Le chemin vers le maître calorimètre Vol.7 Deuxième mesure DSC
Les points clés de la mesure DSC sont le remplissage de la solution ! (Partie 1)

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Les personnages et l’histoire présentés ici sont fictifs.
Pour les aspects techniques, nous avons reçu des conseils du Professeur Fukada, chercheur invité à l’Université Préfectorale d’Osaka.

En cliquant sur le bouton «Télécharger» en bas de la page, vous pouvez télécharger la note résumée par Nakamura-san,
«Vérifications auprès du Professeur Fukada (DSC) et réponses correspondantes» apparues dans le texte.

【Histoire précédente】
Nakamura-san, de Maruban Pharmaceuticals, a réalisé des mesures avec le VP-DSC en suivant le manuel. Cependant, les mesures ne se sont pas bien déroulées. En consultant le site de Malvern, plusieurs questions se posaient, ce qui a poussé à consulter le Professeur Fukada.

【Histoire actuelle】

Avant la visite, les points à vérifier auprès du Professeur Fukada listés sur le site et le manuel avaient été préparés. Il semble qu’il y ait des points différents des mesures ITC.

Professeur Fukada. Cela faisait longtemps. Aujourd’hui, je vous remercie de bien vouloir m’instruire sur la mesure VP-DSC !

Oui, merci également.

	Comme mentionné dans le mail précédent, lors de la mesure eau-eau, la ligne de base monte incliné vers la droite. Quelle pourrait en être la cause ?

Les causes peuvent être diverses, mais principalement les suivantes: (1) Insertion de bulles dans la cellule (2) Salissures sur la cellule (3) Différences dans la solution entre la cellule de référence et la cellule échantillon (4) Différences de hauteur des liquides entre la cellule de référence et la cellule échantillon (5) Précipitation de l’échantillon, etc. Puisqu’il s’agit d’une mesure eau-eau cette fois, (3) et (5) ne s’appliquent pas. Toutefois, en voyant les données, la valeur DP commence par un chiffre négatif. Cela pourrait être dû si les cellules sont bien nettoyées, aux causes (1) et (4). Bien que nous n’ayons pas vu directement l’opération, avez-vous ajusté la hauteur du liquide à l’aide de la seringue de réglage du remplissage ?

Oui, c’est le cas.

	Vous avez également réalisé le dégazage selon le manuel, n’est-ce pas ?

Oui, nous l’avons fait.

	Dans ce cas, il y a probablement une forte possibilité d’insertion de bulles. Par rapport à l’iTC200, la quantité de solution étant augmentée à 500 uL, il se peut que l’on ait eu du mal à prendre conscience de la sensation du pompage.

En ce qui concerne la méthode de remplissage de la solution, le bec d’emplissage est-il absolument nécessaire ?

	Le bec d’emplissage sert à éviter de heurter la cellule avec la seringue Gazlocale et de l’endommager. L’utilisation empêche la seringue de toucher le fond, l’arrêtant à quelques millimètres pour être en suspension.

Dans ce cas, on ne peut pas retirer complètement la solution, ce qui change la concentration de l’échantillon, mais…

	C’est perspicace, Nakamura-san ! C’est exact. Si l’objectif de mesure est Tm, cela n’affecte pas, mais si l’on souhaite déterminer avec précision l’enthalpie, la modification de la concentration a un impact. Dans ce cas, il faut retirer le bec d’emplissage pour vider complètement la solution. De plus, si on s’habitue au remplissage et pompage sans l’entonnoir, alors non, il n’est pas obligatoire.

Je vois. Donc, de la même manière que pour iTC200, il est nécessaire de s’habituer au remplissage de la solution ?

	C’est exact. En retour, il n’y a que l’action de remplir la solution. Si cette action est maîtrisée, la mesure elle-même n’est pas difficile.

Alors, si le remplissage est réussi, comment doit être la valeur DP ?

	DP signifie Differential Power. On compare la différence entre les cellules référence et échantillon. Si les deux contiennent la même solution, cette différence doit tendre vers zéro.

Donc, quand la mesure précédente a donné -6.5 mCal/min, il y avait une anomalie, n’est-ce pas ?

	Oui, comme l’ITC, il est crucial en DSC de vérifier que la ligne de base soit stable. Les raisons pour DP négatif incluent: (1) Insertion de bulles (2) Salissures des cellules (3) Différences de solutions entre les cellules.

À propos, Professeur, dans l’ITC, de l’eau ultra-pure était utilisée pour la cellule de référence. Pourquoi une solution tampon est-elle utilisée pour le DSC ?

	L’eau et le tampon diffèrent en capacité calorifique. De plus, la dépendance à la température varie selon les composants du tampon, ce qui modifie l’inclinaison de la ligne de base. Pour l’ITC, la mesure se fait à température constante, donc l’eau ultra-pure est adéquate.

Je vois, c’est donc la raison. Puis-je maintenant essayer avec le système et réaliser une mesure eau-eau ?

