振動円二色分光計光源からの直線偏光が基礎である。その後、特定の光学素子(例えば、4分の1波長板)を用いて左回転と右回転の円偏光に分解する。この2種類の円偏光の偏光方向は円周に沿って移動するが、回転方向は逆である。この2本の円偏光がキラルな試料を通過すると、キラル分子の特殊な構造のため、左回りと右回りの円偏光の吸収に差がある。この吸収差はまさに円二色信号の源である。機器はこの吸収差を検出することでサンプルに関する情報を取得する。機器内の検出器は、サンプルを通過した後の光強度の変化を捉え、電気信号に変換します。これらの電気信号はさらに一連の処理と分析を経て、円二色スペクトルを生成する。この図面を解読することにより、サンプル中の分子の二次構造、折り畳み過程及び相互作用などの詳細な情報を推定することができる。
振動円二色分光計(VCD)はキラル物質の分子構造及び光学活性を研究する重要なツールである。以下はその測定手順である:
1.計器較正:標準溶液を用いて計器を較正し、左回転と右回転の円偏光の吸収波長と強度を決定する。これは、後続の測定の正確性を確保するためである。
2.試料調製:円二色スペクトル分析を行うために、測定される試料を溶解または溶液形態に調製する。適切な溶媒を選択することは重要であり、溶媒がVCDテストに干渉しないことを保証するか、またはその影響は後続のデータ処理によって除去できることを保証する必要がある。固体サンプルについては、打錠、固体膜、スプレーフィルムなどの形態を採用することができる、溶液小分子試料の場合、通常比色池の光路は100μmであり、典型的な溶媒にはCCl 2、CDCl 2、DMSO-D 2などが含まれる。
3.試料測定:調製した試料溶液を試料室に注入し、光源を起動した後、検出器は試料の異なる偏光に対する吸収差を検出し始めた。特定の温度では、光の偏光状態を変化させることで相関データを取得する。例えば、固体試験では、複屈折などによるVCD偽信号を除去するために、回転試料ホルダを使用しなければならない。
4.データ収集:検出器が出力した電気信号を記録し、サンプルの円二色スペクトルを得る。このスペクトルは異なる波長における試料の光学活性特性を反映している。
5.データ処理と分析:まず背景ノイズとその他の干渉要素を除去し、それから専門ソフトウェアを利用してスペクトル線にデコンボリューション処理を行い、各振動モードの強度と周波数を得る。最後に結果を理論モデルと比較し、サンプルの構造及び動態情報を推定した。未知構造のサンプルを判定する場合、測定したVCDテストスペクトルと事前設定絶対構造を量子化計算したVCD計算スペクトルを比較し、両者が対応すれば、未知構造を事前設定構造と決定することができる。