生体分子解析学
2016/7/8
機器分析
分光学
Ｘ線結晶構造解析
質量分析
熱分析
その他機器分析
1
蛍光スペクトル：応用
2016/7/8
1) 蛍光標識：タンパク質や核酸に蛍光プローブを結合させる
2) 細胞内物質のイメージング：蛍光標識タンパク質を用いて、タ
ンパク質の細胞内局在等を調べる。
Cancer Letters, 2001, 171, 153.
Eur. J. Physiol., 2015, 467, 389.
2
蛍光スペクトル：応用
2016/7/8
3) 蛍光共鳴エネルギー移動 (FRET)：分子を二種類の蛍光プロー
ブで標識し、蛍光のエネルギー移動効率から蛍光プローブ間
距離を見積もることが出来る手法
hν1
D
hν2
hν1
D
A
蛍光プローブ１ 蛍光プローブ２
hν3
A
3
蛍光スペクトル：応用
2016/7/8
3) 蛍光共鳴エネルギー移動 (FRET)：分子を二種類の蛍光プロー
ブで標識し、蛍光のエネルギー移動効率から蛍光プローブ間
距離を見積もることが出来る手法
hν1
D
hν1
hν2
D
A
hν3
蛍光プローブ１ 蛍光プローブ２
蛍光プローブ１
A
ν1 (ν )
2
励起スペクトル
蛍光スペクトル
ν3
蛍光プローブ２
励起スペクトル
蛍光プローブ１の蛍光スペクト
ルと蛍光プローブ２の励起スペ
クトルの波長に重なりがある時
に起こる
蛍光スペクトル
波長(λ)/nm
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2016/7/8
旋光度：光（電磁波）
電磁波：電場と磁場が相互作用して空間を媒体なしに進む波動
y
0
電場成分(x-y平面）
x
z
5
光（電磁波）：磁場成分
2016/7/8
電磁波：電場と磁場が相互作用して空間を媒体なしに進む波動
y
0
x
z
6
光（電磁波）：電場成分
2016/7/8
電磁波：電場と磁場が相互作用して空間を媒体なしに進む波動
y
0
電場成分(x-y平面）
x
z
7
光（電磁波）：電場成分の波動
2016/7/8
電磁波：電場と磁場が相互作用して空間を媒体なしに進む波動
y
0
電場成分(x-y平面）
x
y
z
z
8
2016/7/8
電場成分と円偏光
電磁波：電場と磁場が相互作用して空間を媒体なしに進む波動
y
0
電場成分(x-y平面）
y
z
x
z
円偏光
9
2016/7/8
光（電磁波）：平面偏光
自然光
電場成分(振動面）
y
平面偏光
(直線偏光)
y
z
z
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2016/7/8
旋光度：光（電磁波）
平面偏光
(直線偏光)
電場成分(振動面）
y
偏光子
(偏光フィルター)
z
自然光
y
z
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2016/7/8
旋光性
平面偏光
(直線偏光)
電場成分(振動面）
y
偏光面の回転
旋光性のある
化合物の溶液
z
y
z
旋光性：偏光面を回転させる性質
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2016/7/8
旋光性
平面偏光
(直線偏光)
電場成分(振動面）
旋光性のある
化合物の溶液
y
z
偏光面の回転
y
z
右旋性(dextrorotatory): 光に向かって偏光面を右に回転させる性質
左旋性(levorotatory): 光に向かって偏光面を右に回転させる性質
d体、l体の名前の由来
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旋光性を有する化合物
不斉炭素
(中心不斉)
らせん不斉
2016/7/8
軸不斉
全て 鏡像異性体 を有する化合物
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2016/7/8
旋光度（一般化学の定義）
平面偏光
(直線偏光)
電場成分(振動面）
旋光性のある
化合物の溶液
y
y
旋光度
α
z
z
l
t
旋光度 α = [α]X lc
α ∝ l(光路長)
かつ α ∝ c(試料濃度)
t
[α]X: 比旋光度．光路長10 cm (1 dm)、試料濃度 (g/mL)、
波長x nm、における偏光面の回転角
波長：ナトリウムD線 (約589 nm)を一般的に用いる
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2016/7/8
旋光度（日局16の定義）
平面偏光
(直線偏光)
電場成分(振動面）
旋光性のある
化合物の溶液
y
y
旋光度
α
z
z
l
t
旋光度 α = (1/100)[α]X lc
α ∝ l(光路長) かつ α ∝ c(試料濃度)
t
[α]X: 比旋光度．光路長 (mm)、試料濃度 (g/mL)、
波長x nm、における偏光面の回転角
波長：ナトリウムD線 (約589 nm)を一般的に用いる
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2016/7/8
旋光度：物理背景
平面偏光
(直線偏光)
電場成分(振動面）
旋光性のある
化合物の溶液
y
y
z
旋光度
α
z
l
旋光性の生じる理由：
左円偏光と右円偏光に対する
屈折率 (nl, nd)
の違い
屈折率 (nl, nd) : 波長によって異なる！
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2016/7/8
比旋光度：鏡像異性体
α = [α]Xt lc
鏡像異性体
(2)
(1)
t
t
[α]D(1) = −[α]D(2)
鏡像異性体の比旋光度は、互いに逆向きで絶対値が等しい
鏡像異性体同士の濃度が等しい時→旋光度α = 0
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2016/7/8
比旋光度：鏡像異性体
α = [α]Xt lc
鏡像異性体
(2)
(1)
t
t
[α]D(1) = −[α]D(2)
鏡像異性体の比旋光度は、互いに逆向きで絶対値が等しい
鏡像異性体同士の濃度が等しい時→旋光度α = 0
ラセミ体
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2016/7/8
比旋光度：光学純度
α = [α]Xt lc
鏡像異性体
(2)
(1)
t
t
[α]D(1) = −[α]D(2)
鏡像異性体の比旋光度は、互いに逆向きで絶対値が等しい
比旋光度の観測値
光学純度(%) =
×100
純粋な鏡像異性体の比旋光度
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演習
2016/7/8
1. 絶対配置R体のある化合物について、濃度3 g/mLで、かつ、
光路長5 cmのとき、旋光度が30°であった。この化合物の比旋
光度を求めなさい。
宿題
絶対配置R体の化合物の比旋光度が30°であった。この化合物の
濃度2 g/mLの溶液を光路長20 cmのセルに入れた時の旋光度を
求めなさい。
(予習) 成功している人と、そうでない人は、何が一番異なるので
しょうか？
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2016/7/8
22

3位 3位