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Jornada de presentación de nuevas infraestructuras de la RIAIDT

Miércoles, 6 de marzo de 2019Aula de conferencias del CIQUS

ÍNDICE

Miércoles, 6 de marzo de 2019Aula de conferencias del CIQUS

10:00-10:05 Presentación, Director da RIAIDT, Raúl Vieira

10:05-10:20 Área de Calidade da RIAIDT, Aida González

10:20-10:35 Unidade de Arqueometría, Oscar Lantes

10:35-10:50 Unidade de Raios X, Antonio Llamas

10:50-11:05 Unidade de IR-Raman, Ezequiel Vázquez

11:05-11:40 Pausa/Café

11:40-11:55 Unidade de Espectrometría de Masas e Proteómica, Esteban Guitián

11:55-12:10 Unidade de Resonancia Magnética, Manuel Martín

12:10-12:25 Unidade de Microscopía Electrónica e Confocal, Ramiro Barreiro

12:25-12:30 Cierre

Área de Calidade da RIAIDT, Aida González

PROXECTO CALIDADE ISO 9001 - RIAIDT

VICERREITORÍA DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN

Rede de Infraestruturas de Apoio á Investigación e ó Desenvolvemento Tecnolóxico

Proxecto Calidade ISO9001-RIAIDT

BENEFICIOS SXC ISO 9001✓PROPORCIONAR SERVIZOS DE FORMA REGULAR E CONTROLADA

Estandarizar procesosTrazabilidade de mostras e resultadosIdentificar fallos previo envío de resultados

✓MELLORAR A EFICACIA E A RENDIBILIDADE DAS UNIDADESAnalizar procesos e implementar mellorasArquitectura de procesos interrelacionados: optimizar recursos e servizos

✓AUMENTAR A SATISFACCIÓN E CONFIANZA DO CLIENTEProxecto Calidade ISO9001-RIAIDT

BENEFICIOS dun SXC ISO 9001

✓MOTIVACIÓN DO PERSOAL

Definición de funcións e responsabilidades

Visibilización das actividades realizadas

Funcionalidade do sistema de xestión Implicación do persoal

BENEFICIOS SXC ISO 9001

✓Mellora a imaxe da RIADT: Entidade CERTIFICADORA EXTERNA

✓SXC en CONTINUA AVALIACIÓN: AUDITORÍAS anuais

✓ISO 9001 Norma INTERNACIONAL

Un SXC ISO 9001 supón un VALOR ENGADIDO para a ACTIVIDADE da

RIAIDT e por extensión para a INVESTIGACIÓN da USC e outros organismos.

PROXECTO CALIDADE ISO 9001-RIAIDT

✓FASE 1 (2016- ): SXC ISO 9001 Unidade RX

1. Implementación SXC 2016

2. Certificación SXC 2017

3. 1ª Auditoría Periódica 2018

4. 2ª Auditoría Periódica 2019

5. Renovación Certificación 2020

✓ FASE 2 (2019-2020): SXC ISO 9001 Unidades RIAIDT de Lugo e Santiago

• Análise Instrumental• Arqueometría• Espectroscopía IR-Raman• Microscopía Electrónica e Confocal e de Apoio ás Especialidades Biolóxicas• Magnetosusceptibilidade• Espectrometría de Masas e Proteómica• Resonancia Magnética• Soprado de Vidro e Cuarzo

✓ FASE 3 (2020-2021): SXC ISO 9001 ÚNICO EN TODA A RIAIDT

Para axudarnos a MELLORAR:

✓ENQUISAS DE SATISFACCIÓN

✓CAIXA DE CORREO

Coñecer e analizar a OPINIÓN dos USUARIOS é REQUISITO de Norma epunto clave nas Auditorías e na consecución da mellora continua.

Gracias pola atención

Unidade de Arqueometría, Oscar Lantes

NOVA INFRAESTRUCTURA:

ESPECTROMETRÍA DE FLUORESCENCIA DE RAYOS XDISPERSIÓN DE ENERGÍA EN SUPERFICIES

(imagen Bruker)

SONDA INCIDENTE → SEÑAL EMITIDA

MUESTRAprotones rayos XPIXE

MUESTRAprotones rayos XPIGE

MUESTRAneutrones rayos gammaNAA

MUESTRAprotón o partícula alfa protón o partícula alfaRuterford

MUESTRAiones ionesSIMS

MUESTRAprotones, iones radiacción ionizanteNRA

MUESTRARAYOS X RAYOS XXRF

MUESTRAllama oxidativa visible y UVAAS

plasma visible y UVICP-OES

MUESTRAPLASMA ionesICP-MS

MUESTRAláser visible-UV visibleLIBS

MUESTRA

MUESTRAelectrones rayos XEDS / EDX

FLUORESCENCIA DE RAYOS X:

