Utilisation de la diffusion de la lumière et des méthodes hydrodynamiques pour déterminer la conformation globale des molécules hélicoïdales

Centre de Recherches sur les Macromolécules, Strasbourg, France.

Résumé

Une des premières méthodes utilisées pour montrer le caractère hélicoïdal de certaines macromolécules en solution consiste en l’étude des variations de leur taille et de leur forme en fonction de la masse moléculaire.

Pour résoudre ce problème, la diffusion de la lumière est en fait la meilleure méthode, car les résultats qu’elle fournit ne sont pas liés à l’usage d’un modèle. Ainsi, l’étude de la lumière diffusée aux faibles angles permet de déterminer le rayon de giration et celle de la lumière diffusée aux grands angles la masse par unité de longueur. De plus, la dépolarisation de la lumière diffusée fournit, elle aussi, des renseignements sur l’anisotropie moléculaire.

On passe ensuite rapidement en revue les méthodes hydrodynamiques, viscosité, sédimentation et mesure du coefficient de diffusion. La combinaison des résultats obtenus par deux techniques permet d’éliminer le problème du volume spécifique. Cependant, malgré leur simplicité, ces méthodes ne sont pas très précises et permettent mal de tenir compte de la flexibilité des chaînes.

Abstract

In order to show the hélicoïdal character of macromolecules in solution, a study of size and shape as a function of molecular weight was undertaken.

Among all the techniques which have been used for this purpose light scattering by dilute solutions is one of the best since it furnished results which are not tied to a model. At small angles it yields the radius of gyration, at large angles the mass per unit length as in the case of small angle X Ray scattering.

Anisotropy measurements are also leading to interesting results.

The interpretation of hydrodynamical methods which are more simple from an experimental point of view is always restricted to the use of a model. By combinations of two or three techniques like viscosity and sedimentation for instance one can overcome the difficulty appearing when one uses for the hydrodynamical volume, the specific volume. Nevertheless, it is impossible to get very precise information from these techniques. On particular, it is very difficult to take into account chain stiffness.