圆二色谱的原理和应用复习课程

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简述圆二色谱的原理及应用

简述圆二色谱的原理及应用原理圆二色谱（Circular Dichroism，简称CD）是一种研究物质光学活性的技术。

其基本原理是通过测量样品对左旋光和右旋光的吸收差异，来研究物质结构和手性。

圆二色谱的原理主要涉及到电磁波的旋转和手性分子的相互作用。

电磁波可以被视为电场和磁场的横向振动，而这两个场的振动方向垂直于波传播方向。

在自由空间中，电磁波的电场和磁场是相互垂直、相互平行并且幅度相等的。

然而，在手性分子存在的情况下，电场和磁场的振动可能会被干扰，从而导致电磁波的旋转。

根据圆二色效应，左旋光和右旋光在经过手性分子样品后会发生旋光现象。

当左旋光与手性分子相互作用后，其振动面会发生旋转，而右旋光则会与之相反地发生旋转。

这种旋光现象称为旋光分散（Optical Rotation），而测量这种旋光差异的技术就是圆二色谱。

圆二色谱可以通过测量样品对左旋光和右旋光的吸收程度差异来分析和表征生物大分子、有机化合物和无机配合物的结构、构象和手性特征。

应用圆二色谱在化学、生物化学、生物医学和药物研发领域具有广泛的应用。

下面是一些常见的圆二色谱的应用：1.结构分析和构象研究：圆二色谱可以用来确定分子结构和构象。

根据样品测得的CD谱图，可以通过比对已知的标准谱图或者进行计算模拟，来推断分子的立体结构、构象和手性特征。

2.蛋白质折叠和结构变化：圆二色谱可用于研究蛋白质的二级结构、折叠状态和构象变化。

蛋白质的二级结构（如α-螺旋、β-折叠等）会对圆二色谱谱图产生特定的影响，因此可以通过分析谱图来了解蛋白质的结构信息。

3.酶的活性和结构：通过圆二色谱可以研究酶的结构和活性。

酶的结构与其功能密切相关，圆二色谱可以帮助研究人员揭示酶的结构与功能之间的关系，并优化酶的催化活性。

4.药物研发：圆二色谱在药物研发中发挥着重要作用。

通过对药物分子的圆二色谱谱图的分析，可以了解药物的结构、构象和活性与手性之间的关系，从而指导药物改良和设计。

圆二色谱原理课件

= 2.303（AL – AR）/4
[] = 3298（L - R） 3300 （L - R）
在蛋白质研究中，常用平均残基摩尔椭圆度
第二十七页，课件共71页。
园二色＋双折射
第二十八页，课件共71页。
9、ORD与CD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反映光与分子间能量的交换，旋光性则是与
第二十三页，课件共71页。
光的吸收
若溶液中的溶质对某一波长的入射光有吸收，则透射光的光强度小于入射光。
第二十四页，课件共71页。
• 圆二色性的存在将通过该物质传播的左、右圆偏光变成椭圆偏
振光。并且只在发生吸收的波长处才能观察到。
第二十五页，课件共71页。
理论计算的圆二色性与该椭圆偏振光的摩尔椭圆率的关系：
(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
第三十二页，课件共71页。
10、 J-810圆二色光谱仪
第四十三页，课件共71页。
3、估算蛋白质二级结构含量
仅适合含量较高的蛋白质！
未知结构的蛋白的CD信号
• 将测得的CD曲线与标准曲线拟合。
x+ xb + xc = 1.0 t = x + xbb + xcc • 改变x、xb和xc，使t与样本曲线最佳拟合（最小二乘法，least
squares minimization ）
旋光物质又称为光学活性物质。旋光度：偏振面旋转的角度

