Centro de Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear

Responsable científico: Dra. Paula ortega López

E-mail: direccion.caiquimica@uah.es

La Dra. Ortega es Profesora Titular del departamento de Química Orgánica y Química Inorgánica de la Universidad de Alcala. A lo largo de su trayectoria investigadora, su actividad se ha centrado y especializado en el diseño y desarrollo del uso de materiales dendríticos para su aplicación en biomedicina. Su interés se centra en la obtención de moléculas de alto valor añadido con potencial actividad biológica frente a distintas enfermedades.

A lo largo de su carrera la Dra. Ortega ha participado en 23 proyectos de investigación internacionales, nacionales y regionales, todos ellos obtenidos en convocatorias competitivas, siendo IP en 6 de ellos, incluyendo 1 de carácter autonómico. También ha participado en 4 contratos con empresas (Art. 60). Fruto de su carrera investigadora la solicitante ha publicado 66 artículos en revistas internacionales de alto impacto, cinco capítulos de libro y dos revisiones bibliográficas y ha presentado más de 40 comunicaciones a congresos, tanto nacionales como internacionales. En transferencia del conocimiento es cofundadora de la spin-off de base Tecnológica DENDRICO S.L, y ha registrado 6 patentes que han sido concedidas con examen previo (varias de ellas extendidas a diversos países y tres de ellas licenciadas a diversas empresas del sector). En el ámbito formativo, ha codirigido tres tesis doctorales finalizadas, cinco actualmente en curso, así como diez Trabajos Fin de Máster y ocho Trabajos Fin de Grado.

Responsable técnico CERMN:

Dr. Antonio Salgado Serrano. Doctor en Química con dilatada experiencia en el campo de la resonancia magnética nuclear. Responsable de la unidad. Da soporte y asesoramiento a los investigadores que requieren la realización de experimentos avanzados de resonancia para la elucidación estructural.

E-mail: a.salgado@uah.es

Personal técnico: D. Jorge Sanz Garrido. Licenciado en CC Químicas.

E-mail: Jorge.sanzg@uah.e

La Resonancia Magnética Nuclear (RMN) es una Técnica Analítica particularmente apta, entre otras cosas, para la Determinación Estructural, tanto de moléculas de tamaño pequeño o medio (química orgánica e inorgánica, control de calidad, metabolómica, …) como de macromoléculas (biología estructural –proteínas y ácidos nucleicos-).

Algunas de sus cualidades que la hacen particularmente útil para la determinación estructural son:

• No es destructiva ni invasiva (posibilidad de recuperación del 100% de la muestra).
• Alto grado de reproducibilidad.
• Obtiene información en tiempo real, sea en un instante dado o bien siguiendo una evolución a lo largo del tiempo (RMN dinámica).

Su principio se basa en las propiedades magnéticas de ciertos núcleos atómicos, cuyo momento magnético interactúa con un campo magnético externo, originando un desdoblamiento de niveles energéticos. Cuando estos núcleos son irradiados con una señal de radiofrecuencia que coincide con la energía necesaria para una transición entre niveles, se produce una absorción detectable, que se traduce en señales espectrales características. Estas señales conforman el espectro de RMN, observable únicamente en núcleos con espín distinto de cero, como es el caso de ¹H, ¹³C, ¹⁵N, ¹⁹F, ³¹P, entre otros.

En una molécula, la frecuencia de resonancia de un núcleo dado depende de su entorno electrónico, lo que da lugar al denominado desplazamiento químico (δ), una de las principales fuentes de información estructural en un espectro de RMN. En el caso de la espectroscopía de ¹H (¹H-RMN), la intensidad de cada señal es proporcional al número de protones responsables de ella, lo que permite realizar una integración cuantitativa. Además, debido a las interacciones magnéticas entre núcleos próximos, muchas señales presentan multiplicidad (dobletes, tripletes, etc.), fenómeno atribuido al acoplamiento espín-espín, caracterizado por la constante de acoplamiento JJJ.

Los experimentos de RMN bidimensional (2D), tanto homonucleares como heteronucleares, amplían considerablemente el alcance de la técnica. Los homonucleares permiten descomponer la información de desplazamientos químicos y acoplamientos en dos dimensiones, así como correlacionar núcleos escalarmente acoplados o analizar interacciones espaciales mediante técnicas como COSY o NOESY. Por su parte, los experimentos heteronucleares, como HSQC o HMBC, permiten establecer correlaciones entre protones y núcleos de heteroátomos unidos directamente o a través de enlaces múltiples, proporcionando una visión detallada de la conectividad molecular.

La información obtenida de estos experimentos, asociada con el uso de otras técnicas espectroscópicas, hace posible la determinación estructural de especies químicas de distintos grados de complejidad. El campo de aplicación de la RMN no sólo se limita a la determinación estructural, sino que también se extiende a aspectos de determinación conformacional, dinámica molecular, cinética de reacciones, análisis cuantitativo de mezclas, estudios sobre mecanismos de reacción y control de calidad en las industrias alimentaria, farmacéutica, etc

• Varian NMR System 500 multinuclear.
  • Sonda PFG ATB 1H/13C/15N-31P VT 5 mm (Sensibilidad de 1H es de 1000:1).
  • Módulo de gradientes Performa IV (72 G/cm).
  • Unidad de temperatura variable (-80 a 100ºC)
  • Secuencias de pulsos adiabáticos, CRISIS2 y ASAP.
  • Sonda SW 15N-31P/1H VT 10 mm (Sensibilidad de 13C es de 550).
  • Software original VnmrJ 2.2C (Agilent) soportado con Linux RedHat. Incluye licencia para experimentos 2D y 3D DOSY.

