Description du principe des expériences RMN DOSY

1. La DOSY
ou NMR chromatography
Séminaires "la RMN en pratique"
Centre Commun de RMN de l'université Lyon1,
bâtiment Lederer, 1 rue Victor Grignard, 69616 Villeurbanne

2. Le principe : l'expérience spin-écho
z
x
y
AQD
z
D
z
O1
"porteuse"
z
Py
refocalisation des déplacements chimiques

3. Le principe : les gradients de champ
magnétique
w0 = -gB0
B0
DGz
-DGz
B0 B0
application : shims, 2D, coefficients de diffusion
yz
x
yz
x
yz
x
déphasage
f(z)=-pgzGztp
si 1 seul signal à la porteuse
on récupère le même signal
qu'au début

4. les gradients de champ magnétiqueDGz
-DGz
B0 B0
molécule + petite
gradients + forts
temps Dt + long
Dt
yz
x
yz
x
yz
déphasage plus rapide

5. Les mesures de coefficient de diffusion
AQ
13C
1H
d D
%Gzmax
95%
5%
10%
15%
.........................
I=I0expt(-Dg2g2d2(D-d/3))
d
refocalisation des déplacements chimiques

6. %Gzmax
Les mesures de coefficient de diffusion

7. Les mesures de coefficient de diffusion
%Gzmax
95%
5%
10%
15%
.........................
plot 2D

8. La mise au point de l'expérience
ni ça ni ça
95%d'atténuation
Régler d et D pour n'avoir

9. - valeurs mesurables : HOD dans D2O (1900,10-12 *m2/s) glucose 360 10-12 *m2/s
micelle de SDS 78 10-12 *m2/s MW 10kDa, nanoparticules 10 10-11 m2/s
au delà  voir service RMN de l'IMP Fernande Da Cruz - Boisson
- toutes les sondes, tous les noyaux, découplage et presat possible
- attention au processing (phase, ligne de base, bruit ... )
- ESTIMATION MW http://abcis.cbs.cnrs.fr/htbin-post/MW/MW.py
- pas quantitatif (relaxation T2)
- concentration raisonnable
I=I0exp(-Dg2g2d2(D-d/3) -t/T2)
Applications
Mélanges Affinité, encapsulation

10. Quelques variantes
l'écho stimulé : STE
évolution suivant T1
AQ
13C
1H
D d
Longitudinal eddy current delay : LED
pour éliminer les courants de Foucault
AQ
13C
1H
Dd
d
d

11. LED avec gradients bipolaires
AQ
13C
1H
D
compensation des
courants de Foucault et
des erreurs de phase
AQ
13C
1H
D
compensation des
gradients de température
LED-DSTE
Quelques variantes

12. Traitements avec Topspin

13. Traitements avec Topspin II
eddosy 
XF2 

14. Traitements avec Topspin II
eddosy 
XF2 

15. Traitements avec Topspin
1,62 10-10 m2/s
3,5 10-11 m2/s
2,23 10-9 m2/s

16. Traitements avec Dynamic Center
- ,
ouvrir le fichier traité avec XF2

17. Traitements avec Dynamic Center
+ gratuit
facile à utiliser
on voit la qualité du fit
- problème en cas d'overlap
- ,
1,3-10 m2/s
6 10-11 m2/s
1,86 10-9 m2/s

18. Traitements avec Dynamic Center
+ gratuit
facile à utiliser
on voit la qualité du fit
- problème en cas d'overlap :
hypothèses sur le nombre de
composants
1,7-10 m2/s
5,8 10-11 m2/s
7 10-10 m2/s
(mauvais fit)

19. Plusieurs choix de traitement, voir sur youtube
Webinar Series - Mnova tools for DOSY processing
https://www.youtube.com/watch?v=Ss2SZ3UVERE
Traitements avec MNova

20. Traitement bayesien (calcule pour toutes les colonnes y
compris le bruit la probabilité d'un coeff de diffusion donné)
=>taches larges en cas de données bruitées ou de mauvaise
qualité
Traitements avec MNova
1,80 10-9 m2/s
6,4 10-11 m2/s
1,2 10-10 m2/s

21. Traitement peak height fit : estimation du coefficient de diffusion
dominant dans le mélange. Plot plus joli mais moins précis.
Options : pics auto ou manuels, correction du drift, overlap
(déconvolue et analyse les composants séparément)
Traitements avec MNova
1,70 10-9 m2/s
6,1 10-11 m2/s
1,4 10-10 m2/s

22. Traitements avec MNova
Traitement ILT
6,2 10-11 m2/s
1,9 10-10 m2/s
1,85 10-9 m2/s

23. Traitements avec NMR Note Book
+
cher
1 licence au CCRMN
calcul trèèès long
pas d'hypothèse sur l'échantillo
commercialisation arrêtée ?

24. Traitements avec NMR Note Book
+
cher
1 licence au CCRMN
calcul trèèès long
pas d'hypothèse sur l'échantillo
commercialisation arrêtée ?

25. Traitements avec NMR Note Book
+ fiable
pas d'hypothèse sur l'échantillon
- cher (1 licence au CCRMN )
calcul trèèès long
commercialisation arrêtée ?
6,0 10-11 m2/s
1,9 10-10 m2/s
1,85 10-9 m2/s

26. traitements des dosy
Topspin Dynami
c
Center
Mnova
Baysien
MNova
peak fit
Mnova
ILT
NMR
Notebo
ok
2,2 10-9 1,9 10-9 1,8 10-9 1,7 10-9 1,8 10-9 1,8 10-9
1,6 10-10 1,3 10-10 1,2 10-10 1,4 10-10 1,9 10-10 1,9 10-10
3,5 10-11 6,0 10-11 6,4 10-11 6,1 10-11 6,2 10-11 6,0 10-11

27. traitements des dosy
Topspin gratuit donner le nombre de
composants
peak fit
Dynamic
Center
gratuit
à télécharger
donner le nombre de
composants
peak fit
Laplace inverse
on voit la qualité du
fit
MNova payant pas d'hypothèse sur
l'échantillon sauf
pour peak fit
peak fit
Laplace inverse
Bayesian
NMR
Notebook
payant, cher ! pas d'hypothèse sur
l'échantillon
Laplace inverse
Calcul très long
Commercialisation ?