Resonance Raman optical activity to study biological systems

Ramanowska aktywność optyczna (ROA) jest metodą chiralooptyczną, służącą do badania związków optycznie czynnych, występujących licznie w środowisku naturalnym i biorących udział w wielu procesach biologicznych. Względnie niskie intensywności sygnałów ROA zostały wzmocnione dzięki wykorzystaniu rezonansowej ramanowskiej aktywności optycznej (RROA).Niniejsza praca przedstawia analizę wyników pomiarów widm chiralooptycznych pochodnych witaminy B12 z różnymi podstawnikami, przy użyciu wzmocnionej rezonansowo ramanowskiej aktywności optycznej (RROA). Otrzymane widma są dwuznakowe, i – w przeciwieństwie do klasycznych widm ramanowskich przy tym samym wzbudzeniu – różnią się dla różnych pochodnych witaminy B12. Dzięki wzmocnieniu rezonansowemu w widmach RROA badanych pochodnych korynoidów pojawiła się możliwość badania roztworów o niższym stężeniu, co jest zaletą w porównaniu do klasycznych pomiarów ROA, gdzie używa się zazwyczaj 100-krotnie większego stężenia badanych związków. Wartym podkreślenia jest też fakt, iż otrzymane widma RROA są jednym z nielicznych dotychczasowych przykładów rezonansowych widm dwuznakowych. Dwuznakowość otrzymanych widm rezonansowych wynika z rezonansu z udziałem więcej niż jednego przejścia elektronowego. Ponadto należy podkreślić, iż niniejsze badania są jednymi z pierwszych, które demonstrują lepszą specyficzność strukturalną metody RROA w porównaniu z klasyczną spektroskopią ramanowską.

Raman optical activity (ROA) is a chiroptical method to study of optically active compounds, occurring abundantly in the natural environment and involved in many biological processes. Relatively low intensities of ROA signals have been enhanced due to application of resonance Raman optical activity (RROA).This work presents an analysis of the results of measurements of vitamin B12 derivatives with various substituents, using Raman enhanced optical activity (RROA). Obtained spectra are bisignated, and - in contrast to the classic Raman spectra obtained using the same excitation - differ for different derivatives of vitamin B12. Due to the resonant enhancement in the RROA spectra of the studied derivatives of corrinoids, it was possible to study solutions of lower concentration, which is an advantage compared to classical ROA measurements, where usually 100 times higher concentrations of the tested compounds are used. It is also worth emphasizing that the obtained RROA spectra are one of the few existing examples of bisignated resonant spectra that occur most probably due to resonance with the participation of more than one electronic transition. In addition, it should be emphasized that this research is one of the first that demonstrate a better structural specificity of the RROA method compared to classical Raman spectroscopy.