圆二色光谱法 用.pptVIP

1. 旋光色散(Optical rotatory dispersion) 一束平面偏振光通过光学活性分子后，由于左、右圆偏振光的折射率不同，偏振面将旋转一定的角度，这种现象称为旋光(Optical rotation)，偏振面旋转的角度称为旋光度。 朝光源看，偏振面按顺时针方向旋转的，称为右旋，用“+”号表示；偏振面按逆时针方向旋转的，称为左旋，用“-”号表示 旋光度 ? = [?]lc[?]是旋光物质的比旋光率，单位是度?厘米2 ? 10克-1 对同一物质，[?]值与波长有关旋光率与波长的关系称为旋光色散(Optical rotatory dispersion, ORD) 圆偏振光(Circular polarized light) 圆偏振光(Circular polarized light) 朝光源看， 电场矢量方向按顺时针方向旋转的，称为右圆偏振光； 电场矢量方向按逆时针方向旋转的，称为左圆偏振光。 2. 圆二色性(circular dichroism, CD) 光学活性分子对左、右圆偏振光的吸收也不同，使左、右圆偏振光透过后变成椭圆偏振光，这种现象称为圆二色性。 圆二色性的产生 CD的Cotton effect CD的Cotton effect曲线： △ε-λ曲线 曲线具有极大值或极小值 CD光谱与UV光谱的比较 二. 圆二色光谱仪 三、CD实验要点 氙灯具有石英外封皮，空气中操作会产生臭氧损害光路中镜子；在195nm下氧气会产生吸收辐射。 圆二色谱的噪音 与 UV-VIS 吸收光谱一致 A=0.5 ~1.5可以获得最好的信噪比 A(样品+溶剂) 2 很难得到正确的光谱图 Buffer Systems for CD Analyses Acceptable:1. Potassium Phosphate with KF, K2SO4 or (NH4)2SO4 as the salt.2. Hepes, 2mM.3. Ammonium acetate, 10mM. Avoid: Tris; NaCl; Anything optical active, e.g. Glutamate 四、圆二色光谱的应用 研究生物大分子结构 推测蛋白质的二级结构及构象； 研究小分子与DNA 的相互作用方式： 嵌入作用、沟槽作用和静电结合 推测寡糖(或多糖)的一级结构和空间构象等结构信息 在医药和环境领域中手性物质的测定 在医药中, 对对映体进行分析及其纯度的测定是当前手性药物的合成、生产过程的质量监控以及药理学研究等的重要任务； 在环境中，对手性农药的对映体选择性和水样中对映异构体含量的测定已成为研究的热点； CD是测定手性物质的一种重要方法；能快速提供手性分子的绝对构型、构象、有关反应机理以及手性物质对映纯度的信息。 蛋白质的CD谱 蛋白质的光学活性 CD能够提供的信息： 估算蛋白质?螺旋含量 The peptide bond is inherently asymmetric is always optically active (i) primary structure, (ii) secondary structure (iii) tertiary structure Alpha-helix,　beta-sheet 肽链骨架的构象变化 蛋白质的紫外吸收光谱主要有两个峰： 190~250nm：肽键 280-290nm：酪氨酸tyr，色氨酸trp Main CD features of protein 2ndary structures 210-230 weak 190 polypro II helix 195 216 β-sheet 212 200 Random coil 205 220-230 (weak) 180-190 (strong) β-turn 192 222 208 α-helix + band (nm) - band (nm) * 圆二色光谱分析 田 建 袅 Circular dichroism--CD 一、CD原理 二、CD光谱仪 三、实验要点 四、CD应用 主 要 内 容 平面偏振光 (Plane polarized light) E M 平面偏振光 振动方向保持不变 振幅发生周期性变化 Polarizer E vectors 一、CD原理 平均残基旋光度 [m]l the mean residue rotation [m]l = [a]l ?[MRw/100] C : g/mL L : dm Mw: