Glucose là monosaccharide phổ biến và quan trọng nhất, xuất hiện trong rất nhiều các sản phẩm tự nhiên. Nó là carbohydrate cần thiết cho tất cả tế bào cơ thể do đóng vai trị là nguồn năng lượng, thành phần cấu trúc, kiểm soát nước … [12]. Với ý nghĩa như vậy glucose đã và đang là đối tượng nghiên cứu rộng rãi của rất nhiều nhà khoa học trên thế giới. Năm 1980, Mathlouthi và Luu đã công bố phổ Raman của glucose trong dung dịch [7]. Tuy nhiên, do các nhược điểm của Raman thường, các phổ này (hình 1.10) chứa nền huỳnh quang thêm vào không mong muốn và đã bị giới hạn trong vùng vân tay (fingerprint).
Sau đó, Goral và cộng sử đã nghiên cứu phổ FT-Raman của α và β-D-glucose trong cả các trạng thái ướt và khô [10]. Mặc dù các phổ này đã được thu trong vùng rộng từ 300 cm-1 đến 3500 cm-1, tuy nhiên việc xác định rõ các dải trong phổ đã không được thảo luận đầy đủ (hình 1.11, 1.12).
Hình 1.10: Phổ Raman của dung dịch D-glucose với nồng độ 22% và 50% theo Mathlouthi và Luu
Hình 1.11: Phổ FT-Raman của dung dịch α-D-glucose “khơ” và “ướt”theo Joanna Goral
-
Hình 1.12: Phổ FT-Raman của dung dịch β-D-glucose “khô” và “ướt”theo Joanna Goral
Longhi và các cộng sự đã xử lý phổ Raman và IR của α và β-D-glucose và một vài dẫn xuất deuterium hoá như α-D-glucose-1-d1, α-D-glucose-6,6-d2, α-D-glucose- 5,6,6-d3, α-D-glucose-3-d1 và α-D-glucose-2-d1 trong vùng CH từ 2800 cm-1 đến 3000 cm-1 [13]. Sự khác nhau giữa các phổ đã hỗ trợ việc xác định các dải trong phổ của D-glucose. Ảnh hưởng của độ ẩm lên phổ Raman cũng đã được nghiên cứu bởi nhóm của Corbett [9]. Họ đã nhận ra rằng phổ Raman của β-D-glucose đã không thay đổi khi nước được thêm vào trong khi phổ Raman của anomer α đã bị thay đổi sang các đặc trưng của anomer β. Đây là bằng chứng của sự biến đổi từ anomer α thành anomer β.
Gần đây, nhờ sự phát triển của công nghệ laser và các kỹ thuật quang học phi tuyến, một số nghiên cứu sử dụng phương pháp quang phổ học tần số tổng (SFG) trên các
C ư ờ ng độ S F G Số sóng (cm-1)
Hình 1.13: Phổ cường độ tần số tổng của mode dao động hóa trị C-H theo Miyauchi và cộng sự.
(a), (b): phổ của tồn bộ nỗn và một điểm trên noãn của cây Chara fibrosa.
(c): phổ của amylopectin (d): phổ của amylose (e): phổ của glucose (f): phổ của β-cyclodextrin
vi với kỹ thuật SFG để quan sát cây thuỷ sinh Chara fibrosa [6]. Phổ SFG của glucose lần đầu tiên thu được đã được sử dụng để so sánh với phổ SFG của Chara fibrosa (hình 1.13).
Trong những năm gần đây, bộ môn Quang lượng tử, khoa Vật lý, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội cũng có nhiều nhóm nghiên cứu về D- glucose nói riêng và các phân tử saccharide nói chung.
Sinh viên Phạm Thị Hương K55 Sư phạm Vật lý dưới sự hướng dẫn của TS. Hồng Chí Hiếu – Chủ nhiệm Bộ môn Quang lượng tử, Khoa Vật lý, Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN, đã thực hiện khoá luận tốt nghiệp với đề tài nghiên cứu phổ dao động hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) của một số chất saccharide sử dụng máy phổ kế FT-IR 6300 (Jasco, Nhật Bản), trong đó phổ FT-IR của D-glucose khơ đã thu được thành cơng trong vùng số sóng từ 2800 cm-1 đến 3100 cm-1 (hình 1.14). Các mode dao động ứng với các đỉnh trong phổ cũng được chỉ rõ (bảng 1.1). Đỉnh tại 2963 cm-
C ư ờ ng độ ( a. u) Số sóng (cm-1)
1 cũng xuất hiện chứng tỏ rằng mẫu đo có bị ảnh hưởng một chút bởi hơi ẩm của môi trường [2].
Bảng 1.1: Các đỉnh dao động của D-glucose khô trong vùng CH [2]
Đỉnh dao động
Glucose khô Kiểu dao động
2860 νs CH2
2885 ν C(2)-H
2905 ν (C(3)-H ,C(5)-H)
2940 νa CH2
2970 νa CH2
CHƯƠNG 2 – THỰC NGHIỆM