圆二色谱仪操作规程培训ppt课件
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Mean residue ellipticity or Molar ellipticity (摩尔椭圆率[θ])：单位为 deg.cm2.dmol-1，文献中通常都使用
根据Beer-Lambert law 有： θ = [θ]. l.c 或 [θ]=mdeg/(l.c ) (c-摩尔浓度)
计算出的值最后再乘以1000即可转换为deg.cm2.dmol-1
自然光的 电向量E
起偏振器
平面偏振光 的电向量E 椭圆偏振光：两束偏振光的振幅(强度) 不相同
圆二色性(CD)的表示：
CD单位转换方法：http://www.eryi.org/blog/post/circular-dichroism-units-conversion.html
Ellipticity（椭圆率θ ）：mdeg，定义单位，仪器测定直接显示CD图y坐标。
旋光性(ORD)：光学活性分子对左、右圆偏光的折射率不同，透 射光仍然为平面偏振光，但其旋转了一定的角度（旋光度）。
CD光谱与ORD光谱： 同时产生，包括同样的分子结构信息，光学活性物质分子中的不 对称生色团。CD反应光与分子间能量的转换，旋光性则是与分子 中电子的运动有关。
差异：CD比ORD容易辨别重叠峰，易检测弱吸收带、更容易拟 合、能够提供较多意义明确的信息。
圆二色谱仪应用：
通过CD光谱可用于分析诸如核酸、蛋白质、多糖等生物大分 子光活性物质的空间结构。
*蛋白质折叠研究 *蛋白质构象研究 *DNA/RNA相互作用 *酶动力学研究 *有机立体化学研究 *光化学物质纯度检测 *药物量的分析
• • • • • • •
天然有机化学 生化和大分子 金属复合物化学 医学 农业化学 物理化学 快速扫描实验
CD测定范围：±20, 200, 2000,10000 mdeg
5) 蛋白质二级结构分析软件
6)其他附件：变温支架、停流附件等
附件
1)变温样品支架（-40~130℃）
石英比色皿:1、10mm 石英比色皿:1、2、5、10mm
附件
2) 固体样品支架与积分球检测器
可做透射法或反射法， 压片制样或直接上样
4) 测定模式选择：
软件界面
参数设置：
Example: Spectra measurement 参数设置
样品测试：
Specifying Monitoring Parameters: 对于3D扫描
样品测试技巧：
a) 预先紫外扫描，A>2时，测试不准确。源自文库宜的A范围0.6-1。
b)控制HT范围在170-700之间，降低HT方法：降低样品浓度、 使用短光程长比色皿、增加带宽、注意溶剂效应。 HT>700时没有足够的光到达检测器，测试结果不准确。狭缝
制样工具
3) 停流附件
注射器：10ml
单管路死体积：46ul
注射器Flow rateMax :5ml/min
反应动力学检测
Mixing Ratio:整数倍
4) N2吹扫装置
只能用于标准样品支架，用于190nm以下样品测试
3、开机与基本操作规程
1）开气：打开氮气，调节分压在0.02mPa左右，依据测定波 长范围在仪器右侧的流量控制器中调节所需的气体流量。 (>190nm 2L/min; 185-190nm 5-10L/min; <185nm 25L/min) 2）开机：打开主机电源，使用变温时，需打开水循环电源。 或使用停流附件需开启停流附件控制器电源。 3) 软件：打开电脑主机，双击“spectra manager”图标，进入 操作界面，显示J-1500处于Idle状态则表示联机成功。
二级结构分析：
打开protein Secondary structure estimation软件，打开转换单位后 另存的文件数据。
3D数据分析：
需进行2D数据提取后方可进行有关分析。点击Interval
Data Analysis软件，打开.jwb格式3D数据文件。
5、关机与测试注意事项