ANÁLISIS DE ELEMENTOS QUÍMICOS

FÍSICA DE LA FLUORESCENCIA DE RAYOS X:

GEOMETRÍA DEL M4 TORNADO

(imagen Bruker)

EQUIPO M4TORNADO INSTALADO EN LA UNIDAD

Fondos Feder-2015

(EDIFICIO CACTUS SANTIAGO)

caC´ña

Cámara de muestrasPlataforma xyz

(reproducción de una Venus prehistórica)

Programa de análisis

ESPECTROS

COMPONENTES:-señal de la fuente (Rh)-background-Compton-Rayleigh-picos de difración-picos fluorescencia

IDENTIFICACIÓN DE PICOS

-manual-automática

LSJKLDFJSKLDJLK

ANÁLISIS PUNTUAL:

IDENTIFICACIÓN DE UN MINERAL

ANÁLISIS HIPERESPECTRAL DE ÁREAS

(imagen Bruker)

ANÁLISIS DE CUENTAS DE VARISCITA

(mineral usado en la prehistoria)

mapeo elemental →

MINERAL DEL MUSEO DE HISTORIA NATURAL: DE MILLARITA A ESTIBINA

Millarite: NiSStibine: SbS

ESPADA

ANÁLISIS DE COSTRAS EN UNA ESPADA ROMANA (ejemplo Bruker)

LÁMINAS PETROGRÁFICAS

OTROS EJEMPLOS (Bruker)

TEJIDO VEGETAL COMPONENTES TECNOLÓGICOS

UNIDAD DE ARQUEOMETRÍA

OBJETOS:-artefactos arqueológicos-bienes culturales-colecciones de museos-todo tipo de materiales

TÉCNICAS:-morfología: Radiografía, TAC, SEM -minerales: DRX, IR-RAMAN-compuestos orgánicos: pirólisis-CG-MS-elementos químicos: CNSH, EDX, XRF-otras determinaciones externas

oscar.lantes@usc.es

próximas incorporaciones en la Unidad:microtomografía de rayos X

Unidade de ArqueometríaRIAIDT

Universidade de Santiago de Compostela

Unidade de Raios X, Antonio Llamas

BRUKER D8 VENTUREDifractómetro de monocristal

COMPONENTES PRINCIPALES

- Dos generadores de R-X independientes:▪ Microfuente MoKa (l=0.71073 Å)▪ Microfuente CuKa (l=1.54184 Å)

- Goniómetro de 4 círculos geometría kappa

- Detector área CPAD:▪ Tamaño: 100 mm x 140 mm▪ Modo mixto de detección: contaje de fotones

individuales e integración

- Controlador de temperatura del cristal

▪ Rango de medida: 80-500K

▪ Estabilidad <0.1K

- Cabezal goniométrico motorizado XYZ

Características nuevo difractómetro - Mayor brillo del haz de R-X - Mejor sensibilidad de detección- Capacidad de medir “shutterless”- Disponibilidad de radiación CuKa

- Ampliación del rango de temperatura de medida

Ventajas - Cristales más pequeños - Cristales de peor calidad- Recogida de datos más rápida- Mejor resolución de la habitual 0.80Å (incluso mas allá de 0.50Å)- Determinación de la configuración absoluta en estructuras con átomos ligeros (N, O, F,…)

Mejor calidad de los datos de difracción →mejor calidad de las estructuras cristalinas.

COMPARATIVA D8 VENTURE - X8 APEXII

D8VENTURE X8 APEXIITiempo medida (horas) 4 4

Nº reflex medidas 245024 78306

Nº reflex independientes 15553 15533

Redundancia 15.44 4.93

Nº reflex observadas I>2s(I) 13237 7791

R(int) 0.0513 0.1458

R(sigma) 0.0203 0.1677

R(rim) 0.0529 0.1631

R(pim) 0.0128 0.0699

RefinadoR1 0.0256 0.0635

wR2 0.0595 0.1514

r (min) -1.12 -2.02

r (max) 1.14 3.54

Geometría

Bond Precision C-C (Å) 0.0014 0.0038

Pd1-C5 (Å) 1.9818(8) 1.9878(22)

Pd1-N1 (Å) 2.0523(7) 2.0550(19)Pd1-N31 (Å) 2.0577(7) 2.0596(20)Pd1-N21 (Å) 2.1464(7) 2.1483(20)

C5-Pd1-N1 (o) 85.35(3) 85.33(8)

C5-Pd1-N31 (o) 97.30(3) 97.53(8)

