굴절률 증분 dn/dc 값
필요할 때 굴절률 증분 dn/dc 값?
광산란에서 레일리 비율 RΘ와 함께 나타나는 중요한 매개변수는 굴절률 증분, 즉 “dn/dc”입니다. 일반적으로 Kc/RΘ가 농도에 대하여 플로팅되어 0 농도로의 외삽을 수행합니다. 이를 통해 우리는 배치 정적 광산란(static light scattering) 측정에서 분자량을 얻을 수 있습니다. 계수 K는 다음과 같이 구성됩니다:
여기서 n은 용매의 굴절률, λ는 레이저의 파장, 그리고 NA는 아보가드로 숫자입니다. 여기서 굴절률 증분은 특정 조건에서 샘플에 적용됩니다. 이로 인해 온도, 레이저 파장, 분자의 형태, 또는 첨가물이 dn/dc의 절대값에 영향을 미칠 수 있습니다. 그러므로 완벽한 정적 광산란 실험을 위해서 고찰 중인 조건에서의 정확한 dn/dc를 결정해야 합니다.
많은 실무적인 예시에서, dn/dc의 값은 유사한 조건에서 수집한 이전 데이터셋 또는 문헌 참고자료로부터 가져올 수 있습니다. 굴절률은 직관적으로 분자의 밀도/특정 부피와 관련이 있기 때문에 (그리고 많은 단백질의 경우 유사하므로), ‘평균 단백질’의 dn/dc로서 0.185 mL/g가 일반적으로 선택됩니다. 공교롭게도, GPC에 가장 인기 있는 표준 중 하나는 테트라하이드로푸란 THF에 있는 폴리스티렌이며, 이는 또한 0.185 mL/g의 dn/dc를 가지고 있습니다.
일반적인 dn/dc 값 표
아래 표는 적색 레이저 [헬륨네온, 632.8nm]를 사용하여 실온 [25C]에서의 광산란 구성에 대한 굴절률 증분 값을 보여줍니다. 일반적인 샘플에 대한 굴절률 증분 값이 나열되어 있습니다.
| 샘플/고체 단계 | 용매/액체 단계 | dn/dc [mL/g] |
|---|---|---|
| 생체분자 | 수성 완충액 | 평균: 0.185 |
| 단백질 | 수성 완충액 | 0.16-0.20, 평균: 0.185 |
| DNA | 수성 완충액 | 0.17 |
| RNA | 수성 완충액 | 0.17-0.19 |
| 알라닌 | 수성 완충액 | 0.19 |
| 다당류 | 수성 완충액 | 평균: 0.15 |
| 키토산 | 수성 완충액 | 0.16-0.18 |
| 덱스트란 | 수성 완충액 | 0.14-0.15 |
| 히알루론산 | 수성 완충액 | 0.16-0.18 |
| 풀루란 | 수성 완충액 | 0.14-0.16 |
| 전분 | 수성 완충액 | 0.15 |
| 포도당, 맥아당, 유당, 자당 | 수성 완충액 | 0.14-0.15 |
| 리포좀 | ||
| 인지질 | 물 | 0.16 |
| SDS 마이셀 | 물 | 0.11 |
| CTAB 마이셀 | 물 | 0.15 |
| 고분자 | ||
| 폴리스티렌 PS | THF | 0.18-0.19 |
| 폴리스티렌 PS | 톨루엔 | 0.08-0.11 |
| 폴리스티렌 PS | 사이클로헥산 | 0.16-0.17 |
| 폴리스티렌 PS | 데칼린 | 0.12 |
| 폴리스티렌 PS | MEK | 0.21 |
| 폴리스티렌 PS | TCB | 0.052 |
| PMMA | DMF | 0.057 |
| PMMA | THF | 0.09 |
| PMMA | 톨루엔 | 0.01-0.02 |
| PVC | 사이클로헥사논 | 0.08 |
| PVC | DMF | 0.08 |
| PVC | THF | 0.10 |
| PVP | 물 | 0.17 |
| PEG 4000, PEG 6000 | 물 | 0.13 |
DNA = 디옥시리보핵산; RNA = 리보핵산; SDS = 나트륨 도데실 설페이트; CTAB = 세틸트리메틸암모늄 브로마이드; PMMA = 폴리메틸 메타크릴레이트; PVC = 폴리염화비닐; PEG = 폴리에틸렌 글리콜; PVP = 폴리비닐피롤리돈; THF = 테트라하이드로푸란; MEK = 메틸 에틸 케톤; TCB = 1,2,4-트리클로로벤젠; DMF = 디메틸폼아미드
광범위한 특정 dn/dc 값에 대한 유용한 참고자료는 Theisen, A.; Johann, C.; Deacon, M.P.; Harding, S.E. “Refractive Increment Data-Book for Polymer and Biomolecular Scientists”, 노팅엄 대학 출판부, 노팅엄 영국, 2000. ISBN: 1-897676-29-8입니다.
표에 있는 일부 값은 다음에서 인용되었습니다: Tumolo, T.; Angnes, L.; Baptista, M.S. “Determination of the refractive index increment (dn/dc) of molecule and macromolecule solutions by surface plasmon resonance”, 분석 생화학 333 (2004), 273–279; DOI: 10.1016/j.ab.2004.06.010
또한 관련 문서: FAQ – SLS에 대해 dn/dc를 추정해도 될까요? 이 문서는 다양한 파장, 첨가제, 온도, 또는 구조/분자 밀도가 dn/dc 및 후속하는 Mw와 A2에 미치는 영향에 대해 논의합니다.
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