	Oui, allons-y.

D’abord, allumez le système et l’ordinateur. Lancez le logiciel de contrôle et vérifiez que l’indicateur du système s’allume. Dégazage de l’eau ultra-pure avec ThermoVac. Cela dure environ 3 à 5 minutes.

	Si la stabilité de la ligne de base de l’eau ultra-pure est à vérifier, 15 minutes est une durée plus longue recommandée pour le dégazage. Pour les échantillons, être prudent car une évaporation pourrait changer leur concentration avec un dégazage trop long. Gardez-le à 3-5 minutes.

D’accord, compris. Une fois le dégazage terminé, nettoyez le système. Retirez le bouchon de pression, puis scellez le capteur de pression avec un bouchon. Utilisez le bec d’emplissage si nécessaire pour vider la solution de la cellule de référence. À la fin de la mesure, remplissez d’eau ultra-pure, similaire à l’ITC, pour finir la procédure, n’est-ce pas ?

	Oui, exactement.

Enlevez le bec d’emplissage, installez le dispositif de nettoyage de cellule. Faites couler environ 300 mL de 14% Decon90 (ou 20% Contrad70). Ensuite, rincez avec 300 mL d’eau ultra-pure. Retirez le dispositif et videz la cellule des restes d’eau ultra-pure à l’aide de la seringue Gazlocale, puis replacez le bec d’emplissage. Insérez 700 uL d’eau ultra-pure dégazée dans la seringue Gazlocale pour évacuer l’air. Insérez la seringue dans la cellule échantillon, et injectez lentement jusqu’à ce que la solution émerge de l’orifice. Après, pompez à plusieurs reprises. Retirez l’excédent à l’entrée de la cellule, enlevez le bec d’emplissage et ajustez la hauteur du liquide dans la cellule avec la seringue d’ajustement. Répétez pour l’autre cellule. Retirez le bouchon de pression, fermez correctement le capuchon de pression. Vérifiez la pression sur le moniteur ! Assurez-vous qu’elle n’est pas notablement inférieure à 27 psi ?

	Oui. Cependant, cette valeur diffère selon les systèmes, alors reportez-vous aux données prises par l’ingénieur à la livraison.

Où dois-je vérifier cela ?

	Ouvrez le fichier de données brutes marquées «.dsc» dans le bloc-notes et vérifiez les pressions. Si la valeur est moins de 20 psi, cela pourrait suggérer l’usure ou la contamination.

Au fait, Nakamura-san, combien de temps vous a-t-il fallu pour nettoyer la cellule échantillon et effectuer le remplissage ?

Je ne l’ai pas mesuré précisément, mais environ 10 minutes ?

	C’est raisonnable. La vérification du temps est essentielle car pour les mesures VP-DSC, il est crucial de ne pas interrompre la mesure au changement d’échantillon.

Oui, cela figure dans le manuel. Cela concerne l’historique thermique, je crois.

Permettez une clarification. La nature du DSC signifie que les données du premier scan difèrent des suivantes en termes d’apparence. Pour assurer que le test est réalisé dans un historique thermique stable, il est conseillé de réaliser un scan de contrôle (tampon dans les deux cellules) la veille. Une fois l’historique stabilisé, on peut procéder aux tests effectifs.

Oui, pour maintenir l’historique stable, pressez l’échange de solution pendant le refroidissement après le contrôle, avant que le système redémarre le scan. Attendez-vous à 10–15 minutes pour l’échange, nettoyage et remplissage. Une fois initié, le scan se poursuit même s’il n’est pas terminé. Pour s’entraîner, pratiquez d’abord avec de l’eau si le matériel est neuf ou si l’on n’est pas habile encore.

Merci, c’est très utile

	Une fois habitué, ce sera tout simple. Un conseil : utilisez des seringues sèches pour éviter les variations de concentration. Unes aiguilles pour seringues Luer-Lock devraient avoir été fournies avec le système. Utilisez-les pour le nettoyage ou d’autres tâches mineures. Après usage, nettoyez la seringue Gazlocale, retirez le piston et stockez séparément pour prévenir les blocages.

C’est génial, des recommandations utiles ! Cependant, faut-il aussi laver en passant des tampons aux échantillons ?

	Non, cela n’est pas nécessaire.

Le remplissage de l’eau ultra-pure est fait, donc passez à la configuration des paramètres via le logiciel, conformément au manuel.

En complément, Nakamura-san, pour le contrôle, choisissez 10 scans. Toutefois, le nombre effectif de contrôles la nuit peut varier. Gardez en tête le temps de scan, notamment si 10 – 100 ℃ à 90°C/h, une stabilisation pour scan atteint environ 30 minutes. Une fois le matin venu, ajustez si moins de contrôles que prévus. La modification peut éviter des erreurs de reprise si forcée. Pensez à mettre à jour selon la situation.

Je vais démarrer la mesure.

	Avant cela, prenons une pause.

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