Centro de Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear

Centro de Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (CERMN)

Presentación

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).

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 y cinética de reacciones. Además, la posibilidad de realizar espectros de resonancia en estado sólido, aunque ello implique unos requerimientos instrumentales importantes, extiende las aplicaciones de esta técnica al estudio de materiales poliméricos tanto de naturaleza orgánica como inorgánica.

El Centro de Espectroscopia de RMN de la Universidad de Alcalá fue creado en el 1999 y ofrece a nuestra Comunidad Universitaria, así como a otras Universidades, Instituciones públicas y privadas, un potente método físico para investigar la estructura, la naturaleza dinámica (fluxional, …) y las propiedades físico-químicas de compuestos químicos (orgánicos, inorgánicos, organometálicos, …). La amplia gama de espectrómetros instalados en este Centro permite a todos los usuarios llevar a cabo aquellos estudios que requieran un uso extenso de todas las aplicaciones modernas que ofrece la Espectroscopia de RMN de alta resolución en disolución.

Personal

Antonio Salgado. Doctor en Química. E-mail: a.salgado@uah.es

Equipamiento

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.

Servicios especializados

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).

Publicaciones

“Applications of nuclear magnetic resonance spectroscopy for the understanding of enantiomer separation mechanisms in capillary electrophoresis”; A. Salgado, B. Chankvetadze, J. Chromatogr. A, 2016, 1467, 95-144.

DOI: 10.1016/j.chroma.2016.08.060

“Enantiomeric separation of the antiuremic drug colchicine by electrokinetic chromatography. Method development and quantitative analysis”; N. Menéndez-López, J. Valimaña-Traverso, M. Castro-Puyana, A. Salgado, M. A. García, M. L. Marina, J. Phar. Biomed. Anal., 2017, 138, 189-196.

DOI: 10.1016/j.jpba.2017.02.001

“Identification, occurrence and activity of quinazoline alkaloids in Peganum harmala”; T. Herraiz, H. Guillén, V. J. Arán, A. Salgado, Food Chem. Toxicol., 2017, 103, 261-267.

DOI: 10.1016/j.fct.2017.03.010

“Investigation of Water-Soluble High Molecular Preparation of Symphytum grandiflorum DC (Boraginaceae)”; S. Gokadze, L. Gogilashvili, L. Amiranashvili, V. Barbakadze, M. Merlani, A. Bakuridze, A. Salgado, B. Chankvetadze, Bull. Georg. Natl. Acad. Sci., 2017, 11, 189-121.

“Separation of enilconazole enantiomers in capillary electrophoresis with cyclodextrin-type chiral selectors and investigation of structure of selector-selectand complexes by using nuclear magnetic resonance spectroscopy”; A. Gogolashvili, E. Tatunashvili, L. Chankvetadze, T. Sohajda, J. Szemán, A. Salgado, B. Chankvetadze, Electrophoresis, 2017, 38, 1851-1859.

DOI: 10.1002/elps.201700078

“Bi- and bisbibenzyls from the roots of Dichapetalum heudelotii and their antiproliferative activities”; D. Osei-Safo, G. Akpeko Dziwornua, A. Salgado, S. Naidu Sunassee, M. Anti Chama, Fitoterapia, 2017, 122, 95-100.

DOI: 10.1016/j.fitote.2017.09.001

“Nondissociative mechanism for the inversion of the configuration in cyclopentadienyl di(aryloxo)titanium complexes: An entropy discussion”; A. Londaitsbehere, M. Herrera, A. Salgado, M. E. G. Mosquera, T. Cuenca, J. Cano, Organometallics, 2017, 36, 3904-3911.

DOI: 10.1021/acs.organomet.7b00511

“Structural rationale for the chiral separation and migration order reversal of clenpenterol enantiomers in capillary electrophoresis using two different b-cyclodextrins”; A. Salgado, E. Tatunashvili, A. Gogolashvili, B. Chankvetadze, F. Gago, Phys. Chem. Chem. Phys., 2017, 19, 27935-27939.

DOI: 10.1039/c7cp04761d

“Investigation of the Complexation between Cyclodextrins and Medetomidine Enantiomers by Capillary Electrophoresis, NMR Spectroscopy and Molecular Modeling”; S. Krait, A. Salgado, B. Chankvetadze, F. Gago, G. K. E. Scriba, J. Chromatogr. A, 2018, 1567, 198–210.

DOI: 10.1016/j.chroma.2018.06.010

“C−H Functionalization of BN-Aromatics Promoted by Addition of Organolithium Compounds to the Boron Atom”; A. Abengózar, M. A. Fernández-González, D. Sucunza, L. M. Frutos, A. Salgado, P. García-García, J. J. Vaquero, Org. Lett., 2018, 20, 4902–4906.

DOI: 10.1021/acs.orglett.8b02040

“A tricin derivative from deschampsia antarctica desv. Inhibits colorectal carcinoma growth and liver metastasis through the induction of a specific immune response”; M. Malvicini, A. Gutierrez-Moraga, M. M. Rodriguez, S. Gomez-Bustillo, L. Salazar, C. Sunkel, L. Nozal, A. Salgado, M. Hidalgo, P. P. Lopez-Casas, J. L. Novella, J. J. Vaquero, J. Alvarez Builla, A. Mora, M. Gidekel, G. Mazzolini, Mol. Cancer Ther., 2018, 17, 966–976.

