Zirkulardichroismus-Spektroskopie (CD-Spektroskopie)
Wie chirale Moleküle links und rechts zirkular polarisiertes Licht unterschiedlich stark absorbieren und was sich daraus über Konfiguration und Proteinstruktur ablesen lässt.
Die Polarimetrie misst, um welchen Winkel eine chirale Substanz die Ebene linear polarisierten Lichts dreht, die optische Rotationsdispersion (ORD) verfolgt diesen Drehwinkel über die Wellenlänge. Die CD-Spektroskopie ergänzt diese chiroptischen Verfahren um eine zweite Größe: Ein chiraler Stoff absorbiert links und rechts zirkular polarisiertes Licht nicht gleich stark. Diese kleine Differenz tritt nur dort auf, wo das Molekül überhaupt absorbiert, also im Bereich seiner Chromophore, und sie ist für Enantiomere spiegelbildlich.
Der Weg führt vom physikalischen Prinzip zum Gerät, dem Dichrographen, der die beiden zirkular polarisierten Anteile abwechselnd erzeugt und den Absorptionsunterschied registriert. Darauf baut die Deutung der Spektren auf. Der Cotton-Effekt verbindet dabei CD und ORD: Beide beschreiben dasselbe Phänomen an einer Absorptionsbande, einmal als Absorptions-, einmal als Drehungsunterschied. Aus Vorzeichen und Lage solcher Banden lassen sich Rückschlüsse auf die absolute Konfiguration ziehen, etwa bei Steroidketonen.
Pharmazeutisch reicht die Methode bis zu den Biopharmazeutika. Weil \(\alpha\)-Helix, \(\beta\)-Faltblatt und ungeordnete Bereiche im fernen UV charakteristische CD-Signale liefern, lässt sich die Sekundärstruktur von Peptiden und Proteinen beurteilen. Die Grundlagen der UV/Vis-Absorption aus den Nachbarkapiteln werden dafür vorausgesetzt.
Zirkulardichroismus, Messung
Wie ein chirales Medium links- und rechtszirkular polarisiertes Licht unterschiedlich …
Prinzip des Zirkulardichroismus und DichrographWie man CD-Spektren liest, was der Cotton-Effekt in ORD und …
CD-Spektren, Cotton-Effekt und KonfigurationsbestimmungPharmazeutische Anwendungen
Wie die Fern-UV-CD-Spektroskopie die Anteile von α-Helix, β-Faltblatt und Random …
Sekundärstruktur von Peptiden und Proteinen mittels CD