圆二色谱仪检测原理

圆二色谱仪检测原理
圆二色谱仪是一种用来测量物质的旋光性质的分析仪器。

其检测原理基于物质对偏振光的旋光效应。

圆二色谱仪中，光源发出的可见光经过偏振器后，被分成两束偏振方向相互垂直的线偏振光。

其中一束光经过样品管，与样品发生相互作用后，光的偏振方向发生变化。

另一束没有经过样品管。

两束光再次相遇时，通过光栅分光器将其分离为两束光，分别进入两个相互垂直的光电检测器。

当被测物质的溶液处于外加磁场的作用下时，分子因旋转而在样品管中具有特定的旋光性质。

旋光方向以及旋光强度与物质的结构有关。

这种旋光性质能够影响两束光之间的干涉现象，从而使得通过光电检测器的两束光的光强发生变化。

通过检测两束光的光强差异，圆二色谱仪可以测量样品的旋光性质。

圆二色谱仪的测量结果一般以CD（Circular Dichroism）谱或OR（Optical Rotation）谱的形式呈现。

CD谱描述了样品在不同波长处的旋光强度变化，可以用来研究样品的结构、构象和对称性等；OR谱则描述了样品在某一特定波长处的旋光方向和旋光强度。

圆二色谱仪在生物化学和药物领域具有广泛的应用，可以用来研究蛋白质、核酸、糖类等生物大分子的结构和构象变化，同时也可以用来研究药物的药效和药物-靶标相互作用等。

圆二色谱测试：红外光谱分析的得力助手

圆二色谱测试：红外光谱分析的得力助手在生物制药领域，药物的质量控制是至关重要的。

为了确保药物的纯度和有效性，科学家们需要使用各种分析技术来进行药物的表征和分析。

其中，圆二色谱测试作为一种重要的分析方法，被广泛应用于生物药物的研究和开发过程中。

本文将详细介绍圆二色谱测试的原理、应用和优势，帮助读者更好地了解这一分析技术。

一、圆二色谱测试的原理圆二色谱测试是一种基于红外光谱的分析方法，通过测量样品对不同偏振方向的圆偏振光的吸收情况，来获取样品的结构和构象信息。

圆二色谱测试主要依赖于分子中手性中心的存在，手性分子对圆偏振光的吸收会导致光的旋光现象，从而产生圆二色信号。

通过测量样品对左旋和右旋圆偏振光的吸收差异，可以得到样品的圆二色谱图。

图1。

二、圆二色谱测试的应用圆二色谱测试在生物制药领域有着广泛的应用。

首先，它可以用于药物的纯度检验。

不同的药物分子具有不同的手性结构，通过圆二色谱测试可以确定药物样品中手性分子的含量和纯度，确保药物的质量。

其次，圆二色谱测试还可以用于药物的结构分析。

药物的结构对其活性和稳定性有着重要影响，通过圆二色谱测试可以获取药物分子的构象信息，帮助科学家们了解药物的结构特征，从而指导药物的设计和改进。

此外，圆二色谱测试还可以用于蛋白质的研究和分析，帮助科学家们揭示蛋白质的结构和功能。

三、圆二色谱测试的优势相比于其他分析方法，圆二色谱测试具有一些独特的优势。

首先，圆二色谱测试是一种非破坏性的分析方法，可以在不破坏样品的情况下获取样品的结构信息。

这对于药物的研究和开发非常重要，可以避免样品的浪费和损坏。

其次，圆二色谱测试具有高灵敏度和高分辨率的特点，可以检测到极小浓度的手性分子，并且可以区分不同手性分子的结构差异。

这使得圆二色谱测试在药物分析中具有很大的优势。

此外，圆二色谱测试还可以进行在线监测，实时监测药物的质量和稳定性，提高生产过程的控制和效率。

圆二色谱测试作为一种重要的分析方法，在生物制药领域发挥着重要的作用。

()圆二色光谱原理及在药化中的应用(1)-教案讲课稿

13
基础知识
➢ R和S系统
将手性中心的取代基按原子序数依次排列，A > B > C > D，把D 作为手性碳原子的顶端，A、B、C为四面体底部的3个角，从底部向顶端方向看，若保持从大到小基团按顺时针方向排列者，称为R型；若为逆时针方向排列者，称为S型。
A
A>B>C>D A
