Разработка новых катализаторов и новых подходов для усиления сигнала в ядерном магнитном резонансе за счет обратимого взаимодействия с параводородом

В настоящее время методы ЯМР/МРТ претерпевают новый виток развития за счет использования гиперполяризованных соединений, позволяющих значительно повысить порог чувствительности и усилить сигнал ЯМР. Одним из способов получения таких веществ является использование параводорода как в процессах гидрирования, так и в процессах обратимого обмена. Процесс обратимого переноса ядерной поляризации (SABRE) наиболее полно изучен в условиях гомогенного катализа, что сильно ограничивает возможность его применения. Таким образом, получение принципиально новых гетерогенных каталитических систем и осуществление гиперполяризации SABRE молекул, структура которых не претерпевает изменений в ходе процесса поляризации – является одной из ключевых задач проекта. Более того, в контексте возможных медицинских и не медицинских приложений метода SABRE получение гетероядерной гиперполяризации более оправданно и актуально и обусловлено, как большими временами жизни гиперполяризации, так и значительными коэффициентами усиления сигнала ЯМР. Поэтому полученная в процессах гетерогенной SABRE поляризация будет перенесена я ядер 1Н на гетероядра: 13С, 31Р и 15N. Для эффективности переноса поляризации будут разработаны специальные импульсные последовательности, а в качестве модельного объекта, имеющего и биологическое применение, будет синтезирована молекула метронидазола (данная молекула показывает лучший на сегодняшний день уровень поляризации в гомогенных процессах SABRE), обогащенная изотопом 15N, для которой будет проведена не только оптимизация всех параметров по переносу поляризации, но и впервые в мире проведена МРТ визуализация по ядрам 15N. Тем самым будут разработаны новые катализаторы и новые подходов для усиления сигнала в ядерном магнитном резонансе за счет обратимого взаимодействия с параводородом.