圆二色谱光谱仪
圆二色谱光谱仪是一种用于生物学、农学、水产学、食品科学技术领域的分析仪器。
特点
1.高灵敏度：能够检测到非常微小的手性差异，适用于低浓度样品的研究。
2.非破坏性测试：无需改变样品的物理化学性质即可进行测量。
3.快速扫描能力：可以在较短时间内完成全光谱扫描，提高实验效率。
4.宽波长范围：覆盖从紫外到可见光区域，适合不同类型的分子结构分析。
5.自动化程度高：现代CD光谱仪通常配备有自动进样器、温度控制器等，支持复杂实验设计和长时间无人值守操作。
6.数据分析软件：提供强大的数据处理功能，包括去背景、基线校正、拟合计算等。
技术参数
波长范围：160nm至1100nm，覆盖紫外到近红外光谱区。
光通量：在180nm波长处，光通量不低于1.5×1013photons/sec，确保检测灵敏度。
波长准确度：在170nm至400nm范围内，偏差不超过±0.1nm；在400nm至900nm范围内，偏差不超过±0.5nm。
波长重复性：±0.05nm（163–400nm），±0.1nm（＞400nm），保障多次测量的一致性。
光谱狭缝带宽：可调范围0至2nm（160nm）和0至4nm（180nm），以0.1nm步进调整。
操作步骤
一、准备工作
1.样品准备：确保样品是纯净的，并且浓度适中（通常在0.1-1 mg/mL之间），以便获得良好的信噪比。
2.溶剂选择：选择合适的溶剂，避免其对CD信号产生干扰或引起基线漂移。
3.仪器校准：根据制造商的建议定期校准仪器，包括波长准确度、吸光度精度等。
二、设置参数
1.波长范围：设定扫描的波长范围，对于蛋白质通常为185-260 nm，核酸则可能扩展到320 nm。
2.分辨率：调整光谱分辨率以适应所需的精确度。
3.扫描速度：选择适当的扫描速度，平衡数据采集时间和信噪比。
4.温度控制：如果实验涉及温度变化，需提前设定好所需温度并预热系统。
三、装样与测量
1.装入样品池：小心地将样品装入石英比色皿中，避免气泡形成影响测量结果。
2.背景扣除：先用纯溶剂作为参考测量一次，用于后续扣除背景信号。
3.开始测量：启动扫描程序，记录样品的CD光谱图。
四、数据分析
1.使用软件分析收集的数据，可以计算出特定二级结构成分的比例，如α螺旋、β折叠等。
2.根据研究目的，进一步处理数据，例如比较不同条件下的构象变化。
注意事项
1.防止污染
始终保持样品和比色皿的清洁，避免交叉污染影响结果准确性。
2.保护光学元件
避免直接用手触摸比色皿的光学窗口；使用柔软的无绒布擦拭。
不要在光源灯开启的情况下打开样品室门，以免损害检测器或其他敏感部件。
3.温度控制
对于温度依赖性实验，确保样品达到设定温度后再开始测量。
温度波动可能会影响基线稳定性，因此应尽量减少环境温度的变化。
4.安全操作
在处理化学试剂时佩戴适当的安全装备，如手套和护目镜。
应用领域
1.蛋白质二级结构分析：
利用特定波长下的圆二色信号来定量分析蛋白质中的α螺旋、β折叠和其他二级结构成分的比例。
2.核酸构象研究：
研究DNA或RNA分子在不同条件下的构象变化，例如双链与单链状态之间的转换。
3.药物开发：
在药物发现过程中，评估候选药物与靶标蛋白结合后引起的构象变化，有助于理解药物作用机制。
4.热稳定性测定：
通过监测温度升高时圆二色信号的变化，可以确定生物大分子的熔点（Tm），即其变性温度。
5.溶液环境影响：
探讨pH值、离子强度、溶剂组成等因素如何影响生物大分子的结构稳定性。
6.手性化合物鉴别：
区分手性化合物的绝对构型，对于制药工业中手性药物的研发尤为重要。
7.膜蛋白研究：
尽管技术上具有挑战性，但近年来也发展出了专门的技术手段用于研究嵌入磷脂双层中的膜蛋白的结构特性。
8.动力学研究：
监测反应过程中生物大分子结构随时间的变化，可用于酶促反应、折叠过程等的动力学分析。