基本原理:光學(xué)活性物質(zhì)對(duì)組成平面偏振光的左旋和右旋圓偏振光的吸收系數(shù)是不相等的,εL≠εR,這會(huì)使左、右圓偏振光透過后變成橢圓偏振光,這種現(xiàn)象稱為圓二色性(Circular dichroism,縮寫為CD)。根據(jù)圓二色光譜法的原理和測(cè)試要求設(shè)計(jì)制成的儀器稱為圓二色光譜儀,該儀器廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)折疊、蛋白質(zhì)構(gòu)象、酶動(dòng)力學(xué)、配位化合物、手性化合物等的科學(xué)研究。利用圓二色光譜儀進(jìn)行分析時(shí),所得結(jié)果常以圓二色光譜顯示。圓二色光譜中的橫坐標(biāo)是平面偏振光的波長(zhǎng)λ,縱坐標(biāo)為吸收系數(shù)之差(Δε=εL-εR)。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,因此圓二色光譜也可以摩爾橢圓度為縱坐標(biāo),以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)作圖。
主要應(yīng)用:由于生物大分子基本都含有手性的基團(tuán)和結(jié)構(gòu),而圓二色光譜儀可以幫助測(cè)量和觀察生物大分子的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象變化,因此圓二色光譜技術(shù)成為生物物理和生物化學(xué)研究中的一個(gè)非常重要的手段,被廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué),生物化學(xué),配位化學(xué)和藥物化學(xué)等領(lǐng)域,其主要應(yīng)用如下:
a)手性結(jié)構(gòu)測(cè)定:如官能團(tuán)的位置及特定原子在手性分子中位置的測(cè)定;
b)構(gòu)型的測(cè)定:利用對(duì)應(yīng)關(guān)系和鄰近關(guān)系測(cè)定密切相關(guān)的一類化合物的相對(duì)構(gòu)型;利用八區(qū)律等一類經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)的規(guī)律,結(jié)合其它方法測(cè)定絕對(duì)構(gòu)型;
c)手性介質(zhì)誘導(dǎo)的光學(xué)活性研究:即一個(gè)非手性分子被外部介質(zhì)所誘導(dǎo)而產(chǎn)生光學(xué)活性;
d)溶劑效應(yīng):研究溶劑與溶質(zhì)間的相互作用及該作用對(duì)分子的光學(xué)活性的影響;
e)圓二色光譜儀還可以用作光譜分析;
項(xiàng)目特點(diǎn):圓二色光譜是應(yīng)用最為廣泛的測(cè)定蛋白質(zhì)二級(jí)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(jiǎn)單、較準(zhǔn)確的方法。它可以在溶液狀態(tài)下測(cè)定,較接近其生理狀態(tài)。而且測(cè)定方法快速簡(jiǎn)便,對(duì)構(gòu)象變化靈敏,所以它是目前研究蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要手段之一,并已廣泛的應(yīng)用于蛋白質(zhì)的構(gòu)象研究中。