圓二色儀(圓二色光譜儀)是一種用于研究物質光學活性的分析儀器,在化學、生物等領域發揮著重要作用。
一、基本工作原理
1.圓偏振光:圓偏振光是一種偏振方向沿圓周運動的偏振光,分為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光。
2.手性分子:具有手性的生物大分子在左旋和右旋圓偏振光的作用下,會表現出不同的吸收特性。當左旋圓偏振光和右旋圓偏振光通過含有光學活性分子的樣品時,樣品對兩種偏振光的吸收有所不同。
3.圓二色譜:這種吸收差異會導致透射光不再是平面偏振光,而是橢圓偏振光。圓二色光譜儀通過測量樣品對左旋和右旋圓偏振光的吸收差異,得到圓二色譜圖。圓二色譜圖中的橫坐標是平面偏振光的波長λ,縱坐標為吸收系數之差(Δε=εL-εR)或摩爾橢圓度[θ],其中[θ]=3300Δε。
二、優點
1.高靈敏度:能夠檢測到微小的光學活性變化,可檢測更細微的結構信息,如帶寬可以小至0.1nm、0.01nm,從而能在檢測時得到準確、細微的指紋性結構信息的可能性。
2.快速動態過程監測:支持從10毫秒至100秒的寬范圍積分時間設置,適用于快速動態過程和穩態樣本的測試場景。
3.多功能集成:現代圓二色儀往往集成了多種功能,如圓二色光譜、紫外可見吸收光譜、線二色譜與FDCD光譜檢測等,能夠在不同條件下全面分析樣品的性質。
4.多領域應用:圓二色儀在蛋白質折疊、蛋白質構象、酶動力學、配位化合物、手性化合物等科學研究中有著廣泛的應用,可用于有機化學、生物化學、藥物化學等多個領域。
綜上所述,圓二色儀憑借其獨特優勢,已成為研究物質光學活性不可少的工具,隨著技術不斷進步,未來將在更多領域展現其價值。