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簡(jiǎn)介：                     

用于推斷非對(duì)稱分子的構(gòu)型和構(gòu)象的一種旋光光譜。光學(xué)活性物質(zhì)對(duì)組成平面偏振光的左旋和右旋圓偏振光的吸收系數(shù)(ε)是不相等的，εL≠εR，即具有圓二色性。如果以不同波長(zhǎng)的平面偏振光的波長(zhǎng)λ為橫坐標(biāo)，以吸收系數(shù)之差Δε=εL-εR為縱坐標(biāo)作圖，得到的圖譜即是圓二色光譜，簡(jiǎn)稱CD。如果某手性化合物在紫外可見(jiàn)區(qū)域有吸收，就可以得到具有特征的圓二色光譜。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(guān)系：[θ]=3300Δε。圓二色譜也可以摩爾橢圓度為縱坐標(biāo)，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)作圖。由于△ε有正值和負(fù)值之分，所以圓二色譜也有呈峰的正性圓二色譜和呈谷的負(fù)性圓二色譜。在紫外可見(jiàn)光區(qū)域測(cè)定圓二色譜與旋光譜，其目的是推斷有機(jī)化合物的構(gòu)型和構(gòu)象。

樣品要求

1、樣品必須保持一定的純度不含光吸收的雜質(zhì)，溶劑必須在測(cè)定波長(zhǎng)沒(méi)有吸收干擾;樣品能完全溶解在溶劑中, 形成均一透明的溶液。

2、氮?dú)饬髁康目刂?/span>

3、緩沖液、溶劑要求與池子選擇：緩沖液和溶劑在配制溶液前要做單獨(dú)的檢查，看是否在測(cè)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)有吸收干擾， 看是否形成沉淀和膠狀；在蛋白質(zhì)測(cè)量中，經(jīng)常選擇透明性極好的磷酸鹽作為緩沖體系。

4　樣品濃度與池子選擇

樣品不同，測(cè)定的圓二色光譜范圍不同，對(duì)池子大小(光徑)的選擇和濃度的要求也不一樣。蛋白質(zhì)CD光譜測(cè)量一般在相對(duì)較稀的溶液中進(jìn)行。

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譜帶寬度

選為1 nm。對(duì)于高分辨率測(cè)量，要用較窄的狹縫寬度，此時(shí)光電倍增管的電壓較高，譜的信噪比差。雖然對(duì)于正常測(cè)量最佳譜帶寬度是1~2 nm，但是在下列情況下要犧牲分辨率而需要較寬的狹縫寬度。當(dāng)樣品的吸光度很高但CD信號(hào)很弱時(shí)，一方面要盡量保證測(cè)定CD峰所需要的足夠濃度，另一方面要設(shè)置較寬的狹縫。不過(guò)此時(shí)要特別小心，因?yàn)闃悠吩谖舛冗^(guò)高(A>2)的情況下可能存在熒光或雜散光引起的某些假象。另外，在固體CD光譜測(cè)試時(shí)也需要較大的狹縫寬度(一般要求 > 2 nm)。

(2)橢圓率和摩爾橢圓率都依賴于測(cè)量條件。因此，溫度、波長(zhǎng)和樣品濃度總是應(yīng)該特別注明的。

(3) 當(dāng)用壓片法或石蠟油研磨法進(jìn)行固體粉末樣品測(cè)試時(shí)，要盡可能地研磨獲得細(xì)小均勻的樣品顆粒。采用石蠟油糊方法時(shí)，必須注意某些憎水有機(jī)化合物可能溶于石蠟油中，這時(shí)所得CD光譜在某種意義上應(yīng)視為溶液CD光譜。采用壓片法測(cè)試固體CD時(shí)，在保證手性樣品的定性濃度達(dá)到CD光譜儀檢測(cè)要求的同時(shí)，片越薄越透明越好(但切忌破損)。在某些情況下，壓片法不適用于手性抗衡陰離子存在下的固體誘導(dǎo)CD光譜的測(cè)定。

使用壓片機(jī)須注意：

① FW-4型壓片機(jī)極限壓力24噸，對(duì)應(yīng)壓力表讀數(shù)37.5 MP，超過(guò)此極限容易損壞機(jī)器，請(qǐng)不要隨意加壓。

② 一般用途的壓片，加壓至8噸(12.5 MP)即可，當(dāng)KBr(或KCl)用量約50 mg時(shí)能獲得較光滑均勻的片膜。

③ 使用壓片機(jī)時(shí)如感覺(jué)壓油手柄有壓力，而壓力表讀數(shù)為0，請(qǐng)立即旋松油閥，檢查壓力表是否損壞。

④ 機(jī)器放置一段時(shí)間未使用，在使用前可旋緊放油閥，加壓至15 MP，再旋松放油閥。如此反復(fù)幾次，即可正常使用。

⑤ 壓片完成后，請(qǐng)用棉花蘸取少量酒精將壓片模具和研缽洗干凈，置于紅外燈下烘干后再將壓片模具放回干燥器中。壓片剩余的固體粉末和使用過(guò)的棉花倒入垃圾桶中。

