Refraktionsindexzuwachs dn/dc-Werte
Refraktionsindexzuwachs dn/dc-Werte, wenn Sie sie benötigen?
Beim Lichtstreuen ist ein entscheidender Parameter, der zusammen mit dem Rayleigh-Verhältnis RΘ auftritt, der Refraktionsindexzuwachs, auch bekannt als „dn/dc“. Typischerweise wird Kc/RΘ gegen die Konzentration aufgetragen, um auf Nullkonzentration zu extrapolieren. Dies ist, wie wir das Molekulargewicht in einer Batch SLS (statisches Lichtstreuen) Messung erhalten können. Der Faktor K besteht aus
wobei n der Brechungsindex des Lösungsmittels ist, λ die Wellenlänge des Lasers und NA die Avogadro-Zahl ist. Hier gilt der Refraktionsindexzuwachs für die Probe unter einer bestimmten Bedingung. Infolgedessen haben Temperatur, Laserwellenlänge, Konformation des Moleküls oder Additive einen Einfluss auf den absoluten Wert von dn/dc. Für ein perfektes statisches Lichtstreuen-Experiment sollte der genaue dn/dc-Wert unter den betrachteten Bedingungen bestimmt werden.
In vielen praktischen Beispielen kann der Wert von dn/dc aus vorherigen Datensätzen unter ähnlichen Bedingungen (oder aus Literaturreferenzen) entnommen werden. Da der Refraktionsindex intuitiv mit der Dichte/dem spezifischen Volumen von Molekülen in Beziehung steht (und für eine Reihe von Proteinen ist dies ziemlich ähnlich), wird ein typischer Wert von 0,185 mL/g als dn/dc für ein ‚durchschnittliches Protein‘ häufig gewählt. Zufällig ist einer der beliebtesten Standards für GPC Polystyrol in Tetrahydrofuran THF, das ebenfalls einen dn/dc von 0,185 mL/g aufweist.
Tabelle einiger häufiger dn/dc-Werte
Die folgende Tabelle zeigt Refraktionsindexzuwachswerte für Lichtstreukonfigurationen mit einem roten Laser [HeliumNeon, 632,8 nm] bei Raumtemperatur [25C]. Refraktionszuwachswerte sind für eine Reihe gängiger Proben aufgeführt.
| Probe/Festphase | Lösungsmittel/Flüssigphase | dn/dc [mL/g] |
|---|---|---|
| Biomoleküle | Wässriger Puffer | Durchschnitt: 0,185 |
| Proteine | Wässriger Puffer | 0,16-0,20, Durchschnitt: 0,185 |
| DNA | Wässriger Puffer | 0,17 |
| RNA | Wässriger Puffer | 0,17-0,19 |
| Alanin | Wässriger Puffer | 0,19 |
| Polysaccharide | Wässriger Puffer | Durchschnitt: 0,15 |
| Chitosan | Wässriger Puffer | 0,16-0,18 |
| Dextrane | Wässriger Puffer | 0,14-0,15 |
| Hyaluronsäure | Wässriger Puffer | 0,16-0,18 |
| Pullulan | Wässriger Puffer | 0,14-0,16 |
| Stärke | Wässriger Puffer | 0,15 |
| Glukose, Maltose, Laktose, Saccharose | Wässriger Puffer | 0,14-0,15 |
| Liposomen | ||
| Phospholipide | Wasser | 0,16 |
| SDS-Mizellen | Wasser | 0,11 |
| CTAB-Mizellen | Wasser | 0,15 |
| Polymere | ||
| Polystyrol PS | THF | 0,18-0,19 |
| Polystyrol PS | Toluol | 0,08-0,11 |
| Polystyrol PS | Cyclohexan | 0,16-0,17 |
| Polystyrol PS | Decalin | 0,12 |
| Polystyrol PS | MEK | 0,21 |
| Polystyrol PS | TCB | 0,052 |
| PMMA | DMF | 0,057 |
| PMMA | THF | 0,09 |
| PMMA | Toluol | 0,01-0,02 |
| PVC | Cyclohexanon | 0,08 |
| PVC | DMF | 0,08 |
| PVC | THF | 0,10 |
| PVP | Wasser | 0,17 |
| PEG 4000, PEG 6000 | Wasser | 0,13 |
DNA = Desoxyribonukleinsäure ; RNA = Ribonukleinsäure ; SDS = Natriumdodecylsulfat ; CTAB = Cetyltrimethylammoniumbromid ; PMMA = Poly(methylmethacrylat) ; PVC = Polyvinylchlorid ; PEG = Polyethylen (glykol) ; PVP = Polyvinylpyrrolidon ; THF = Tetrahydrofuran ; MEK = Methylethylketon ; TCB = 1,2,4-Trichlorbenzol ; DMF = Dimethylformamid
Eine nützliche Referenz für eine breite Palette spezifischer dn/dc-Werte ist die Sammlung von Theisen, A.; Johann, C.; Deacon, M.P.; Harding, S.E. „Refractive Increment Data-Book for Polymer and Biomolecular Scientists“, Nottingham University Press, Nottingham UK, 2000. ISBN: 1-897676-29-8
Ausgewählte Werte in der Tabelle stammen aus: Tumolo, T.; Angnes, L.; Baptista, M.S. „Bestimmung des Refraktionsindexzuwachses (dn/dc) von Molekül- und Makromolekül-Lösungen durch Oberflächenplasmonenresonanz“, Analytische Biochemie 333 (2004), 273–279; DOI: 10.1016/j.ab.2004.06.010
Auch von Interesse: FAQ – Ist es in Ordnung, dn/dc für SLS zu schätzen? Dieses Dokument diskutiert den Fehler der Schätzung des Refraktionsindexzuwachses, insbesondere den Effekt, den verschiedene Wellenlängen, Additive, Temperatur oder Struktur/Molekulardichte auf dn/dc und den anschließenden Einfluss auf Mw und A2 haben können.
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