D
B
C
D
C
B
S-enantiomer
O
O
N (S )
O
N H
OO
N
C O O H
C O O H
O
基础知识
22
基础知识
偶极矩
偶极矩（Dipole moment）是正、负电荷中心间的距离r和电荷中心所带电量q的乘积，μ = r × q。它是一个矢量，方向规定为从负电荷中心指向正电荷中心。偶极矩的单位是D（德拜）。
偶极矩可以指键偶极矩，也可以是分子偶极矩。分子偶极矩可由键偶极矩经矢量加法后得到。实验测得的偶极矩可以用来判断分子的空间构型。
吸收系数之差(εL – εR)通常只是ε的10-2到10-4。
36
比旋光度测定比旋光度（Specific optical rotatory ）
而表现出不同的药效学、药物动力学、毒理学行为。 • 各国药政部门规定在申报手性新药时，需同时呈报各光学异构体
的药理学、毒理学、药物动力学资料。如果对映体之间的药效与毒性无明显区别，才可考虑应用外消旋体，否则必须应用单一的手性化合物。 • 我国药品管理法已明确规定，对手性药物必须研究光学纯异构体的药代、药效和毒理学性质，择优进行临床研究和批准上市。停留在外消旋体药物的研究与开发水平，已不符合国际与国内药品法规的要求。紫杉醇五味子丙素4

CD圆二色谱解读：探索生物大分子结构之谜

CD圆二色谱解读：探索生物大分子结构之谜一、圆二色谱的神秘面纱圆二色谱（Circular Dichroism，简称CD）是一种光谱学方法，用于研究生物大分子（如蛋白质和核酸）的结构。

它的原理是基于生物大分子对左旋和右旋偏振光的吸收差异。

这种差异反映了生物大分子的立体结构，因此，CD圆二色谱被广泛应用于生物制药分析领域。

二、CD圆二色谱的工作原理CD圆二色谱的工作原理是基于生物大分子的手性。

手性是一种物质的基本性质，表现为对左旋和右旋偏振光的吸收差异。

生物大分子（如蛋白质和核酸）都具有手性，因此，通过测量其对左旋和右旋偏振光的吸收差异，可以获取其立体结构信息。

三、CD圆二色谱的应用CD圆二色谱的应用非常广泛，主要用于生物大分子的结构研究。

例如，通过CD圆二色谱，我们可以确定蛋白质的二级结构，包括α-螺旋、β-折叠和随机卷曲等。

此外，CD圆二色谱还可以用于研究蛋白质的热稳定性、酶活性、配体结合等性质。

四、CD圆二色谱的优势CD圆二色谱的优势在于其简单、快速和无损。

首先，CD圆二色谱的操作简单，只需要将样品溶解在适当的溶剂中，然后通过光谱仪进行测量。

其次，CD圆二色谱的测量速度快，一般只需要几分钟就可以完成。

最后，CD圆二色谱是一种无损检测方法，不会对样品造成损害，因此，可以用于研究生物大分子的动态过程。

五、CD圆二色谱的挑战与未来尽管CD圆二色谱具有许多优势，但也面临一些挑战。

例如，CD圆二色谱对样品的浓度和纯度要求较高，对于浓度低或杂质多的样品，可能无法获得准确的结果。

此外，CD圆二色谱只能提供生物大分子的平均结构信息，无法获取其具体的三维结构。

然而，随着科技的进步，我们有理由相信，CD圆二色谱的应用将更加广泛。

例如，通过结合其他技术（如核磁共振和X射线晶体学），我们可以获取生物大分子的更详细的结构信息。

此外，通过改进光谱仪的设计和优化测量方法，我们可以提高CD圆二色谱的灵敏度和准确性。

图1。

百泰派克生物科技——生物制品表征，多组学生物质谱检测优质服务商。

圆二色谱仪操作规程培训ppt课件

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
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…），
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。

