圓二色光譜(簡稱CD)是應用最為廣泛的測定蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的方法,是研究稀溶液中蛋白質(zhì)構(gòu)象的一種快速、簡單、較準確的方法。它可以在溶液狀態(tài)下測定,較接近其生理狀態(tài)。而且測定方法快速簡便,對構(gòu)象變化靈敏,所以它是目前研究蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要手段之一,并已廣泛應用于蛋白質(zhì)的構(gòu)象研究中。
用于推斷非對稱分子的構(gòu)型和構(gòu)象的一種旋光光譜。光學活性物質(zhì)對組成平面偏振光的左旋和右旋圓偏振光的吸收系數(shù)(ε)是不相等的,εL≠εR,即具有圓二色性。如果以不同波長的平面偏振光的波長λ為橫坐標,以吸收系數(shù)之差Δε=εL-εR為縱坐標作圖,得到的圖譜即是圓二色光譜,簡稱CD。
如果某手性化合物在紫外可見區(qū)域有吸收,就可以得到具有特征的圓二色光譜。由于εL≠εR,透射光不再是平面偏振光,而是橢圓偏振光,摩爾橢圓度[θ]與Δε的關(guān)系為:[θ]=3300Δε。圓二色譜也可以摩爾橢圓度為縱坐標,以波長為橫坐標作圖。由于△ε有正值和負值之分,所以圓二色譜也有呈峰的正性圓二色譜和呈谷的負性圓二色譜。在紫外可見光區(qū)域測定圓二色譜與旋光譜,其目的是推斷有機化合物的構(gòu)型和構(gòu)象。
樣品要求
1. 樣品必須保持一定的純度不含光吸收的雜質(zhì),溶劑必須在測定波長沒有吸收干擾;樣品能完全溶解在溶劑中, 形成均一透明的溶液。
2. 氮氣流量的控制
3. 緩沖液、溶劑要求與池子選擇:緩沖液和溶劑在配制溶液前要做單獨的檢查,看是否在測定波長范圍內(nèi)有吸收干擾,看是否形成沉淀和膠狀;在蛋白質(zhì)測量中,經(jīng)常選擇透明性極好的磷酸鹽作為緩沖體系。
4. 樣品濃度與池子選擇
樣品不同,測定的圓二色光譜范圍不同,對池子大小(光徑)的選擇和濃度的要求也不一樣。蛋白質(zhì)CD光譜測量一般在相對較稀的溶液中進行。
原理
圓二色光譜采用特性少高効率的28度入射角干涉儀、集光効率高的光學系、排除雙折射元件的反射光學系,高精度控制光軸,通過控制偽影和經(jīng)時變化使裝置始終保持佳狀態(tài)。圓二色光譜由適合VCD的演算法的DSP鎖定檢測功能、實現(xiàn)了信噪比的大幅度改善,通過使用只透過VCD光譜測量目標吸收帶的窄帶濾光片,可以測得現(xiàn)有方法測不到的微小波峰。
根據(jù)圓二色光譜法的原理和測試要求設計制成的儀器稱為圓二色光譜儀。目前圓二色光譜法及其儀器已廣泛應用于有機化學、生物化學、配位化學和藥物化學等領(lǐng)域,成為研究有機化合物的立體構(gòu)型的一個重要方法。
使用圓二色光譜相關(guān)儀器時需要注意以下幾點要求
1. 儀器發(fā)生故障時應及時報告技術(shù)人員處理.儀器發(fā)生異?,F(xiàn)象時,馬上關(guān)閉電源,保護現(xiàn)場并及時上報。
2. 不亂按鍵盤,操作人員不得進入操作規(guī)程規(guī)定以外的任何程序,不得按規(guī)定以外的任何功能鍵.卸下火花臺板時要輕拿輕放,防止內(nèi)表面劃傷.取出火花室內(nèi)圓石英墊片和玻璃套管時務必謹慎小心,防止操作不當致其破碎。
3. 壓樣品夾子要垂直,不得在未夾好樣品時按激發(fā)鍵,不得在激發(fā)時觸摸或抬起樣品夾.如果遇到激發(fā)時聲音很大,應該按F3鍵停止,不允許直接抬起樣品夾,否則易造成電路板燒毀。
4. 激發(fā)樣品后在火花臺內(nèi)產(chǎn)生黑色沉積物可導致電極與火花臺之間短路,所以火花臺應定期清理。
5. 非崗位人員不得隨便進入機房,機房內(nèi)禁止吸煙,吃食物。
6. 如果遇到突然斷電時,應先關(guān)總,再將其它電源關(guān)閉,等到來電后,按規(guī)程條款進行開機操作。
1. 雙光源設計帶來無可比擬的信噪比,技術(shù)可升級,可使在測量固體樣品時消除固體樣品本身的誤差,同時采集紅外光譜和振動圓二色光譜。圓二色光譜數(shù)字信號處理,而無需鎖定或者電子濾波,獨立的紅外光源接口、PEM的恒溫對應可以獲得沒有經(jīng)時變化的基線。
2. 采用特性少高効率的28度入射角干涉儀、集光効率高的光學系、排除雙折射元件的反射光學系,高精度控制光軸,通過控制偽影和經(jīng)時變化使裝置始終保持zui佳狀態(tài)。圓二色光譜由適合VCD的演算法的DSP鎖定檢測功能、實現(xiàn)了信噪比的大幅度改善,通過使用只透過VCD光譜測量目標吸收帶的窄帶濾光片,可以測得現(xiàn)有方法測不到的微小波峰。
3. 光學系、樣品室、檢測器都可以進行吹掃、可不受大氣的影響穩(wěn)定測量,一機多功能,可檢測紫外吸收光譜,圓二色光譜,總熒光譜,光散色譜, 線二色譜及熒光各相異性譜。圓二色光譜主要用于手性光學活性物質(zhì)的研究??捎糜谟袡C立體化學研究、光學活性物質(zhì)純度測試、藥物定量分析、天然有機化學、生物化學與宏觀大分子、金屬絡合物化學、聚合物化學、蛋白質(zhì)折疊研究、蛋白質(zhì)構(gòu)象研究、物理化學等。
4. 橫電磁波,是一種在各個方向上振動的射線。其電場矢量E 與磁場矢量H 相互垂直,且與光波傳播方向垂直。由于產(chǎn)生感光作用的主要是電場矢量,一般就將電場矢量作為光波的振動矢量。光波電場矢量與傳播方向所組成的平面稱為光波的振動面。若此振動面不隨時間變化,這束光就稱為平面偏振光,其振動面即稱為偏振面。
5. 平面偏振光可分解為振幅、頻率相同,旋轉(zhuǎn)方向相反的兩圓偏振光。其中電矢量以順時針方向旋轉(zhuǎn)的稱為右旋圓偏振光,其中以逆時針方向旋轉(zhuǎn)的稱為左旋圓偏振光。兩束振幅、頻率相同,旋轉(zhuǎn)方向相反的偏振光也能夠合成為1束平面偏振光。如果兩束偏振光的振幅(強度) 不相同,則合成的將是1束橢圓偏振光。