MRIへの応用に向けたPHIP法による超偏極19F生成の研究

2016 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 – 2018-03-31
• 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の連携で水素化反応を効率的に促進する触媒の探索を、均一系触媒を中心に進めた。また、均一系触媒（まずはWilkinson触媒）を用いた水素化反応の実験を行った。将来的には人体に用いることを考えているので、均一系触媒を溶解する溶媒についても触媒除去と同様に注意を払わないといけないので、溶媒の検討も進めた。水素化反応の進み具合の測定等のために使わせてもらっていた化学教室のNMR装置が故障し、時間がかかったが原因を調査し、メーカーの技術者に修理を依頼した。NMR装置は復旧し、測定可能となった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

水素化反応の進み具合等の測定のために使わせてもらっていた化学教室のNMR装置が故障した。時間をかけて原因を調査し、メーカーの技術者に修理を依頼した。そのため、水素化反応の実験を進めることができなかった。

Strategy for Future Research Activity

NMR装置の修理が終わり、使用できるようになった。そこで、まず、均一系触媒を用いた水素化反応の実験を進める。フッ素を含まないスチレン等の物質を用いてパラ水素による水素化反応を行い、水素原子核のNMR信号を確認しつつ、ALTADENA方式による偏極移行システムの検討を進める。その後、フッ素19を含む物質による水素化反応とフッ素19への偏極移行の実験を進める。触媒については均一系触媒を中心に実験を進めていくが、触媒除去のことも考え、不均一系触媒についても検討を進めていく。均一系触媒については、将来的には人体に用いることを考慮して、溶媒についても検討を進める。

Causes of Carryover

使わせてもらっていた化学教室のNMR装置が故障し、原因の調査と修理に時間がかかったため、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、システム構築のために必要な電磁石や電源等の購入を当該年度内に行うことができなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

水素化反応の実験を均一系触媒を中心に不均一系触媒についても行い、水素化反応の実験に必要な器具類の購入をさらに進める。また、偏極移行システムの検討を進め、システム構築に必要な電磁石や電源等の購入を行う。