變旋作用

變旋作用

變旋作用是指一個吡喃糖、呋喃糖或糖苷伴隨著它們的α-和β-異構形式的平衡而發生的比旋度變化。在生物化學中常常見到這種行為。

原理

光是一種電磁波,光波振動的方向與光的前進方向垂直。普通光的光波在各個不同的方向上振動。但如果讓它通過一個尼科爾(Nicol)稜鏡(用冰洲石製成的稜鏡),則透過稜鏡的光就只在一個方向(偏振面)上振動,這種光就叫做平面偏振光。偏振光能完全通過晶軸與其偏振面平行的尼科爾稜鏡,而不能通過晶軸與其偏振面垂直的尼科爾稜鏡。

當平面偏振光通過某種介質時,有的介質對偏振光沒有作用,即透過介質的偏振光的偏振面保持不變。而有的介質卻能使偏振光的偏振面發生旋轉。這種能旋轉偏振光的偏振面的性質叫做旋光性。具有旋光性的物質叫做旋光性物質或光活性物質。具有不對稱結構的手性化合物都有旋光性。

能使偏振光的偏振面向右旋的物質,叫做右旋物質;反之,叫做左旋物質。通常用“d”(拉丁文dextro的縮寫,“右”的意思)或“+”表示右旋;用“l”(拉丁文laevo的縮寫,“左”的意思)或“-”表示左旋。偏振光的偏振面被旋光物質所旋轉的角度,叫做旋光度,用“α”表示。

旋光度的大小不僅取決於物質的本性,還與溶液的濃度、液層的厚度、光的波長、測定溫度以及溶劑的性質等等有關。

偏振光通過厚度為1dm,濃度含有1g/ml的待測物質的溶液所測得的旋光度稱為比旋光度[α],它是物質的一個特性常數,如下式所示:

[α]λt=α/cl

式中t:測定時的溫度;λ:測定時所用光源的波長;α:實測的旋光度;c:溶液的濃度(g/ml);l:玻管的長度(dm)。

一個有旋光性的溶液放置後其比旋光度改變的現象稱為變旋。變旋的原因是糖從α-型變為β-型或由β-型變為α-型。一切單糖都有變旋現象。無α-,β-型的糖類即無變旋性。

檢測儀器及用品

儀器:旋光儀、電子天平

器皿:容量瓶、燒杯、玻棒

試劑:未知濃度的蔗糖溶液、10%葡萄糖溶液

檢測步驟

1、轉開樣品管螺母,洗淨玻管,然後向管中注滿蒸餾水,蓋上玻片,注意管中不能有氣泡,玻片上的水漬必須擦乾。

2、把樣品放入旋光儀內,打開電源,待鈉光源穩定1-2min後,轉動刻度盤,使目鏡中兩半圓的亮度相等,記下刻度盤的讀數,以此為零點。

3、用蔗糖代替蒸餾水測定其旋光度,並按公式計算出蔗糖的濃度。

4、用新配置的10%葡萄糖溶液按照上法測定其旋光度,並計算比旋光度,以後每隔2h測定其旋光度,計算比旋光度直至比旋光度不再改變,說明α-,β-型互變已達平衡 。

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