(4) 在紫外區(qū)進(jìn)行光譜掃描時(shí)，J-810型CD光譜儀的耗氮量為：3 L/min(190~400 nm)；3~5 L /min(185 nm)；10 L/min(180 nm)；30~50 L/min(175 nm)；60~70 L/min(170 nm)。因此當(dāng)測(cè)定蛋白等樣品的遠(yuǎn)紫外光譜時(shí)，必須增加氮?dú)獾牧髁浚员苊獬粞鯇?duì)紫外光產(chǎn)生的吸收干擾光譜的測(cè)定。

(5) 對(duì)獲取理想的溶液或固體CD譜圖的建議：

① 手性樣品符合CD光譜測(cè)試的條件(在給定波長(zhǎng)范圍內(nèi)有較強(qiáng)的CD信號(hào)和合適的吸收值)。必須事先測(cè)定手性樣品的UV-Vis吸收光譜(溶液或固體漫反射)，預(yù)測(cè)CD譜峰的可能位置和選擇合適的制樣濃度(對(duì)于溶液吸收光譜，A ≈ 1)。

② 提供高對(duì)映純度的手性樣品。

③ 根據(jù)樣品的性質(zhì)選擇測(cè)定方式(溶液、固體、單晶或熒光CD)。

④ 對(duì)溶液樣品應(yīng)選用合適的溶劑(見(jiàn)附表)、濃度和光程(與測(cè)定UV-Vis光譜類似)。對(duì)于在紫外區(qū)測(cè)試的樣品建議選用較小的光程(≤0.5 cm)和截止波長(zhǎng)足夠低的溶劑，最好為高純水或醇類溶劑(見(jiàn)附表)。

⑤ 對(duì)固體樣品的壓片法測(cè)試，應(yīng)視樣品的不同選用合適百分比濃度及合適的稀釋劑( KBr、KCl或 CsI 等)研磨壓片后進(jìn)行透射掃描。

⑥ 選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)定參數(shù)(波長(zhǎng)范圍、掃描速度、靈敏度和狹縫等)。

⑦ 對(duì)于同一個(gè)樣品，在可能的條件下，建議同時(shí)做其溶液和固體CD光譜加以比較。

⑧ 如果可能，最好同時(shí)做一對(duì)對(duì)映體的CD光譜，以檢查其CD信號(hào)的真?zhèn)魏驮诙康臈l件下互相印證其對(duì)映純度

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原理

光是橫電磁波，是一種在各個(gè)方向上振動(dòng)的射線。其電場(chǎng)矢量E 與磁場(chǎng)矢量H 相互垂直，且與光波傳播方向垂直。由于產(chǎn)生感光作用的主要是電場(chǎng)矢量，一般就將電場(chǎng)矢量作為光波的振動(dòng)矢量。光波電場(chǎng)矢量與傳播方向所組成的平面稱為光波的振動(dòng)面。若此振動(dòng)面不隨時(shí)間變化，這束光就稱為平面偏振光，其振動(dòng)面即稱為偏振面。平面偏振光可分解為振幅、頻率相同，旋轉(zhuǎn)方向相反的兩圓偏振光。其中電矢量以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的稱為右旋圓偏振光，其中以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的稱為左旋圓偏振光。兩束振幅、頻率相同，旋轉(zhuǎn)方向相反的偏振光也可以合成為一束平面偏振光。如果兩束偏振光的振幅(強(qiáng)度) 不相同,則合成的將是一束橢圓偏振光。

光學(xué)活性物質(zhì)對(duì)左、右旋圓偏振光的吸收率不同,其光吸收的差值ΔA ( Al - Ad) 稱為該物質(zhì)的圓二色性(circular dichroism ,簡(jiǎn)寫作CD) 。圓二色性的存在使通過(guò)該物質(zhì)傳播的平面偏振光變?yōu)闄E圓偏振光,且只在發(fā)生吸收的波長(zhǎng)處才能觀察到。所形成的橢圓的橢圓率θ為:θ= tg- 1 短軸/長(zhǎng)軸

　　根據(jù)Lambert-Beer 定律可證明橢圓率近似地為：θ= 0. 576 lc (εl - εd) = 0. 576 lcΔε 公式中l(wèi) 為介質(zhì)厚度, c 為光活性物質(zhì)的濃度,εl 及εd分別為物質(zhì)對(duì)左旋及右旋圓偏振光的吸收系數(shù)。測(cè)量不同波長(zhǎng)下的θ(或Δε) 值與波長(zhǎng)λ之間的關(guān)系曲線,即圓二色光譜曲線。在此光譜曲線中,如果所測(cè)定的物質(zhì)沒(méi)有特征吸收,則其Δε值很小,即得不到特征的圓二色光譜。當(dāng)εl >εd 時(shí),得到的是一個(gè)正的圓二色光譜曲線,即被測(cè)物質(zhì)為右旋,如果εl <εd ,則得到一個(gè)負(fù)的圓二色光譜曲線,即被測(cè)物質(zhì)為左旋?！?/span>

　　根據(jù)圓二色光譜法的原理和測(cè)試要求設(shè)計(jì)制成的儀器稱為圓二色光譜儀。目前圓二色光譜法及其儀器已廣泛應(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,成為研究有機(jī)化合物的立體構(gòu)型的一個(gè)重要方法。