Monocristal "référence"

  _Question [SM]

Je ne me souviens pas avoir vu passer des propositions de cristaux "stables" pour les faire circuler dans le réseau pour tester ou optimiser les diffractomètres.
Nous avons fait un TP en cristallo et j'ai un candidat plutôt intéressant : le paracétamol, bien connu, passé dans le domaine public depuis un bon moment maintenant. On joue avec les étudiants sur ce modèle fort sympathique car il recristallise dans la 1/2 heure et peut donner facilement des cristaux de taille assez imposante (0.25x0.25x0.5 sans problème) avec le temps. Il se colle bien sur une tige de verre (pratique pour faire un bon faciès), il n'aime pas l'eau et cristallise en P 21/n à température ambiante dans l'eau. Son point de fusion est mesuré vers 169°C.
3 formes hydratées sont connues mais peu stables à l'ambiant. 1 forme polymorphe orthorhombique est connue et s'obtient à froid (conditions de recristallisation à affiner). Pas de transition observée de l'orthorhombique vers le monoclinique en descendant en température.
Le seul "hic" : on observe une coloration lors de la formation de certains cristaux avec des zones plus ou moins étendue tendant vers le rose. Cela s'observe d'autant plus avec des solutions concentrées et une température de solubilisation élevée. La lumière joue également un rôle. Ce qui est décrit parle de radicaux et que l'utilisation d'eau dégazée en présence d'anti-radicaux est efficace, en solution. Je n'ai pas testé pour faire des cristaux mais j'en obtient de jolis incolore.
Cela dit, j'ai carrément taillé le volume d'un cristal qui présentait cette couleur rose très localisée et de façon homogène (en tout ces dans ce que j'ai taillé, a priori) et je n'ai obtenu que les paramètres de maille du paracétamol (dommage, on avait vraiment l'impression d'une mâcle d'une autre nature).
Sur la durée en terme de stabilité, c'est un peu court mais je n'ai pas observé de changement de couleur pour les cristaux incolore. La dernière solution est de le mettre dans l'huile dans un ependorf, ce serait plus facilement postable et cela devrait le conserver à l'abri de l'air et de la lumière (avec de l'alu).
Qu'en pensez-vous? On peut le faire tourner entre vous 4 d'abord et voir ensuite s'il passe les "critères de sélection" (à définir?)? Bonne continuation et à la prochaine. Bien cordialement,

• [CP] Oui cette idée de Pascal etait une bonne idée. Ton candidat est sans doute bon, il faudrait tout de même au moins dans les grandes lignes essayer de définir un protocole expérimental (temps d'exposition et stratégie de collecte pour avoir des données comparables, etc.), s'il s'agit bien d'évaluer la qualité des appareils.
  Merci et a+

  
  

• [AvdL] Oui bonne idée; par contre ce qui me pose des problèmes c'est le rôle de la lumière. Faut-il faire la collecte des données à l'obscurité (ce qui est possible)? Ou est-ce que le cristal est quand-même stable à 150K dans un flux d'azote à la lumière de jour ?
  Oui un protocole doit être défini.

  
  

• [SM] Je pense que le cristal est stable car la mesure faite sur un morceau de cristal rose m'a donné la même maille. J'attends de vérifier ça au coeur du cristal sur le R-axis avec une collecte complète quand il sera à nouveau opérationnel pour voir en 2D si j'ai de la mâcle ou pas. Le problème de couleur et donc d'oxydation intervient uniquement en solution (dixit brevet). J'obtiens des cristaux soit incolore, soit rosé, soit partiellement rosé. Des collègues de pharmacie ont déjà travaillé là-dessus, à l'état solide, c'est stable. C'est d'ailleurs pour cela que le paracétamol est difficilement prescrit en injectable (les "excipients" peuvent ne pas être anodins).
  Le fait le plus évident est que le pot de paracétamol qu'on utilise pour les TP ne contient qu'une poudre cristalline "blanche" (incolore à la bino), on l'a depuis 2 ans et je ne pense pas qu'il était frais au moment où on nous l'a donné.
  Pour ce qui est du protocole, ne faudrait-il pas définir d'abord la "présentation" du cristal au faisceau? Je serais pour un montage collé qui permet d'avoir les "mêmes" orientations par rapport au gonio, à l'absorption, même si elle est faible pour une molécule organique.
  Ensuite, quelle taille de cristaux puisqu'il y a 2 "écoles", celle qui considère que le cristal doit baigner tout entier dans le faisceau et celle pour laquelle le faisceau doit être plus petit que le cristal. Cela dit si on part dans l'option cristal dans l'huile, on peut en mettre 2 dans une même goutte (1 petit, 1 gros), mais on peut envoyer aussi 2 cristaux montés sur tige de verre, cela reste juste plus "fragile" mais on est plutôt attentionné dans notre métier.
  Pour les critères de collecte, je ne suis pas un spécialiste car je fais généralement une collecte en triclinique (plaque image) et que je ne suis pas encore adepte du CCD (bientôt, j'espère) pour les stratégies "courtes".
  Pour ce qui est de l'envoi dans l'huile, existe t'il des cupules en plastique qui soient moins volumineux qu'un ependorf? Ce serait mieux pour pêcher les cristaux sélectionnés.
  Je suis à votre disposition, les étudiants ont fait des cristaux de toutes formes et tailles et j'ai un appareil photo pour le choix des cristaux.

