圆二色谱构象分析测试

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-04-07  

圆二色谱(CD)构象分析测试是一种基于手性分子对左旋和右旋圆偏振光吸收差异的光谱技术,广泛应用于生物大分子(如蛋白质、核酸)和有机小分子的立体构型与溶液构象研究。本检测详细阐述了该技术的核心检测项目、应用范围、主流方法及关键仪器设备,为相关领域的研究与应用提供系统性的技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

蛋白质二级结构含量分析:通过远紫外CD光谱定量计算蛋白质中α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲等二级结构的相对含量。

蛋白质三级结构变化监测:利用近紫外CD光谱探测蛋白质中芳香族氨基酸残基的微环境变化,反映其三级结构的折叠状态与稳定性。

核酸双螺旋构象鉴定:区分DNA/RNA的A型、B型、Z型等不同双螺旋构象,并监测其相互转换。

手性小分子绝对构型确定:通过比较实验CD谱与理论计算或标准品谱图,确定有机小分子、金属配合物的绝对立体构型。

蛋白质折叠/去折叠研究:通过监测CD信号随温度、pH或变性剂浓度变化的曲线,分析蛋白质的折叠动力学与热稳定性

蛋白质-配体相互作用分析:通过检测加入配体前后蛋白质CD光谱的变化,研究其结合模式、亲和力及引起的构象变化。

多肽自组装行为表征:研究多肽分子自组装形成纳米纤维或高级结构过程中的构象转变。

多糖与糖复合物构象分析:分析多糖链的手性构象及其与蛋白质结合后产生的构象变化。

手性聚合物立体规整度评估:评估合成手性聚合物的主链螺旋构象及其规整度。

蛋白质聚集与纤维化过程监测:追踪淀粉样蛋白等从天然态向β-片层富集的纤维化结构转变的过程。

检测范围

可溶性蛋白质与多肽:适用于分析溶液中各类酶、抗体、细胞因子及合成多肽的构象。

脱氧核糖核酸与核糖核酸:适用于单链、双链、三链DNA/RNA以及G-四链体、i-motif等高级结构的构象研究。

手性有机小分子药物:适用于具有光学活性的药物分子、天然产物及其合成中间体的绝对构型确认。

糖类与糖缀合物:适用于多糖、糖蛋白、糖脂等生物大分子的构象分析。

手性配位化合物:适用于金属有机框架、手性催化剂等金属配合物的立体化学分析。

病毒衣壳蛋白:适用于研究病毒衣壳蛋白的组装过程及其亚基的构象状态。

膜蛋白模拟体系:适用于在膜模拟环境(如胶束、脂质体)中膜蛋白或穿膜肽的构象表征。

淀粉样蛋白与朊病毒:适用于与神经退行性疾病相关的错误折叠蛋白的构象转变研究。

手性超分子组装体:适用于基于主客体相互作用或氢键组装的手性超分子材料的构象分析。

生物药制剂高级结构确证:适用于抗体、融合蛋白等生物治疗药物的构象一致性、稳定性与相似性评价。

检测方法

静态圆二色谱扫描:在固定温度下,对样品在特定波长范围(如180-260 nm远紫外区,250-350 nm近紫外区)进行扫描,获得其稳态CD光谱。

变温圆二色谱:在程序控温条件下连续采集CD光谱,通过分析信号随温度的变化,测定蛋白质的熔解温度(Tm)和折叠热力学参数。

滴定圆二色谱:通过连续向待测样品(如蛋白质)中加入配体、变性剂或调节pH,监测CD光谱变化,研究相互作用或构象转变。

停流圆二色谱:与停流装置联用,用于监测毫秒到秒级时间尺度的快速折叠/去折叠或构象变化动力学过程。

时间分辨圆二色谱:利用同步辐射光源或快速探测技术,研究纳秒至毫秒级的超快构象动力学事件。

振动圆二色谱:检测分子在红外或拉曼光谱区对圆偏振光的吸收差异,主要用于小分子绝对构型确定和溶液构象的补充分析。

磁圆二色谱:在外加磁场下测量样品的CD信号,常用于研究含有顺磁中心的蛋白质(如血红素蛋白)的电子结构和几何构型。

同步辐射圆二色谱:利用同步辐射源产生的高强度、可波长连续调谐的偏振光,实现真空紫外区的CD测量,获得更丰富的电子跃迁信息。

显微镜圆二色谱:将CD光谱技术与显微成像结合,实现对微观区域或单细胞水平上手性结构的空间分辨测量。

计算圆二色谱谱图拟合:结合量子力学或分子力学方法计算理论CD谱,与实验谱图拟合,从而精确解析和指认构象。

检测仪器设备

常规圆二色光谱仪:核心设备,通常由氙灯或氘灯光源、单色器、光弹性调制器、样品室和光电倍增管探测器组成,用于常规波长扫描测量。

配备帕尔贴温控系统的样品池架:用于实现样品温度的精确控制和程序性变化,是变温CD实验的关键附件。

停流混合装置:与CD光谱仪联用,通过快速混合两种溶液来触发反应,用于研究快速构象变化动力学。

微量样品池与流通池:包括光程为0.1 mm或1 mm的可拆卸石英池、超微量毛细管池等,用于节省珍贵样品或进行在线色谱检测。

张力计适配器:用于研究脂膜或气液界面处蛋白质/多肽的构象,是膜蛋白研究的重要工具。

振动圆二色光谱仪:专门用于测量红外波段振动CD信号的仪器,通常基于傅里叶变换红外光谱仪改造而成。

同步辐射圆二色光束线:大型同步辐射装置上的专用光束线,提供高强度真空紫外光,用于短波长CD测量。

磁圆二色光谱仪附件:为常规CD光谱仪配备的超导磁体或电磁铁附件,用于产生强磁场进行MCD测量。

自动滴定进样器:可编程的精密注射泵,用于自动向样品池中添加滴定试剂,实现无人值守的滴定实验。

荧光检测模块:部分高级CD光谱仪集成的荧光检测器,可同步采集CD和荧光信号,用于多维度构象分析。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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