MRIへの応用に向けたPHIP法による超偏極19F生成の研究

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26461835
• Research Institution: Wakayama Medical University
• Principal Investigator: 牧野 誠司 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (70222289)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤村 寿子 和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (90378589) ; 田中 正義 神戸常盤大学, 保健科学部, 特命教授 (70071397) ; 福島 昭二 神戸学院大学, 薬学部, 教授 (80248103)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: PHIP法 / 超偏極 / フッ素19 / 水素化反応 / パラ水素 / Gaussian / MOPAC

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、核スピンイメージング法による次世代の核磁気共鳴イメージングの確立に向けて、炭素・炭素多重結合を持ちフッ素19を含む化合物に水素化反応でパラ水素を付加し、パラ水素の偏極をフッ素19に移行して超偏極フッ素19化合物を生成することを目的としている。MOPACを含むWinmostarとGaussianの連携により、水素化反応を効率的に促進する触媒の探索を進めた。水素化反応後の触媒の除去の容易さを考え、まず、パラジウム-活性炭素エチレンジアミン複合体等のパラジウム系触媒を中心に不均一系水素化触媒について検討を進めた。並行して水素化反応の実験を行うのに必要なものの購入を進めて実験を開始し、さらに、パラ水素からフッ素19への偏極移行のためのシステムの構築について検討を進めた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

MOPACを含むWinmostarとGaussianを連携させて水素化反応を効率的に促進する触媒の探索を、特に不均一系水素化触媒において進めた。並行して水素化反応実験を開始したが、次年度も引き続き実験を行う必要があり、まずは、不均一系触媒について、水素化反応を効率的に促進するものの選定を行い、その後、均一系触媒についても検討する。また、パラ水素からフッ素19への偏極移行システムの検討が遅れている。そこで、偏極移行システム用の電磁石等の購入を次年度に先送りした。

Strategy for Future Research Activity

水素化反応を効率的に促進する触媒を選定して水素化反応実験を行い、シミュレーション結果と比較する。当初計画では、均一系水素化触媒、不均一系水素化触媒、両方について検討を進めるとしていたが、水素化反応後の触媒除去の容易さを考え、不均一系触媒を中心に研究を進めている。今後も、まずは不均一系水素化触媒について検討を進めることとし、均一系水素化触媒についての検討は不均一系触媒に引き続いて行う。並行して、ALTADENA方式によるパラ水素からフッ素19への偏極移行システムを構築し、フッ素19の超偏極を確認する。

Causes of Carryover

水素化反応実験に必要な器具類等を購入して実験を開始したが、次年度も実験を続け、まずは不均一系水素化触媒について検討を進めて水素化反応を効率的に促進するものの選定を行い、その後、均一系触媒についても検討を行うこととする。また、パラ水素からフッ素19への偏極移行システムの構築が遅れたため、システム構築に必要な電磁石や電源等の購入を次年度に先送りすることとした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

水素化反応実験を次年度も続け、まずは、不均一系触媒において、水素化反応を効率的に促進するものを選定し、さらに、均一系触媒についても水素化反応を効率的に促進するものを選定するために、必要な器具、薬品類の購入を行う。また、パラ水素からフッ素19への偏極移行システムの構築を進めるため、電磁石やその電源、電源コントロール用回路等の必要な物品の購入を行う。