• Bruker AVANCE Neo 400 Nanobay.
  • Sonda “iProbe” PI HR-BBO400S1-BBF/H/D-5.0-Z SP 5 mm de detección directa de dos canales (Sensibilidad de 1H es de 622:1).
  • Unidad de temperatura variable BCU II (-50ºC a 150ºC). Cuenta con accesorio evaporador de nitrógeno líquido para enfriar hasta -150ºC.
  • Sistema de “shims” con gradientes en 3D (Z y XY).
  • Muestreador automático (“SampleCase”) para 24 posiciones.
  • Software original TopSpin 4.1.1 (Bruker) soportado con Windows 10.
  • Librería Bruker de secuencias de pulsos. Posibilidad de edición de secuencias para experimentos especiales.
• Varian Mercury Plus 300 multinuclear
  • Sonda ATB PFG-Z 1H,19F/13C,31P VT 5 mm.
  • Software original Vnmr 6.1C (Agilent).
• Servidor de RMN [Q9550 (12 MB de L2), 8 GB de RAM] soportado con Linux RedHat.

El CERMN está capacitado para analizar y efectuar el tratamiento completo de todos los datos obtenidos en los espectrómetros del centro, así como la interpretación de los mismos y elaboración de informes (bajo demanda).

• Espectroscopía 1D- multinuclear avanzada:

 (¹H, ⁷Li, ¹⁰B, ¹¹B, ¹³C, ¹⁵N, ²⁹Si, ³¹P, ¹¹⁹Sn, ¹⁹⁵Pt, ²⁰⁵Pb, …).

                         Análisis de Espectros de Órdenes Superiores.

• Espectroscopía multinuclear 2D- con detección directa e inversa.
• Correlaciones homonucleares (COSY, TOCSY, NOESY, ROESY).
• Correlaciones heteronucleares a corta (“one-bond”, HSQC, HMQC) y a larga distancia (“multiple bond”, HMBC, HSQC-TOCSY, …).
• Observación indirecta de núcleos poco sensibles (¹⁵N, ¹⁰⁹Ag, …) en abundancia isotópica natural (¹H-¹⁵N HMBC, ¹H-¹⁵N LR-HSQMBC, …).
• Espectroscopía “J-ordered”.
• Relajamiento nuclear.
• Determinación de tiempos de relajación T₁ y T₂.

• RMN Dinámica. Estudios cinéticos y termodinámicos (EXSY, experimentos a temperatura variable, …).

• RMN de difusión 2D- y 3D- (Diffusion Ordered Spectroscopy, DOSY).

• Muestras líquidas o en disolución.
• Petroquímica
• Biomoléculas
• Moléculas Orgánicas
• Compuestos organometálicos
• Principios activos

Desde enero de 2023, el CAI de química de la UAH, al que pertenece el El Centro de Espectroscopia de RMN (CERMN)) tiene un portal web para la recepción, seguimiento y documentación de solicitudes de experimentación (sistema de gestión de información de laboratorio – LIMS) con el fin de mejorar la productividad, el rendimiento, la eficiencia, la integridad de los datos y el cumplimiento regulatorio.

La reserva de equipamiento por parte del personal investigador de la UAH se lleva a cabo previa solicitud. limscai.uah.es:8000/caiquimica/SitePages/CAI de Química.aspx

Para los usuarios externos, deben enviar una solicitud específica a través del sistema LIMS. Es necesario que los nuevos usuarios se registren previamente en LIMS para poder acceder a los servicios de los laboratorios del CAYQM y gestionar sus solicitudes de análisis.

Prealtas - Nuevo elemento

En el caso de muestras que requieran precauciones especiales por su inestabilidad, toxicidad, inflamabilidad, volatilidad o riesgo biológico, estas condiciones deberán indicarse explícitamente en la solicitud de ensayo.

• Preparación de muestras para análisis por RMN:
  • Usuarios internos: preparadas en el tubo de RMN por el propio usuario y el usuario debe asegurarse de que es soluble en el disolvente deuterado seleccionado para llevar a cabo el ensayo.
  • Usuarios externos: Las muestras pueden ser entregadas ya preparadas en el tubo de RMN por el propio usuario correctamente identificadas con una etiqueta (sin adherir al tubo) que contenga una referencia coincidente con la indicada en el formulario. Alternativamente, el Servicio de RMN puede encargarse de la preparación, lo cual conlleva un coste adicional (ver tarifas vigentes). En este caso, la muestra debe entregarse claramente identificada en su recipiente original (vial, tubo, microcentrífuga, etc.), y el usuario debe asegurarse de que es soluble en el disolvente deuterado especificado en la solicitud.
  • Para la adquisición de espectros de RMN de ¹H, se requiere una cantidad aproximada de 5–10 mg de muestra; para otros tipos de experimentos, la cantidad necesaria puede variar, por lo que se recomienda consultar previamente con el laboratorio. Los disolventes deuterados disponibles en el Servicio (con coste adicional según tarifas) incluyen: acetona-d₆, benceno-d₆, DMSO-d₆, cloroformo-d, D₂O, tetracloroetano-d₂, diclorometano-d₂ y metanol-d₄.

Para requerimientos fuera de este procedimiento estándar, deberá contactarse con el laboratorio con antelación.

• Tarifas 2025 CERMN