömän molekyyliorbitaalin (LUMO) välillä. Tämän raon hyppäämiseen tarvittava energia vastaa fotoneja sinisellä - - indigo/violet -alueella, suunnilleen välillä 345 nm - 435 nm. Tämä on sen absorptiospektri, ominainen piikki usein noin 421 nm ja toinen noin 345 nm.
Koskaberberiini -bulkkijauheIbsorboi tehokkaasti sinisen ja violetin valon, se poistaa nämä värit sen päälle loistavasta valkoisesta valosta. Valo, joka heijastuu tai lähetetty, ei ole näitä bluesia, ja havaitsemme jäljellä olevien värien seoksen - vihreät, keltaiset, appelsiinit ja punaiset -, jotka visuaalinen järjestelmämme integroituu loistavaan keltaiseen. Mitä voimakkaampi imeytyminen, sitä elävämpi väri. Berberiinin imeytyminen on niin vahvaa, että sen liuokset ovat usein fluoresoivia, säteilevät keltaista - vihreää hehkua UV -valon alla, lisätodisteita sen elektronisesta virityksestä.
Kromofori: "Väri - haltija" berberiinissä
Kemiassa ryhmää, joka on vastuussa yhdisteen väristä vastaavia atomeja, kutsutaan kromoforiksi (kreikkalaisesta kromasta, joka tarkoittaa väriä ja phoroja, tarkoittaen kantaja).Berberiini -bulkkijauheKoko laajasti konjugoitu järjestelmä toimii yhtenä, suurena kromoforina. Tärkeimmät ominaisuudet, jotka tekevät järjestelmästä tehokkaan kromoforin, ovat:
• Konjugoidun järjestelmän pituus:
Nyrkkisääntönä, mitä pidempi konjugoitu järjestelmä (mitä vuorottelevat kaksoissidokset), sitä pienempi HOMO - LUMO Energy Gap. Pienempi rako tarkoittaa, että pienempi energiavalo absorboituu, siirtäen absorptioaallonpituuden UV: stä näkyvään spektriin. Yksinkertaiset molekyylit, joissa on lyhyt konjugaatio (kuten etyleeni), absorboivat UV: ssä ja ovat värittömiä.Berberiini -bulkkijauheSuuri, jäykkä, tasomainen rakenne, jolla on pitkä konjugaatiopolku, on täysin viritetty näkyvän valon imeytymiseksi.
• Kvaternäärisen typen (n⁺) rooli:
Positiivisesti varautunut typpiatomi on elektroni - vetäytymisryhmä. Se vetää elektronitiheyden itseään kohti, stabiloi LUMO: ta (viritetty tila) ja vähentää sen energiaa tehokkaasti. Tämä vähentää edelleen HOMO - LUMO -rakoa varmistaen, että absorboitu valo kuuluu näkyvään spektriin UV: n sijasta. Tämän tyyppinen kromofori, jossa on konjugoituun järjestelmään upotettu typpikationi, luokitellaan joskus erityiseksi tyyppiksi, jota kutsutaan "iminiumikromoforiksi".
• Auxochromes:
Nämä ovat kromoforiin kiinnitettyjä funktionaalisia ryhmiä, jotka itse eivät aiheuta väriä, mutta voivat syventää olemassa olevaa väriä muuttamalla kromoforin elektronitiheyttä. Berberiinissä dioxymetyleeniryhmä (- o - ch₂ - o -) ja metoksiryhmät (- och₃) ovat elektroneja - auxochromeja. Ne työntävät elektronitiheyden konjugoituun järjestelmään nostaen hieman HOMO: n energiaa. Tämä luovuttaja - vastaanottaja -vuorovaikutus - Auxochromien luovuttaessa elektroneja ja iminium -typpi hyväksymällä ne - vielä hienoja - virittää energiakuivan, tehostaen keltaista väriä.
Vilkas keltainenberberiini -bulkkijauhe on siis tämän tarkan molekyylitekniikan suora visuaalinen lukeminen - Pitkä, konjugoitunut polku, joka on muokattu elektronilla - luovuttamalla ja elektronilla - vetäytymisryhmät luodaksesi täydellisen energiakuilun siniselle - valon imeytymiselle.
KäyttääBerberinen väri
Keltainen väriberberiini -bulkkijauheei ole vain uteliaisuus; Sillä on merkittäviä käytännön sovelluksia:
• Historiallinen värjäys:
Kuten mainittiin, berberiini - rikkaat kasvit olivat perinteisiä väriaineita. Yhdiste voi värjätä suoraan eläinkuidut, kuten villa ja silkki ilman petoksia (kiinnitysaine), koska berberiinin kationinen luonne antaa sille muodostaa ionisia sidoksia näiden kuitujen negatiivisesti varautuneiden pintojen kanssa. Kasvi - -pohjaisille kuiduille, kuten puuvilla, tarvitaan mordantti (esim. Alumni).
