Oxygen K-edge X-ray absorption near edge structures (XANES) of sublimated films of amino acids

アミノ酸蒸着試料に対する酸素K吸収端付近のX線吸収微細構造(XANES)

田中 真人*; 中川 和道*; 古結 俊行*; 安居院 あかね; 横谷 明徳

Tanaka, Masahito*; Nakagawa, Kazumichi*; Koketsu, Toshiyuki*; Agui, Akane; Yokoya, Akinari

アミノ酸分子は固相中ではいわゆるツイッターイオン状態として存在するため、その蒸気圧は極めて低いことが知られている。この性質は、X線微細吸収構造(XANES)測定において必要とされる超高真空下での実験を可能とする。最近、炭素のK吸収端近傍でのアミノ酸のXANES研究が、実験と理論の両面から行われた。本研究において、われわれは酸素のK吸収端におけるアミノ酸XANES測定を行った。アミノ酸分子中では、酸素原子は多様な化学的状態をとるため、XANES構造を調べることは興味深い。例えば炭素を含むカルボキシル基が-COO-のようなアニオンとして存在するのに対して、側鎖のカルボキシル基は-COOHである。さらにいくつかのアミノ酸では、OH基としても存在する。このような化学的環境に特有の化学シフトが、XANESスペクトル上に現われることが予想される。われわれはグリシン,アラニン,セリン,アスパラギン酸,チロシンの各アミノ酸のフィルムを試料として用い、XANES測定を行った。得られたスペクトルを、分子軌道計算(DV-X)の結果をもとにその詳細を議論した。

Amino acid molecules are known to be in the state of so-called "zwitter-ion" in solid phase and its extremely low vapour pressure makes ultra high vacuum experiment such as the XANES experiment possible. Recently, C-K edge XANES spectra of aromatic amino acids were studied experimentally and theoretically. Here we selected oxygen K-edge for XANES study of amino acids. From the view point of K-edge XANES study in amino acids, oxygen is interesting because its chemical states have the wealth of variety. A carboxylic group on the carbon is in the state of carboxylic anion -COO-, while carboxylic group in side-chain stays on -COOH, and some amino acids have -OH group in side-chain. Due to this variety of chemical environment, we can expect characteristic chemical shift for each oxygen atom in various amino acids. In this paper, we report a result of oxygen K-edge XANES spectra of amino acids (glycine, L-a-alanine, b-alanine, L-serine, L-asparic acid and L-tyrosine) films. We discuss the details of spectra on the basis of DV-X calculation.