ما هو الكروموفور (حامل اللون)؟

الكروموفور هو عبارة عن جزء من جزيء عضوي تم تشكله عبر مجموعة من الالكترونات والذرات وهو الذي يعطي الجزيء لونه، ومنذ عام 1870 قام الباحثون بدراسة الخصائص البنوية للمركبات الكيميائية وكذلك ألوانها، حيث اعتقد هؤلاء أنّ مركبات النيترو والكينونات والمركبات العطرية تكون ملونة جدًا حيث أنّ هذه الألوان قد تزول أو تتضاءل في حال كانت المركبات مهدرجة.

فهو عبارة عن مجموعة من ذرات والإلكترونات التي تكون جزء من مركب أو جزيء عضوي مسببةً حصول الجزيء على اللون؛ وقد انطلق الخبراء لدراسة هذا الأمر، والبحث عن العلاقات بين السمات الهيكلية للمركبات الكيميائية وألوانها عندما لاحظوا أن الكينونات ومركبات الآزو والنترو غالبًا ما تكون ملونة بدرجةً عاليةً، وأن الألوان تتضاءل أو حتى تختفي عند هدرجة المركبات.

وقدرة المركب على امتصاص الهيدروجين تُسمى “عدم التشبع” Unsaturation؛ والذي يحدث بسبب وجود إلكترونات غير مثبتة بقوة كافية في روابطٍ بين بعض الأزواج المعينة من الذرات إلّا أنها تشغل مساحاتٍ أكبر من “المدارات الجزيئية” التي من الممكن أن تكون مرتبطة بعدة ذرات.

تلك الإلكترونات في الكروموفور لديها القدرة على امتصاص طاقة من الضوء ولكن ضمن مدى معين من الأطوال المرئية؛ وما تبقى من اللون الذي لم تمتصه الإلكترونات ينعكس أو ينتقل ليعطي المركب اللون المرصود. أما التلوين العميق فينتج في حالة ارتباط عدد من الكروموفور بشكلٍ وثيقٍ ضمن نفس الجزيء، أو في حال وجود مجموعة أخرى تُسمى Auxochrome، وهي مجموعة من الذرات التي تكون متصلة على الكروموفور والتي تعدل قدرته على امتصاص الضوء وتعديل الطول الموجي وشدة امتصاصه.

إنّ ظاهرة عدم التشبع التي تمنح المركبات القدرة على امتصاص الهيدروجين تأتي نتيجة وجود الكترونات بين أزواج محددة من الذرات غير ثابتة بشكل جيد ضمن الروابط التساهمية ولكنّ هذا لا ينفي وجودها ضمن المدارات الجزيئية حيث قد ترتبط بعدة ذرات، وتستطيع هذه الالكترونات ضمن مجال معين من أطوال الموجه امتصاص الطاقة من الضوء كما أنّ انعكاس أو إرسال الضوء المتبقي هو الذي يعطي المركب اللون الملحوظ.

وهناك ثلاث أنواع للكروموفورات التي تحمل خصائص الألوان وهي:

الجزيئات العضوية: حيث يعمل الجزيء العضوي على امتصاص الضوء في منطقة الأشعة فوق البنفسجية وفقًا لتركيبه الجزيئي، إذ تجري التحولات الالكترونية بين الحالة الأساسية والحالات الالكترونية المتهيجة للجزيئات التي تمتلك ذرة متجانسة أو التي يكون لديها درجة معينة من عدم التشبع، ويمكن القول أنّ التبدلات الحاصلة في منطقة الأشعة فوق البنفسجية لا تكون مقرونة مع تغييرات لونية، في حين أنّ هذه التبدلات تكون قادرة على إحداث تغييرات لونية في حال كانت موجودة في منطقة مرئية ذات طاقة أقل.

الجزيئات غير العضوية: إنّ هذه الجزيئات غير العضوية المتضمنة على ذرات والكترونات ضمن مدارات ذرية تقدم امتصاص ضعيف ضمن المنطقة المرئية، إذ يتم تلوين المعادن حسب هذه التحولات.

معقدات انتقال الشحنة: حيث أنّ هناك بعض المركبات التي تكون بلا لون في حالتها الطبيعية إلا أنّها تصبح ملونة في حال وجود عامل تشكيل معقد، إذ يكون واحد من أنواعها عبارة عن مجموعة مانحة إلكترونة بينما يكون الآخر متقبل الكتروني، كما يتلون مؤلف معقد انتقال الشحنة إلى أقصى درجة.

نلاحظ في الكثير من الحالات أنّ المركب قد يزداد لونه أو يختفي عند تفاعله مع أنواع أخرى أو في حال تغير الظروف البيئية، حيث تحدث التغيرات اللونية في مثل هذه الحالات:

انزياح أعلى (التحول الأحمر): وهو ينتج عن التبدل إلى أطوال موجية أكثر طولًا بمعنى يتم تحويل عديم اللون إلى ملون أو ملون بشكل عميق.

التحول الأزرق (التحول غير الملون): وهو التحول الذي يصبح فيه المحلول الملون بلا لون أو تلك التي يصبح فيها اللون الكثيف أفتح لونًا.

وإنّ الكروموفور هذا يلعب دوره أيضًا في أجسامنا، وخاصة فيما يتعلق بمعالجة مشاكل البشرة وإزالة الشعر باستخدام الليزر وكذلك إزالة البقع الشيخوخية، فمثلًا إنّ عملية إزالة الشعر تعتمد على تسليط الضوء على الصبغي الطبيعي الموجود في أجسامنا ألا وهو الميلانين حيث يتم استخدام الليزر لتسخين هذه المنطقة دون تسخين ما حولها، حيث أنّ تسخين بصيلات الشعر لوحدها يؤدي إلى إتلاف جريبات الشعر مما يتسبب بطبيعة الحال في إبطاء نمو الشعر أو منع نموه من جديد.

وكذلك الأمر في مناطق الجلد التي تتضمن تصبغات داكنة ناتجة عن التقدم في السن، فجلد الإنسان يتضمن كروموفورات طبيعية وهذا يشمل الدم والماء، ولذلك يعتمد علاج الأمراض الوعائية كالورم الوعائي الدموي أو العد الوردي أو تجديد سطح الجلد على استهداف هذه الكروموفورات. فضلًا عن ذلك توصلت الدراسات إلى أنّ هذه الكروموفورات من الممكن أن تلعب دور إيجابي في علاج الأورام سهلة الوصول عبر العلاج بالليزر غير الجراحي وذلك من خلال تسليط أطوال موجبة محددة من الضوء على كروموفورات معينة إذ من الممكن القضاء على هذا الورم وتدميره عبر استخدام آلية العلاج الليزرية.

حيث يقوم الليزر المُستخدم في العملية على استهداف الميلانين في الجسم وتسخين منطقته حصرًا دون المساس بمحيط الميلانين أو الاقتراب منه، وهذا الأمر يقوم بدوره بتخريب الجريبات الخاصة بالشعر نظرًا لتعرض البصيلات لدرجة حرارة عالية؛ وبالطبع هذا سوف يؤدي إلى تخفيف النمو السريع للشعر وفي حالاتٍ أخرى إيقاف نموه بفتراتٍ طويلة. كما أن الكروموفور قد يكون طريقة فعّالة لمعالجة بعض الأمراض الخبيثة السطحية عبر الليزر.

كما أن الأمر له علاقة بجلد الإنسان نظرًا لكون الكروموفور الموجود في البشرة قادر على امتصاص الأشعة الفوق البنفسجية؛ ومن السهل تقييم مخاطر الأشعة البنفسجة عبر التحليل الطيفي لعمل الجلد.