对于蛋白质，使用的是mean residue ellipticity。由于mean residue molecular weight= protein formula weight/number of residues. 摩尔圆二色性为摩尔消光系数的差值（delta epsilon），即：Δε = εLCP- εRCP 在分子模拟中通过高斯理论计算CD光谱时，得到的结果通常是以摩尔圆二色性 Δε 表示。Δε 与摩尔椭圆率（molar ellipticity）[θ]之间的转换：[θ]=3298.2 Δε
一般取110）。
“蛋白质中20中氨基酸的平均分子质量约为138，但在多数蛋白质中较小的氨基酸占优势，因此平
均相对分子质量约为128。又因每形成一个肽键将除去一分子水（相对分子质量18），所以氨基酸
残基的平均相对分子质量约为128-18=110。”---王镜岩版《生物化学》第三版上册 p160
2D数据分析：
圆二色谱仪操 作规程培训
目
录
1、圆二色谱仪基本原理与应用
2、 JASCO J-1500 基本组成与附件 3、开机与基本操作规程 4、数据分析 5、关机与试验注意事项
1、圆二色谱仪基本原理
圆二色性(CD)：活性物质对左、右旋圆偏振光的吸收率差值，将传播 的左右圆偏振光变成椭圆偏振光。
两束互相垂直，振幅相等的平面偏振光，其位相相差1/4波长时，合成圆偏振光 。
蛋白质： 氨基酸的圆二色性： 在可见光区没有吸收，紫外区只有芳
香族色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸。
2、 JASCO J-1500 基本组成与附件
配置：
1）检测器： UV-VIS 163-950nm NIR 400-1250nm 2) 光源：氙灯 3)气体：高纯N2 4)多通道测定 （CD/HT/Abs…），
宽太大，HT<170可损坏PMT检测器。
4、数据分析
1）数据类型：
2D数据：.jws格式，光谱分析软件以及二级结构分析软件
都是需要这种格式数据文件。 3D数据：.jwb格式，需根据需要提取2D数据后进行相关分 析。 2）蛋白质二级结构软件分析：CD单位需为摩尔浓度，故需已
知蛋白浓度（mg/ml），氨基酸残基平均分子量（未知时，
根据Beer-Lambert law 有： θ = [θ]. l.c 或 [θ]=mdeg/(l.c ) (c-摩尔浓度)
计算出的值最后再乘以1000即可转换为deg.cm2.dmol-1
自然光的 电向量E
起偏振器
平面偏振光 的电向量E 椭圆偏振光：两束偏振光的振幅(强度) 不相同
圆二色性(CD)的表示：
CD单位转换方法：http://www.eryi.org/blog/post/circular-dichroism-units-conversion.html
Ellipticity（椭圆率θ ）：mdeg，定义单位，仪器测定直接显示CD图y坐标。
旋光性(ORD)：光学活性分子对左、右圆偏光的折射率不同，透 射光仍然为平面偏振光，但其旋转了一定的角度（旋光度）。
CD光谱与ORD光谱： 同时产生，包括同样的分子结构信息，光学活性物质分子中的不 对称生色团。CD反应光与分子间能量的转换，旋光性则是与分子 中电子的运动有关。
差异：CD比ORD容易辨别重叠峰，易检测弱吸收带、更容易拟 合、能够提供较多意义明确的信息。
圆二色谱仪应用：
通过CD光谱可用于分析诸如核酸、蛋白质、多糖等生物大分 子光活性物质的空间结构。
*蛋白质折叠研究 *蛋白质构象研究 *DNA/RNA相互作用 *酶动力学研究 *有机立体化学研究 *光化学物质纯度检测 *药物量的分析
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天然有机化学 生化和大分子 金属复合物化学 医学 农业化学 物理化学 快速扫描实验
CD测定范围：±20, 200, 2000,10000 mdeg
5) 蛋白质二级结构分析软件
6)其他附件：变温支架、停流附件等
附件
1)变温样品支架（-40~130℃）
石英比色皿:1、10mm 石英比色皿:1、2、5、10mm
附件
