OLIS偏振工具箱(Polarization Toolbox)是用于DSM 172、DSM 245、CPL Solo及NIR CPL Solo光譜儀的樣品室組件。
該樣品室的獨(dú)特之處在于可讓用戶自主調(diào)節(jié)偏振硬件的位置——包含一至兩個(gè)偏振片和一個(gè)調(diào)制器,這些組件可靈活布置在樣品前或樣品后。通過這種設(shè)計(jì),單個(gè)樣品室即可同時(shí)滿足圓二色性(CD)和圓偏振發(fā)光(CPL)1兩種測量模式的配置需求。
在兩種測量模式下,系統(tǒng)均采用”直接減除算法”進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。DSM軟件支持使用單一探測器及固定位置的偏振片,從而免除了發(fā)光測量中的G因子校正(注:該技術(shù)同樣免除了圓二色性測量的電子校準(zhǔn)需求,相關(guān)細(xì)節(jié)另有技術(shù)文檔專門說明)。
偏振態(tài)的高速切換功能(50 kHz)還可支持停流光譜等動(dòng)力學(xué)研究。
偏振工具箱(Polarization Toolbox)需外接光源,可選擇主機(jī)分光光度計(jì)(含光源和掃描單色儀)或LED光源。具體配置如下:
? 支持圓二色譜(CD)和圓偏振發(fā)光(CPL)測試的DSM 172/245型號:采用氙弧燈和雙單色儀組成的分光光度計(jì)系統(tǒng)
? CPL Solo型號:采用特定波長LED光源。經(jīng)優(yōu)化選型的LED光源在光強(qiáng)和穩(wěn)定性方面均優(yōu)于氙弧燈結(jié)合雙單色儀的光源系統(tǒng)
偏振片位置一:在偏振工具箱的入射光入口處設(shè)有一個(gè)偏振片安裝位。
? 圓二色性(CD)測試:需使用圓偏振光進(jìn)行測量,因此入射光需通過該位置的偏振片進(jìn)行偏振化。在此配置下,測量光為偏振光。
? 圓偏振發(fā)光(CPL)測試:用于檢測樣品的圓偏振發(fā)射光。僅在需要研究偏振激發(fā)效應(yīng)時(shí),才對激發(fā)光進(jìn)行偏振處理。通常情況下不建議偏振化激發(fā)光,原因包括:
偏振片會(huì)吸收部分激發(fā)光,導(dǎo)致檢測靈敏度降低
樣品發(fā)射光特性可能不受激發(fā)光偏振狀態(tài)影響
用戶可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求自主選擇激發(fā)光的偏振/非偏振狀態(tài)。
偏振片位置二:偏振工具箱出射端口處設(shè)有一個(gè)偏振片安裝位(位于樣品室出口與發(fā)射光檢測硬件之間)。
? 圓二色性(CD)測試:樣品后光路不配置偏振片。檢測光路呈180°直接進(jìn)入(吸光度)檢測器,該位置無需使用偏振片。
? 圓偏振發(fā)光(CPL)測試:必須在樣品后配置線性偏振片,用于分析樣品的偏振發(fā)射信號。CPL信號=左旋圓偏振發(fā)射光強(qiáng)度(L)-右旋圓偏振發(fā)射光強(qiáng)度(R)。如文獻(xiàn)2所述:”CPL通過測量左右旋圓偏振光的發(fā)射強(qiáng)度差,為手性分子體系的激發(fā)態(tài)特性提供關(guān)鍵信息”。該位置必須始終安裝偏振片。
檢測硬件說明:檢測系統(tǒng)獨(dú)立于偏振工具箱外置:
CD檢測:采用高速高靈敏度光電倍增管(PMT),將標(biāo)記的abs(L)/abs(R)原始光子信號傳輸至16位A/D轉(zhuǎn)換卡,由OLIS軟件處理
CPL檢測:采用高通量單色儀與門控光子計(jì)數(shù)探測器,精準(zhǔn)捕獲flu(L)/flu(R)信號并由OLIS軟件處理。由于檢測光偏振態(tài)始終為水平方向,單色儀內(nèi)偏振效應(yīng)(包括Wood異常)不會(huì)影響光強(qiáng),故無需進(jìn)行G因子校正
技術(shù)優(yōu)勢:
本模塊無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,實(shí)驗(yàn)過程中無需旋轉(zhuǎn)偏振片。
技術(shù)注解:
1 CPL技術(shù)主要應(yīng)用于:
過渡金屬配位絡(luò)合物(僅當(dāng)與手性配體結(jié)合時(shí)產(chǎn)生信號)
三價(jià)鑭系絡(luò)合物
手性內(nèi)酯
生物大分子(通過Tb3?、丹磺?;?、吖啶或色氨酸等探針檢測,其中色氨酸對蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)變化敏感。未折疊蛋白質(zhì)無CPL信號)
2 文獻(xiàn)索引:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.5b01452