圆二色仪(圆二色光谱仪)是一种用于研究物质光学活性的分析仪器,在化学、生物等领域发挥着重要作用。
一、基本工作原理
1.圆偏振光:圆偏振光是一种偏振方向沿圆周运动的偏振光,分为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光。
2.手性分子:具有手性的生物大分子在左旋和右旋圆偏振光的作用下,会表现出不同的吸收特性。当左旋圆偏振光和右旋圆偏振光通过含有光学活性分子的样品时,样品对两种偏振光的吸收有所不同。
3.圆二色谱:这种吸收差异会导致透射光不再是平面偏振光,而是椭圆偏振光。圆二色光谱仪通过测量样品对左旋和右旋圆偏振光的吸收差异,得到圆二色谱图。圆二色谱图中的横坐标是平面偏振光的波长λ,纵坐标为吸收系数之差(Δε=εL-εR)或摩尔椭圆度[θ],其中[θ]=3300Δε。
二、优点
1.高灵敏度:能够检测到微小的光学活性变化,可检测更细微的结构信息,如带宽可以小至0.1nm、0.01nm,从而能在检测时得到准确、细微的指纹性结构信息的可能性。
2.快速动态过程监测:支持从10毫秒至100秒的宽范围积分时间设置,适用于快速动态过程和稳态样本的测试场景。
3.多功能集成:现代圆二色仪往往集成了多种功能,如圆二色光谱、紫外可见吸收光谱、线二色谱与FDCD光谱检测等,能够在不同条件下全面分析样品的性质。
4.多领域应用:圆二色仪在蛋白质折叠、蛋白质构象、酶动力学、配位化合物、手性化合物等科学研究中有着广泛的应用,可用于有机化学、生物化学、药物化学等多个领域。
综上所述,圆二色仪凭借其独特优势,已成为研究物质光学活性不可少的工具,随着技术不断进步,未来将在更多领域展现其价值。