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1、,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,JASCO J-1500,圓二色譜儀操作培訓,-,食品科技學院 中心實驗室 唐老師,目 錄,1,、,圓二色譜儀基本原理與應用,2,、,JASCO J-1500,基本組成與附件,3,、開機與基本操作規(guī)程,4,、數(shù)據(jù)分析,5,、關機與試驗注意事項,1,、圓二色譜儀基本原理,平面偏振光的電向量,E,起偏振器,自然光的電向量,E,橢圓偏振光,:,兩束偏振光的振幅,(,強度,),不相同,圓二色性,(CD),:活性物質對左、右旋圓偏振光的吸收率差值,將傳播的左右圓偏振光變成橢圓偏振光。,兩束互相垂直,振幅相等的平
2、面偏振光,其位相相差,1/4,波長時,合成圓偏振光。,圓二色性,(CD),的表示:,CD,單位轉換方法:,http:/www.eryi.org/blog/post/circular-dichroism-units-conversion.html,Ellipticity,(橢圓率,),:,mdeg,,定義單位,儀器測定直接顯示,CD,圖,y,坐標。,Mean residue ellipticity or,Molar ellipticity(,摩爾橢圓率,),:單位為,deg.cm,2,.dmol,-1,,文獻中通常都使用,根據(jù),Beer-Lambert law,有:,=,.,l.c,或,=,md
3、eg/(l.c)(c-,摩爾濃度,),計算出的值最后再乘以,1000,即可轉換為,deg.cm,2,.dmol,-1,對于,蛋白質,,使用的是,mean residue ellipticity,。由于,mean residue molecular weight=protein formula weight/number of residues.,摩爾圓二色性為摩爾消光系數(shù)的差值(,delta epsilon,),即:,=LCP-RCP,在分子模擬中通過高斯理論計算,CD,光譜時,得到的結果通常是以,摩爾圓二色性,表示,。,與摩爾橢圓率(,molar ellipticity,),之間的轉換:,=
4、3298.2,CD,光譜與,ORD,光譜,:,同時產(chǎn)生,包括同樣的分子結構信息,光學活性物質分子中的不對稱生色團。,CD,反應光與分子間能量的轉換,旋光性則是與分子中電子的運動有關。,差異:,CD,比,ORD,容易辨別重疊峰,易檢測弱吸收帶、更容易擬合、能夠提供較多意義明確的信息。,旋光性,(ORD),:光學活性分子對左、右圓偏光的折射率不同,透射光仍然為平面偏振光,但其旋轉了一定的角度(旋光度)。,圓二色譜儀應用:,蛋白質折疊研究,蛋白質構象研究,DNA/RNA,相互作用,酶動力學研究,有機立體化學研究,光化學物質純度檢測,藥物量的分析,天然有機化學,生化和大分子,金屬復合物化學,醫(yī)學,農(nóng)業(yè)
5、化學,物理化學,快速掃描實驗,通過,CD,光譜可用于分析諸如,核酸、蛋白質、多糖等生物大分子光活性物質,的空間結構。,蛋白質:,氨基酸的圓二色性:在可見光區(qū)沒有吸收,紫外區(qū)只有芳香族色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸。,2,、,JASCO J-1500,基本組成與附件,配置:,1,)檢測器:,UV-VIS,163-950nm,NIR,400-1250nm,2),光源:,氙燈,3),氣體:高純,N2,4),多通道,測定(,CD/HT/Abs,),,CD,測定范圍:,20,200,2000,10000 mdeg,5),蛋白質二級結構,分析軟件,6),其他,附件,:變溫支架、停流附件等,附件,1),變溫樣品支
6、架(,-40130,),石英比色皿,:1,、,10mm,石英比色皿,:1,、,2,、,5,、,10mm,附件,2),固體樣品支架與積分球檢測器,制樣工具,可做透射法或反射法,,壓片制樣或直接上樣,3),停流附件,注射器:,10ml,單管路死體積:,46ul,注射器,Flow rate,Max,:,5ml/min,Mixing Ratio:,整數(shù)倍,反應動力學檢測,4)N2,吹掃裝置,只能用于標準樣品支架,用于,190nm,以下樣品測試,3,、開機與基本操作規(guī)程,1,),開氣,:,打開氮氣,,調節(jié)分壓在,0.02mPa,左右,依據(jù)測定波長范圍在儀器右側的流量控制器中調節(jié)所需的氣體流量。(190n
7、m 2L/min;185-190nm 5-10L/min;2,時,測試不準確。適宜的,A,范圍,0.6-1,。,b),控制,HT,范圍在,170-700,之間,,降低,HT,方法:降低樣品濃度、使用短光程長比色皿、增加帶寬、注意溶劑效應。,HT700,時沒有足夠的光到達檢測器,測試結果不準確。狹縫寬太大,,HT170,可損壞,PMT,檢測器。,4,、數(shù)據(jù)分析,1,)數(shù)據(jù)類型:,2D,數(shù)據(jù):,.jws,格式,光譜分析軟件以及二級結構分析軟件都是需要這種格式數(shù)據(jù)文件。,3D,數(shù)據(jù):,.jwb,格式,需根據(jù)需要提取,2D,數(shù)據(jù)后進行相關分析。,2,)蛋白質二級結構軟件分析:,CD,單位需為摩爾濃度,
8、故需已知蛋白濃度(,mg/ml,),氨基酸殘基平均分子量(未知時,一般取,110,)。,“蛋白質中,20,中氨基酸的平均分子質量約為,138,,但在多數(shù)蛋白質中較小的氨基酸占優(yōu)勢,因此平均相對分子質量約為,128,。又因每形成一個肽鍵將除去一分子水(相對分子質量,18,),所以氨基酸殘基的平均相對分子質量約為,128-18=110,?!?-,王鏡巖版,生物化學,第三版上冊,p160,2D,數(shù)據(jù)分析:,二級結構分析:,打開,protein Secondary structure estimation,軟件,打開轉換單位后另存的文件數(shù)據(jù),。,3D,數(shù)據(jù)分析:,需進行,2D,數(shù)據(jù)提取后方可進行有關分
9、析。點擊,Interval Data Analysis,軟件,打開,.jwb,格式,3D,數(shù)據(jù)文件。,5,、關機與測試注意事項,1,)關機程序:,關閉軟件、關閉電腦和,J-1500,主機電源、關閉水循環(huán)、通氣,10min,后關閉氮氣,。,2,)樣品架確認:,儀器開機前確認安裝的是何種樣品支架,若是變溫支架必須先開循環(huán)水才能開機。,3,)禁止未開氣體開機:,高壓氙燈,使空氣在,O2,變成臭氧,腐蝕光路配件表面。,4,)比色皿:,石英比色皿由于加工過程產(chǎn)生形變可顯示圓二色性,故需使用低,CD,信號的比色皿。,比色皿清洗:保證測試重復性。禁止超聲清洗,,Pierced,等專門清洗劑(清洗劑洗后建議用,2M,)、堿溶液、,50%,硝酸等。,for protein:,近紫外區(qū)使用光程長,5mm,的,遠紫外區(qū)使用,1mm-0.1mm,。,End,