  
  

• [AvdL] Ah, ça c'est toute une discussion - on pourrait relancer ça sur la liste de diffusion de RECIPROCS - ça serait intéressant. Moi je suis peut-être de la vieille école qui dit que le cristal devrait être plus petit que le faisceau, mais je sais bien que nos collègues biocristallographes ont tendance de faire l'inverse. De toute façon, les programmes de correction d''absorption'' basés sur la multiple mesure des réflexions, peuvent corriger tout, au moins pour les composés organiques. Pour les composés inorganiques c'est effectivement autre chose.
  Alors dans le protocole va-t-on également proscrire le diamètre du collimateur? Est-ce que tout le monde a un choix ?

  
  

• [SM] Il est facile d'envoyer 2 ou 3 tailles de cristaux. C'est un comparatif qui a déjà dû être fait auparavant mais qui peut être à nouveau réalisé pour ceux qui le souhaitent. Cela permettrait aux micro-sources de montrer leur intérêt sur les très petits cristaux.
  Tu as raison en soulignant dans le protocole de faire préciser le diamètre du collimateur. Par contre, autant pour les CCD, il serait nécessaire de définir une stratégie commune (distance/exposition/plages angulaires/...), autant la comparaison avec une plaque image serait limitée par la distance cristal/détecteur. Cela signifie t'il qu'il faudrait faire 2 comparatifs éventuellement rejoint au niveau des critères de qualité d'une mesure complète et/ou d'une stratégie courte ? Comparer la plaque image avec un CCD à la même distance enlèverait tout l'intérêt du CCD et probablement ses performances.
  Les programmes entrent également en compte dans leur traitement des données (facteurs d'échelle et autres discriminations) : sur le R-axis, nous utilisons deux versions d'un même programme, FS-PROCESS et d*trek, et les résultats sont très différents, et la nouvelle version du programme donne des résultats encore différents des précédents. L'idéal serait d'utiliser le même programme pour traiter les images quelle que soit leur provenance/extension. Cela existe t'il? Il me semble que les équipementiers jouent beaucoup sur les incompatibilités de leur données pour éviter ce genre de comparaison.

  
  

• [SM] Je réalise que je me pose beaucoup de questions qui ont déjà peut-être été débattues au sein du groupe "Informatique appliquée à la cristallographie, Méthodes de travail, Méthodes de pointe, Instrumentation et Résolution structurale".
  Je suis d'accord avec AvdL, nous ne devrions pas tarder à élargir la discussion au moins à ce groupe ? Je suis sans doute loin de poser les bonnes questions et pars peut-être un peu dans tous les sens.