• Analyyttinen kemia ja laadunvalvonta:
Väriä ja sen voimakkuutta käytetään tunnistamiseen ja kvantifiointiin.
• ohut - kerroskromatografia (tlc):
Kun näyte sisältääberberiini -bulkkijauheOn ajettava TLC -levyllä, se näyttää kirkkaankeltaisena pisteenä näkyvässä valossa, usein fluoresoivat UV -valon alla, mikä on helppo tunnistaa.
• Spektrofotometria:
Vahva absorptio tietyllä aallonpituudella (~ 421 nm) antaa tutkijoille mahdollisuuden mitata berberiinin pitoisuuden tarkasti liuoksessa (esim. Yrttiuutte, farmaseuttinen formulaatio) käyttämällä olutta - Lambertin lakia. Tämä on laadunvarmistuksen kulmakivi ravinto- ja lääketeollisuudessa. Guanjie Biotech, irtotavarana berberiinitoimittajana, luottaa voimakkaasti tällaisiin spektroskooppisiin tekniikoihin, jotka takaavat meidän puhtauden ja keskittymisenberberiini -bulkkijauhe tuote asiakkaillemme.
• Biologinen värjäys:
Berberiinin fluoresoivia ominaisuuksia on hyödynnetty histologiassa spesifisten kudosten, kuten hepariinin, värjäytymiseen syöttösoluissa, mikroskooppista tutkimusta varten.
Johtopäätös
Syyberberiini -bulkkijauheon keltainen on täydellinen osoitus siitä, kuinka makroskooppiset ominaisuudet ilmenevät atomien - asteikon rakenteesta. Sen laaja, konjugoitu π - elektronijärjestelmä, joka on suunniteltu elektronilla -, luovuttamalla auxokromeja ja elektronia - Iminium -keskuksen vetäminen, luo tarkan molekyylin energian aukon. Tämä aukko vastaa tarkalleen sinisen ja violetin valon energiaa. Absorboimalla nämä aallonpituudet valkoisesta valosta, berberiini heijastaa niiden täydentävää väriä - elävää, erehtymätöntä keltaista. Tämä ominaisuus, joka on kaukana yksinkertaisesta piirteestä, on tehokas työkalu, joka silittää perinteisen käytön, modernin teollisuuden ja hienostuneen tieteellisen analyysin, mikä tekee berberiinin kultaisesta sävystä sen ainutlaatuisen kemiallisen identiteettinsä todellisen allekirjoituksen. Irtotavarana Berberine -toimittajille, kuten Guanjie Biotech, varmistaen korkean - puhtauden tarjoamisenberberiini -bulkkijauhe, Tämä väri toimii jatkuvana, näkyvänä muistutuksena yhdisteen määrittelevästä molekyyliominaisuudesta. Jos tarvitset, kysy rohkeasti kanssamme osoitteessainfo@gybiotech.com.
Viitteet
[1] Bird, CW (toim.). (2017). Kattava orgaaninen kemia: orgaanisten yhdisteiden synteesi ja reaktiot. Pergamon Press. (Kromoforien ja autsakromien yleisiin periaatteisiin).
[2] Imanshahidi, M., ja Hosseinzadeh, H. (2008). Berberis vulgariksen ja sen aktiivisen perustan berberiinin farmakologiset ja terapeuttiset vaikutukset. Phytoterapiatutkimus, 22 (8), 999-1012. (Tausta Berberinen lähteistä ja kiinteistöistä).
[3] Jahn, M., ja Günther, W. (1998). Berberiinin kromatografiasta. Journal of Chromatography A, 822 (2), 311-314. (Berberiinin värin TLC- ja analyyttisiä sovelluksia varten).
[4] Krane, BD, Fagbule, MO, Shamma, M., & Gözler, B. (1984). Bentsylisokinoliinialkaloidien rakenteet. Journal of Natural Products, 47 (1), 1-43. (Berberiinin ja niihin liittyvien alkaloidien yksityiskohtaiseen rakenteelliseen analyysiin).
[5] Lamba, SS, & Buch, K. (1990). Berberiinin spektroskooppiset tutkimukset. Indian Chemical Society -lehti, 67 (6), 512 - 513. (Erityisille UV-Vis-absorptiotiedoille ja spektrianalyysille).