D8VENTURE X8 APEXII X8 APEXII (x4)Tiempo medida (horas) 4 4 16

Nº reflex medidas 245024 78306 357974

Nº reflex independientes 15553 15533 15527

Redundancia 15.44 4.93 22.61

Nº reflex observadas I>2s(I) 13237 7791 9697

R(int) 0.0513 0.1458 0.1826

R(sigma) 0.0203 0.1677 0.0825

R(rim) 0.0529 0.1631 0.1864

R(pim) 0.0128 0.0699 0.0368

RefinadoR1 0.0256 0.0635 0.0571

wR2 0.0595 0.1514 0.1630

r (min) -1.12 -2.02 -2.13

r (max) 1.14 3.54 3.17

Geometría

Bond Precision C-C (Å) 0.0014 0.0038 0.0035

Pd1-C5 (Å) 1.9818(8) 1.9878(22) 1.9805(20)

Pd1-N1 (Å) 2.0523(7) 2.0550(19) 2.0534(17)Pd1-N31 (Å) 2.0577(7) 2.0596(20) 2.0542(18)Pd1-N21 (Å) 2.1464(7) 2.1483(20) 2.1452(18)

C5-Pd1-N1 (o) 85.35(3) 85.33(8) 85.43(8)

C5-Pd1-N31 (o) 97.30(3) 97.53(8) 97.27(8)

Unidade IR-Raman, Ezequiel Vázquez

FTNIR BRUKER MPA - 2 canles de medida, unha para o analise de mostras líquidas ou pastosas por

transmisión dende temperatura ambiente ata 120ºC e unha esfera integradora

para medir mostras sólidas por reflexión con módulo xiratorio de diámetro

maior a 90 mm.

- Detector de InGaAS refrixerado termoeléctricamente con rango 12800-4000

- Detector de PbS de alta sensibilidade para medidas por reflexión nun rango de

12800-3600 cm-1.

FTMIR BRUKER VERTEX 70V

- Purga de baleiro cunha resolución espectral de 0,16 cm-1.

- 3 Divisores de Feixe ( un de rango estendido 6000-50 cm-1, outro KBr

7500-370 cm-1 e un divisor de feixe multicapa para FIR 680-30 cm-1).

- Cubre o rango 50-6000 cm-1, non hai necesidade de cambio de ningún

elemento óptico.

https://www.witec.de/es/resources-and-education/paper-award/

WITec MICROSCOPIO RAMAN CONFOCAL modelo

ALPHA300R+

- Microscopio con obxetivos de 10x, 20x, 50xLD, 50x e 100x.

- Obxetivo 63x Zeiss Plan Apochromat de inmersión en auga, VIS-NIR NA 1.0 con distancia de traballo de 2.1mm.

- Obxetivo 100x Zeiss EC Plan-Neofluar de inmersión en aceite, con rango de traballo dende 360nm ata NIR, NA 1.3 e distancia de traballo 0.2mm con 0.17mm de cubre de vidrio.

- Microscopio con 2 redes de difracción para VIS e outras 2 redes de difracción para NIR.

- Fonte de luz branca con iluminación Köhler.

- Adquisición de Imaxes Raman Confocais en XY.

- Microscopía Raman en 3D.

- Perfís de Raman en profundidade (imaxen en plano XZ e YZ).

- 3 Láseres (488, 532 e 785 nm) controlada a súa potencia por software.

- 2 mesas (unha motorizada de 50x50 mm2 para medir imaxes Raman de grandes áreas e unha mesa piezo-eléctrica de 200x200x20 micras cunha precisión mellor que 2 nm en dirección x e y, e 0,2nm en dirección z).

- 2 detectores CCD back-illuminated refrixerados por Peltier cunha eficiencia cuántica maior a 90% optimizados para VIS y NIR.

- 2 Espectrómetros con lentes.

- O Microscopio está diseñado de maneira modular o que permite a ampliación do sistema de maneira moi sinxela a outras técnicas como AFM, SNOM, etc…

- Autofocus dinámico seguindo a topografía da mostra en tempo real True Surface.

