Năm 1968, Marby và Dreiding đã đặt ra thuật ngữ ″betalains″ để mô tả các sắc tố không bào màu đỏ và vàng có nguồn gốc từ axit betalamic, khi đó được biết là chỉ có ở một số loài thực vật nhất định, chẳng hạn như củ cải đường đỏ. Dựa trên danh pháp của König cho các hệ polymethine, họ đã xác định được sắc tố ″1,7-diazaheptamethin″ chịu trách nhiệm tạo nên màu sắc rực rỡ của betalain. Tuy nhiên, bản chất tiến hóa của hóa học màu sắc đã gây ra một số nhầm lẫn trong quy ước đặt tên, dẫn đến việc cần phải làm rõ thêm. Các biến thể của tên sắc tố này, chẳng hạn như 1,7-diazaheptamethine hoặc 1,7-diazaheptamethinium, xuất hiện trong toàn bộ tài liệu, mặc dù betalain hiện được công nhận là chất tạo màu tự nhiên pentamethinium cyanine, tan trong nước, có tính quang học.

Thuốc nhuộm polymethine thường được sử dụng làm chất huỳnh quang cho các ứng dụng hình ảnh trong tế bào, mô và toàn bộ sinh vật do khả năng tổng hợp đơn giản và dễ thích ứng, hệ số hấp thụ mol cao, khả năng tương thích sinh học và khả năng phát ra ánh sáng trên quang phổ từ xanh lục đến gần hồng ngoại (NIR). Nhóm thuốc nhuộm này bao gồm một số nhóm đáng chú ý, chẳng hạn như carbocyanine gốc indoleninium (Cy), squaraines, thuốc nhuộm gốc flavylium và các hợp chất lai coumarin-hemicyanine. Ví dụ bao gồm Indocyanine Green (ICG), một loại thuốc nhuộm NIR được phê duyệt lâm sàng cho hình ảnh mạch máu, và các dẫn xuất Cy5 như AlexaFluor 647, thường được sử dụng trong kính hiển vi định vị phân tử đơn. Betalain, đặc biệt là betaxanthin, mang đến những cơ hội mới vì chúng có thể được mã hóa về mặt di truyền và không giống như nhiều thuốc nhuộm Cy, chúng không thể lấp đầy trạng thái kích thích bộ ba một cách hiệu quả thông qua sự giao thoa giữa các hệ thống, khiến chúng trở thành chất nhạy sáng kém. Đối với nhiều ứng dụng y sinh, việc không nhạy sáng là một đặc điểm đáng mong muốn.

Cần lưu ý rằng chất tạo màu, bao gồm cả chất huỳnh quang và các chất không huỳnh quang, có thể được phân loại là thuốc nhuộm hoặc sắc tố, bất kể chúng là tự nhiên hay tổng hợp. Mặc dù các thuật ngữ này thường được sử dụng thay thế cho nhau, sắc tố lý tưởng được định nghĩa là các chất thực tế không tan trong môi trường mà chúng được áp dụng, đòi hỏi các tác nhân bổ sung để bám dính vào chất nền do thiếu ái lực đặc hiệu. Sự phân biệt này không phụ thuộc vào nguồn gốc của chất tạo màu. Tuy nhiên, tùy thuộc vào lĩnh vực nghiên cứu, việc phân loại chất tạo màu tự nhiên là thuốc nhuộm hay sắc tố có thể không rõ ràng.

Nguồn: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jnatprod.5c00419

Esteves, L. C., Pinheiro, A. C., Machado, C. O., Pettigiani, N. B., Rodrigues, A. C. B., Taniguchi, M., ... & Bastos, E. L. (2025). Amino Acid Betaxanthins: Absorption, Fluorescence, And Stability. Journal of Natural Products..

Người dịch: Nguyễn Thị Thúy An

Người duyệt: Nguyễn Thị Thùy Trang