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2019 年度 実施状況報告書

PHIP法のための偏極移行システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K03679
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 – 2021-03-31
キーワードPHIP / 超偏極 / 19F
研究実績の概要

本研究はパラ水素誘導偏極法(PHIP法)を用いて19F原子核を含む化合物を超偏極させる技術の確立を目指している.PHIP法とは,水素化反応によって化合物中の2重結合または3重結合に触媒存在下でパラ水素(構成する2個の水素原子核1Hのスピンが互いに逆向きになった水素分子)を付加し,化合物の電子を仲立ちとして1Hの偏極を化合物中の原子核に移して超偏極化合物を生成する手法である.将来的には,超偏極19F化合物を造影剤として利用し,MRIの感度を大きく向上させることを念頭においている.
今年度は19F化合物と水素化反応を効率的に促進する触媒について検討を進めたが,水素化反応の進行が遅いなどの問題が多かった.これは,従来PHIP法で用いられてきた13C化合物などに比べて19F化合物は核スピンの緩和時間が短いためにNMRの測定を行う前に偏極度が小さくなってしまうことが一因と考えられた.PHIP法の水素化反応中や後に外部磁場を与えると偏極度に影響を与えることが分かっており,本研究では偏極移行システムとしてALTADENA方式での磁場制御システムを構築する予定であるが,19F化合物の場合は水素化反応によりパラ水素の偏極を19Fに移して化合物を偏極させた後も,その偏極度を保持するために磁場制御システムが必要と考えられる.このシステムの検討を始めたが,当初予定していたALTADENA方式のための磁場制御システムとしても利用できるようなものとする予定である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究で用いるPHIP法の水素化反応に最適な19F化合物と最適な触媒を選定することを考え,今年度はこの選定に多くの時間を費やした.しかしながら,水素化反応の進行が非常に遅いなど,思うように進まなかった.これは,19Fの核スピンの緩和時間が短いためにNMRの測定を行う前に偏極度が小さくなってしまうことが一因と考えられた.このため,水素化反応からNMR装置で測定するまでに偏極度を保つような磁場システムの準備を進め,次年度に構築することとなった.

今後の研究の推進方策

ALTADENA方式としても利用できる磁場制御システムの構築を行い,その後,水素化反応に最適な19F化合物と最適な触媒を選定を行う.

次年度使用額が生じた理由

理由:19F化合物と水素化反応を促進するための触媒の選定に時間を要し,磁場制御システムの構築を行うことができなかったため.

使用計画:磁場制御システムの設計と製作のための費用とする.

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公開日: 2021-01-27  

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