蛋白的圆二色谱

蛋白的圆二色谱蛋白的圆二色谱是一种用于研究蛋白结构的分析技术。

它利用蛋白分子中的手性分子结构，即氨基酸残基的旋光性，来研究蛋白的结构和构象变化。

圆二色谱常用于研究蛋白的二级结构、折叠和稳定性。

一、圆二色谱的基本原理蛋白分子是由氨基酸残基组成的，其中大部分的氨基酸残基都是手性分子。

这意味着它们在光学方面展现出非对称性，表现为旋光性。

圆二色谱利用蛋白分子中的手性分子结构，即氨基酸残基的旋光性，来研究蛋白的结构和构象变化。

圆二色谱是通过测量不同波长下蛋白分子对左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的吸收差异来实现的。

当圆偏振光与分子中的手性分子结构相互作用时，会发生旋光现象，使得左旋圆偏振光和右旋圆偏振光在分子中表现出不同的旋光性。

当光分子与分子中存在旋光性的物质互作用时，光波的振动方向会旋转一个角度，由于物质的旋光性质不同，光波振动方向旋转的角度也不同。

在圆二色谱中，会测量样品对左旋偏振光和右旋偏振光吸收光谱的差异，即圆二色性。

这种差异的大小和方向与样品中手性分子结构的数量和方向有关。

因此，圆二色谱可以用来测量蛋白质中氨基酸残基的旋光性，也可以测量蛋白质分子中不同二级结构之间的圆二色性差异。

二、圆二色谱在蛋白质结构研究中的应用圆二色谱是一种常用的技术，用于研究蛋白质结构和构象变化的。

以下是圆二色谱在蛋白质结构研究中的应用：1.测量蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构是指蛋白质分子中独立的α-螺旋、β-折叠等二级结构单元的和其它形式的线性结构的组合。

不同的二级结构单元具有不同的光学活性，并且对圆偏振光具有不同的圆二色性。

因此，通过圆二色谱可以测量蛋白质分子中各种二级结构单元的含量和分布，并且可以动态地跟踪蛋白质分子中二级结构的形成和变化。

2.测量蛋白质分子折叠状态通过圆二色谱还可以测量蛋白质的折叠状态。

我们知道，在不同的环境下，蛋白质分子的折叠状态是不同的。

例如，当蛋白质分子在近体系或在高温、低温等条件下受到变性的影响时，其细胞或组织的功能将会受到严重的影响。

圆二色谱总结

圆二色谱总结圆二色谱是一种常用于研究分子结构和性质的重要工具，特别是在物理、化学、生物学以及材料科学等领域。

它利用偏振光通过样品时产生的圆偏振光变化来测量样品的光谱特性。

以下是关于圆二色谱的一些总结：1.圆二色谱的定义和原理圆二色谱（Circular Dichroism，CD）是一种测量左旋和右旋偏振光通过样品后的透过率差别的技术。

当偏振光通过一个含有手性分子的样品时，它会发生旋光，即偏振面会旋转。

通过测量旋光度，可以确定分子的手性及其结构。

2.圆二色谱的应用圆二色谱被广泛应用于各种科学领域。

例如，在生物学中，CD被用于研究蛋白质和DNA的结构和动力学。

在化学中，它被用于研究有机化合物的手性和分子结构。

在材料科学中，CD被用于研究纳米材料和功能材料的光学特性。

3.圆二色谱的优势和局限性圆二色谱有以下几个优势：（1）灵敏度高：可以检测到样品中微小的旋光度变化，从而可以研究分子结构和动力学。

（2）分辨率高：可以区分不同的手性分子，这对于研究分子结构和手性之间的关系非常重要。

（3）无损检测：不会对样品造成破坏，因此可以用于研究生物样品和其他易损坏的样品。

然而，圆二色谱也存在一些局限性：（1）需要大量的样品：通常需要大量的样品才能获得可靠的CD谱图。

（2）需要专业的技术人员：需要进行CD测量的实验需要专业的技术人员进行操作和维护。

4.圆二色谱的发展趋势近年来，圆二色谱技术不断发展，出现了许多新的技术和发展趋势，如：（1）高精度CD测量技术：随着技术的进步，现在可以获得更高的测量精度和分辨率，从而能够更深入地研究分子的结构和动力学。

