Qu'est-ce que NMR — analyse ?
La spectroscopie de résonance magnétique nucléaire est basée sur des noyaux atomiques dans un champ magnétique puissant absorbant l'énergie radiofréquence. La densité électronique autour de chaque noyau modifie la fréquence d'absorption ; ces décalages permettent la lecture du squelette de la molécule.
Objectif de NMR — analyse
Le but est d’élucider directement la structure d’une molécule. La spectrométrie de masse donne la masse moléculaire ; La RMN montre comment les atomes sont liés les uns aux autres. La structure d'un nouveau composé est donc généralement confirmée par RMN.
À quels produits NMR — analyse s'applique-t-il ?
- Principes actifs pharmaceutiques et intermédiaires de synthèse
- Structure polymère et composition du copolymère
- Produits naturels et extraits de plantes
- Examens d’authenticité et de falsification des aliments
- Produits pétrochimiques
Dans quels secteurs NMR — analyse est-il utilisé ?
Normes relatives à NMR — analyse
- Pharmacopée européenne 2.2.33 (spectrométrie par résonance magnétique nucléaire)
- Directives d'application de la RMNq de type ISO 24583
Conditions de NMR — analyse
- Graine de tournesol
- Habituellement ¹H et ¹³C ; aussi des noyaux comme ¹⁹F, ³¹P
- Solvant
- Solvant deutéré requis ; sélectionné selon l'échantillon
- Type d'expérience
- Tek boyutlu veya iki boyutlu (COSY, HSQC, HMBC) korelasyon deneyleri
- Mesure quantitative
- La qNMR nécessite un temps de relaxation et un étalon interne
Équipement pour NMR — analyse
- Spectromètre RMN à aimant supraconducteur
- Sonde multinucléaire
- Passeur d'échantillons automatique
- Infrastructure d'approvisionnement en cryogène
- Logiciel de traitement du spectre
Exigences d'échantillon pour NMR — analyse
- L'échantillon doit se dissoudre dans un solvant deutéré
- Généralement, quelques milligrammes à des dizaines de milligrammes d'échantillon sont nécessaires
- Les impuretés paramagnétiques (fer, manganèse) faussent le spectre
- L'échantillon doit être filtré pour éliminer les particules solides
- L'analyse est non destructive ; l'échantillon peut être récupéré de la solution
Durée de NMR — analyse
Un spectre ¹H de routine prend quelques minutes. Les expériences à ¹³C et bidimensionnelles peuvent durer plusieurs heures ; les mesures quantitatives nécessitent des temps d’attente plus longs.
Procédure de NMR — analyse
- 1L'échantillon est dissous dans un solvant deutéré et transféré dans un tube RMN.
- 2L'homogénéité du champ magnétique est ajustée (shimming).
- 3Un programme d'impulsions approprié est sélectionné et le spectre est collecté.
- 4Le spectre est traité par transformée de Fourier et la phase et la ligne de base sont corrigées.
- 5Les déplacements chimiques, les modèles de division et les intégrales sont interprétés.
- 6Les connectivités sont confirmées par des expériences bidimensionnelles si nécessaire.
Critères d'acceptation de NMR — analyse
L'acceptabilité de la confirmation de la structure est évaluée par comparaison avec un spectre de référence ou une monographie ; la limite de pureté provient du dossier d'enregistrement ou de la pharmacopée.
Évaluation des résultats
L'interprétation structurelle repose sur l'évaluation conjointe des constantes de déplacement chimique, d'intégrale et de couplage. Si une RMN quantitative est réalisée, les temps de relaxation doivent avoir été pris en compte pour que le résultat soit valide ; sinon, les intégrales ne reflètent pas le vrai rapport.
Rapport de NMR — analyse
- Description de l'échantillon, date de réception et numéro de laboratoire
- Méthode appliquée et étalon de référence, le cas échéant
- Conditions d’instrument et de mesure
- Étapes de préparation des échantillons
- Résultats et unités de mesure
- Incertitude de mesure (si demandé)
- Une déclaration selon laquelle les résultats concernent uniquement l'échantillon soumis pour test
Accréditation
EUROLAB détient une accréditation internationalement reconnue obtenue auprès des organismes d'accréditation parties aux accords de reconnaissance multilatérale de l'IAF et de l'ILAC, selon ISO/IEC 17025 pour les tests en laboratoire, ISO/IEC 17020 pour l'inspection et la surveillance, et ISO/IEC 17021-1 et ISO/IEC 17065 pour la certification des systèmes et des produits. Cette chaîne garantit que les rapports et certificats délivrés sont acceptés dans le monde entier.
La possibilité de proposer ce test dans le cadre d'une accréditation dépend de votre produit et de la norme appliquée ; l'accréditation étant méthodologique, le périmètre est confirmé par écrit au stade du devis.
Portée et autorisationsRèglements connexes
- Monographies de la Pharmacopée européenne et de l'USP
- ICH Q6A (spécifications)
- Bases de données de référence utilisées dans les audits d'authenticité des aliments
Pages où cette méthode est utilisée
Méthodes d'analyse — Que fait ce groupe de méthodes ?
La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai NMR — analyse ; les conditions et critères d'acceptation de cet essai figurent dans les sections ci-dessus. Le périmètre propre à votre produit est confirmé par écrit au stade du devis.