- Software WITec Project FIVE que permite instalalo en calquera

ordenador, con ferramentas estatísticas (PCA, Cluster-Analysis), Imaxes

UTILIZACIÓN DA INSTRUMENTACIÓN EN MODO AUTOSERVIZO

RAMAN RENISHAW

Láseres 514 e 785nm

FTNIR BRUKER

Modo Transmisión con o sen temperatura variable

Modo Reflexión

FTIR VARIAN

ATR cristal diamante mostras líquidas/sólidas

Transmisión

Unidade de Espectrometría de Masas e Proteómica, Esteban Guitián

Unidade de Espectrometría de Masas e ProteómicaCACTUS Santiago – RIAIDT

Técnicas de ionización en espectrometría de masas

EQUIPAMIENTO UNIDADE DE MASAS E PROTEOMICA (RIAIDT)

SCION TQ (Bruker) 320-MS TQ (Bruker) API4000–TQ (Applied Biosystems)6410B–TQ (Agilent)

Análisis Cualitativo/Cuantitativo: QQQ

GC - EI/CI - QQQ LC- ESI/APCI - QQQ

EQUIPAMIENTO UNIDADE DE MASAS E PROTEÓMICA

MICROTOF (Bruker) ULTRAFLEX (Bruker)

Análisis Cualitativo: TOF, TOF/TOF

AUTOFLEX (Bruker)

LC-ESI/APCI-TOF MALDI-TOF MALDI-TOF/TOF

nLC Proxeon - AmaZon ETD (Bruker)

nLC-nESI-IT

Proteómica: TOF/TOF, TRAMPA DE IONES

ESPECTROS DE MASAS: ÉXITO O FRACASO

360.1706 +1

C19H22F1N3O3

1.2 mDa

PUNTOS CLAVE PARA EL ÉXITO:

▪ Grupos funcionales de la molécula.▪ Pureza de la muestra.▪ Presencia de componentes (tampones, sales, etc) incompatibles con la técnica

seleccionada.▪ Energía de Ionización de la molécula.

▪ Selección de técnicas de separación previos.▪ Método de Ionización seleccionado.▪ Tipo de analizador en función del experimento de interés. ▪ Límite de detección/cuantificación.E

timsTOF (Bruker)

NUEVO EQUIPAMIENTO: timsTOF

• Sistemas de Introducción muestras:

o Sonda Directa APCI y APPI

o Jeringa

o UHPLC

• Fuentes de Ionización: ESI / APCI / APPI / GC-APCI / Captive Spray

(análisis de muestras no polares a muy polares)

• Analizador QTOF: resolución 50000 (FWHM).

• Medida de MS y MSMS en alta resolución: Error de masa < 800 ppb

• Trapped ion mobility spectrometry (tims): separación de isómeros

• UHPLC / ESI-APCI-APPI:

▪ Autosampler termostatizado▪ Horno para 6 columnas simultáneas▪ Diferentes modos de inyección

• GC / APCI:

▪ Compuestos volátiles no polares

▪ Separación de mezclas complejas

▪ Análisis cualitativo/cuantitativos en alta resolución

• Sonda Directa APCI / APPI

▪ Análisis directo de sólidos y líquidos

▪ Mínima preparación de muestras

▪ Capilares de un solo uso que minimiza el efecto memoria

• Fuentes de Ionización: APPI

▪ Compuestos fotoionizables tipo PAH´s

▪ Compatible con sonda directa

▪ Compuestos NO termolábiles de polaridad media-baja

▪ Moléculas sin grupos funcionales ionizables

• Fuente Ionización nanoESI (CaptiveSpray nanoBooster)

▪ Aumento sensibilidad de 1x107 a 1x109 de

Intensidad.

▪ Reducción tiempo de optimización de señal de

2h a 15 min

▪ Posibilidad de adición de agentes dopantes

140.0492 1+

159.0439 1+ 226.0497 1+

319.1072 1+

C19H15N2O3

C13H8N1O3C10H7O2

C10H6N1

• Analizador QTOF

▪ Exactitud de masa en MS y MSMS < 800 ppb

APCI+, MS2 (319.1077)

Cuantificación / Screening QTOF:

Diferencias:

- Optimización del método para cada metabolito

- Cuantificación restringida a las transiciones

seleccionadas

- Cuantificación: valoración 3 parámetros

- Menor tiempo de optimización del método.

- Análisis de Screening: target / untarget

- Posibilidad de reprocesar un análisis para la búsqueda de

nuevos metabolitos.

- Cuantificación: valoración 4 parámetros.

- MSMS con masa exacta: mejora la fiabilidad de los resultados

• Trapped ion mobility spectrometry (tims)

▪ La movilidad iónica es una técnica empleada para separar e identificar moléculas ionizadas en fase gas, basada

en la movilidad de las mismas sobre un gas transportador.

▪ Proporciona una dimensión adicional de separación, a la cromatografía y a la de masas, por su capacidad de

separar iones según su sección transversal de colisión (CCS = Collision Cross Sections) en función de su

tamaño y forma con alta precisión.