（2）CD与其他谱图的联用技术：可以将CD与其他谱图技术联用，如红外光谱、核磁共振谱等，从而可以从多个角度研究分子的结构和性质。

（3）CD在生物医学中的应用：CD可以用于研究生物分子的结构和动力学，从而可以应用于生物医学领域，如药物筛选、疾病诊断和治疗等。

（4）CD在材料科学中的应用：通过CD可以研究纳米材料、功能材料的光学特性，为材料科学的发展提供新的工具。

圆二色谱的原理及其应用pdf

圆二色谱的原理及其应用一、圆二色谱的原理圆二色谱是一种分析化学技术，用于测定物质的旋光性质。

它在药学、化学和生物学等领域有着广泛的应用。

圆二色谱原理基于物质分子对左旋光和右旋光的吸收性差异。

圆二色谱利用圆二色变化测定物质对圆偏振光的旋光角度和吸收度的关系。

当线偏振光通过样品时，正交两个互相垂直的圆偏振分量，产生旋光现象。

如果样品吸收左旋光的圆偏振分量多于右旋光的圆偏振分量，样品会产生负圆二色变化。

相反，如果样品吸收右旋光的圆偏振分量多于左旋光的圆偏振分量，样品会产生正圆二色变化。

圆二色谱测定的结果可用光谱表示，通常为色散图。

色散图由圆二色变化在不同波长处的数值表示。

通过分析色散图，可以确定物质的结构、构型以及与其他分子间的相互作用。

二、圆二色谱的应用圆二色谱有广泛的应用领域，下面列举了几个常见的应用方面：1. 蛋白质结构研究圆二色谱在蛋白质结构研究中扮演着重要角色。

蛋白质的结构与功能密切相关，圆二色谱可以提供关于蛋白质二级结构的信息，如α-螺旋、β-折叠等。

通过圆二色谱的测定，可以确定蛋白质的二级结构比例，从而推测蛋白质的折叠状态和功能。

2. 药物研究和分析圆二色谱在药物研究和分析中也得到了广泛应用。

通过圆二色谱的测定，可以研究药物与其他分子之间的相互作用，从而帮助优化药物设计和药物疗效评估。

3. 分子手性性质研究圆二色谱可用于分析分子的手性性质。

手性是化学物质的一种重要性质，与其生物活性、药物活性以及光学性质相关。

圆二色谱可以通过测定物质对旋光的吸收情况，从而确定其手性性质。

4. 化学反应动力学研究圆二色谱在化学反应动力学研究中起到了重要作用。

通过测定反应过程中圆二色变化的特征，可以研究反应的速度和路径，并推断反应机理。

三、使用圆二色谱的注意事项使用圆二色谱时，需要注意以下几点：1.样品准备：样品的纯度和浓度对测定结果有重要影响。

样品应尽可能纯净，并适当稀释，以避免吸光度过高引起的光散射效应。

圆二色谱仪的原理及应用

圆二色谱仪的原理及应用1. 圆二色谱仪的介绍圆二色谱仪是一种用于测量光学活性物质的仪器，它能够通过测量物质对左旋光和右旋光的旋光性质，实现对物质的结构、构型和纯度等方面的分析。

圆二色谱仪可以广泛应用于医药、化学、生物学等领域，对于研究和分析手性化合物、蛋白质结构等具有重要的作用。

2. 圆二色谱仪的原理圆二色谱仪的工作原理基于光束的旋转和二色性。

当物质通过圆二色谱仪时，它会与光产生相互作用，使得入射光分成两个方向旋转的光束，即左旋光和右旋光。

这两个旋光光束的角度、强度差异可以通过圆二色谱仪测量出来，从而得到物质的旋光性质。

3. 圆二色谱仪的组成圆二色谱仪主要由光源、单色器、样品室、检测器和计算机等组成。

- 光源：圆二色谱仪使用的光源通常为氙灯或卤素灯，具有广谱且连续的特性。

- 单色器：单色器用于将光源发出的白光分解成不同波长的单色光，以满足实验需求。

- 样品室：样品室是放置待测样品的位置，通常包括旋转样品架等装置，用于调节样品的入射角度和位置。

- 检测器：检测器用于测量样品通过的旋光光束的强度，常用的检测器包括光电二极管和光电倍增管等。

- 计算机：圆二色谱仪还配备了计算机控制系统，用于控制实验参数、采集和处理数据等。

4. 圆二色谱仪的应用领域圆二色谱仪在许多领域中都有广泛的应用，以下列举了一些主要领域： - 药学研究：圆二色谱仪可以用于研究药物的手性性质，如药物对不同手性异构体的吸收、分布和代谢等。

