機能性材料を対象とした室温超高感度NMR

功能材料的室温超高灵敏度核磁共振

• 批准号: 21H01965
• 负责人: 犬飼 宗弘
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01965/
• 关键词: 核磁気共鳴; 超偏極; 固体NMR; 動的核偏極; 機能性材料

本研究の最終目的は、機能性材料や生体分子の超高感度・高分解能NMRスペクトルを室温で取得できる手法・装置開発と応用である。今年度に実施した内容は、共結晶法による生体分子の超偏極、およびにB.高分解能トリプレットDNP NMR装置の開発である。具体的には、Aに関しては、2種類の分子が水素結合やπ-π相互作用で組み上がる共結晶に注目し、サリチルアミドやアセトアミノフェンなどの薬の室温超偏極に取り組んだ。安息香酸とサリチルアミド、ナフタレンとアセトアミノフェンから組み上がる単相の共結晶が得られていることを粉末X線回折から確認した。研究分担者の香川助教とともにトリプレットDNP実験を実施し、どちらの共結晶においても100倍を超える1Hの超偏極信号を確認した。固体NMRを用いて共結晶内部のマイクロ構造の詳細を調べ、結晶内で偏極が十分に拡散していることを確認した。加えて、偏極後に溶解し、高磁場で溶液NMR信号を取得する溶解トリプレットDNPも実施し、サリチルアミドの高感度化された溶液NMRの信号取得に成功した。Bに関しては、R3年度とは異なるタイプの室温超偏極試料を高分解能で測定できる装置（特殊試料管とNMRプローブ）を開発した。試料を高速回転させながら、レーザー照射とMW照射を可能とする装置であり、従来法と比較して、高レートのレーザー照射による偏極率の向上が期待できる。R4年度は装置の組み上げ、試料の高速回転とMW共振を確認し、コンセプトの妥当性を検証した。

这项研究的最终目的是开发和应用可以在室温下获取功能材料和生物分子的超敏感的高分辨率NMR光谱的方法和设备。今年的内容是使用共晶方法的生物分子的超极化，以及B.高分辨率三元组DNP NMR仪器的发展。具体而言，关于a，我们集中在共晶上，其中两种类型的分子通过氢键和π-π相互作用组装，并致力于诸如水杨酰胺和乙酰氨基酚等药物的超极化。通过粉末X射线衍射证实，从苯甲酸，水杨酰胺，萘和乙酰氨基酚中获得了单相共晶。三胞胎DNP实验是与研究人员助理教授Kagawa进行的，在这两个共晶中，确认了超极化信号的1H。使用固态NMR检查了共结晶内部的微观结构，以确认极化在晶体内足够扩散。另外，还进行了溶解三重态DNP，以在极化后获得溶液NMR信号，并在高磁场下获得溶液NMR信号，并成功地获取了一个高度敏感的水杨酰胺溶液NMR的信号。关于B，我们开发了一种设备（特殊样品管和NMR探针），该设备可以测量与R3会计年度（R3）不同类型的室温超极化样品。该设备可以在高速旋转样品时激光照射和MW辐射，并且与常规方法相比，由于高速率激光照射而导致的极化速率可以提高极化速率。在2014财年，设备组装，标本的高速旋转和MW共振确认，并验证了该概念的有效性。

项目成果

光励起三重項状態の電子スピンを用いた混晶の室温核スピン超偏極

利用光激发三重态电子自旋实现混合晶体的室温核自旋超极化

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤晴紀;宮西孝一郎;根来誠;香川晃徳;中村浩一;犬飼宗弘
• 通讯作者: 犬飼宗弘

Hyperpolarized NMR for cocrystals at room temperature using photoexcited triplet-states electron spins

使用光激发三重态电子自旋在室温下对共晶进行超极化 NMR

• 发表时间: 2022
• 作者: Haruki Sato;Koichiro Miyanishi;Makoto Negoro;Akinori Kagawa;Koichi Nakamura;Munehiro Inukai
• 通讯作者: Munehiro Inukai

共晶法による生体分子のTriplet DNP

共晶法生物分子的三重态 DNP

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤晴紀;宮西孝一郎;根来誠;香川晃徳;西山祐介;中村浩一;犬飼宗弘
• 通讯作者: 犬飼宗弘

高偏極化対象物、並びに、その製造方法、高偏極化方法及び高偏極化装置

高偏光物体、其制造方法、高偏光方法以及高偏光装置

• 发表时间: 2023

共晶・混晶のトリプレットDNP

共晶/混晶三重态 DNP

• 发表时间: 2022
• 作者: Harashima Takanori;Fujii Shintaro;Jono Yuki;Terakawa Tsuyoshi;Kurita Noriyuki;Kaneko Satoshi;Kiguchi Manabu;Nishino Tomoaki;犬飼宗弘
• 通讯作者: 犬飼宗弘