▪ Posibilidad de separar compuestos isoméricos a diferentes resoluciones

Unidade de Espectrometría de Masas y Proteómica

PERSONAL:

Esteban Guitián Fernández

Noemi Ladra Ramos

Mónica Paz Tarrío

Iván Calvete Estela

Natividad Matilla Mosquera

CONTACTO:

Unidade de Espectrometría de Masas e Proteómica. Rede

de Infraestruturas de Apoio á Investigación e ao

Desenvolvemento Tecnolóxico (RIAIDT)

Edificio CACTUS, Campus VIDA 15782 Santiago

Teléfono 881 816 242 / ext-16242

E-mail:

sxemasas@usc.es

esteban.guitian@usc.es

ÍNDICE

• Parte 1: Actualización del equipamiento en la Unidade de Resonancia Magnética

• Bruker NEO-750 CACTUS

• Bruker AVIII-500 CIQUS

• Varian VNMRS-500 CACTUS-Lugo

• Varian Inova-400 Fac. Química

• Parte 2: Avances metodológicos en la Unidade de Resonancia Magnética

Unidade de Resonancia Magnética, Manuel Martín

Nuevo equipamiento BRUKER NEO-750 CACTUS

• Consola Bruker-NEO con 3 canales RF

• Amplificadores alta potencia (1 kW)

• Automuestreador refrigerado (24 muestras)

RMN biosólidos, RMN de proteínas y metabonómica

Sonda RMN sólidos Varian-T3

rotor 3.2mm MAS 4-24 kHz

Sonda RMN sólidos 1.3mm ultrafast

rotor 1.3mm, MAS 8-67 kHz

Nuevo equipamiento BRUKER NEO-750 CACTUS

Volumen activo 22 ml~25 mg muestra

Volumen activo 3 ml~3 mg muestra

Sonda RMN en disolución

PA-TXI-HFCN

RMN biosólidos, RMN de proteínas y metabonómica

Tubo 5 mm~600 ml muestra

• Consola Bruker Avance-III

• Sonda 1H/19F/BB con sistema de autosintonía

Nuevo equipamiento AVIII-500 CIQUSRMN en disolución de moléculas orgánicas

Nuevo equipamiento Varian VNMRS-500 CACTUS-LUGO

• Automuestreador (50 muestras)

RMN de materiales sólidos, semi-sólidos, líquidos y MRIf

Nuevo equipamiento Varian INOVA-400 Fac. Química

• Automuestreador (9 muestras)

RMN en disolución de moléculas orgánicas

Parte 2: Avances metodológicos en la Unidade de RM

• RMN de sólidos y biosólidos

• Metabonómica con RMN

• Experimentos para la elucidación estructural moléculasorgánicas, interacciones moleculares y auto-difusión

• Experimentos para el estudio de proteínas en disolución

RMN de sólidos y biosólidos

RMN de sólidos

NEO-750, VNMRS-500

Experimentos de doble resonancia 1H-X

NEO-750 sonda T3, MAS 20 kHz

Glicina

13C MAS

13C CP-MAS

dipolar

(I=1/2) X=13C, 31P, 29Si …

* * * *

RMN de sólidos

NEO-750, VNMRS-500 NEO-750 sonda T3, MAS 20 kHz

31P MAS

31P CP-MAS

* Banda de rotación

dipolar

Experimentos de doble resonancia 1H-X (I=1/2) X=13C, 31P, 29Si …

RMN de sólidos

NEO-750, VNMRS-500

Experimentos de heteronúcleos cuadrupolares

NEO-750 sonda T3, MAS 20 kHz27Al

Caolinita

27Al MAS

(I=n/2) X=27Al, 87Br, 23Na, …

Caolinita

VIAl(III)CT

SBSB= Side Bands

CT= Central Transition

VIAl(III)CT

RMN de sólidos

NEO-750, VNMRS-500sonda T3, MAS 15 kHz

Zeolita

27Al 3Q-MAS

3 posiciones

únicas de Al

Experimentos de heteronúcleos cuadrupolares (I=n/2) X=27Al, 87Br, 23Na, …

RMN de biosólidos

NEO-750

Sonda T3, MAS 20 kHz 13C

PDSD PDSD-DARRDREAMCORR…

Algunas variantes

Proximidad espacial a través de protones

2D PDSD 13C13C

Tripéptido fMLF

Detección directa de 13C

NH/CO NH/CA

2D DoubleCP 15N-13C

C’2C’1

C’-2/ NH-3

C’1/NH-2

CA-2CA-3

NH-2/CA-2NH-2

NH-3/CA-3

NH-1/CA-1

NH-1NH-1/

NH-2/CB-2

RMN de biosólidos

NEO-750

Sonda 1.3mm, MAS 60 kHz

Tripéptido fMLF

Detección directa de 13C

dipolar

RMN de biosólidos

NEO-750

Tripéptido fMLF

2D CP-HSQC 1H-13C

• Detección en proton. Incremento

de sensibilidad x8

2D CP-HSQC 1H-13C

dipolar

Detección indirecta de 13C en 1H

RMN de biosólidos

NEO-750

Tripéptido fMLF

2D CP-HSQC 1H-15N

dipolar

• Detección en proton. Incremento

de sensibilidad x30

Detección indirecta de 15N en 1H

Metabonómica con RMN

Muestra de orina

15 min.

