Рамандық оптикалық белсенділік: Хиральностьты зерттеу және биомолекулалар құрылымы
Raman optical activity
Раман оптикалық белсенділігі – хиральностьқа сезімтал молекулалық құрылымды зерттейтін әдіс. Биомолекулалар, протеиндер, ДНК, вирустарды талдауға қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Раман оптикалық белсенділігі (ROA) — молекулалық хиралдылыққа байланысты оң және сол жаққа шашыраған дөңгелек поляризацияланған Раман шашырауының қарқындылығындағы айырмашылыққа негізделген дірілдеу спектроскопиялық әдіс.
Raman optical activity (ROA) is a vibrational spectroscopic technique that is reliant on the difference in intensity of Raman scattered right and left circularly polarised light due to molecular chirality.
Раман оптикалық белсенділігінің тарихы
Бұл сала Оксфорд университетінде Питер Аткинспен бірге Лоренс Д. Барронның докторлық диссертациясынан басталып, кейіннен Кембридж университетінде Дэвид Бэкингеммен бірлесіп Баррон оны одан әрі дамытты. Фрибург университетінің Вернер Хуг және Глазго университетінің Лютц Хехт, Лоренс Барронмен бірге, практикалық Раман оптикалық белсенділік құралдарын жасауға маңызды үлес қоса отырып, одан да көп жетістіктерге қол жеткізді.
The field began with the doctoral work of Laurence D. Barron with Peter Atkins at the University of Oxford and was later further developed by Barron with David Buckingham at the University of Cambridge. More developments, including important contributions to the development of practical Raman optical activity instruments, were made by Werner Hug of the University of Fribourg, and Lutz Hecht with Laurence Barron at the University of Glasgow.
Биологиялық Раман оптикалық белсенділік спектроскопиясы
Хиралдылыққа сезімталдығының арқасында Раман оптикалық белсенділігі сулы ерітіндідегі биомолекулалардың құрылымын және қасиеттерін зерттеуге арналған пайдалы құрал болып табылады. Ол ақуыздар, нуклеин қышқылы, көмірсулар және вирустардың құрылымдарын зерттеуде қолданылған. Бұл әдіс кристаллографиялық тәсілдерге қарағанда атомдық деңгейде толық ақпаратты көрсетпесе де, биологиялық жағдайларға жақынрақ құрылым мен қасиеттерін зерттеуге мүмкіндік береді (Раман оптикалық белсенділігі арқылы зерттелген динамикалық ерітіндідегі құрылымды статикалық кристалл құрылымымен салыстырыңыз).
Due to its sensitivity to chirality, Raman optical activity is a useful probe of biomolecular structure and behaviour in aqueous solution. It has been used to study protein, nucleic acid, carbohydrate and virus structures. Though the method does not reveal information to the atomic resolution of crystallographic approaches, it is able to examine structure and behaviour in biologically more realistic conditions (compare the dynamic solution structure examined by Raman optical activity to the static crystal structure).
Қатысушы спектроскопиялық әдістер
Раман оптикалық белсенділік спектроскопиясы Раман спектроскопиясы және дөңгелек дихроизммен байланысты. Жақындағы зерттеулер оптикалық бұрылыстық жарық шоқтарын пайдалану арқылы, түсетін жарықтың орбиталық бұрыштық импульсіне сезімтал болатын, Раман оптикалық белсенділігінің ерекше түрінің пайда болатынын көрсетті.
Raman optical activity spectroscopy is related to Raman spectroscopy and circular dichroism. Recent studies have shown how by using optical vortex light beams, a distinct type of Raman optical activity that is sensitive to the orbital angular momentum of the incident light is manifest.
Раман оптикалық белсенділік құралдары
Көптеген бұрынғы зерттеулерде қолданылған құралдар тапсырыс бойынша жасалған, бірақ қазір коммерциялық құралдар да қолжетімді.
Much of the existing work in the field has utilised custom made instruments, though commercial instruments are now available.
ROA бойынша бағаланған ең жұқа хиральдық
Неопентан молекуласының симметриясы кейбір сутек атомдары дейтерий атомдарымен алмастырылса бұзылуы мүмкін. Атап айтқанда, егер әрбір метил тобында алмастырылған атомдардың саны әртүрлі болса (0, 1, 2 және 3), хиральды молекула пайда болады. Бұл жағдайда хиральдық тек ядролардың массалық таралуымен байланысты, ал электрондық таралу әлі де негізінен ахиральды болып қалады. Бұл хиральдық – қазірге дейін синтезделген ең нәзік хиральдық және 2007 жылы ROA әдісімен бағаланды.
The symmetry of the neopentane molecule can be broken if some hydrogen atoms are replaced by deuterium atoms. In particular, if each methyl group has a different number of substituted atoms (0, 1, 2, and 3), one obtains a chiral molecule. The chirality in this case arises solely by the mass distribution of its nuclei, while the electron distribution is still essentially achiral. This chirality is the thinnest one synthesized so far and was assessed by ROA in 2007.