時分割偏光変調分光測定による高分子鎖のキラリティーのダイナミックス評価

高分子鎖のキラリティーの変化をダイナミックスとして捉え、過渡的な状況を明らかにすることを目的とした研究である。昨年度は、偏光変調分光測定におけるロックインアンプのデータ出力の速さを最大限に活かし、かつデータ取得システムを自動化することにより高速化し、サプミリ秒オーダーの時間分解能を実現した。今年度は、整備した自動時分割測定システムを用いて、種々の過渡的現象におけるCDスペクトルの変化を追跡することを試みた。測定は、ナショナルインスツルメンツ社製のデータ取得システムを媒介してLabVIEWプログラムでデータ取得をコンピュータ制御するシステムと日本分光の偏光変調分光計J-500Aを用いて行った。変調周波数で変化する光の振幅をロックインアンプで抽出する際の強度の時間平均を取る長さ(タイムコンスタント)がサブミリ秒の測定では、時分割データから安定した過渡CDスペクトルを合成することはできなかったが、タイムコンスタントを長くした測定では比較的良好なS/N比が得られた。DNA固体表面に吸着していく過程、およびポルフィリン系色素のDNA二重らせんへのインターカレーション、多糖類のゲル化について、変化が進行するに従ってCDスペクトルが顕著に変化する様子が観測され、本測定ならではの興味深い結果が得られたと考えている。測定システムに関する本研究のアイデアは、今後さらに発展が期待できる。根幹の変調分光計の状態を改善し、よりよいS/N比さえ得ることができれば、サブミリ秒領域の測定が可能になる。さらに、光源、ロックインアンプの性能次第では、より高速の現象を捉えることができる。

高分子鎖のキラリティーの変化をダイナミックスとして捉え、過渡的な状況を明らかにすることを目的とした研究である。昨年度は、偏光変調分光測定におけるロックインアンプのデータ出力の速さを最大限に活かし、かつデータ取得システムを自動化することにより高速化し、サプミリ秒オーダーの時間分解能を実現した。今年度は、整備した自動時分割測定システムを用いて、種々の過渡的現象におけるCDスペクトルの変化を追跡することを試みた。測定は、ナショナルインスツルメンツ社製のデータ取得システムを媒介してLabVIEWプログラムでデータ取得をコンピュータ制御するシステムと日本分光の偏光変調分光計J-500Aを用いて行った。変調周波数で変化する光の振幅をロックインアンプで抽出する際の強度の時間平均を取る長さ(タイムコンスタント)がサブミリ秒の測定では、時分割データから安定した過渡CDスペクトルを合成することはできなかったが、タイムコンスタントを長くした測定では比較的良好なS/N比が得られた。DNA固体表面に吸着していく過程、およびポルフィリン系色素のDNA二重らせんへのインターカレーション、多糖類のゲル化について、変化が進行するに従ってCDスペクトルが顕著に変化する様子が観測され、本測定ならではの興味深い結果が得られたと考えている。測定システムに関する本研究のアイデアは、今後さらに発展が期待できる。根幹の変調分光計の状態を改善し、よりよいS/N比さえ得ることができれば、サブミリ秒領域の測定が可能になる。さらに、光源、ロックインアンプの性能次第では、より高速の現象を捉えることができる。