Espectros de Absorção de luz dos Carotenóides
Sidney Pacheco
O espectro na região UV/Vis dos carotenóides é de grande importância para o analista, pois fornece valiosas informações sobre a estrutura
da substância. O espectro característico dos carotenóides é conseqüência da presença da longa cadeia com duplas ligações conjugadas.
Moléculas orgânicas podem absorver luz nas regiões do ultravioleta e do visível, como consequência desta absorção de luz ocorrem
transições eletrônicas que levam a molécula a um estado de maior energia (estado excitado).
No caso dos carotenóides essas transições eletrônicas são dos orbitais Pi (ligantes) aos orbitais Pi* (antiligantes).
Devido à deslocalização dos elétrons através das conjugações do cromóforo, o estado excitado da molécula é relativamente
de menor energia, de modo que em geral a absorção da luz visível é suficiente para promover as transições.
Quanto maior o número de duplas ligações conjugadas (DLC), menos energia é necessária para promover a excitação
e conseqüentemente o valor do comprimento de onda máximo de absorção é maior. Ao menos 7 DLC são necessárias ao carotenóide
para que haja percepção de cor pelo olho humano. O zeta-caroteno, com 7 DLC, tem coloração amarelo pálida, enquanto o fitoeno
e fitoflueno com 3 e 5 DLC, respectivamente, são incolores.
Carotenóides acíclicos têm absorção máxima em comprimentos de onda maiores que os carotenóides cíclicos com o mesmo número
de DLC. O que pode ser explicado pelo fato de quando a conjugação se estende ao anel ocorrem tensões de anel, pois as DLC dos anéis
não são coplanares com o restante da cadeia.
|
A absorção máxima do licopeno (11 DLC sem anéis) em acetona ocorre em 474nm, enquanto a do beta-caroteno
(11 DLC com 2 endocíclicas) ocorre em 454nm. Este fato também explica a absorção máxima da cantaxantina ser similar à do licopeno,
apesar da cantaxantina apresentar 13 DLC, 4 ligações são endocíclicas.
|
Comparação entre os Espectros de Absorção UV/Vis do Licopeno e do beta-caroteno.
|
A presença de anéis sem DLC produz pouco efeito sobre o espectro do composto, prova disto é a grande similaridade
entre os espectros da auraxantina (cíclico) e do zeta-caroteno (acíclico), ambos com 7 DLC exocíclicas.
A presença de grupos hidroxila, que não estejam em conjugação com as DLC do restante da cadeia, não afeta o cromóforo da molécula,
dessa maneira os espectros da beta-criptoxantina e da zeaxantina são praticamente idênticos ao do beta-caroteno (Figura abaixo).
Comparação entre os Espectros de Absorção UV/Vis do beta-caroteno, beta-criptoxantina e zeaxantina.
A presença dos grupamentos OH não alteram significativamente o cromóforo.
|
A análise dos espectros pode ainda fornecer informações qualitativas sobre a isomerização cis dos carotenóides.
No caso destes isômeros, o espectro característico apresenta uma nova banda de absorção próxima ou na região do ultravioleta
(Figura ao lado), quanto mais na região central da molécula está a isomerização cis, mais intenso é este pico.
|
Início