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拉曼光谱在生物学研究中的应用    

拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。

生物大分子的拉曼光谱可以同时得到许多宝贵的信息：

（1）蛋白质二级结构：α-螺旋、β-折叠、无规卷曲及β-回转

（2）蛋白质主链构像：酰胺Ⅰ、Ⅲ，C-C、C-N伸缩振动

（3）蛋白质侧链构像：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的侧链和后二者的构像及存在形式随其微环境的变化

（4）对构像变化敏感的羧基、巯基、S-S、C-S构像变化

（5）生物膜的脂肪酸碳氢链旋转异构现象。

（6）DNA分子结构以及和DNA与其他分子间的作用。

（7）研究脂类和生物膜的相互作用、结构、组分等。

（8）对生物膜中蛋白质与脂质相互作用提供重要信息。

拉曼光谱的应用

   由拉曼光谱可以获得有机化合物的各种结构信息：

   1 同种分子的非极性键S-S，C=C，N=N，C ≡C产生强拉曼谱带， 随单键到双键再到三键谱带强度增加。

   2 红外光谱中，由C ≡N，C=S，S-H伸缩振动产生的谱带一般较弱或强度可变，而在拉曼光谱中则是强谱带。

   3 环状化合物的对称呼吸振动常常是强的拉曼谱带。

   4.在拉曼光谱中，X=Y=Z，C=N=C，O=C=O-这类键的对称伸缩振动是强谱带，反这类键的对称伸缩振动是弱谱带。红外光谱与此相反。

   5 C-C伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带。

   6 醇和烷烃的拉曼光谱是相似的：I. C-O键与C-C键的力常数或键的强度没有很大差别。

拉曼光谱的工作原理

与分析偶极矩变化情况的FTIR光谱不同，拉曼分析的是分子键极化性的变化情况。 光与分子的相互作用会导致电子云形变。 这种形变称作极化度变化。 分子键具有特定的能量迁跃，在此期间极化度会发生变化，从而产生拉曼活性。  例如，含有同核原子之间键（例如：碳-碳、硫-硫与氮-氮键）的分子会在光子与其相互作用时，造成极化性发生变化。 这些是产生拉曼活性光谱带的化学键示例，然而在FTIR中不能或者很难看到这些。

由于拉曼效应本身比较弱，因此必须对拉曼光谱仪的光学组件进行良好匹配与优化。 此外，由于在使用较短波长辐射时有机分子更容易发出荧光，因此通常使用较长波长单色激发源，例如：产生785 nm光的固态激光二极管。