2.2.41. Круговой дихроизм

Круговым дихроизмом называют разность оптических плотностей в пределах полосы поглощения для света с левой и правой круговой поляризацией, присущую оптически активным веществам.

Прямое измерение даёт величину:

DA = A_L - A_R

АЛ - оптическая плотность кругового дихроизма, A_L - оптическая плотность для света с левой круговой поляризацией, A_R - оптическая плотность для света с правой круговой поляризацией. Круговой дихроизм рассчитывают по уравнению:

c х l

Ае - молярный круговой дихроизм или молярный дифференциальный дихроичный коэффициент поглощения, выраженный в л моль^-1 см^-1,

e_l - молярный коэффициент поглощения (2.2.25) для света с левой круговой поляризацией,

e_r - молярный коэффициент поглощения для света с правой круговой поляризацией,

c - концентрация вещества в исследуемом растворе в моль • л^-1,

l - длина оптического пути в сантиметрах.

Для характеристики кругового дихроизма могут быть также использованы следующие единицы:

Фактор диссимметрии:

g = — е

е - молярный коэффициент поглощения (2.2.25).

Молярная эллиптичность:

Некоторые типы приборов непосредственно показывают величину эллиптичности 0, выраженную в градусах. При использовании таких приборов молярная эллиптичность [0] может быть рассчитана по следующему уравнению:

[в] =

c х l х 10

[0] - молярная эллиптичность, выраженная в градус-см²-децимоль"¹,

0. - величина эллиптичности, показываемая прибором,

M - относительная молекулярная масса исследуемого вещества, c - концентрация исследуемого вещества в растворе в г/мл,

1. - длина оптического пути в сантиметрах.

Молярная эллиптичность также связана с молярным круговым дихроизмом следующим уравнением:

[0] = 2,303Ае ⁴⁵⁰⁰ » 3300Ае p

Молярная эллиптичность часто используется при анализе белков и нуклеиновых кислот. В этом случае молярная концентрация, выраженная в единицах мономерных остатков, рассчитывается, исходя из выражения:

молекулярная масса число аминокислот

Для белков среднее значение относительной молекулярной массы мономерного остатка составляет от 100 до 120 (в среднем 115), для нуклеиновых кислот (в виде натриевой соли) - около 330.

Прибор. Источником света (S) является ксеноновая лампа (Рис. 2.2.41.-1); свет проходит через двойной монохроматор (M), снабжённый кварцевыми призмами (P1, P2).

Линейный луч из первого монохроматора расщепляется на два компонента, поляризуемые под правым углом вторым монохроматором. Дополнительный луч устраняется выходной щелью монохроматора.

Поляризованный и монохроматический свет проходит через двоякопреломляющий модулятор (Cr): в результате образуется переменный свет с круговой поляризацией.

Затем луч проходит через исследуемый образец (C) и попадает на фотоумножитель (PM), за которым следует усилитель, производящий два электрических сигнала: один постоянного тока Vc, а другой переменного тока с частотой модуляции V_ac характерной для исследуемого образца. Фаза является показателем кругового дихроизма. Отношение V_ac/V_c пропорционально дифференциальной оптической плотности АЛ, которая создаётся сигналом. Дихрограф обычно позволяет проводить измерения в диапазоне длин волн от 170 до 800 нм.

Градуировка прибора. Точность шкалы оптической плотности. Растворяют 10,0 мг изоандростерона R в диоксане R и доводят до 10,0 мл этим же растворителем. Снимают спектр кругового дихроизма раствора в диапазоне от 280 нм до 360 нм. Величина Ае, измеренная в максимуме при 304 нм, равна + 3,3.

Также может быть использован раствор (18)-(+)-10-камфорсульфоновой кислоты

R.

Линейность модуляции. Растворяют 10,0 мг 1Б)-(+)-10-камфорсульфоновой кислоты R в воде R и доводят этим же растворителем до 10,0 мл. Определяют точную концентрацию камфорсульфоновой кислоты в растворе методом УФ-спектрофотометрии (2.2.25), используя величину удельного показателя поглощения при 285 нм, равную 1,49.

Снимают спектр кругового дихроизма раствора в диапазоне от 185 нм до 340 нм. Величина Ае, измеренная в максимуме при 290,5 нм, равна от + 2,2 до + 2,5, а измеренная в максимуме при 192,5 нм - от - 4,3 до - 5.

Может быть использован (1S)-(+)- или его оптический изомер -(1R)-(+)-камфорсульфонат аммония R.