2) 固体样品支架与积分球检测器
可做透射法或反射法， 压片制样或直接上样
4) 测定模式选择：
软件界面
参数设置：
Example: Spectra measurement 参数设置
样品测试：
Specifying Monitoring Parameters: 对于3D扫描
样品测试技巧：
a) 预先紫外扫描，A>2时，测试不准确。源自文库宜的A范围0.6-1。
b)控制HT范围在170-700之间，降低HT方法：降低样品浓度、 使用短光程长比色皿、增加带宽、注意溶剂效应。 HT>700时没有足够的光到达检测器，测试结果不准确。狭缝
制样工具
3) 停流附件
注射器：10ml
单管路死体积：46ul
注射器Flow rateMax :5ml/min
反应动力学检测
Mixing Ratio:整数倍
4) N2吹扫装置
只能用于标准样品支架，用于190nm以下样品测试
3、开机与基本操作规程
1）开气：打开氮气，调节分压在0.02mPa左右，依据测定波 长范围在仪器右侧的流量控制器中调节所需的气体流量。 (>190nm 2L/min; 185-190nm 5-10L/min; <185nm 25L/min) 2）开机：打开主机电源，使用变温时，需打开水循环电源。 或使用停流附件需开启停流附件控制器电源。 3) 软件：打开电脑主机，双击“spectra manager”图标，进入 操作界面，显示J-1500处于Idle状态则表示联机成功。
二级结构分析：
打开protein Secondary structure estimation软件，打开转换单位后 另存的文件数据。
3D数据分析：
需进行2D数据提取后方可进行有关分析。点击Interval
Data Analysis软件，打开.jwb格式3D数据文件。
5、关机与测试注意事项
对于蛋白质，使用的是mean residue ellipticity。由于mean residue molecular weight= protein formula weight/number of residues. 摩尔圆二色性为摩尔消光系数的差值（delta epsilon），即：Δε = εLCP- εRCP 在分子模拟中通过高斯理论计算CD光谱时，得到的结果通常是以摩尔圆二色性 Δε 表示。Δε 与摩尔椭圆率（molar ellipticity）[θ]之间的转换：[θ]=3298.2 Δε
一般取110）。
“蛋白质中20中氨基酸的平均分子质量约为138，但在多数蛋白质中较小的氨基酸占优势，因此平
均相对分子质量约为128。又因每形成一个肽键将除去一分子水（相对分子质量18），所以氨基酸
残基的平均相对分子质量约为128-18=110。”---王镜岩版《生物化学》第三版上册 p160
2D数据分析：
圆二色谱仪操 作规程培训
目
录
1、圆二色谱仪基本原理与应用
2、 JASCO J-1500 基本组成与附件 3、开机与基本操作规程 4、数据分析 5、关机与试验注意事项
1、圆二色谱仪基本原理
圆二色性(CD)：活性物质对左、右旋圆偏振光的吸收率差值，将传播 的左右圆偏振光变成椭圆偏振光。
两束互相垂直，振幅相等的平面偏振光，其位相相差1/4波长时，合成圆偏振光 。
蛋白质： 氨基酸的圆二色性： 在可见光区没有吸收，紫外区只有芳
香族色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸。
2、 JASCO J-1500 基本组成与附件
配置：
1）检测器： UV-VIS 163-950nm NIR 400-1250nm 2) 光源：氙灯 3)气体：高纯N2 4)多通道测定 （CD/HT/Abs…），
宽太大，HT<170可损坏PMT检测器。
4、数据分析
1）数据类型：
2D数据：.jws格式，光谱分析软件以及二级结构分析软件
都是需要这种格式数据文件。 3D数据：.jwb格式，需根据需要提取2D数据后进行相关分 析。 2）蛋白质二级结构软件分析：CD单位需为摩尔浓度，故需已
知蛋白浓度（mg/ml），氨基酸残基平均分子量（未知时，