  
  

• [PR] Ce serait effectivement une bonne chose de faire enfin tourner un fameux cristal test entre les diffé©rentes plateformes de diffraction consentantes et suivant un protocole commun à définir ensemble pour atteindre les critè¨res suivants I/sima(I) = 2 dans la dernière tranche de ré©solution ...-0.83 Ã…, complétude à 99%, redondance min 4?, à voir ???) et je suis d'autant plus intéressé que je viens de perdre par maladresse et empressement mon cristal test de cytidine, cristal de forme cubique lors du transfert de son support sur une tête gonio...
  Je m'interroge sur l'intérêt d'en racheter un auprès de Rigaku car cela doit bien coûter plusieurs milliers d'euros et que des cristaux étalons, on en voit passer quelques uns de temps en temps sur nos paillasses.
  Mais si des personnes ne sont pas attachées à leurs cristaux tests comme à leurs prunelles de leurs yeux, on pourrait en faire tourner un déjà sur sa tête gonio pour réduire le risque que la chaîne de tests ne se rompe suite à des maladresses de manipulations toujours possibles...
  En tous cas, je suis également particulièrement intéressé car j'ai + ou - la même bécane RIGAKU que l'IECB que j'aimerais comparer !
  Ensuite il sera également intéressant de les comparer aux tubes classiques et microfoyers... Donc oui pour un cristal stable dans le temps et sous des irradiations répétées et à température ambiante.
  Le service sera arrêté pour les vacances de la Toussaint, mais je suis partant pour démarrer cela en novembre.

  
  

• [AvdL] Je suis également pour un transfert du cristal monté sur une tête gonio.
  La structure est-elle centro ou non-centro? Il y a intérêt pour le rayonnement cuivre ?
  Mon programme de stratégie de collection de données ne permet pas de donner comme critère I/s(I) > 2 dans la dernière tranche de résolution, mais plutôt un I/s(I) pour la totalité des données - après ou avant moyennage des redondantes et équivalentes. La valeur I/s(I) par défaut est actuellement 15 au lieu de 20 dans une version précédente du soft parce qu'ils ont changé la façon comment calculer le sig(I)...
  Donc pour la stratégie:
  
  • complétude >= 99% à 0.80 A
  • redondance dans le système Laue (c'est lequel ?): 3 devrait être suffisant ?
  • signal sur bruit, pour moi plutôt I/s(I) (réflections moyennées) = 15 ?
  • cristal plus petit ou plus grand que faisceau ?
  • température ambiante?
  • rayonnement Mo ? Cu ? En Cu ma résolution minimale est 0.83 A
  • ...

  
  

• [SM] La structure est centro, c'est un P21/n, donc pas de problème entre moyenner ou pas, entre Cu ou Mo.
  Pour ce qui est de la résolution, nous ne seront pas tous au même niveau. Il faudrait peut-être 2 résolutions, à 0.83, par exemple, et au maxi de chaque diffractomètre pour ne pas écarter un appareil par rapport aux autres.
  Quid du programme d'intégration de données, notamment les images. Existe t'il des suites "universelles" ?
  Pour la taille des cristaux, on peut en monter 2 mais l'envoi de 2 têtes gonio serait moins facile. En plus, je ne vois pas l'intérêt dans la mesure où chaque appareil a une géométrie différente, notamment en terme de hauteur. Le plus simple serait d'envoyer les cristaux monter sur tige de verre et/ ou dans l'huile. La version montée permettrait d'avoir un certain référentiel d'orientation, ou quelque chose comme ça...
  

  
  

• [AvdLM] CrysAlis-Pro peut intégrer les images d'autres formats que le format natif Agilent.
  Par contre moi je ne l'ai jamais fait ; je ne pense pas non plus que c'est une très bonne idée car ça va demander beaucoup de temps pour se familiariser avec un autre programme d'intégration. C'est peut-être une idée pour une deuxième étape du projet.
  

  
  