- 生物化学：圆二色谱仪可以用于蛋白质和核酸的二级结构研究，进而揭示它们的功能和性质。

- 光学活性材料研究：圆二色谱仪可以用于研究光学活性材料（如液晶材料、染料等）的手性性质以及其与其他化合物的相互作用。

-环境分析：圆二色谱仪可以用于环境样品中手性化合物（如农药、药物残留等）的分析与检测。

5. 圆二色谱仪的优势与局限性圆二色谱仪有许多优势，如高灵敏度、高分辨率、快速测量等，使得它在实验室和工业研发中得到广泛应用。

圆二色谱仪操作规程培训

3）禁止未开气体开机：高压氙灯，使空气在O2变成臭氧，腐蚀光路配件表面。
4）比色皿：
石英比色皿由于加工过程产生形变可显示圆二色性，故需使用低CD信号的比色皿。
比色皿清洗：保证测试重复性。禁止超声清洗，Pierced等专门清洗剂（清洗剂洗后建议用2M）、碱溶液、50%硝酸等。
for protein:近紫外区使用光程长≥5mm的，远紫外区使用1mm-0.1mm。
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
1）关机程序：关闭软件、关闭电脑和J-1500主机电源、关闭水循环、通气10min后关闭氮气。
2）样品架确认：仪器开机前确认安装的是何种样品支架，若是变温支架必须先开循环水才能开机。
HT<170可损坏PMT检测器。
பைடு நூலகம்
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，一般取110）。
JASCO J-1500圆二色谱仪操作培训
----食品科技学院中心实验室唐老师
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。

《圆二色光谱》PPT课件备课讲稿

the molar ellipticity
[ ] Mw [y] /100
平均残基椭圆率[ ]MRw
the mean residue ellipticity
[ ]MRw MRw [y] /100
C: 摩尔浓度 L : 光程 (dm)
[ ]: [deg • mol-1 • cm-1] or [deg • cm2 • dmol-1]
Beer-Lanmbert Law
A= lgI0/I
=(1/2,303)lnI0/I
=εCL
ΔA=AL- AR =Δε C L
Optical active object
L ?
=2.303 A/4 (弧度)
比椭圆率[y] the specific ellipticity
[y] = /CL
摩尔椭圆率[ ] , [ ]
effect
-
Negative cotton +
effect
-
0
λ
0
λ
0
λ
Instrument
/
CD application
Secondary structure of macromolecule
[] x E-3
-helix: 19x nm (+) 208nm, 222nm (-)
基本原理( principle )
Plane (linearly) polarized light
Right and Left hand circularly polarized light
Optically Active Sample
Chiral
Preferential absorption of left hand polarized

圆二色谱的原理和应用综述

圆二色谱的原理和应用综述圆二色谱（Circular Dichroism，CD）是一种无色的光学现象，是指当具有手性的物质与圆偏振光相互作用时，在吸收谱上出现不对称的吸收增益和损失，即对应线偏振光不存在对称相对吸收，其原理是分子的吸收光谱与分子构象的空间结构之间的关系。

