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當(dāng)前位置:材料測(cè)試 ?  結(jié)構(gòu)分析 ? 

圓二色光譜儀(CD)

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圓二色光譜儀(CD)

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項(xiàng)目介紹

圓二色譜 (Circular Dichroism,簡(jiǎn)稱(chēng)CD)通過(guò)入射圓偏振光的波長(zhǎng)變化,測(cè)定手性樣品的左圓偏振光和右圓偏振光摩爾消光系數(shù)之差Δε,利用溶液中的光學(xué)活性分子(如蛋白質(zhì)、DNA)的圓二色性探究蛋白質(zhì)二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)的重要手段之一。

圓二光譜以可見(jiàn)光及近紫外光作為入射光源,要求被研究的手性分子要具有發(fā)色基團(tuán),通過(guò)對(duì)發(fā)色基團(tuán)的研究來(lái)獲得分子結(jié)構(gòu)信息,因此只能提供分子局部的結(jié)構(gòu)信息。

圓二色光譜技被廣泛應(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的位置的測(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(lèi)化合物的相對(duì)構(gòu)型;利用八區(qū)律等一類(lèi)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)(包括溶劑和手性大分子)誘導(dǎo)的光學(xué)活性的研究,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。

樣品要求

1. 液體樣品要澄清透明,且樣品及溶劑至少各5ml;

2. 樣品及溶劑的濃度對(duì)測(cè)試影響較大,不宜過(guò)高或過(guò)低;實(shí)驗(yàn)室建議0.1-0.5mg/ml;具體值參考資料(之前測(cè)試濃度或文獻(xiàn)濃度或紫外測(cè)試濃度50%);

3. 粉末樣品一般需要10mg左右;

4. 溶劑無(wú)法溶解或不能破壞的粉末樣品可以考慮做固體圓二色,但是晶體樣品研磨后可能會(huì)改變樣品的圓二色性,不研磨的話對(duì)光散射效果強(qiáng),信號(hào)弱;

5.來(lái)樣需注明樣品保存條件(干燥、冷凍、冷藏、避光或其他);


項(xiàng)目案例

常見(jiàn)問(wèn)題
1、CD光譜的測(cè)量條件?

在給定波長(zhǎng)范圍內(nèi)有較強(qiáng)的CD信號(hào)和合適吸收值的手性物質(zhì)。

2、下單時(shí),空白樣品是否算一個(gè)樣品?

不算,空白溶劑僅對(duì)照用,不另外收費(fèi)。

3、溶劑或空白對(duì)測(cè)試的影響有哪些?

液體CD:每種溶劑都有截止波長(zhǎng)(可以網(wǎng)上查詢(xún)),測(cè)試范圍的最小波長(zhǎng)不能低于溶劑的截止波長(zhǎng)。(例如乙醇的截止波長(zhǎng)205nm,則測(cè)試范圍最小能到205nm)。緩沖液的濃度過(guò)高(一般不高于5mM),很可能在190-200nm會(huì)有吸收,從而影響結(jié)果。

固體CD:用于壓片的溴化鉀在195nm以下會(huì)有吸收,氯化鉀在190nm以下會(huì)有吸收,對(duì)應(yīng)的測(cè)試范圍也只能到195nm或者190nm。

4、原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的步驟介紹?

(1)基線校正:由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)受到環(huán)境噪音的影響,基線校正是去除這些影響的重要步驟。可以使用多種方法進(jìn)行基線校正,比如線性擬合或多項(xiàng)式擬合等。

(2)歸一化處理:為了便于比較不同樣品或不同條件下的數(shù)據(jù),常常需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。歸一化可以使得數(shù)據(jù)在同一量綱下進(jìn)行比較,通常使用最大的吸光度值進(jìn)行歸一化。

(3)平滑處理:原始數(shù)據(jù)中可能存在一些隨機(jī)噪聲,可以采用移動(dòng)平均、Savitzky-Golay濾波等方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理,以提高信號(hào)的可識(shí)別性。

5、圓二色譜結(jié)果怎么分析?

圓二色譜的結(jié)果需要考慮峰值位置、峰值強(qiáng)度、峰形、色譜圖形和對(duì)比分析等因素進(jìn)行分析:

(1)圓二色譜圖譜中的峰值位置可以告訴我們樣品的二級(jí)結(jié)構(gòu)信息。一般來(lái)說(shuō),α α-螺旋結(jié)構(gòu)在約 208 nm 和 222 nm 為負(fù)峰,190–193 nm 附近為正峰;β-折疊結(jié)構(gòu)在約 215–220 nm 為負(fù)峰,195 nm 左右為正峰。另外,β-折疊結(jié)構(gòu)也不是只看 210–220 nm 這一處,通常還要結(jié)合 195 nm 附近的正峰、整條譜線形狀以及不同結(jié)構(gòu)成分的疊加一起判斷。通過(guò)觀察峰值位置的變化,可以推斷樣品的二級(jí)結(jié)構(gòu)變化;

(2)峰值強(qiáng)度反映了樣品對(duì)旋光的吸收程度,強(qiáng)度越高表示吸收越強(qiáng)。通過(guò)比較不同樣品的峰值強(qiáng)度,可以判斷它們的結(jié)構(gòu)差異;

(3)圓二色譜圖譜的整體形狀也提供了有關(guān)樣品結(jié)構(gòu)的信息。例如,如果圖譜呈現(xiàn)出對(duì)稱(chēng)的雙峰形狀,那么可能存在一種手性結(jié)構(gòu)。而如果圖譜呈現(xiàn)出單峰形狀,那么樣品可能是非手性的;

(4)通過(guò)比較不同條件下的圓二色譜圖譜,可以觀察到樣品結(jié)構(gòu)的變化。例如,當(dāng)樣品在不同溫度下進(jìn)行測(cè)量時(shí),可以觀察到峰值位置的變化,從而推斷樣品的熱穩(wěn)定性等。

6、圓二色譜數(shù)據(jù)分析需要哪些軟件支持?

