圆二色光谱(简称CD)是应用最为广泛的测定蛋白质二级结构的方法,是研究稀溶液中蛋白质构象的一种快速、简单、较准确的方法。它可以在溶液状态下测定,较接近其生理状态。而且测定方法快速简便,对构象变化灵敏,所以它是目前研究蛋白质二级结构的主要手段之一,并已广泛应用于蛋白质的构象研究中。
用于推断非对称分子的构型和构象的一种旋光光谱。光学活性物质对组成平面偏振光的左旋和右旋圆偏振光的吸收系数(ε)是不相等的,εL≠εR,即具有圆二色性。如果以不同波长的平面偏振光的波长λ为横坐标,以吸收系数之差Δε=εL-εR为纵坐标作图,得到的图谱即是圆二色光谱,简称CD。
如果某手性化合物在紫外可见区域有吸收,就可以得到具有特征的圆二色光谱。由于εL≠εR,透射光不再是平面偏振光,而是椭圆偏振光,摩尔椭圆度[θ]与Δε的关系为:[θ]=3300Δε。圆二色谱也可以摩尔椭圆度为纵坐标,以波长为横坐标作图。由于△ε有正值和负值之分,所以圆二色谱也有呈峰的正性圆二色谱和呈谷的负性圆二色谱。在紫外可见光区域测定圆二色谱与旋光谱,其目的是推断有机化合物的构型和构象。
样品要求
1. 样品必须保持一定的纯度不含光吸收的杂质,溶剂必须在测定波长没有吸收干扰;样品能完全溶解在溶剂中, 形成均一透明的溶液。
2. 氮气流量的控制
3. 缓冲液、溶剂要求与池子选择:缓冲液和溶剂在配制溶液前要做单独的检查,看是否在测定波长范围内有吸收干扰,看是否形成沉淀和胶状;在蛋白质测量中,经常选择透明性极好的磷酸盐作为缓冲体系。
4. 样品浓度与池子选择
样品不同,测定的圆二色光谱范围不同,对池子大小(光径)的选择和浓度的要求也不一样。蛋白质CD光谱测量一般在相对较稀的溶液中进行。
原理
圆二色光谱采用特性少高効率的28度入射角干涉仪、集光効率高的光学系、排除双折射元件的反射光学系,高精度控制光轴,通过控制伪影和经时变化使装置始终保持佳状态。圆二色光谱由适合VCD的演算法的DSP锁定检测功能、实现了信噪比的大幅度改善,通过使用只透过VCD光谱测量目标吸收带的窄带滤光片,可以测得现有方法测不到的微小波峰。
根据圆二色光谱法的原理和测试要求设计制成的仪器称为圆二色光谱仪。目前圆二色光谱法及其仪器已广泛应用于有机化学、生物化学、配位化学和药物化学等领域,成为研究有机化合物的立体构型的一个重要方法。
使用圆二色光谱相关仪器时需要注意以下几点要求
1. 仪器发生故障时应及时报告技术人员处理.仪器发生异常现象时,马上关闭电源,保护现场并及时上报。
2. 不乱按键盘,操作人员不得进入操作规程规定以外的任何程序,不得按规定以外的任何功能键.卸下火花台板时要轻拿轻放,防止内表面划伤.取出火花室内圆石英垫片和玻璃套管时务必谨慎小心,防止操作不当致其破碎。
3. 压样品夹子要垂直,不得在未夹好样品时按激发键,不得在激发时触摸或抬起样品夹.如果遇到激发时声音很大,应该按F3键停止,不允许直接抬起样品夹,否则易造成电路板烧毁。
4. 激发样品后在火花台内产生黑色沉积物可导致电极与火花台之间短路,所以火花台应定期清理。
5. 非岗位人员不得随便进入机房,机房内禁止吸烟,吃食物。
6. 如果遇到突然断电时,应先关总,再将其它电源关闭,等到来电后,按规程条款进行开机操作。
1. 双光源设计带来无可比拟的信噪比,技术可升级,可使在测量固体样品时消除固体样品本身的误差,同时采集红外光谱和振动圆二色光谱。圆二色光谱数字信号处理,而无需锁定或者电子滤波,独立的红外光源接口、PEM的恒温对应可以获得没有经时变化的基线。
2. 采用特性少高効率的28度入射角干涉仪、集光効率高的光学系、排除双折射元件的反射光学系,高精度控制光轴,通过控制伪影和经时变化使装置始终保持zui佳状态。圆二色光谱由适合VCD的演算法的DSP锁定检测功能、实现了信噪比的大幅度改善,通过使用只透过VCD光谱测量目标吸收带的窄带滤光片,可以测得现有方法测不到的微小波峰。
3. 光学系、样品室、检测器都可以进行吹扫、可不受大气的影响稳定测量,一机多功能,可检测紫外吸收光谱,圆二色光谱,总荧光谱,光散色谱, 线二色谱及荧光各相异性谱。圆二色光谱主要用于手性光学活性物质的研究。可用于有机立体化学研究、光学活性物质纯度测试、药物定量分析、天然有机化学、生物化学与宏观大分子、金属络合物化学、聚合物化学、蛋白质折叠研究、蛋白质构象研究、物理化学等。
4. 横电磁波,是一种在各个方向上振动的射线。其电场矢量E 与磁场矢量H 相互垂直,且与光波传播方向垂直。由于产生感光作用的主要是电场矢量,一般就将电场矢量作为光波的振动矢量。光波电场矢量与传播方向所组成的平面称为光波的振动面。若此振动面不随时间变化,这束光就称为平面偏振光,其振动面即称为偏振面。
5. 平面偏振光可分解为振幅、频率相同,旋转方向相反的两圆偏振光。其中电矢量以顺时针方向旋转的称为右旋圆偏振光,其中以逆时针方向旋转的称为左旋圆偏振光。两束振幅、频率相同,旋转方向相反的偏振光也能够合成为1束平面偏振光。如果两束偏振光的振幅(强度) 不相同,则合成的将是1束椭圆偏振光。