DOI: 10.1158/1535-7163.mct-17-0193

“Electrosynthesis of Oxazol-2(3H)-Ones and Diaroylhydrazines from 1,2-Dicarbonyl Compounds and Arenediazonium Salts”; F. Barba, I. Quirós, A. Salgado, B. Batanero, Chem. Electrochem., 2019, 6, 4246–4251.

DOI: 10.1002/celc.201900299

“Separation of brombuterol enantiomers in capillary electrophoresis with cyclodextrin‐type chiral selectors and investigation of structure of selector‐selectand complexes using nuclear magnetic resonance spectroscopy”; A, Gogolashvili, E. Tatunashvili, L. Chankvetadze, T. Sohajda, M. Gumustas, S. A. Okzan, A. Salgado, B. Chankvetadze, Electrophoresis, 2019, 40, 1904–1912.

DOI: 10.1002/elps.201900062

“Nuclear magnetic resonance to study the interactions acting in the enantiomeric separation of homocysteine by capillary electrophoresis with a dual system of γ‐cyclodextrin and the chiral ionic liquid EtCholNTf₂”; M. Greño, A. Salgado, M. Castro-Puyana, M. L. Marina, Electrophoresis, 2019, 40, 1913–1920.

DOI: 10.1002/elps.201800483

“Enantiomeric separation of ivabradine by cyclodextrin-electrokinetic chromatography. Effect of amino acid chiral ionic liquids”; N. Casado, A. Salgado, M. Castro-Puyana, M. A. García, M. L. Marina, J. Chromatogr. A, 2019, 1608, 460407.

DOI: 10.1016/j.chroma.2019.460407

“Separation of terbutaline enantiomers in capillary electrophoresis with neutral cyclodextrin‐type chiral selectors and investigation of the structure of selector‐selectand complexes using nuclear magnetic resonance spectroscopy”; A, Gogolashvili, L. Chankvetadze, N. Takaishvili, A. Salgado, B. Chankvetadze, Electrophoresis, 2020, 41, 1023–1030.

DOI: 10.1002/elps.202000010

“Poly[3-(3,4-dihydroxyphenyl)glyceric acid] from Cynoglossum officinale L. (Boraginaceae)”; L. Gogilashvili, L. Amiranashvili, M. Merlani, A. Salgado, B. Chankvetadze, V. Barbakadze, Bull. Georg. Natl. Acad. Sci., 2020, 14, 108-113.

“Disentangling the role of extracellular polysaccharides in desiccation tolerance in lichen‐forming microalgae. First evidence of sulfated polysaccharides and ancient sulfotransferase genes”; M. González-Hourcade, E. M. del Campo, M. R. Braga, A. Salgado, L. M. Casano, Environ. Microbiol., 2020, 22, 3096–3111.

DOI: 10.1111/1462-2920.15043

“Unusual complexation behavior between daclatasvir and γ-Cyclodextrin. A multiplatform study”; S. Krait, A. Salgado, C. Villani, L. Naumann, C. Neusüß, B. Chankvetadze, G. K. E. Scriba, J. Chromatogr. A, 2020, 1628, 461448.

DOI: 10.1016/j.chroma.2020.461448

“Complexation of daclatasvir by single isomer methylated β-cyclodextrins studied by capillary electrophoresis, NMR spectroscopy and mass spectrometry”; S. Krait, A. Salgado, P. Peluso, M. Malanga, T. Sohajda, G. Benkovics, L. Naumann, C. Neusüß, B. Chankvetadze, G. K. E. Scriba, Carbohydr. Pol., 2021, 273, 118486.

DOI: 10.1016/j.carbpol.2021.118486

“Structural characterization of methyl-β-cyclodextrins by high-performance liquid chromatography and nuclear magnetic resonance spectroscopy and effect of their isomeric composition on the capillary electrophoresis enantioseparation of daclatasvir”; S. Krait, A. Salgado, M. Malanga, T. Sohajda, G. Benkovics, P. Soma Szakály, B. Chankvetadze, G. K. E. Scriba, J. Chromatogr. A, 2021, 1661, 462675.

DOI: 10.1016/j.chroma.2021.462675

“Separation of tetrahydrozoline enantiomers in capillary electrophoresis with cyclodextrin-type chiral selectors and investigation of chiral recognition mechanisms”; A. Gogolashvili, K. Lomsadze, L. Chankvetadze, N. Takaishvili, P. Peluso, R. Dallocchio, A. Salgado, B. Chankvetadze, J. Chromatogr. A, 2021, 1643, 462084.

DOI: 10.1016/j.chroma.2021.462084

“Carbohydrate-based biopolymers: biologically active poly[3-(3,4-dihydroxyphenyl)-glyceric acid] from Borago officinalis”; V. Barbakadze, L. Gogilashvili, L. Amiranashvili, M. Merlani, M. Churadze, A, Gogolashvili, A. Salgado, B. Chankvetadze, Bull. Georg. Natl. Acad. Sci., 2021, 15, 140-145.

“Formation, Characterization, and Occurrence of β-Carboline Alkaloids Derived from α-Dicarbonyl Compounds and L-Tryptophan”; T. Herraiz, A. Peña, H. Mateo, M. Herraiz, A. Salgado, J. Agric. Food Chem., 2022, 70, 9143-9153.

DOI: 10.1021/acs.jafc.2c03187