Il existe de nombreuses situations où des informations chimiques localisées mais détaillées doivent être obtenues rapidement, et la RMN peut être un outil précieux à cet effet. L’étude d’espèces hyperpolarisées en solution en est un exemple. En effet, il est nécessaire d’identifier rapidement les entités moléculaires formées aux premiers stades de la dissolution ou du mélange, et dans tous les cas avant que l’aimantation ne revienne à l’équilibre thermique.
Une nouvelle approche de spectroscopie localisée de type CSI (Chemical Shift Imaging) a été conçue en ce sens, et testée avec succès sur des espèces hyperpolarisées par la méthode SABRE utilisant du para-hydrogène. Dans cette méthode, l’hyperpolarisation est produite en phase organique, mais pour des applications biologiques, elles doivent être transférées le plus rapidement vers une phase aqueuse.
Afin de fournir de manière simultanée et rapide l’information moléculaire dans les deux phases, plusieurs astuces ont été combinées : i) le choix d’une tranche longitudinale ‘tournante’ dans le plan xy afin de minimiser le nombre de spins excités plusieurs fois consécutives (Figure 1a-b, montrant cette sélection et le profil de gradient associé), ii) un encodage de phase centrique optimal pour traiter le caractère transitoire de l’hyperpolarisation, et iii) l’emploi d’un écho de gradient évitant les impulsions d’inversion (Figure 1c).
La Figure 2 montre le résultat sur une solution biphasique dichlorométhane/eau, avec au départ dans la phase organique 5 mM de catalyseur et 25 mM de pyridine. A droite, après hyperpolarisation, un gain d’environ 2 ordres de grandeur en intensité de signal est obtenu et la pyridine transférée est observée dans la phase aqueuse. Chacune de ces cartes a été obtenue en 8 secondes ; elles sont affichées avec les mêmes niveaux d’intensité.