圆二色谱的原理主要包括分子的手性、荧光原子飞行时间技术、光谱分析等。

一般来说，手性分子在吸收线偏振光过程中，会因为分子构象的不同而引起两种构象的相对吸收差异。

这种差异通过圆二色谱显现出来，以提供手性分子的结构信息。

圆二色谱的工作原理是通过光源发出的线偏振光和经过手性分子样品后形成的圆偏振光之间的差异来测量的。

圆二色谱可以通过比较两个圆偏光的光强来检测这个差异。

1.蛋白质结构研究：蛋白质是许多生物活动的关键分子，它们具有复杂的结构和功能。

圆二色谱可以用于研究蛋白质的折叠、构象变化和相互作用等方面的问题。

通过监测蛋白质的圆二色信号，可以了解蛋白质的二级结构、构象和稳定性等信息。

2.药物研发：圆二色谱可以用于药物的筛选和优化。

通过观察药物与目标分子之间的相互作用引起的圆二色信号的变化，可以评估药物的亲和力和选择性，从而指导药物设计和优化。

3.DNA研究：圆二色谱可以用于研究DNA的结构、构象和稳定性等问题。

DNA是生物体中负责遗传信息传递的重要分子，了解其结构和功能对于研究生命的基本过程和疾病的发生机制具有重要意义。

4.生物医学研究:圆二色谱也可用于研究生物医学领域中与细胞、病毒、蛋白质有关的问题，例如表达、抑制、诊断等。

5.纯化和质量控制:圆二色谱可以用于纯化分析和质量控制，例如通过监测样品中的圆二色信号，可以确定纯度和结构的正确性。

综上所述，圆二色谱作为一种重要的光谱技术，具有广泛的应用前景。

通过测量和分析分子与圆偏振光的相互作用，圆二色谱不仅可以提供有关分子结构、构象和相互作用等信息，还可以用于药物研发、生物医学研究和质量控制等领域。

圆二色谱技术及其应用

2 光学活性物质(optical active substance)
(1) 定义具有光学活性的物质，与手性物质等价。
（三）旋光色散和圆二色谱
1 旋光性通常用旋光度α表示， α的大小随入射波长而变化的关系称为旋光色散（optical rotatory dispersion, ORD) 。
2 圆二色性常用椭圆率（ellipticity) θ表示： tgθ = EL– Er = EL+ Er
b( 椭圆短轴） a ( 椭圆长轴）
3 文献上也常用光学活性物质对左、右圆偏振光的摩尔吸收系数的差别Δε 来表示。
Δε = εL-εR = ΔA/CL = ΔA=AL- AR
AL-AR
CL
Δε或θ 随波长而变化的关系称为圆二色谱
（1）手性物质
含有不对称原子（结构) 的物质。具有光学活性。一束平面偏振光进入手性分子时，手性物质会将其分解为左右圆偏振光，并进行不同的处理。
（2）旋光现象
左右圆偏振光在手性分子中的行进（旋转）速度不同，通过样品后，再次合成的偏振光相对于入射光旋转了一定角度。
（3）圆二色性
手性物质对左右圆偏振光的吸收程度不同，出射时电场矢量的振幅不同通过样品后，再次合成的偏振光就不是圆偏振光，而是椭圆偏振光。
One may find that the protein concentration needs to be adjusted to produce the best data. Changing this has a profound effect on the data, so small increments or decrements are called for. If that does not produce reasonably good data, a change in buffer composition may be necessary. It would also be a good idea to check the sample for unforeseen aggregation via Dynamic Light Scattering (DNA repair enzymes are an especially good example of this behavior). If buffer poses a problem, cells with shorter path (0.1 mm) and a correspondingly increased protein concentration and longer scan time can help.

