PHIP法のための偏極移行システムの開発

• 研究課題/領域番号: 18K03679
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
• 研究機関: 和歌山県立医科大学
• 研究代表者: 藤村 寿子 和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (90378589)
• 研究分担者: 牧野 誠司 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (70222289) ; 田中 正義 神戸常盤大学, 保健科学部, その他 (70071397)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: PHIP法 / 超偏極 / 19F-NMR / フッ素19 / パラ水素 / PHIP / 19F

研究成果の概要

超偏極MRIの造影剤として19F原子核を含む化合物に着目し，超偏極19F化合物を生成するための基礎研究を行った。19F化合物として3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro-1-hexeneを用いて水素化反応を効率的に促進する触媒や条件について，19F-NMRを測定することにより検討した。本研究では水素化反応に数時間を要したが，反応速度を速める要因として水素の圧力を高くすることが効果的であることが分かった。パラ水素誘導偏極法（PHIP法）では減偏極を考慮すると短時間で水素化反応が進む必要があるため，数気圧の水素ガスに耐えるシステム構築の検討を始めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超偏極した13C，3He，19Fなどの原子核を造影剤として利用するMRI（超偏極MRI）は，検査被ばくのない画像診断装置として期待されている。特に19Fは体内にほとんど存在しないためバックグラウンドが少ない利点があり，PHIP法を用いると安価で簡便に超偏極核生成が可能となる。また，1Hと共鳴周波数が近いため，既存の医療用MRIを利用することが可能となることも，広く医療で利用するために重要である。本研究は，PHIP法を用いて効率的に19F化合物を超偏極させる技術の確立を目的としており，超偏極MRIの造影剤の基礎研究に位置づけられる。