Les pages sur les méthodes analytiques sont des pages consacrées à une TECHNIQUE DE MESURE plutôt qu'à un essai. Cette différence compte : « l'essai au brouillard salin » est un essai et répond à une question ; « ICP-MS » est une technique et s'utilise dans des dizaines d'essais différents. Parfois, l'utilisateur ne recherche pas l'essai mais la technique — car c'est le nom de la méthode qui figure dans son cahier des charges.
Cette distinction devient déterminante dans le choix d'un laboratoire. Lorsqu'un client demande une « analyse des métaux lourds », la vraie question est de savoir par quelle technique elle sera réalisée : la XRF est rapide et non destructive mais ne distingue pas les composés ; l'AAS est économique pour un seul élément ; l'ICP-OES analyse plusieurs éléments ; l'ICP-MS détecte des niveaux de trace. Le même échantillon donne des résultats avec des limites de détection et des incertitudes différentes selon les quatre techniques.
Le choix de la méthode se fait selon trois critères. LIMITE DE DÉTECTION : la concentration recherchée est-elle dans la plage que la méthode peut détecter ? COMPATIBILITÉ DE MATRICE : la matrice de l'échantillon (plastique, aliment, sol, métal) est-elle une que la méthode peut traiter, et un prétraitement est-il nécessaire ? LIEN AVEC LE CAHIER DES CHARGES : la norme produit ou la législation impose-t-elle une méthode particulière ? Le troisième critère l'emporte souvent sur les deux premiers — le cahier des charges impose la méthode.
Les pages de méthodes construisent une CHAÎNE. Une technique est liée aux pages de test sur lesquelles elle est utilisée, aux normes sur lesquelles reposent ces tests, à la législation à laquelle ces normes sont liées et, en fin de compte, aux régimes d'accès au marché. La chaîne d'exemples dans le document source fonctionne comme ceci : XRF → analyse des métaux → conformité RoHS → restriction sur les métaux lourds → pages de revêtement. Quel que soit le lien à partir duquel l’utilisateur entre, il atteint les autres.
La préparation des échantillons est la moitié invisible du résultat dans cette famille et constitue une source d’erreur plus importante que la technique elle-même. La méthode de digestion, le degré de broyage, le solvant d'extraction et le taux de dilution modifient considérablement le résultat. Le même échantillon sur le même instrument donne un résultat différent avec une préparation différente ; la définition de la méthode couvre donc également la préparation.
L'étalonnage et la vérification sont le troisième élément déterminant. Un instrument est calibré avec un matériau de référence certifié, la courbe d'étalonnage est vérifiée périodiquement et un échantillon de contrôle est analysé dans chaque lot. Sans ces étapes, un numéro produit n'est pas traçable même si l'instrument fonctionne correctement.
Groupes de méthodes dans ce domaine
Analyse élémentaire
ICP-OES, ICP-MS, AAS et XRF. Ils diffèrent par la limite de détection, la tolérance matricielle et la capacité multi-éléments.
Chromatographie
GC, GC-MS, HPLC, LC-MS/MS et chromatographie ionique. Il sépare un mélange en ses composants et mesure chacun séparément.
Spectroscopie
FTIR, Raman, UV-Vis et émission optique. Pour l’identité des matériaux, l’identification des groupes fonctionnels et la composition de l’alliage.
Analyse thermique
DSC, TGA, DMA et dilatométrie. Températures de transition, composition, décomposition et comportement dimensionnel.
Microscopie et imagerie
Microscopie optique, SEM-EDS, radiographie et tomographie. Structure, défauts et distribution élémentaire.
Chimie classique (par voie humide)
Titrage, gravimétrie et colorimétrie. Utilisé comme méthode de référence et pour confirmer les résultats instrumentaux.
Confusions fréquentes dans ce domaine
- XRF est un outil de dépistage ; il voit les éléments et ne distingue pas les composés. Une décision concernant un composé restreint nécessite une confirmation par chimie humide.
- L'expression « non détecté » n'est pas une preuve d'absence ; elle se lit avec la limite de détection de la méthode.
- La spécification lie la méthode. Une méthode techniquement meilleure n’est pas acceptée si la spécification en appelle une autre.
- La préparation des échantillons fait partie du résultat ; un rapport qui ne mentionne pas la préparation n'est pas reproductible.
- Les résultats obtenus par différentes techniques ne peuvent pas être comparés directement ; leurs limites de détection et leurs incertitudes diffèrent.
- Une page de méthode n’est pas une page de test ; quelle méthode s'applique à quel test provient de la norme de produit.
Quelles décisions ces résultats étayent
- Faire correspondre la méthode du cahier des charges au périmètre du laboratoire
- Choix de la méthode selon la limite de détection et la compatibilité matricielle
- Confirmation d'un résultat instrumental par une méthode de référence
- Élimination des écarts liés à la préparation des échantillons
Tests associés
Questions fréquentes sur NMR — analyse
La pureté peut-elle être mesurée par RMN ?
Oui. La RMN quantitative (qNMR), avec un étalon interne et des conditions de relaxation appropriées, peut donner une pureté absolue ; cette méthode est également utilisée dans la certification des matériaux de référence.
L’échantillon peut-il être récupéré ?
La méthode est non destructive. L'échantillon peut être en grande partie récupéré par évaporation du solvant, bien que des résidus de solvant deutéré puissent subsister.