圆二色谱二级结构分析在生物大分子研究中的应用探索

圆二色谱二级结构分析在生物大分子研究中的应用探索生物大分子的结构和功能研究对于药物研发和生物医学领域具有重要意义。

其中，圆二色谱二级结构分析作为一种非常有效的手段，被广泛应用于生物大分子的研究和分析。

本文将介绍圆二色谱的基本原理和技术，探讨其在生物大分子研究中的应用。

一、圆二色谱的基本原理圆二色谱是一种通过测量分子对左旋光和右旋光的吸收差异来研究分子结构的技术。

它利用了分子的手性性质，即分子的非对称性导致了对旋光的吸收差异。

通过测量样品对不同波长的圆偏振光的吸收情况，可以得到样品的圆二色谱谱图。

二、圆二色谱的技术原理圆二色谱的测量基于两个关键的技术原理：偏振光旋转和色散。

1.偏振光旋转偏振光旋转是指光在通过手性分子时，由于分子的非对称性而发生旋转现象。

左旋光和右旋光的旋转方向和角度与分子的结构密切相关。

通过测量样品对左旋光和右旋光的吸收差异，可以获得关于分子结构的信息。

2.色散色散是指不同波长的光在物质中传播速度不同的现象。

圆二色谱利用了色散现象，通过测量样品对不同波长的圆偏振光的吸收情况，可以得到样品的圆二色谱谱图。

三、圆二色谱在生物大分子研究中的应用圆二色谱在生物大分子研究中有广泛的应用，主要包括蛋白质和核酸的二级结构分析、药物筛选和结构优化等方面。

1.蛋白质二级结构分析蛋白质的二级结构是指蛋白质中氨基酸残基之间的空间排列方式。

圆二色谱可以通过测量蛋白质对圆偏振光的吸收差异，得到蛋白质的二级结构信息。

通过分析圆二色谱谱图，可以确定蛋白质中α-螺旋、β-折叠等二级结构的含量和空间排列方式。

图1。

2.核酸二级结构分析核酸的二级结构是指核酸链之间的空间排列方式。

圆二色谱可以通过测量核酸对圆偏振光的吸收差异，得到核酸的二级结构信息。

通过分析圆二色谱谱图，可以确定核酸中双链结构和单链结构的含量和空间排列方式。

3.药物筛选和结构优化圆二色谱可以用于药物筛选和结构优化。

通过测量药物分子对圆偏振光的吸收差异，可以评估药物分子与靶蛋白之间的相互作用。

CD圆二色谱的原理及其应用

CD圆二色谱的原理及其应用1. 简介CD圆二色谱是一种用于研究化合物结构和功能的实验技术，通过测量在紫外可见区域分子吸收光谱的旋光性质，来获得关于分子的信息。

本文将介绍CD圆二色谱的原理和常见的应用领域。

2. 原理CD圆二色谱利用电磁波和手性分子相互作用的效应来测量分子的旋光性质。

手性分子与右旋光或左旋光的光线发生非对称性吸收，使光在通过样品后发生光学旋光。

CD圆二色谱将通过样品后的左旋光和右旋光光束分离并测量其吸收率差。

3. 实验方法在进行CD圆二色谱实验时，通常需要准备以下材料和步骤： - CD圆二色谱仪器：包括光源、样品室、检测器等。

- 样品制备：将待测化合物溶解于合适的溶剂中，控制样品浓度。

- 校准：使用已知手性化合物进行校准，确保仪器的准确性。

- 数据采集：测量样品的光谱，并记录吸收率差随波长的变化。

- 数据处理：根据测得的光谱数据，使用适当的软件进行数据处理和分析。

4. 应用领域4.1 初级结构研究通过CD圆二色谱，可以对生物分子的初级结构进行研究，如蛋白质、核酸等。

通过对这些分子的旋光信号进行测量和分析，可以帮助解析其空间结构、螺旋转动等信息。

4.2 药物开发CD圆二色谱在药物开发领域中起着重要的作用。

通过测量药物分子和靶蛋白之间的相互作用，可以研究药物的结构活性关系、药物的构象变化等信息，从而指导药物分子的设计和改进。

4.3 食品分析CD圆二色谱在食品分析领域中也具有广泛的应用。

通过测量食品中的旋光特性，可以鉴别食品中的手性分子、判断食品的品质和真伪。

4.4 环境监测CD圆二色谱在环境监测领域中被用于检测和分析环境中的有机污染物。

通过测量这些有机污染物的旋光信号，可以判断其构象、分子结构等信息，进而指导环境保护工作。

5. 结论CD圆二色谱作为一种重要的实验技术，在化学、生物学等领域中具有广泛的应用。

通过测量分子的旋光性质，可以获得关于分子结构和功能的重要信息，为科学研究和工程应用提供了强有力的工具。