1D NOE-presat

NEO-750

Aplicaciones

• Diag./Pronóst. enfermedades

• Efecto terapéutico

• Ruta metabólicas• Nutrición

• Calidad/certificación origen de productos de alimentación(leche, miel, vino, etc.)

… … … …

Muestra plasma sanguíneo

1D NOE-presat

1D CPMG-presat

1D Dfilter-presat

15 min.

20 min

NEO-750

Tamaño molecular

Clasificación (target/untargetted)Estadística: OPLS-DA, PCA, PLS, …

Deep-Learning (IA)

Clasificación

NEO-750

# Intensidad pico RMN# Espectros RMNEtanol

Etanol

IsobutanolIsopentanol1-Propanol TSP

(ref.)

Acetatosacético

Ac.málico

ArgLeu

Arga-glucosa

Cítrico

LeuAc.

málico

Metanol

1-propanol

Ac.tartárico

b-glucosa

Etanol

(ref.)

Acetatosacético

Ac.málico

ArgLeu

Arga-glucosa

Cítrico

LeuAc.

málico

Metanol

1-propanol

Ac.tartárico

b-glucosa

Etanol

(ref.)

Acetatosacético

Ac.málico

ArgLeu

Arga-glucosa

Cítrico

LeuAc.

málico

Metanol

1-propanol

Ac.tartárico

b-glucosa

Experimentos para la elucidación estructural moléculas orgánicas, interacciones moleculares y auto-difusión

1H-DISPEL

Elucidación estructural de moléculas orgánicas

DISPEL: P. Moutzouri et al., Anal. Chem., 2017, 89 11898-11901

sacarosa

NEO-750, AVIII-500

1H DISPEL

• Similar resolución a 1H

• Robusto: tolerante a múltiples valores de 1JCH

• Aplicación a mezclas complejas (metabonómica)

1H-DISPEL: espectro de protón filtrado de picos satélite de 13C

S-filter: M. Martín-Pastor, JAFC, 2014, 62, 1190-1197

Extracto D2O/MeOD de mezcla n-glucano + terpenos + otros

NEO-750, AVIII-500

1H-sfilter

• Señales singlete con similar intensidad a

espectro 1H. Multipletes fuertemente

atenuadas.

• Filtrado robusto a múltiples valores de nJHH

• Aplicación a mezclas complejas

(metabonómica)

1H-sfilter: espectro 1H filtrado de señales singlete

TSPref

1Hsfilter

TSPref

* artefacts

1D Perfect BASH: J. Ilgen et al., Magn. Reson. in Chem. , 2018, 56, 918-933

Sacarosa en DMSO

NEO-750, AVIII-500

1H PERFECT-BASH

• Homodesacoplamiento a banda

Homodesacoplamiento en protón: 1H Pure-Shift

1H perfect-BASH

selectividad

1D PERFECT-BASH selective-homodecoupling

-OHsH1glc

8 scans x 32 pointsinterferograma en t1

sacarosa

92 rodajasvirtuales

HOBB (real time)

PE-BASH (interferograma)

PEPSIE PSYCHE …

Algunas variantes de 1H Pure-Shift:

10 min.

1 min.

PEPSIE : J. Ilgen, L. Kaltschnee, C. M. Thiele, J. Magn. Reson., 2018, 286, 18-29.

Sacarosa en D2O 40 mM

NEO-750, AVIII-500

1H PEPSIE = Pure Shift

• Todas las señales del espectro 1H aparecen

como singletes.

• Pérdida de sensibilidad proporc. al número de

rodajas virtuales (por ej. 92)

16 scans x 32 pointsinterferograma en t1

1H-PEPSIE (pure-shift)

92 rodajasvirtuales

Homodesacoplamiento en protón: 1H Pure Shift

21 min.

1 min.

