Metodi di spettroscopia

Spettroscopia dell'indicatore luminoso Ultraviolent e visibile

Le tecniche connesse con queste regioni dello spettro elettromagnetico sono probabilmente il più ampiamente usato per lavoro analitico.

Le sottostrutture molecolari che sono responsabili dell'interazione con la radiazione elettromagnetica sono chiamate cromofori. In proteine, il pertinente digita dentro la spettroscopia di UV/Vis è legami peptidici, determinate catene laterali dell'amminoacido (soprattutto triptofano e tirosina) e determinati gruppi e coenzimi prostetici (per esempio gruppi della porfirina presenti in ema).

Le analisi colorimetriche richiedono una curva di calibratura di essere tracciate (concentrazione contro capacità di assorbimento) che dovrebbe essere lineare finchè la legge di Birra-Lambert si applica. Facendo uso di questo, la capacità di assorbimento degli sconosciuti poi è misurata e la loro concentrazione può essere interpolata dalla regione lineare del tracciato.

L'analisi qualitativa può essere usata per identificare determinate classi di composti sia come campioni puri che in miscele biologiche. Questo tipo di spettroscopia è direttamente più comunemente usato per quantificazione dei campioni biologici o via le analisi colorimetriche.

In molti casi, le proteine possono direttamente essere quantificate facendo uso dei loro cromofori, tirosina e triptofano intrinsechi. Gli spettri della proteina si acquistano scandendo da 500 a 210 nanometro. Le caratteristiche in uno spettro della proteina sono una banda a 278/280 di nanometro ed un altro a 190 nanometro. La regione da 500 a 300 nanometro fornisce informazioni apprezzate sulla presenza di tutti i gruppi o coenzimi prostetici.

Spettroscopia di fluorescenza

La fluorescenza accade dove una transizione di energia da un più alto ad uno stato più basso è accompagnata da radiazione. Ci sono molti e domande altamente varie di fluorescenza malgrado il fatto che relativamente pochi composti esibiscano questa caratteristica. Gli effetti di pH, di composizione solvente e della polarizzazione della fluorescenza possono tutti contribuire agli studi strutturali.

Fluorescenza intrinseca della proteina

Le proteine possiedono tre fluorophores intrinsechi: tirosina, triptofano e fenilalanina, sebbene l'ultimo contribuisca poco all'emissione della fluorescenza della proteina. La fluorescenza intrinseca della proteina è determinata solitamente dalla fluorescenza del triptofano che può essere eccitata selettivamente a 295-305 nanometro. L'eccitazione a 280 nanometro piombo alla fluorescenza del triptofano e della tirosina; gli spettri risultanti hanno potuto poi contenere i contributi da entrambi i tipi di residui.

Fluorescenza estrinseca

Se una molecola di interesse è non fluorescente, un fluorophore esterno può essere presentato tramite l'accoppiamento chimico o l'associazione non covalente. 1 solfonato del naftalene di anilino-8- (American National Standard) è un cromoforo estrinseco comunemente usato che emette soltanto la fluorescenza debole nell'ambiente polare, per esempio nella soluzione acquosa.

Tuttavia, di ambienti non polari, per esempio una volta rilegata alle regioni idrofobe di proteine, la sua emissione della fluorescenza aumenta significativamente. Queste caratteristiche fanno il valuable di American National Standard per la valutazione del grado di non polarità ed all'associazione del video dei leganti e dei gruppi prostetici.

Spettroscopia di scattering

Lo scattering dell'indicatore luminoso può rendere le comprensioni apprezzate nei beni delle macromolecole, compreso la massa molecolare, i beni dissociazione/di associazione e la dinamica interna. Quando la luce incidente direzione una macromolecola, è sparsa in tutte le direzioni e l'intensità dell'indicatore luminoso sparso è soltanto una frazione dell'intensità originale.

La maggior parte dell'indicatore luminoso sparso possiede la stessa lunghezza d'onda della luce incidente; questo fenomeno è chiamato scattering leggero elastico. Quando l'indicatore luminoso sparso ha una lunghezza d'onda più alta o inferiore alla luce incidente, il fenomeno è chiamato scattering leggero anelastico (spettroscopia di Raman). I beni speciali dei laser con l'alto monochromaticity, il fuoco stretto e la forte intensità, li fanno adatti idealmente per le applicazioni leggere di scattering.

Spettroscopia atomica

Per quanto riguarda la teoria generale delle transizioni elettroniche, le molecole provocano gli spettri di banda mentre gli atomi rendono la riga spettri ben definita. In spettroscopia di emissione atomica (AES), quando gli atomi sono emozionanti, le lunghezze d'onda emesse della lunghezza d'onda particolare (colore) possono essere identificate facendo uso di uno spettrofotometro.

In uno spettro di un elemento, l'assorbimento o le lunghezze d'onda dell'emissione è associata con le transizioni dell'elettrone dovuto un cambiamento di energia. Le transizioni dell'elettrone in un atomo sono limitate secondo la disponibilità degli orbitali vuoti e le norme che governano come questi orbitali sono media insieme compilata che le righe di assorbimento e dell'emissione sono caratteristiche per un elemento determinato.

In modo che gli atomi per emettere o assorbire la radiazione monocromatica, devono essere volatilizzate facendo uso di alta energia termica.

La spettroscopia di emissione atomica (AES) e la spettroscopia di assorbimento atomico (AAS) sono usate generalmente per identificare gli elementi specifici e le loro concentrazioni all'interno di un campione. L'energia assorbente o emessa è proporzionale al numero degli atomi nel percorso ottico. La determinazione di concentrazione con AES o l'aas è effettuata in confronto agli standard di calibratura.

Riferimenti:

  1. http://www98.griffith.edu.au/dspace/bitstream/handle/10072/34561/62679_1.pdf?sequence=1
  2. http://chemwiki.ucdavis.edu/Analytical_Chemistry/Analytical_Chemistry_2.0/10_Spectroscopic_Methods
  3. https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/VirtTxtJml/Spectrpy/spectro.htm

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Last Updated: Aug 23, 2018

Afsaneh Khetrapal

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Afsaneh Khetrapal

Afsaneh graduated from Warwick University with a First class honours degree in Biomedical science. During her time here her love for neuroscience and scientific journalism only grew and have now steered her into a career with the journal, Scientific Reports under Springer Nature. Of course, she isn’t always immersed in all things science and literary; her free time involves a lot of oil painting and beach-side walks too.

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