• [PR] Pour le montage si la translation en hauteur offre suffisamment de latitude, ce n'est pas gênant de s'échanger juste un cristal sur une tête standard... Par exemple j'utilise la tête chez HamptonResearch short avec des boucles qui font 18 mm de hauteur standard de pas mal lignes de lumière synchrotron.
  En s'échangeant un cristal déjà monté, on fera moins de manipulation et le risque de perte du cristal sera réduit...
  Le montage au cuivre pour le système RAPID II est également limité en résolution à 0.8 Ã… Comme nos machines ont des configurations différentes, des softs de stratégie différents, difficile d'établir un protocole commun pour comparer les perfs de chacune comme cela apparaît sur le tableau ci-joint. Peut-être pourrait-on renverser les choses en se disant que, que ce soit une radiation au Cu ou au Mo, ce qui importe c'est d'obtenir finalement le meilleur modèle cristallographique: ça peut effectivement dépendre du logiciel utilisé pour traiter les données, celui pour affiner le modèle et de l'utilisateur mais principalement du jeu de données.
  L'idée serait pour tout un chacun de déterminer ses propres conditions d'enregistrement / stratégie suivie (qui changent d'une machine à l'autre et qu'on ne pourra pas rendre homogène) i.e. pas d'oscillations, secteurs angulaires requis, temps d'exposition,...) pour obtenir des jeux à peu près identiques répondant aux critères de l'IUCR et donc d'évaluer finalement la productivité de notre installation.
  C'est un peu ce que je fais quand je passe un cristal du Kappaccd Mo au Rapid II (Cu), j'essaie d'avoir comme limite de résolution 0.83 Å ... avec un I/sigma global élevé mais surtout qui garantit une valeur ?? ou plus avec un Rint ? 25% dans la dernière tranche de résolution, de choisir une redondance ad hoc autour de 4 notamment pour une structure centro.
  Stéphane, as-tu déjà un jeu de référence avec ton protocole expérimental sur un de ces cristaux sur lequel on pourrait partir pour s'étalonner ?
  Autre requête personnelle, mais sans doute je peux le demander à Brice, c'est la configuration de vos PCs de collecte et de traitement pour vos données du RAPID II, je pense faire comme vous séparer les deux choses physiquement car mon PC rame trop et se remplit trop vite.
  Un autre test envisageable serait d'avoir un cristal énantiopure avec des diffuseurs légers et apprécier la capacité des instruments à mesurer les différences de Bijvoet pour avoir le meilleur Flack ou la meilleure probabilité selon le test de Hooft...

  
  

• [SM] Désolé pour le silence, je ne vous ai pas oublié. Je suis sur l'idée d'obtenir un cristal débarrassé de son impureté oxydée (je pense faire la recristallisation dans une eau dégazée ou avec un bullage d'azote). J'ai actuellement un gros cristal et je pensais le passer dans un petit système qu'a Stan pour obtenir un cristal sphérique, ce serait pas mal, non ?
  Pour ce qui est des paramètres de collecte, on a travaillé sur une stratégie triclinique qui donne des résultats très satisfaisants (encore qu'on arrive difficilement à 99% de complétude malgré la plaque image immense mais je pense que c'est dû aux programmes). Cela dit, je n'ai donc jamais pris le temps de jouer sur des paramètres d'oscillation, par exemple. Par défaut, je mets un width de 5° (!) pour des paramètres de maille raisonnables (< 40 Å). Ce serait l'occasion de me remettre en question sur les stratégies optimales. Pour répondre à Arie sur l'idée d'une suite logicielle "universelle", j'avais également pensé à Crysalis, tout le monde ne sait sans doute pas le faire marcher (moi je ne l'ai utilisé qu'une fois et ça commence à dater). Je suis donc d'accord avec Pascal, il est peut-être préférable qu'il faille obtenir un modèle le plus "performé" sur chacune des installations. Personnellement sur le R-axis, le problème est que la stratégie que le programme cristalclear1.3.6 me propose est (très) souvent insuffisante. C'est la raison pour laquelle on favorise un collecte en triclinique presque systèmatiquement, même si celle-ci ne semble pas parfaite (est-ce que ça existe ?).
  Je n'ai pas un jeu de données sur le cristal qui circulera parce qu'il n'est pas encore monté. Le fait d'avoir un cristal isotrope ne poserait plus de problème de translation (s'il y en avait), me semble t'il.
  Pour répondre à Pascal, nous avons effectivement séparé collecte et traitement sur 2 PC différents, notamment parce que le PC pilote était fournis avec un DD de ..... 80 Go !!! ...en SCSI !!! Cependant, lorsque la structure est résolue avec de "bons" critères de qualité, voire publiée, nous n'archivons pas les images. Il nous vaudrait mieux conserver le cristal qui a été mesuré, quand c'est possible. C'est le cas pour certains cristaux que nous avons conservés et qui vont nous permettre, je l'espère, de faire de la densité de charge, depuis que j'ai découvert cela, grâce à ЯECIPROCS !
  Pour ce qui est d'un cristal énantiopur, ce n'est pas ce qui manque en pharmacie ! Je regarderai cela aussi au cas ù j'ai un modèle intéressant, mais je ne sais s'il sera aussi stable... Si c'est le cas, nous pourrions faire d'une pierre 2 coups.