在進(jìn)行圓二色譜數(shù)據(jù)分析時(shí),選擇合適的軟件工具能夠大大提高分析效率和準(zhǔn)確性。以下是一些常用的軟件及其特點(diǎn):

OriginLab:Origin是一款強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和繪圖軟件,支持多種數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析功能,非常適合用于圓二色譜數(shù)據(jù)的可視化和定量分析。

Matlab:Matlab以其強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)可視化能力而著稱(chēng),適用于復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和分析任務(wù),許多研究人員利用Matlab開(kāi)發(fā)自定義算法來(lái)分析圓二色譜數(shù)據(jù)。

GraphPad Prism:Prism是一款用戶(hù)友好的統(tǒng)計(jì)分析軟件,尤其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,適合進(jìn)行光譜數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和可視化。

CDPro:CDPro專(zhuān)門(mén)用于圓二色譜數(shù)據(jù)的分析,能夠進(jìn)行二級(jí)結(jié)構(gòu)的定量分析及構(gòu)象變化的監(jiān)測(cè),是研究人員常用的專(zhuān)業(yè)工具。

SpectraGryph:這款軟件支持多種光譜數(shù)據(jù)格式,提供多種數(shù)據(jù)處理與分析功能,適合用于圓二色譜數(shù)據(jù)的分析。

7、圓二色譜數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?

圓二色譜數(shù)據(jù)的分析在多個(gè)領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用,以下是一些主要的應(yīng)用領(lǐng)域:

生物技術(shù)與制藥:在藥物研發(fā)過(guò)程中,通過(guò)圓二色譜分析可以監(jiān)測(cè)蛋白質(zhì)的折疊狀態(tài)、穩(wěn)定性及其與藥物分子的相互作用,提供關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)信息。

食品科學(xué):圓二色譜技術(shù)可以用于分析食品中蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化,幫助評(píng)估食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及其加工過(guò)程對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響。

?環(huán)境科學(xué):通過(guò)分析環(huán)境樣品中的生物大分子,研究其在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性和反應(yīng)性,為環(huán)境保護(hù)和治理提供科學(xué)依據(jù)。

材料科學(xué):在新材料的研發(fā)中,圓二色譜技術(shù)可以用于分析聚合物和納米材料的分子結(jié)構(gòu)及其性能,為材料設(shè)計(jì)提供參考。

臨床醫(yī)學(xué):圓二色譜在疾病診斷中具有潛在應(yīng)用,通過(guò)分析生物樣品中蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化,輔助疾病的早期診斷和預(yù)后評(píng)估。

通過(guò)不斷深化圓二色譜數(shù)據(jù)分析的研究,相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家們可以更好地理解分子行為及其在不同條件下的變化,從而推動(dòng)科學(xué)研究的進(jìn)展與創(chuàng)新。

8、影響圓二色譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素有哪些?

影響圓二色譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素很多,主要包括溫度、濃度、溶劑極性等。這些因素可能會(huì)影響分子的構(gòu)象和手性,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要控制這些因素,以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

9、圓二色譜 CD和圓偏振發(fā)光 CPL的聯(lián)系與區(qū)別?

二者都依賴(lài)“手性→圓偏振光差異”這一核心:CD 是吸收差,CPL 是發(fā)射差,CD 回答“手性分子會(huì)不會(huì)選擇性吸收?qǐng)A偏振光”,CPL 回答“手性分子發(fā)光時(shí)會(huì)不會(huì)選擇性發(fā)出圓偏振光”;前者是基態(tài)指紋,后者是激發(fā)態(tài)指紋。兩者共用樣品、共享手性信息,卻需要完全不同的光路和濃度窗口,先CD篩結(jié)構(gòu),再CPL看發(fā)光手性,已成為手性發(fā)光材料研究的標(biāo)準(zhǔn)流程。

圓二色光譜儀(CD)

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7天無(wú)理由
7天無(wú)理由免費(fèi)復(fù)測(cè)
1. 復(fù)測(cè)保證

如果在訂單完成之后7天內(nèi)對(duì)結(jié)果存疑,可申請(qǐng)同條件免費(fèi)復(fù)測(cè),更換條件或者參數(shù)不能參與免費(fèi)復(fù)測(cè)保障服務(wù),全程由專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)操作,確保結(jié)果有效性;

2. 具體細(xì)則

每單限1次復(fù)測(cè)機(jī)會(huì),單次需小于5個(gè)樣品; 此外免費(fèi)復(fù)測(cè)樣品必須為同一樣,私人定制、云視頻測(cè)試不可享受此服務(wù);

3. 注意事項(xiàng)

如果由于您自身樣品的情況(樣品有問(wèn)題/選錯(cuò)測(cè)試條件等)將不可享受此服務(wù);

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