Elucidación estructural de moléculas orgánicas2D J-resuelto fase pura (Jresuelto_ph)

Jres_ph: Y. Lin et al., Progress in Nucl. Magn. Reson. Spectr., 2018, 109, 135–159

2D J-resuelto_ph

• Pura fase y absorción en F1 y F2 →

mejora de resolución

• No hay pérdida de sensibilidad

respecto al espectro convencional

sacarosa

2D J-resuelto_ph(fase pura en absorción)

2D J-resuelto convencional(fase-trenzada, modo magnitud)

NEO-750, AVIII-5001H

Elucidación estructural de moléculas orgánicas2D CLIP-COSY: COSY con señales en fase

M. R. M. Koos, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 7655-7659.

2D CLIP-COSY

• Pura fase y absorción en F1 y F2 →

mejora de resolución

• Resolución comparable a TOCSY

• Mejora la identificación de picos próximos

a la diagonal y picos con acoplamientos

pequeños

Ghrelina, péptido de 28 aas. en H2O:D2O 95:5

NEO-750, AVIII-500

4 h 5 h 20min

CLIP-COSYwg TOCSYwg

(región NH amida)

COSY TOCSY

Elucidación estructural de moléculas orgánicas2D HSQC con edición de múltiplicidad

2D HSQC-editado

HSQC editado de multiplicidad (edición como en DEPT-135)

-CH- CH3-

Correlaciones H-C a 1 enlace

NEO-750, AVIII-500

HSQCHSQC-editadoCRISIS-HSQCPE-HSQC BASH-HSQCQ-PE-HSQCHD-PE-HSQC

……

+Watergate+WET

Algunas variantes de HSQC:

sacarosa

Elucidación estructural de moléculas orgánicas2D HomoDecoupled-PerfectEcho-HSQC (HD-PE-HSQC)

2D HSQC-edited 2D HD-PE-HSQC

2D HD-PE-HSQC

• Eliminación de acoplamientos

nJHH en dimension 1H, excepto

metilenos (CH2)

• Incremento de sensibilidad

NEO-750, AVIII-500

sacarosasacarosa

Elucidación estructural de moléculas orgánicas1D HomoDecoupled-PerfectEcho-HSQC (HD-PE-HSQC)

1D HD-PE-HSQC

NEO-750, AVIII-500 1H

1D HSQC

1D HD-PE-HSQC

8 scans

• Eliminación de acoplamientos

nJHH en dimension 1H (excepto para

grupos metileno CH2)

• Incremento de sensibilidad sacarosa

sacarosa

Elucidación estructural de moléculas orgánicas2D H2BC y 2D-ADEQUATE 1,1

ADEQUATE 1,12D ADEQUATE 1,1

sacarosa

(H-C 2 enlaces)+(H-C a 3 enlaces )

NEO-750, AVIII-500

2D H2BC sacarosa

NEO-750, AVIII-500

H2BC(H-C 2 enlaces)

Correlaciones H-C a 2 enlaces

Elucidación estructural de moléculas orgánicas2D DUAL-ADEQUATE 1,n

ADEQUATE 1,n2D ADEQUATE 1,n2D HMBC

H-C 3 y 4 enlaces+ H-C 1 enlace

NEO-750, AVIII-500

Correlaciones H-C a 1 y múltiples enlaces

HMBC H-C 2 y 3 enlaces

+ (artefacto H-C a 1 enlace desdoblada)

sacarosa

(artefacto)

C(artefacto)

Elucidación estructural de moléculas orgánicas2D DUAL-ADEQUATE (1,1) + (1,n)

DUAL-ADEQUATE (1,1) + (1,n)2D DUAL-ADEQUATE 1,n

sacarosa

H-C 3 y 4 enlaces

NEO-750, AVIII-500 DUAL-ADEQUATE: Sauri et al., Angew. Chem. Intl. Ed., 2015, 54, 10160-10164

Correlaciones H-C a múltiples enlaces

H-C 2 enlaces

H-C 1 enlace

Elucidación estructural de moléculas (in)orgánicasRMN con heteronúcleos cuadrupolares: 11B

AVIII-500

1D 11B

1D 11B {1Hdecoupled}

11B6Li7Li23Na14N…

Algunos heteronúcleosprobados :

Acoplamientos 11B-1Hde isotopómeros

C-12 y C-13

Elucidación estructural de moléculas (in)orgánicasRMN con heteronucleos cuadrupolares: 1H{11B}

AVIII-500

1D 1H {11B desacoplado}

Acoplamientos 11B-1Hsólo del isotopómero

de C-13

1J11B-13C

R’’

R’’’

Elucidación estructural de moléculas (in)orgánicasRMN con heteronúcleos cuadruloares: 2D HMQC 1H-11B}

AVIII-500

2D 11B-1H HMQC

Estudio de mezclas, agregación, hidratación…Medidas de difusión por RMN: DOSY

NEO-750, AVIII-500

DOSY (BPP-STE)

DOSY-eco espínPE-DOSYHet-DOSYWDE-DOSYT2filter-DOSYTQ-DOSY-metilos (difus. muy lenta)

