基本原理:光學活性物質對組成平面偏振光的左旋和右旋圓偏振光的吸收系數是不相等的,εL≠εR,這會使左、右圓偏振光透過后變成橢圓偏振光,這種現象稱為圓二色性(Circular dichroism,縮寫為CD)。根據圓二色光譜法的原理和測試要求設計制成的儀器稱為圓二色光譜儀,該儀器廣泛應用于蛋白質折疊、蛋白質構象、酶動力學、配位化合物、手性化合物等的科學研究。利用圓二色光譜儀進行分析時,所得結果常以圓二色光譜顯示。圓二色光譜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)。由于εL≠εR,透射光不再是平面偏振光,而是橢圓偏振光,摩爾橢圓度[θ]與Δε的關系為:[θ]=3300Δε,因此圓二色光譜也可以摩爾橢圓度為縱坐標,以波長為橫坐標作圖。
主要應用:由于生物大分子基本都含有手性的基團和結構,而圓二色光譜儀可以幫助測量和觀察生物大分子的結構和構象變化,因此圓二色光譜技術成為生物物理和生物化學研究中的一個非常重要的手段,被廣泛應用于有機化學,生物化學,配位化學和藥物化學等領域,其主要應用如下:
a)手性結構測定:如官能團的位置及特定原子在手性分子中位置的測定;
b)構型的測定:利用對應關系和鄰近關系測定密切相關的一類化合物的相對構型;利用八區(qū)律等一類經驗和半經驗的規(guī)律,結合其它方法測定絕對構型;
c)手性介質誘導的光學活性研究:即一個非手性分子被外部介質所誘導而產生光學活性;
d)溶劑效應:研究溶劑與溶質間的相互作用及該作用對分子的光學活性的影響;
e)圓二色光譜儀還可以用作光譜分析;
項目特點:圓二色光譜是應用最為廣泛的測定蛋白質二級結構的方法,是研究稀溶液中蛋白質構象的一種快速、簡單、較準確的方法。它可以在溶液狀態(tài)下測定,較接近其生理狀態(tài)。而且測定方法快速簡便,對構象變化靈敏,所以它是目前研究蛋白質二級結構的主要手段之一,并已廣泛的應用于蛋白質的構象研究中。