…. …

+Watergate+WET+PEwg

Algunas variantes de DOSY:

Plasma sanguíneo(componentes bajo MW)

T2filter_DOSY-PEwg

DOSY-PEwg: D. Sinnaeve, J. Magn. Reson., 2014, 245, 24-30

→ Eco-Estimulado

→ Perfect-Echo-Watergate elimina modulación-J-modulation

De watergate

T2filter_DOSY-PEwg

(cm2 s-1)

NEO-750, AVIII-500

DOSY-WET WDE-DOSY

Plasma sanguíneo(componentes alto MW)

Plasma sanguíneo(hidratación componentes alto MW)

WDE-DOSY: Segredo-Morales, Martín-Pastor et al., Bioconjugate Chemistry, 2018, 29, 503-516.

(cm2 s-1)

DOSY (BPP-STE)

DOSY-eco espínPE-DOSYHet-DOSYWDE-DOSYT2filter-DOSYTQ-DOSY-metilos (difus. muy lenta)

…etc…

+Watergate+WET+PEwg

Algunas variantes de DOSY:

Estudio de mezclas, agregación, hidratación…Medidas de difusión por RMN: DOSY

Experimentos para el estudio de proteínas en disolución

NEO-750, AVIII-500

Correlaciones H-N a 1 enlace

HSQC_15NHSQCeditado_15NSEA-HSQC_15NSOFAST-HSQC 15NSOFAST-HMQC 15NMethyl-SOFAST-HMQCBEST-TROSY-HSQC 15NALSOFAST-HSQC 15NSOFAST-HMBC 15N

…etc…

Algunas variantes:

SOFAST-HSQC-15N

1 minuto !

Ubiquitina U-15N13C

Experimentos de doble resonancia 1H-15N aceleradosRMN de proteínas en disolución

Review: J. Farjon, Magn. Reson. in Chem., 2017, 55, 883-992.

2048x128 complex pts2 scans

Experimentos de triple-Resonancia acelerados

NEO-750

3D NUS-TROSY-HNCO

2048x40x128 complex pts

HNCOHNCAHN(CO)CAHN(CA)COCBCANHCBCA(CO)NH4D HNCOCA…etc…

Triple resonancia:

Ubiquitina U-15N13C

+TROSY+NUS

RMN de proteínas en disolución

3h 25min

Matriz de puntos NUS detectados F1,F2

8 scans * ( F1xF2 NUS25%)

Adquisición tradicional

13h 34min.

RMN de proteínas en disoluciónExperimentos de triple-Resonancia acelerados

NEO-750

3D NUS-HNCA

Matriz de puntos NUS detectados F1,F2

2048x64x110 complex pts

HNCOHNCAHN(CO)CAHN(CA)COCBCANHCBCA(CO)NH4D HNCOCA

…etc…

Triple resonancia:

Ubiquitina U-15N13C

+TROSY+NUS

2h 19min

4 scans * ( F1xF2 NUS25%)

9h 17min.

RMN de proteínas en disoluciónExperimentos de triple-Resonancia acelerados

NEO-750

4D NUS-HNCOCA

Matrices de puntos NUSdetectadas F1,F2,F3

2048x24x24x48 complex pts

HNCOHNCAHN(CO)CAHN(CA)COCBCANHCBCA(CO)NH4D HNCOCA

…etc…

Triple resonancia:

Ubiquitina U-15N13C

4 scans * (F1xF2xF3 NUS25% )

+TROSY+NUS

9h 17min

Plano F3/F4 15N-1H

37h 13min.

Unidad de Microscopía Electrónica y Confocal, Ramiro Barreiro

MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE TRANSMISIÓNJEOL JEM-F200CF-HR

Fuente de electrones emisión de campo de cátodo frío que puede usarse en voltajes de aceleración desde 20 a 200kV

Configurado con pieza polar de ultra alta resolución.

Resolución en modo TEM (200 kV): 0.23 nm (punto-punto)0.10 nm (entre líneas)

Resolución en modo STEM (200 kV): 0.16 nm (entre líneas)

Goniómetro de tipo inteligente y movimiento piezoeléctrico

Cámara Gatan One View de alta resolución (modo TEM)(4Kx4K, 16 megapixels) y alta velocidad de captura (25 fps

4096x4096 hasta 300 fps 512x512)

Workstation de alta capacidad para el procesado off-line de imágenes

Sistema de microanálisis EDS mod. AZTEC ADVANCED con detector de 100 mm2 de área activa

Modos de funcionamiento:

- TEM- STEM

- Difracción de electrones- Microanálisis EDS

- Tomografía- Crio-TEM

Agradecementos

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